人工挖孔灌注桩施工方法

张建宾

(太原市市政工程总公司，山西太原 030002)

1 工程施工概况

南巷片区道路改造工程挡墙工程，全长355 m，道路左侧紧邻铁路线，右侧为居民区，纵向线形呈凹字形，全线为挖方施工，两侧设立排桩顺接混凝土片石挡土墙。其中道路右侧挡墙形式为排桩挡墙。桩顶设置高1 m，宽1.75 m冠梁，灌注桩及冠梁均采用C35混凝土。本工程工期紧、任务重，施工场地狭窄，紧邻铁路、有线、高压线以及居民区，不适合大型机械施工，同时由于起始段未拆迁，机械无法进入场地只能采用人工挖孔桩施工。工期目标40 d。

2 工程地质情况

根据本市市政设计院勘察资料，本工程施工场地范围，从大的地貌上看属于黄土中台源，微地貌属于南沙河Ⅰ级阶地。工程地质分区属于太原盆地次稳定工程地质亚区。施工从上至下底层描述如下:底层地质资料，杂填土:杂色，松散，含有大量的砖块、水泥块、灰渣、白灰等，厚度在1.6 m～4.8 m之间;圆砾:松散～稍密，一般粒径介于3 cm～5 cm，含有零星漂石，局部夹有粉土薄层，颗粒级配较差，磨圆度较好，母岩成分主要为灰岩，钻孔未能揭露该层最大厚度，粉土:黄褐色，湿，中密，中等压缩性，最大揭露厚度7.7 m。水文地质:勘察期间在勘察范围之内未见地下水。地震动峰值加速度0.20g，土壤最大冻土深度为0.74 m。

3 挖孔桩护壁设计

护壁采用钢筋混凝土护壁，护壁采用C25混凝土现浇，楼房附近护壁厚度采用25 cm，其余地段护壁厚度采用15 cm，护壁周边布置长80 cm，φ12@200拉结钢筋。

4 施工方法

1)本工程灌注桩之间距离较小，必须进行间隔开挖，相邻开挖的桩必须相隔两根桩，待成桩后再交错浇筑施工。2)人工挖孔前，先画好线从中间往周边开挖，根据土壤地质有镐、锹，遇到坚硬土质可以用锤、钎等破碎工具，允许施工误差不超过30 mm。3)桩内土方用卷扬机吊出孔内，将挖除土方集中堆放，然后和道路土方一起合并处理。4)挖土一般情况下每段挖深1.0 m左右，每挖完一段，进行断面尺寸的检测，符合设计要求后用内齿式浇筑混凝土护壁，φ12@200的钢筋伸入下端护壁内，长度应大于25 cm，及时支模浇筑，使上下护壁拉结，避免护壁因自重而沉裂的现象。护壁混凝土要振捣密实，上下节护壁的搭接长度不得小于50 mm。如遇不良土质将每段挖深降低至300 mm～500 mm，并且调整护壁厚度为20 cm～30 cm，遇到特殊土质挖土速度需要放缓，密切监视护壁的安全情况，必要时用钢护筒保证护壁的安全，护壁的第一节高出地面30 cm左右，便于挡水及定位。桩位控制采取在人工护壁顶设置十字控制网、基准点。5)现浇护壁之前，将设置在护壁顶的护桩拉出，然后利用护桩十字线吊线坠向孔底投射，用半径尺杆检查孔壁的垂直度。随之进行修整，孔深必须以基准点为依据逐段引测。保证桩孔轴线位置、标高、截面尺寸满足设计要求，每节护壁必须达到设计护壁强度后方能进行下一步工序施工。6)挖孔达到设计深度后，应进行孔底处理，做到无松渣、淤泥，并对桩身直径，孔底标高，桩位中心线，井壁垂直度等进行检测，做好记录，报监理检验合格后方可进行下一道工序。7)钢筋笼采用分节吊装，根据桩长分1节～2节，每节长度不大于10 m，所有钢筋必须采用焊接接头，搭接长度必须符合国家规范要求，采用起重式吊车吊装。8)钢筋笼安装检验合格后进行混凝土浇筑，混凝土采用商品混凝土，由混凝土罐车运输至孔口，灌注混凝土采用管干灌法施工，分层振捣，一次连续浇筑完成。

5 质量保证措施

1)复核桩位置的桩号，护壁顶的标高，确保混凝土以及笼位置准确，准确控制护壁的厚度，孔径的大小，检测垂直度，至少挖深超过三级就对护壁的垂直度和厚度进行一次复测。

2)严格控制桩的轴线，确保模板支模牢固，混凝土浇筑振动幅度不能太大，防止模板移动，如有偏移立刻停止振捣，将偏移的模板矫正加固后再浇筑振捣。

3)浇筑要尽量使用早强性、坍落度大的混凝土，入模后尽量少振捣，防止模板偏移，可以采用木棒多次插入密实。

4)钢筋搭接段浇筑混凝土保证上下一体，不留缝隙。

5)孔内开挖后应立刻对挖方段进行支模、浇筑混凝土，不允许长时间对挖方段闲置，以防渗水，土方塌陷。

6)拆除护壁模板，应在浇筑完混凝土1 d～2 d内，混凝土凝固达到设计强度的50%后再拆除。

6 安全保证措施

人工挖孔桩由于施工作业面小，存在诸多不定因素，应提前做好各种应急措施，对可能出现的塌孔、淹孔、坠落、窒息等危及施工人员安全的状况做到提前预警，事故发生后及时进行处理救治。

1)桩孔内挖土时，井上井下作业人员要密切关注孔内发生的反常变化，如遇井壁位移、渗水、流砂或者有特殊气味时，应立即上井，确保自身安全，并及时报告情况，等所有问题都处理后方能下井作业。

2)桩孔周围2 m范围内不得放置任何杂物、土方及生产用品，井口周围用钢护栏围挡，井周围要明显高出其他地面最少30 cm，与第一节护壁齐平，防止水流入井内，做安全踢脚栏板，在井外围处设置30 cm×30 cm截水渠，当有地面水流入及时进行抽排，严防地面水渗入孔内造成安全隐患。

3)井深达到5 m时，井内应放置钢筋防护罩，吊运时井内作业人员站在防护罩下，吊桶内不得超过满桶量的2/3，起吊要平稳，防止有桶内物品溢落。

4)井筒内照明应采用防护罩等或者低压灯具，入井电缆必须完好无损，做好接地保护装置，井外电缆必须架空设置，做到一闸一井，不得与卷扬机、鼓风机等其他用电设备混用一个配电箱，确保井内施工人员安全。

5)用于孔下作业的所有安全设施、防护用品必须配置齐全，并符合规范要求，并于每日施工前进行检查，检查合格后方可使用。

6)每次下井前，必须对孔内进行送风15 min，同时用毒气检测仪监测空气质量是否达标。井内作业时要不间断的输送新鲜空气，必要时给作业人员配备防毒面具，防止意外的发生。

7)井内作业人员必须正确佩戴安全帽、安全带，人员上下的绳索必须放置在可靠位置，方便随时与安全带连接，绳索与地锚连接，以便发生危险时孔上人员能及时将孔内人员救出，孔下作业分两班制，每班2 h，不得顶班作业。

8)井内外作业人员必须配备无线对讲机，随时可以和井上人员联系，如有意外随时通报，及时处理问题。

9)根据地质条件考虑安全作业区，在相邻桩范围内有桩孔浇筑混凝土，不得下井工作。

10)每次施工结束下班前要对现场进行检查，排除安全隐患，并用木板将孔口封闭，周围设警示标志，并派人在开挖孔洞周边巡查看守，严禁闲杂人等靠近。

11)钢筋笼采用分段吊装，确保每段钢筋笼长度小于孔口至铁路中心线安全距离，机械操作无关人员不要靠近施工中的机械，施工现场配备专业指挥人员，所有机械操作人员服从专职操作人员指挥。

12)井内作业人员必须配备防毒气口罩，送风时下井必须佩戴，如遇复杂地质，必须小心应对，送风结束后多次检测空气含量是否超标，如不合格应加长送风时间，直到达标后方能下井施工。

13)井内挖土作业时，相邻桩孔不得进行混凝土的浇筑，防止扰动挖土桩孔内土质，挖孔时，发现有土方塌陷或者流砂时护壁高度必须减小，施工中如遇地下水，要及时用吊桶将泥水吊出，当遇到大量渗水时，用高扬程潜水泵将水抽出，抽水前孔内井下工作人员必须升到孔顶，以防孔内触电。

14)由于挖孔桩的工作面小，任何物体坠落都可能伤及井内作业人员的安全，所以必须严格制定防止坠落的防护措施。井外作业人员要检查安全栏杆的完好，堆放杂物的安全距离以及禁止其他无关人员、机械的进入。井上作业吊装时要按照操作规程，规范施工，往井下送递物品时严格禁止抛掷，必须用吊绳系牢吊入。

［1］JGJ 106-2003，建筑基桩检测技术规范［S］.

［2］TB 10424-2010，混凝土工程施工质量验收标准［S］.

［3］GB 50300-2001，建筑工程施工质量验收统一标准［S］.

［4］李 强，张 静.人工挖孔桩施工中遇到的主要问题及应对方案［J］.山西建筑，2012，38(2):64-65.