人工挖孔桩工艺

一、 施工准备
（一） 作业条件
1、 人工成孔桩孔，井壁支护要根据该地区的土质特点、地下水分布情况，编制切实可行的施工方案，迸行井壁支护的计算和设计。
2、 开挖前场地完成三通一平。地上、地下的电缆、管线、旧建筑物、设备基础等障碍物均已排除处理完毕。各项临时设施，如照明、动力、通风、安全设施准备就绪。
3、 熟悉施工图纸及场地的地下土质、水文地质资料，做到心中有数。
4、 按基础平面图，设置桩位轴线、定位点；桩孔四周洒灰线，测定高程水准点。放线工序完成后，办理验收手续。
5、 按设计要求分段做好钢筋笼。
6、 全面开挖之前，有选择地先挖两个试验桩孔，分析土质、水文等有关情况，以此修改原编施工方案。
7、 在地下水位比较高的区域，先降低地下水位至桩底以下0.5m左右。
8、 人工挖孔操作的安全至关重要，开挖前对施工人员进行全面的安全技术交底；操作前对吊具进行安全可靠的检查和试验，确保施工安全。
（二） 材料要求
1、 水泥：采用32.5级以上普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥，有产品合格证，出厂检验报告和进场复验报告。
2、 砂：中砂或粗砂，有进场复验报告。
3、 石子：粒径为0.5～3.2cm的卵石或碎石，有进场复验报告。
4、 水：自来水或不含有害物质的洁净水。
5、 钢筋：钢筋的品种、级别或规格必须符 合设计要求，有产品合格证，出厂检验报告和进场复验报告，表面清洁无老锈和油污。
6、 垫块：用1:3水泥砂浆埋22#火烧丝提前预制或用塑料卡。
7、 火烧丝：规格18～20#铁丝烧成。
8、 外加剂、掺合料：根据施工需要通过试验确定，有出厂质量证明、检测报告、复试报告。
（三） 施工机具
三木搭、卷扬机组或电动葫芦、手推车或翻斗车、镐、锹、手铲、钎、线坠、定滑轮组、导向滑轮组、混凝土搅拌机、吊桶、溜槽、导管、振捣棒、插钎、粗麻绳、钢丝绳、安全活动盖板、防水照明灯 (低压36Ⅴ、100W)、电焊机、通风及供氧设备、扬程水泵、木辘轳、活动爬梯、安全带等。模板：组合式钢模、弧形工具式钢模四块(或八块)拼装。卡具、挂钩和零配件。木板、木方、8#或12#槽钢等。
二、 质量要求
（一） 混凝土灌注桩(钢筋笼)质量要求
（二） 混凝土灌柱桩质量要求
注：(一)、(二)项请参照本书第十二节《泥浆护壁回转钻孔灌注桩工程》章节相应部分。
三、 工艺流程
放线定桩位及高程→开挖第一节桩孔土方→支护壁模板放附加钢筋→浇筑第一节护壁混凝土→检查桩位(中心)轴线→架设垂直运输架→安装电动葫芦(卷扬机或木辘轳) →安装吊桶、照明、活动盖板、水泵、通风机等→开挖吊运第二节桩孔土方(修边)→先拆第一节支第二节护壁模板(放附加钢筋)→浇筑第二节护壁混凝土→检查桩位(中心)轴线→逐层往下循环作业→开挖扩底部分→检查验收→吊放钢筋笼→放混凝土溜筒(导管)→浇筑桩身混凝土(随浇随振)→插桩顶钢筋。
四、 操作工艺
（一） 放线定桩位及高程
在场地三通一平的基础上，依据建筑物测量控制网的资料和基础平面布置图，测定桩位轴线方格控制网和高程基准点。确定好桩位中心，以中点为圆心，以桩身半径加护壁厚度为半径画出上部(即第一步)的圆周。撒石灰线作为桩孔开挖尺寸线。桩位线定好之后，必须经有关部门进行复查，办好预检手续后开挖。
（二） 开挖第一节桩孔土方
开挖桩孔要从上到下逐层进行，先挖中间部分的土方，然后扩及周边，有效地控制开挖桩孔的截面尺寸。每节的高度要根据土质好坏、操作条件而定，一般0.9～1.2m为宜。
（三） 支护壁模板(放附加钢筋)
1、 为防止桩孔壁坍方，确保安全施工，成孔要设置钢筋混凝土(或混凝土)井圈。当桩孔直径不大，深度较浅而土质又好、地下水位较低的情况下，也可以采用喷射混凝土护壁。护壁的厚度要根据井圈材料、性能、刚度、稳定性、操作方便、构造简单等要求，并按受力状况，以最下面一节所承受的土侧压力和地下水侧压力，通过计算来确定。
2、 护壁模板采用拆上节、支下节重复周转使用。模板之间用卡具、扣件连接固定，也可以在每节模板的上下端各设一道圆弧形的用槽钢或角钢做成的内钢圈作为内侧支撑，防止内模因涨力而变形。不设水平支撑，以方便操作。
3、 第一节护壁高出地坪150～200mm，便于挡±、挡水，桩位轴线和高程均要标定在第一节护壁上口，护壁厚度一般取100～150mm。
（四） 浇筑第一节护壁混凝土
桩孔护壁混凝土每挖完一节以后要立即浇筑混凝土。人工浇筑、人工捣实，混凝土强度一般为C20，坍落度控制在80～100mm，确保孔壁的稳定性。
（五） 检查桩位(中心)轴线及标高
每节桩孔护壁做好以后，必须将桩位十字轴线和标高测设结果在护壁的上口，然后用十字线对中，吊线坠向井底投设，以半径尺杆检查孔壁的垂直平整度。随之进行修整，井深必须以基准点为依据，逐根进行引测。保证桩孔轴线位置、标高、截面尺寸满足设计要求。
（六） 架设垂直运输架
第一节桩孔成孔以后，即着手在桩孔上口架设垂直运输支架，要求搭设稳定、牢固。
（七） 安装电动葫芦或卷扬机
在垂直运输架上安装滑轮组和电动葫芦或穿卷扬机的钢丝绳，选择适当位置安装卷扬机。
（八） 安装吊桶、照明、活动盖板、水泵和通风机
1、 在安装滑轮组及吊桶时，注意使吊桶与桩孔中心位置重合，作为挖土时直观上控制桩位中心和护壁支模的中心线。
2、 井底照明必须用低压电源(36Ⅴ、100W)、防水带罩的安全灯具。桩口上设围护栏。
3、 当桩孔深大于20m时，要向井下通风，加强空气对流。必要时输送氧气，防止有毒气体的危害。操作时上下人员轮换作业，桩孔上人员密切注视观察桩孔下人员的情况，互相呼应，切实预防安全事故的发生。
4、 当地下水量不大时，随挖随将泥水用吊捅运出。地下渗水量较大时，吊桶已满足不了排水，先在桩孔底挖集水坑，用高程水泵沉人抽水，边降水边挖土，水泵的规格按抽水量确定。要日夜三班抽水，使水位保持稳定。地下水位较高时，要先采用统一降水的措施，再进行开挖。
5、 桩孔口安装水平推移的活动安全盖板，当桩孔内有人挖土时，要掩好安全盖板，防止杂物掉下砸人。无关人员不得靠近桩孔口边。吊运土时，再打开安全盖板。
（九） 开挖
开挖吊运第二节桩孔土方(修边)，从第二节开始，利用提升设备运±，桩孔内人员要戴好安全帽，地面人员要拴好安全带。吊桶离开孔口上方1.5m时，推动活动安全盖板，掩蔽孔口，防止卸土的土块、石块等杂物坠落孔内伤人。吊桶在小推车内卸土后，再打开活动盖板，下放吊桶装土。
桩孔挖至规定的深度后，用支杆检查桩孔的直径及井壁圆弧度，上下要垂直平顺，修整孔壁。
（十） 先拆除第一节支第二节护壁模板(放附加钢筋)
护壁模板采用拆上节支下节依次周转使用。模板上口留出高度为100mnh的混凝土浇筑口，接口处要捣固密实，强度达到1MPa时拆模，拆模后用混凝土或砌砖堵严，水泥砂浆抹平。
（十一） 浇筑第二节护壁混凝土
混凝土用串桶送来，人工浇筑，人工插捣密实。混凝土可由试验室确定掺入早强剂，以加速混凝土的硬化。
（十二） 检查桩位中心轴线及标高
以桩孔口的定位线为依据，逐节校测。
（十三） 逐层往下循环作业，将桩孔挖至设计深度，清除虚土，检查土质情况，桩底要支承在设计所规定的持力层上。
（十四） 开挖扩底部分
桩底可分为扩底和不扩底两种情况。挖扩底桩要先将扩底部位桩身的圆柱体挖好，再按扩底部位的尺寸、形状自上而下削土扩充成设计图纸的要求；如设计无明确要求，扩底直径一般为1.5～3.0d，扩底部位的变径尺寸为1:4。
（十五） 检查验收
成孔以后必须对桩身直径、扩头尺寸、孔底标高、桩位中线、井壁垂直、虚土厚度进行全面测定，做好施工记录，办理隐蔽验收手续。
（十六） 吊放钢筋笼
钢筋笼放入前要先绑好砂浆垫块，按设计要求一般为70mm(钢筋笼四周，在主筋上每隔3～4m左右设一竹φ20耳环，作为定位垫块)；吊放钢筋笼时，要对准孔位，直吊扶稳、缓慢下沉，避免碰撞孔壁。钢筋笼放到设计位置时，要立即固定。遇有两段钢筋笼连接时，要采用双面焊接，接头数按50%错开，以确保钢筋位置正确，保护层厚度符合要求。
（十七） 浇筑桩身混凝土
桩身混凝土可使用粒径不大于50mm的石子，坍落度80～100mm，机械搅拌。用溜槽加串桶向桩孔内浇筑混凝土。混凝土的落差大于2m，桩孔深度超过12m时，要采用混凝土导管浇筑。浇筑混凝土时要连续进行。
（十八） 浇筑桩顶混凝土
混凝土浇筑到桩顶时，要适当超过桩顶设计标高，一般可为50～70mm，以保证在剔除浮浆后，桩顶标高符合设计要求。桩顶上的钢筋插铁一定要保持设计尺寸，垂直插入，并有足够的保护层。
五、 成品保护
1、 己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。有地下水的桩孔要随挖、随检、随放钢筋笼、随时将混凝土灌好，避免地下水浸泡。
3、 桩孔上口外圈要做好挡土台，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，不要碰坏孔壁。串桶要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、 钢筋笼不要被泥浆污染；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，要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。
六、 应注意的质量问题
1、 垂直偏差过大：由于开挖过程未按要求每节核验垂直度，致使挖完以后垂直度超过规范要求。每挖完一节，必须根据桩孔口上的轴线吊直、修边、使孔壁圆弧保持上下顺直。
2、 孔壁坍塌：因桩位土质不好，或地下水渗出而使孔壁坍塌。开挖前要掌握现场土质情况，错开桩位开挖，缩短每节高度，随时观察土体松动情况，必要时可在坍孔处用砌砖，钢板桩、木板桩封堵；操作过程要紧凑，不留间隔空隙，避免坍孔。
3、 孔底残留虚土太多：成孔、修边以后有较多虚土、碎砖，未认真清除。在放钢筋笼前后均要认真检查孔底，清除虚土杂物。必要时用水泥砂浆或混凝土封底。
4、 孔底出现积水：当地下水渗出较快或雨水流入，抽排水不及时，就会出现积水。开挖过程中孔底要挖集水井坑，及时下泵抽水。如有少量积水，浇筑混凝土时可在首盘采用半干硬性的混凝土料，大量积水一时难以排除的情况下，则要用导管水下浇筑混凝土的办法，确保施工质量。
5、 桩身混凝土质量差：有缩颈、空洞、夹土等现象。在浇筑混凝土前一定要做好操作技术交底，坚持分层浇筑、分层振捣、连续作业。必要时用铁管、竹竿、钢筋钎人工辅助插捣，以补充机械振捣不足。
6、 钢筋笼扭曲变形：钢筋笼加工制作时点焊不牢，未采取支撑钢筋，运输、吊放时产生变形、扭曲。钢筋笼要在专用平台上加工，主筋与箍筋点焊牢固，支撑加固措施要可靠，吊运要竖直，使其平稳地放人桩孔中，保持骨架完好。