1、工序控制标准化之人工挖孔桩第一章 工艺介绍1分类及特点人工挖孔桩可分为人工挖孔灌筑桩及挖孔扩底灌筑桩。人工挖孔桩系用人工挖土成孔，浇筑混凝土成桩；挖孔扩底灌筑桩，系在挖孔灌筑桩的基础上，扩大桩底尺寸而成，这类桩由于其受力性能可靠，不需大型机具设备，施工操作工艺简单，已成为大直径灌筑桩施工的一种主要工艺方式。人工挖孔桩单桩承载力高，结构传力明确，沉降量小，可一柱一桩，不需承台，不需凿桩头；可作支撑、抗滑、锚拉、挡土等用；可直接检查桩直径、垂直度和持力土层情况，桩质量可靠；施工机具设备较简单，都为工地常规机具，施工工艺操作简便，占场地小；施工无振动、无噪声、无环境污染，对周围建筑物无影响；可多桩同
2、时进行，施工速度快。2.适用范围桩直径8002000mm，最大直径可达3500mm；桩埋置深度（桩长）一般在20m左右，最深可达40m。无地下水或地下水较少的粘土、粉质粘土、碎石类土及风化岩、软质与硬质岩。 对有流砂、地下水位较高、涌水量大的冲积地带及近代沉积的含水量高的淤泥、淤泥质土层，不宜采用。第二章 作业前的准备1.资料准备1.1 建筑物场地工程地质资料和必要的水文地质资料；1.2 桩基工程施工图及图纸会审纪要；1.3 建筑场地和邻近区域内的地下管线、地下构筑物的调查资料；1.4 主要施工机械及其配套设备的技术性能资料；1.5 桩基工程的施工组织设计或施工方案；1.6 水泥、砂、石、钢筋
3、等原材料及其制品的质检报告；1.7 有关荷载、施工工艺的试验参考资料。2.机械设备及材料准备提升机具包括：卷扬机或电动葫芦、提升架、吊钩、吊桶；挖孔机械包括：空压机、风镐、短柄铁锹、镐、锤、钎；水平运输工具包括：双轮手推车；混凝土浇筑机具包括：混凝土搅拌机、插入式振动器、插钎、串筒、输送泵、泵车等。防护材料包括：安全带、安全帽、防护栏杆、盖板、警示灯等；其他机具设备包括：钢筋加工机具、支护模板、支撑、电焊机、爬梯；36V低压变压器、井内外照明设施；桩孔开挖深度超过10m时，另配鼓风机、输风管；有地下水应配潜水泵及胶皮软管等。 人员分工：每根桩的挖桩人员不得少于2人，一人在孔上运土，一人在孔内挖
4、土凿岩，地面人员必须时刻注意井下作业情况。第三章 工艺流程及要求场地平整放线定位及设置水准点浇筑井圈20高开挖第一节桩孔土方支护壁模板、浇筑第一节护壁砼在护壁上二次投测标高及桩位十字轴线安装活动井盖、提升架、提升设备、吊桶、排水、爬梯、通风照明设施开挖第二节桩孔土方在井圈上一次投测十字轴线清理桩孔护壁、核孔垂直度和桩径拆上节模板、支第二节模板、浇筑第二节砼护壁检查桩位轴线、重复第二节挖土、支模、浇筑砼护壁工序，循环作业直至设计深度检查持力层后扩底桩孔、桩底检查验收（清除余水、渣土）、浇筑封底混凝土桩体质量验收及承载力测试吊放钢筋笼就位浇筑桩身砼及养护留置试块制作钢筋笼、预埋检测管钢筋笼检查验收
5、 1.工艺流程 2.工艺要点及注意事项2.1桩位定位2.1.1桩位应定位准确，测量放样一般采用全站仪，并应在桩位外设置定位龙门桩。2.1.2 当桩净距小于2倍桩径且小于2.5m时，应采用间隔开挖。排桩跳挖的最小施工净距不得小于4.5m。2.2 井圈护壁施工2.2.1 安装护壁模板必须用桩心点校正模板位置，并由专人负责。2.2.2 护壁施工采取一节组合式钢模板拼装而成，拆上节支下节，循环周转使用，模板用U形卡连接，上下设两半圆组成的钢圈顶紧，不另设支撑，混凝土用吊桶运输人工浇筑，上部留100mm高作浇筑口，拆模后用混凝土堵塞，混凝土强度达1MPa即可拆模。2.2.3 第一节井圈护壁应符合下列规定
6、：井圈中心线与设计轴线的偏差不得大于20mm；井圈施工采用模筑混凝土，视现场情况决定是否放置钢筋；井圈顶面应比场地高出200mm，壁厚比下面井壁厚度增加150mm，并用M10水泥砂浆抹面15mm，以防地面水流入及地面碴土掉入孔内。2.2.4 修筑井圈护壁应遵守下列规定：护壁的厚度、拉结钢筋、配筋、混凝土强度均应符合设计要求；上下节护壁的搭接长度不得小于50mm，其中钢筋搭接长度100mm；每节护壁均应在当日连续施工完毕；护壁混凝土必须保证密实，根据土层渗水情况使用速凝剂；护壁模板的拆除宜在24小时之后进行；同一水平面上的井圈任意直径的极差不得大于50mm。2.3 挖孔由人工从自上而下逐层用镐、
7、锹进行，遇坚硬土层采用风镐或水钻；挖土次序为先挖中间部分后挖周边，允许尺寸误差5cm，扩底部分采取先挖桩身圆柱体，再按扩底尺寸从上到下削土修成扩底形。弃土装入吊桶内。垂直运输，在孔上口提升支架，用慢速卷扬机或电动葫芦提升，吊至地面上后，用手推车运出。 2.4 桩中线控制是在第一节混凝土护壁上设十字控制点，每一节设横杆吊大线坠作中心线，用水平尺杆找圆周。 2.5 钢筋笼的制作及安装 2.5.1 钢筋笼直径及制作应符合设计要求，宜整根制作吊装，也可分段制作，分段长度约59米，主筋接头位置应错开35d，且不小于500mm，每隔一根主筋方可在同一位置连接； 2.5.2 加劲箍宜设在主筋外侧； 2.5.
8、3 钢筋笼的内径应比导管接头外径大100mm以上； 2.5.4 钢筋笼堆放及运输过程，严防扭转及弯曲； 2.5.5 钢筋笼吊装采用汽车吊或者塔吊，安放要吊直对准孔缓慢下降，避免碰撞护壁，就位后应立即固定。2.6 混凝土浇筑及养护 2.6.1 桩身混凝土骨料最大粒径不得大于50mm； 2.6.2 浇注桩身混凝土时，混凝土必须通过溜槽；当高度超过3m时，应用串筒，串筒末端离孔底高度不宜大于2m，混凝土宜采用插入式振捣器振实； 2.6.3 混凝土要垂直灌入桩孔内，并应连续分层浇筑，每层厚不超过1.5m，浇注完成标高应适当高于设计标高； 2.6.4 对直径小、深度大的桩，人工下井振捣有困难时，可在混凝
9、土中掺入减水剂，增大混凝土坍落度，利用混凝土大坍落度下沉力使之密实，但桩上部钢筋部位仍用振捣器振捣密实； 第四章 安全措施及要求1.孔内应设置应急软爬梯；供人员上下井，使用的电葫芦等应安全可靠并配有自动卡紧保险装置，不得使用麻绳和尼龙绳吊挂或脚踏井壁凸缘上下。电葫芦使用按扭式开关，使用前必须检验其安全起吊能力，井口支架必须牢固稳定；2.每日开工前必须检测井下的有毒有害气体，并应有足够的安全防护措施。桩孔开挖深度超过10m时，应有专门向井下送风的设备，风量不得少于25L/S；3.孔口四周必须设置防护栏杆，并设夜间警示灯，防护栏杆高度不得低于1.2m；4.挖出的土方应及时远离孔口，不得堆放在孔口范
10、围1m范围内，机动的通行不得对井口、孔壁的安全造成影响；5. 下井人员必须带好安全帽并系好安全带，挖孔暂停施工时井口应盖好盖板；6. 井下通讯联络要畅通，施工时保证井口有人，井下的工作人员必须经常注意观察，检查井下是否存在塌方，漏水、流砂及空气污染现象，发现问题立即停止作业并向上报告，雨天禁止下井施工；7.施工现场的一切电源、电路的安装和拆除必须由持证电工操作；电器必须严格接地、接零和使用漏电保护器。各孔用电必须分闸，严禁一闸多用。孔上电缆必须架空2.0m以上，严禁拖地和埋压土中，孔内电缆、电线必须有防磨损、防潮、防断等保护措施。8.孔内照明电压采用安全电压。第五章 常遇问题及处理方法常遇问题
11、产生原因预防措施及处理方法塌孔1地下水渗流比较严重2混凝土护壁养护期内，孔底积水，抽水后，孔壁周围土层内产生较大水压差，从而易于使孔壁土体失稳3土层变化部位挖孔深度大于土体稳定极限高度4孔底偏位或超挖，孔壁原状土体结构受到扰动、破坏或松软土层挖孔，未及时支护有选择地先挖几个桩孔进行连续降水，使孔底不积水，周围桩土体粘聚力增强，并保持稳定；尽可能避免桩孔内产生较大水压差；挖孔深度控制不大于稳定极限高度；并防止偏位或超挖；在松软土层挖孔，及时进行支护对塌方严重孔壁，用砂、石子填塞，并在护壁的相应部位设泄水孔，用以排除孔洞内积水井涌（流泥）遇残积土、粉土、特别是均匀的粉细砂土层，当地下水位差很大时，
12、使土颗粒悬浮在水中成流态泥土从井底上涌遇有局部或厚度大于1.5m的流动性淤泥和可能出现涌土、涌砂时，可采取将每节护壁高度减小到300500mm并随挖随验，随浇筑混凝土，或采用钢护筒作护壁，或采用有效的降水措施以减轻动水压力护壁裂缝1护壁过厚，其自重大于土体的极限摩阻力，因而导致下滑，引起裂缝2过度抽水后，在桩孔周围造成地下水位大幅度下降，在护壁外产生负摩擦力3由于塌方使护壁失去部分支撑的土体下滑，使护壁某一部分受拉而产生环向水平裂缝，同时由于下滑不均匀和护壁四周压力不均，造成较大的弯矩和剪力作用，而导致垂直和斜向裂缝护壁厚度不宜太大，尽量减轻自重，在护壁内适当配10200mm竖向钢筋，上下节竖
13、钢筋要连接牢靠，以减少环向拉力；桩孔口的护壁导槽要有良好的土体支撑，以保证其强度和稳固裂缝一般可不处理，但要加强施工监视、观测，发现问题，及时处理淹井1井孔内遇较大泉眼或土渗透系数大的砂砾层2附近地下水在井孔集中可在群桩孔中间钻孔，设置深井，用潜水泵降低水位，至桩孔挖完成，再停止抽水，填砂砾封堵深井截面大小不一或扭曲1挖孔时未每节对中量测桩中心轴线及半径2土质松软或遇粉细砂层难以控制半径3孔壁支护未严格控制尺寸挖孔时应按每节支护量测桩中心轴线及半径；遇松软土层或粉细砂层加强支护，严格认真控制支护尺寸超量1挖孔时未每层控制截面，出现超挖2遇有地下土洞、落水洞，下水道或古墓、坑穴3孔壁坍落，或成孔
14、后间歇时间过长，孔壁风干或浸水剥落挖孔时每层每节严格控制截面尺寸，不使超挖；遇地下洞穴，用3：7灰土填补、拍夯实；按坍孔一项防止孔壁坍落；成孔后在48h内浇筑桩混凝土，避免长期搁置第六章 质量要求及验收1.混凝土每浇筑50m应有一组试块，小于50m的桩应每根桩有二组试块；2.桩的静载荷载试验根数应不少于总桩数的1%，且不少于3根，当总数少于50根时，应不少于2根；3.桩身质量应进行检验，对设计等级为甲级或地质条件复杂，成桩质量可靠性低的灌注桩，抽检数量不应少于30%，且不应少于20根；其他桩基工程的抽检数量不应少于总数的20%，且不应少于10根；4.应复验孔底持力层土（岩）性，嵌岩桩必须有桩端
15、持力层的岩性报告。平面位置和垂直度的允许偏差 表一序号成孔方法桩径允许偏差（mm）垂直度允许偏差（%）桩位允许偏差（mm）13根、单排桩基垂直于中心线方向和群桩基础的边桩条形桩基沿中心线方向和群基础的中间桩1人工挖孔桩混凝土护壁500.550150钢套管护壁501100200钢筋笼质量检验标准 表二项序检查项目允许偏差或允许值检查方法单位数值主控项目1主筋间距mm10用钢尺量2长度mm100用钢尺量一般项目1钢筋材质检验设计要求抽样送检2箍筋间距mm20用钢尺量3直径mm10用钢尺量人工挖孔桩质量检验标准 表三项序检查项目允许偏差或允许值检查方法单位数值主控项目1桩位见表一基坑开挖前量护筒，开
16、挖后量桩中心2孔深mm300只深不浅，用重锤测，或测钻杆、套管长度，嵌岩桩应确保进入设计要求的嵌岩深度3桩体质量检验按基桩检测技术规范。如岩芯取样，大直径嵌岩桩应钻至桩尖下50cm按基桩检测技术规范4混凝土强度设计要求试块报告或钻芯取样送检5承载力按基桩检测技术规范按基桩检测技术规范一般项目1垂直度见表一测套管或钻杆，或用超声波探测。干施工时吊垂球2桩径见表一井径仪或超声波检测，干施工时用尺量，人工挖孔桩不包括内衬厚度3混凝土坍落度（干施工）mm70100坍落度仪4钢筋笼安装深度mm100尺量5混凝土充盈系数1检查每根桩的实际灌筑量6桩顶标高mm3050水准仪，需扣除桩顶浮浆层及劣质桩体7沉渣
17、厚度：端承桩mm50用沉渣仪或重锤测量摩擦桩mm150注：人工挖孔桩质量检验标准在设计中有特别要求时，按设计图纸执行。第七章 成品保护 1.已挖好的桩孔必须用木板或脚手板、钢筋网片盖好,防止土块、杂物、人员坠落。严禁用草袋、塑料布虚掩。2.已挖好的桩孔及时放好钢筋笼,及时浇筑混凝土,间隔时间不得超过4h,以防坍方。有地下水的桩孔应随挖、随检、随放钢筋笼、随时将混凝土灌好,避免地下水浸泡。3.桩孔上口外圈应做好挡土台（井圈）,防止灌水及掉土。 4.保护好已成形的钢筋笼,不得扭曲、松动变形。吊入桩孔时,不得碰坏孔壁。串桶应垂直放置,防止因混凝土斜向冲击孔壁,破坏护壁土层,造成夹土。5.钢筋笼不得被泥浆污染;浇筑混凝土时,在钢筋笼顶部固定牢固,限制钢筋笼上浮。6.桩孔混凝土浇筑完毕,应复核桩位和桩顶标高。将桩顶的主筋或插铁扶正,用塑料布或草帘围好,防止混凝土发生收缩、干裂。7.施工过程妥善保护好场地的轴线桩、水准点。不得碾压桩头,弯折钢筋。第八章 图例图2 人工挖孔桩施工示意图图3 人工挖孔桩混凝土护壁示意图（a）护壁无搭接；（b）护壁有搭接 图4 提升架及孔口混凝土护壁图5 钢筋笼制作 图6 挖孔桩孔斜检查图7 挖孔桩成形图8挖孔桩钢筋笼及混凝土导管浇筑注：孔底有些积水，浇筑前振捣人员需清理干净图9 孔口防护
