人工挖孔桩专项施工方案Word文件下载.docx

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工程质量符合国家、交通部现行的质量验收标准和工程建设标准强制性条文。

（6）坚持安全、文明施工，注重环境和水土保持，争创“南充市建筑安全文明工地”。

二、工程概况

2.1工程简介

工程名称：

滨江又一城13#、14#楼

工程地点：

嘉陵区滨江大道

建设单位：

南充嘉陵区宏凌置业有限公司

设计单位：

核工业西南勘察设计研究院有限公司

监理单位：

四川佳成建设项目管理咨询有限公司

施工单位：

四川省南充市第四建筑工程有限公司

结构特点：

14#楼建筑面积26158.76m2，高99.9米，地下负1层，地上29层，商务

用房，结构形式为框架结构，基础为人工挖孔桩基础。

13#楼地下负1层，地上26层，商住用房，结构形式为框架结构，基础为人工挖孔桩基础。

14#楼桩数29根，13#楼桩数30根，桩基深度约为15～20m，桩基尺寸圆桩为φ1.0m、φ1.3m、φ1.6m，椭圆桩尺寸为φ1.2m。

根据《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》建质[2009]87号的规定，开挖桩孔深度超过16m的桩属于超深人工挖孔桩基，根据地勘资料显示本工程14#楼有部分桩超过16m深，我施工方组织技术人员精心编制该孔桩专项施工方案，届时诚邀专家组对其论证。

2.2工程地质条件

2.2.1地形及地质情况

拟建场地位于南充市滨江南路三段与南虹路一段交汇处，场地相对开阔、平坦，交通方便。

268.82～274.54m，相对高差5.72m。

场地地貌上属嘉陵江中游西岸Ⅰ级阶地。

经勘探，勘探深度范围内场地地层由上至下分别为：

第四系全新统人工堆积层（Q4ml）素填土、杂填土，第四系全新统冲、洪积层（Q4al+pl）粉质粘土、粉土、粉砂、卵石及侏罗系中统遂宁组泥岩（J2sn）。

现将场地岩土分布及结构特征分述如下：

2.2.2第四系全新统人工堆积层（Q4ml）：

素填土（①1层）：

褐色、黄褐色，场地部分地段分布，主要由粉质粘土组成，含植物根系，局部夹卵石等，松散状，为近期平整场地堆填而成，层厚0.50～4.10m。

杂填土（①2层）：

杂色，场地部分地段分布，主要由碎砖块和粉质粘土组成，局部夹砼块、碎瓷块和卵石等，松散状，为近期平整场地堆填而成，层厚0.50～7.30m。

2.2.3第四系全新统冲、洪积层（Q4al+pl）：

粉质粘土（②层）：

褐黄色，场地大部分地段分布，土体局部偶见红褐色铁、锰质氧化物斑点，局部土体中夹粉土团块，切面稍有光泽，无摇振反应，呈硬塑～软塑状。

硬塑状粉质粘土（②1层）土体韧性中等，干强度高，层厚0.80～3.30m，层底高程267.72～270.49；

可塑状粉质粘土（②2层）土体韧性、干强度中等，层厚0.80～5.00m，层底高程264.28～269.71m；

软塑状粉质粘土（②3层）土体韧性、干强度低，层厚1.00～7.40m，层底高程260.92～269.34m。

粉土（③层）：

褐黄色，场地大部分地段分布，湿～很湿，呈稍密状，土体中含少量钙化物，局部夹粉质粘土及粉砂薄层，切面无光泽，摇振反应迅速，韧性、干强度差，层厚1.00～9.80m，层底高程259.21～264.11m。

粉砂（④层）：

褐黄色、青灰色，场地内均有分布，湿～饱和，呈松散状，其矿物成分为长石、石英、云母等，颗粒级配不均匀，颗粒形状不规则，粒径以0.075-0.25mm为主，局部夹卵砾石，层厚0.90～5.10m，层底高程256.61～262.72m。

卵石（⑤层）：

黄褐色、青灰、灰白色，卵石成分为花岗岩、石英岩及石英砂岩等，卵石呈圆状、亚圆状，卵石间充填以中砂、粗砂为主，局部夹圆砾。

一般粒径20～80mm，最大达200mm，含少量漂石，微～中风化，少量呈强风化。

根据N120击数和卵石含量，卵石层划分为松散卵石、稍密卵石、中密卵石、密实卵石四个亚层：

松散卵石（⑤1层）：

主要分布于卵石层上部及中部，局部夹粉砂薄层，卵石含量50～55%，大部分不接触，N120锤击数≤3击/10cm，层厚0.70m～2.30，层顶高程256.07～259.68m。

稍密卵石（⑤2层）：

主要分布于卵石层上部及中部，卵石含量55～60%，大部分不接触，N120锤击数3～6击/10cm，层厚0.50～6.40m，层顶高程253.00～261.63m。

中密卵石（⑤3层）：

主要分布于卵石层中部及下部，卵石含量60～70%，呈交错排列，连续接触，N120锤击数6～11击/10cm，层厚0.40～6.60m，层顶高程252.70～262.70m。

密实卵石（⑤4层）：

主要分布于卵石层中部及下部，卵石含量大于70%，呈交错排列，连续接触，N120锤击数一般大于12击/10cm，层厚0.5～1.90m，层顶高程254.41—295.03m。

2.2.4侏罗系中统遂宁组层（J2sn）：

泥岩（⑥层）：

棕褐色、暗紫色，场地均分布，粉砂泥质结构，主要由粘土矿物组成，厚—巨厚层状层理构造，钙质胶结，岩层产状近于水平，倾角1-3度，埋深于地表下14.00～22.70m，钻探深度范围内按其风化程度可分为强风化泥岩和中等风化泥岩二个亚层。

强风化泥岩（⑥1层）：

岩石破碎，裂隙发育，岩芯呈土状、碎块状，岩性软弱，厚度1.50～2.40m，层顶高层251.78～255.50m。

中等风化泥岩（⑥2层）：

岩石相对较完整，裂隙较发育，裂隙面浸染暗褐色铁、锰质氧化物，岩芯呈短柱状、长柱状，偶见溶蚀小孔（直径0.5-3.0mm），岩性相对较硬，但泥岩具有遇水软化，失水崩解的特性，层顶高程250.20～253.80m。

以上各岩、土层的分布、埋藏及厚度变化情况，详见工程地质剖面图。

2.2.5气象

该工程基础施工期间在春季，为2-5月，降雨少。

2.2.6地下水

场地地下水为赋存于填土层中的上层滞水和赋存于第四系砂卵石层中的孔隙潜水及基岩裂隙水组成；

上层滞水主要由大气降水补给；

孔隙潜水主要受地下径流、大气降水补给；

排泄方式都以地面蒸发、地下径流为主。

场地地下水对砼结构、砼结构中的钢筋具微腐蚀性。

2.3施工特点

（1）桩基基岩埋深较深，部分桩深度达20m，给施工安全带来较大的风险。

（2）根据地勘资料，本工程受场地地层影响较大，地下水较丰富、且水位较高，涌水量较大，人工开挖难度较大。

三、施工安排

3.1施工主要管理人员安排

根据我项目部人员设置，《施工组织设计》总体安排及施工现场的实际情况，我项目部配置了相应的管理人员，主要管理人员如下表

表3-1主要管理人员配置一览表

序号

姓名

担任职务

1

何小林

项目负责人

7

梁兵

质检员

2

李煦

技术负责人

8

康波涛

安全员

3

刘琳

项目执行经理

4

吉世林

工长

5

何文

6

任绿萍

3.2施工人员组织

桩基主要施工工种有桩基开挖工、钢筋工、模板工、混凝土工以及其它配合工种，在各工种人员组织时，为了保证超深桩的施工质量及安全，我们全部选择具有丰富的相关施工经验的人员，特别是桩基开挖施工人员。

人工挖孔桩拟安排每2～3个人开挖一个孔，其它各工种人员的具体数量根据施工需要统一安排而定。

3.3施工机械安排

主要为用于桩基开挖、钢筋加工安装、混凝土浇筑方面的机械设备，暂定安排如下表：

表3-2：

主要机械设备安排表

机械名称

规格型号

数量

用途

备注

风镐

G10

10台

开挖软岩

每孔至少1台

水钻

孔32-212mm

开挖坚硬岩石

电控卷扬机

ZX-25

提升渣土

每孔1台

插入式振动器

JK6

5台

混凝土振捣

钢筋加工设备

2套

钢筋加工

小型鼓风机

桩孔通风

每孔1台，依据孔深度选用不同功率的鼓风机

潜水泵

桩孔排水

每孔一台，其他部位根据施工需要另行增加

电焊机

BX1-315-2

2台

钢筋焊接

9

塔吊

QT50

1台

钢筋笼安装

砼浇筑时提升料与导管

10

3.4主要技术方案选择

（1）成孔施工

桩基全部采用人工开挖，土层及岩石层采用人工手持铁搞、钢钎、风镐等开挖，边开挖边护壁，即开挖0.5米护壁支护0.5米。

进入坚硬嵌岩层后，为保持岩体的完整性，基岩开挖范围严禁放炮，主要采用小型水钻开挖，水钻掏边，取芯，电动卷扬机提升出渣。

（2）钢筋施工

孔桩钢筋笼的制作一般采用在地面先预制好后，再分节吊入桩孔内，分节钢筋笼在桩孔顶面固定焊接，这种方法对钢筋笼截面制作尺寸、主筋、箍筋间距都比较容易控制，而且能提前预制，能加快工期，其缺点是钢筋笼预制占用场地较大。

（3）混凝土施工

桩护壁采用混凝土C30、C35自拌混凝土，人工浇筑。

桩身采用C30、C40、C50水下商品混凝土，汽车泵浇筑，导管接入桩孔底部。

四施工工艺及方法

4.1施工工艺流程

施工准备

人工挖孔桩施工工艺流程见下图：

场地平整测量放样

井四周设截水沟

安装提升架

孔口开挖

孔口锁口圈施工

硬岩水钻、切割开挖

土方或岩石开挖

钢筋混凝土护壁

开挖土石方运输

基底整平

基底检查

水量较大

水量较小

制作钢筋笼运至孔位

测量混凝土面高度

灌注水下混凝土封底

直接灌注混凝土封底

吊放钢筋笼/孔内绑扎钢筋

输送混凝土

灌注混凝土

养护

质量检测

图4-1桩基施工工艺流程

4.2桩施工顺序

本工程孔桩开挖流程跟随总进度计划实施，流水作业，循环施工。

4.3施工准备

4.3.1技术准备

（1）调查现场及周边地区,对设计提供的地质、水文、气象资料进行复核,复核施工图纸的桩位、标高及轴线位置位置与设计施工图是否相符。

（2）向施工技术人员组进行一级技术交底及安全交底，向班组进行详细的二级技术、安全、操作交底。

确保施工过程中的质量及人身安全。

（3）混凝土配合比设计及试验，按照混凝土设计强度要求，分别做水下混凝土及普通混凝土配合比的试验室配合比、施工配合比，以满足挖孔桩不同灌注施工工艺的要求。

（4）测量放样：

测定桩位中心点位、高程水准点后，复核孔径、桩间距，设置桩位中心护桩，在桩基周围撒出灰线，办理驻地工程师复核、签认手续。

（5）在地质条件复杂区域的人工挖桩，全面挖孔桩施工前，先做挖孔试桩，桩孔数量不少于2个，对图纸提供的水文、地质情况时行复核，检验选择的施工工艺是否符合相关质量、安全要求，当水文、地质情况有变化，施工过程中存在问题时，对施工工艺进行修正。

4.3.2机具准备

（1）挖掘设备：

铁锹、镐、钢钎、手持式凿岩机、空压机、风镐。

（2）提升设备：

慢速卷扬机。

（3）运输设备：

手推车、小翻斗车、水泵等。

（4）安全设备：

鼓风机、有害气体检测仪、氧气袋，低压、防破电线、防爆照明灯、活动软梯、安全帽、安全带、安全活动盖板等。

（5）护壁设备：

模板、支撑架，钢筋混凝土套筒、钢套筒等。

（6）钢筋加工、安装设备，钢筋笼成型成套设备,电焊机、直螺纹连接器、钢管支架等。

4.3.3材料准备

水泥、石子、砂、钢筋等由持证材料员和试验人员按规定进行取样送检,确保原材料的质量符合质量标准要求。

4.3.4作业条件

（1）完成挖孔试验，确定地质、水文情况，修订完成完善的施工工艺。

施工机具、模板、安全设施齐全，材料准备充分。

（2）开挖前场地应完成三通一平,清除坡面危石、浮土，铲除松软土层并夯实，尽可能的先用机械开挖至孔口设计标高位置，减少桩基实际开挖深度。

（3）出渣道路畅通，孔口四周排水系统完善，设置排水沟、集水坑，及时将桩基周围的积水排走，确保场内无积水，必要时要降低地下水位。

设置孔口围护栏，搭设孔口雨蓬。

临时电力线路按施工组织设计的要求进行布置，通风、安全设施准备就绪。

标识牌标识桩号、墩台号、桩基编号、孔口标高，桩底标高、孔深、桩基顶面标高、施工现场负责人及现场技术负责人。

（3）施工作业人员要求

操作工人:

应由现场技术人员对操作工人进行培训、施工、安全技术交底，做到熟练掌握井下作业、投料、搅拌、运输、振捣等技术，制定对应的安全紧急救援措施。

4.4施工方法

4.4.1成孔施工

（1）挖孔

采用人工开挖成孔，卷扬机提升出渣，土层及破碎岩石层采用人工手持铁搞、钢钎、风镐开挖。

轴线经复核无误后开始第一节开挖，每进尺0.5米做混凝土护壁一次，即以0.5米为一个施工段。

进入坚硬嵌岩层后，为保持岩体的完整性，基岩开挖范围严禁放炮，主要采用小型水钻开挖，不设置护壁。

对有不良地质情况的区域，超深桩基开挖可考虑采用先设钢护筒，再开挖。

每一节段桩孔开挖完成后，检查孔径、垂直度及中心偏位，检查孔位中心是否与桩中心在同一垂直线上，其偏差不大于5cm。

每层必须检查其孔位及孔径符合要求后方可进行护壁钢筋绑扎及模板支设，以保证整个桩基的护壁厚度、孔径及垂直度。

挖孔过程中做好原始记录，发现地质情况有变化时，应立即汇报，从施工工艺及安全设施上采取措施。

（2）护壁

护壁只在土层及松软破碎岩石层设置。

每一节段挖孔完成并检查合格后，按设计要求设置护壁钢筋。

护壁模板通过拆上节、支下节的方式重复周转使用。

采用定型钢模板，2块钢模板拼接而成。

模板必须有足够的刚度。

模板用钢管加固支撑，其中轴线与桩中心在同条垂直线上，偏差不大于1cm，以保证桩基的垂直度符合规范要求。

护壁上下口厚度根据不同类型的桩设计要求进行留设。

模板安装牢固后，检测模板的位置，以保证桩孔的平面位置及其垂直度。

护壁采用C30、C35混凝土人工浇注、机械振捣，坍落度控制在10cm左右，混凝土护壁保证混凝土强度及其厚度，护壁混凝土应根据气候条件，可加入0.5%～1%比例的早强剂，加速混凝土的硬化，混凝土强度不小于1.2MPa、浇筑24小时后方可拆模。

图4-4：

桩孔护壁大样图

（3）椭圆孔桩、圆形孔桩塌孔预防措施

椭圆孔桩长轴长达2200、3000，在挖孔施工到卵石层时护壁加厚至300，护壁钢筋采用单层Φ14@150，混凝土内添加减水剂（令混凝土早强、提高混凝土防水性能），在直段端部设4根Φ48钢管支撑，如图示：

（4）护壁混凝土开裂防止措施

混凝土护壁连接处容易开裂，我们在上一节护壁施工时，在原配筋的基础上，加长纵筋伸入下一节护壁中，以防混凝土护壁连接处开裂；

缩短护壁分段施工高度，从设计0.7~0.9m减为0.5m，以减少挖层孔壁的暴露时间，及时进行护壁混凝土灌注；

（5）安装垂直运输架

在第一节锁口护避施工完成后，进行垂直运输架的搭设。

垂直运输架采用钢管进行搭设，要求具有足够的强度和稳定性，并要方便卷扬机的安装和不妨碍渣土的倒运。

搭设大样如下图所示（根据现场实际情况适当调整）。

图4-6：

垂直运输架大样图

（6）安装小型卷扬机。

在垂直运输架上安装滑轮组和电动葫芦、穿上卷扬机钢丝绳，在适当的位置安装卷扬机，地面运土用手推车或小翻斗车。

（7）安装活底吊桶、活动盖板、照明、水泵及通风机。

在安装滑轮组和吊桶时，保持吊桶与孔壁之间留有适当距离，防止施工过程中吊桶碰撞孔壁，预防安全事故，井底照明必须用低压电源（36V）、防破电线、带罩的防水、防爆照明灯。

孔口四周设置围护栏。

全部应进行井下机械通风（通风量不小于25L/s），加强空气的流动，必要时向井下输送氧气，防止有毒气体对人体的危害，操作时上下人员轮流作业，桩孔上方人员必须密切观测桩孔下人员的情况，互相呼应，预防安全事故的发生。

桩孔口安装水平推移的活动安全盖板，当桩孔内挖孔时，应掩好安全盖板，防止杂物掉下砸伤人。

吊运土时，才打开安全活动盖板一定面积，留一定宽度作为挖孔人员的安全空间。

（8）排水

根据工程地质情况，成孔整个过程都必须排水降水，应组织完整有效的排水系统，桩孔内水的排放采用两级排水系统，将孔桩内水先抽排至地面排水系统，经处理后排入市政管网。

施工区域地面排水系统为沿场地四周布置的排水沟和集水井。

当地下渗水量不大时，边挖边将泥水用吊桶运出，当地下水量较大时，在桩孔底先挖集水坑，用高扬程水泵抽水，边降水边挖土，水泵的规格应按照抽水量选定，深度较大时，在半空中吊一个水桶，用两台水泵接力的办法以排除孔内积水。

地下水位较高时，应先采用统一降水措施，然后再开挖。

在局部发生出水集中地点或塌孔，及时用高压灌入速凝水泥砂浆或填充混凝土，堵住出水孔。

（9）成孔检查：

挖孔达到岩石层和设计标高后，对基孔单桩竖向承载力检测及岩石取样试验检测，基底岩石天然饱和状态下单轴极限抗压强度及桩身嵌岩深度须同时满足设计要求。

对成孔的净空尺寸和垂直度进行检测，不合要求的必须对孔壁进行修整。

并检验孔底下3倍桩身直径或5米深范围内不良地质检测，最后对孔底进行处理，做到孔底平整，无松渣、污泥或沉淀等软层。

4．4.2钢筋笼制作、安装

（1）钢筋笼制作

钢筋在进场前，除具备合格证、检测报告外，需进行复检，并报监理工程师审批后，方可大批量进场，钢材进场不得直接堆置在地面上，必须用垫木或其他方法垫起，工地临时保管钢筋时，应选择地势高，地面干燥的露天场所，根据天气情况，在雨雪天气，必要时加盖雨棚布。

圆桩钢筋笼在制作场地按设计要求加工制作，方桩钢筋笼在制作场按设计要求下料，直接在孔内绑扎制作钢筋笼。

钢筋下料时设计好下料尺寸，确保在钢筋笼制作过程中接头错开1.5米以上，从而保证在同一断面上钢筋接头面积小于等于整个断面钢筋总面积的50％，保证整个钢筋笼长度。

钢筋连接采用焊接。

钢筋笼安装前应检查钢筋根数、直径、间距、钢筋笼是否变形，焊接接头是否满足规范要求。

（2）钢筋笼对中定位，安装保护层垫块

钢筋笼绑扎好3-4m时，用手拉葫芦放入孔内，在加强筋位置用钢管将钢筋笼支撑在护圈上，进行下节钢筋笼绑扎，直到钢筋笼安装完成，笼体平面就位时，按测量人员给定的控制点恢复桩基中心，（挂细线找出中心）笼体中心与桩基中心重合时才能固定，其允许偏差2cm。

之后安装钢筋笼保护层垫块。

地理条件好时，采用吊车进行钢筋笼安装，吊放钢筋笼。

在吊放钢筋笼前，用与桩基直径相同的钢筋笼检孔器检孔，以保证钢筋笼能顺利地安放在桩孔内。

为防止钢筋笼变形，必须加焊加强筋。

钢筋笼达到设计位置时，应立即固定。

当钢筋笼需要接长时，先将第一节钢筋笼利用架立筋临时固定在护圈部位，然后吊起第二节钢筋笼，对准位置后焊接，接头数量必须按50%错开焊接，如此接长到预定深度。

（3）孔内绑扎制作钢筋笼

为了保证大直径方桩钢筋笼的制作质量，钢筋笼在制作场按设计要求下料，直接在孔内绑扎制作钢筋笼。

4.4.3桩基混凝土浇筑

桩身采用C30、C40、C50水下商品混凝土，天泵浇筑，由于桩基都属于超深桩，采用导管接入桩孔底部，按照水下混凝土的方法灌注，导管离孔底距离不宜超过1.5—2.0m，在浇筑过程中及时拆除导管。

（1）导管及料斗安装

导管采用内径为Φ300型卡口管，在首次导管下放前必须对所用使用的导管长度进行测量，标明每节导管长度尺寸。

在每次使用导管前必须进行压水试验，并检查导管接头的牢固性，确保在混凝土浇注过程中安全可靠，不脱落，不漏水。

下导管时，现场技术员必须在现场旁站并指导工人安装，记录下放导管节数导管组合和总长度（包括每节导管长度、具体安放位置）。

吊装工要正确指挥吊机起放导管，操作工人导管就位后上好夹板及卡子，导管下放到位后可将导管直接放置孔底，再一次验证孔内深度。

导管下放到位后，需在一次进行孔深检测，检查导管下放到位后有无沉淀增加，确定导管下放时有无挂落孔壁泥土，孔内泥浆性能状况，采用二次清孔的方法和时间。

安装料斗前，料斗内残留水泥浆、混凝土结块要清理干净，每次灌注混凝土前，料斗要进行湿润，并检查料斗的运作情况（包括阀门能否开启和关闭，关闭后是否牢固可靠）。

清孔完成后及时安装料斗，做好混凝土灌注准备，等监理检查认可后才能进行混凝土浇筑。

2）浇筑混凝土

浇筑混凝土桩时，混凝土的坍落度宜为18—20cm，可在导管中自由坠落，开始浇筑时，孔底积水不宜超过5cm，浇筑速度应尽可能加快，使混凝土对孔壁的压力大于渗水压力，防止水渗入孔内。

桩顶2m以下的混凝土，可依靠自由坠落捣实，在此线以上浇筑的混凝土必须用振捣棒振实。

混凝土浇筑过程中，提升储料斗和导管的钢丝绳以及塔吊的吊装能力，要满足导管和充满导管内的混凝土的总重力及导管壁与导管内外混凝土间的摩阻力，并有一定的安全储备。

（4）混凝土养护

桩基混凝土浇筑完成后，必须在桩顶24小时保水养护。

（5）水下砼浇筑详见水下砼浇筑专项施工方案。

4.5质量要求

（1）桩基检测：

桩基混凝土采用低应变超声音波检测法（动测）检测桩身完整性，声测管按照设计及相关规范要求进行埋设。

（2）桩中线控制点是在第一节混凝土护壁上设“十”字控制点，每一节用大线锤作中心线，用尺杆找圆。

（3）挖土次序先挖中间部分，后挖周边部分。

护壁砼浇注时应分层捣实，强度必须达到1Mpa时方可拆模。

（4）桩孔开挖到有地下水的部位时，应先挖集水井，每桩孔设一台水泵，及时抽出桩孔内积水。

（5）钢筋吊放时要对准孔位，扶稳，慢放，避免碰撞孔壁，到位后应立即固定，并尽快浇注砼。

（6）混凝土浇筑要连续进行，如必须中断，其中断时间不超过“混凝土从搅拌筒中卸出到浇筑完毕的延续时间”即气温〈25℃时为210分钟，气温>

25℃时为180分钟。

（7）严格按照规范留置试块，每浇筑50m³

必须有1组试件，小于50m³

的桩，每根桩必须有1组试件。

试块在浇筑端口取样制作，按标准条件养护不少于28d。

（8）做好原材料的试验，隐蔽验收，技术复核工作，严格控制桩的入岩深度和地