人工挖孔灌注桩施工技术

尹云贤李世伟/.上海建工（辽宁）建设有限公司；.中建三局集团有限公司华东分公司

人工挖孔灌注桩施工技术

尹云贤1李世伟2/1.上海建工（辽宁）建设有限公司；2.中建三局集团有限公司华东分公司

人工挖孔桩对环境污染少，具有施工设备简单、宜操作，在正常施工条件下质量有保证，造价便宜等优点，介绍了该项目工程人工挖孔灌注桩的施工控制要点及采取的安全措施，以及桩的安装和水下混凝土浇筑技术要点，以便技术推广应用。

桩基础；灌注；人工挖孔

一、引言

根据岩土工程勘察报告，大连绿地中心B14地块项目场区地势较平，场区内岩土层自上而下划分为素填土、淤泥质粉质粘土、碎石、全风化板岩（全风化辉绿岩）、强风化板岩（强风化辉绿岩），该工程地下车库采用带扩头人工挖孔抗拔桩，桩身直径0.8～1.1m，扩大端直径1.4～1.6m，桩长9.0m。勘察期间观测到的地下水位标高为0.30～1.80m（1985国家高程基准），下面以该工程做参照介绍一下人工挖孔灌注桩成桩工艺。

二、施工工艺及材料机具

1.材料及机具。

（1）钢筋笼箍筋为A8、B16，纵向钢筋为B32。护壁钢筋为A6、B8、B12。

（2）混凝土抗拔桩桩身混凝土强度等级C35，坍落度为200～220mm，采用预拌商品混凝土。粗骨料直径不宜大于30mm，以5～20mm级配卵石最好。

（3）成孔所需机具手动轳、提土桶、应急软爬梯，用于材料和弃土的垂直运输以及供施工人员上下工作使用；空气压缩机、风镐、铁锹，用于挖土；鼓风机、风管、潜水泵，用于井底供气和排水；护壁钢模板、插捣工具，用于插捣护壁混凝土；用悬挂线坠尺量的方法控制垂直度。

2.施工工艺流程。放线定桩位→砌筑井圈→安装提升机械→挖孔（每天下挖1m土层，修整桩孔壁，校正桩孔垂直度和直径）→浇筑护壁→重复以上挖掘工序，挖至设计桩底→扩大头施工→对桩孔垂直度、直径、入岩深度、持力层进行检查验收→清理桩底积水及杂物、封底→安装钢筋笼、安装投料串筒→连续浇筑混凝土到桩顶。

3.关键工序施工方法。

（1）桩位确定开孔前，根据工程控制线，投放桩位中心点，并在中心点处打入短木桩，标出桩中心，在桩位外设置定位基准桩，安装护壁模板必须用桩中心点校正模板位置，并应由专人负责。

（2）开挖桩距当桩净距小于2.5m时，应采用间隔开挖。相邻排桩跳挖的最小施工净距不得小于4.5m。

（3）井圈护壁第一节井圈护壁井圈顶面应比场地高出100～150mm，壁厚应比下面井壁厚度增加100～150mm；上下节护壁的搭接长度不得小于50mm；每节护壁均应在当日连续施工完毕；护壁混凝土必须保证振捣密实，如发现有蜂窝、漏水现象时，应及时补强，必要时使用速凝剂；当气温较低时，混凝土强度等级提高一级以保证质量。

（4）测量控制一次开挖深度不超过1.2m，遇石用风镐击碎。每向下挖0.5～1.0m左右用大线锤作垂直中心控制，用尺画圆周来保证桩位准确、孔深和截面尺寸，确保每个孔桩准确无误。为防止扩大头处塌方，可在底部每200mm×200mm网格内用A14长度为0.5～1.0m钢筋插入土体进行加固，挖至设计标高后，应清除护壁上的泥土和孔底残渣、积水，并应进行隐蔽工程验收。验收合格后，应立即封底和灌注桩身混凝土。

三、人工挖孔桩应采取的安全措施

人工挖孔桩需要人员在井下挖土，对安全防护的要求不能疏忽，在挖土成桩的过程中要防止吊运中石块掉落砸伤作业人员，流沙、涌水等造成护壁滑落掩埋工作人员，以及井下电线破皮造成人员触电等，为此需要采取如下安全措施：

（1）井下工作人员必须佩戴安全帽；身上系带好安全带，以防身体不适，井上人员能及时把他拉上来；孔内必须设置应急软爬梯供人员上下；采用手动轳提运胶皮桶的方式载土，在使用前要检验安全起吊能力，保证手动轳及配套设施安全可靠；井下作业人员不得脚踏井壁凸缘上下；桩身超过3m后，操作人员上下采用应急软爬梯。

（2）为保证井下空气流畅，采用鼓风机往井底送风，风量不宜小于25L/s；每日开工前必须检测井下的有毒、有害气体，并应有相应的安全防范措施。

（3）孔口四周必须设置防护栏杆，护栏高度宜为0.8m；在下班后要用钢筋支架把井口盖住，以防晚上有人掉进井里；挖出的土石方应及时运离孔口，不得堆放在孔口周边1m范围内，机动车辆通行应远离作业区，以防对井壁安全造成影响。

（4）场地地下水位较浅，在排水作业的过程中用电有很大的隐患，因此施工现场的一切电源、电路的安装和拆除必须遵守现行行业标准《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46的规定。

3钢筋笼制作和吊装技术要点。

（1）进入现场的刚才需提前做复试，钢筋笼制作要按要求预留保护层。

（2）钢筋笼加劲箍采用搭接焊时，单面焊搭接长度L≥10d，双面焊搭接长度L≥5d；焊接时应保证焊缝饱满，焊缝厚度s≥0.3d，宽度b≥0.7d；加强筋有主筋的连接应点焊，焊点应牢固，严禁“咬紧”，焊完后及时把焊渣清理干净。

（3）主筋连接用机械连接，同一根主筋不得有两处驳接接头，同区段内钢筋接头面积百分率不得超过总数的50%，两个接头间距应≥35d，且≥500mm。

（4）螺旋箍筋的开始与结束位置应水平绕钢筋笼 1.5圈，箍筋搭接长度≥300mm并钩住主筋。

5）钢筋笼制作允许偏差：①主筋间距±10mm；②箍筋间距或螺旋筋间距± 20mm；③钢筋笼直径±10mm；④钢筋笼长度±50mm。

4.水下混凝土的浇筑技术要点。

（1）水下灌注混凝土采用丝扣导管，导管壁厚不宜小于3mm，直径为250（300）mm，底管长度≥4.0m，导管使用前进行试装，试压，试水压力0.6～1.0MPa。

（2）在钢筋笼安装就位后，在笼顶部安装钢筋梯架，中间有两片钢板，预留有导管孔径，安装时，导管从预留的孔洞中插入钢筋笼底部，以防在浇筑振捣混凝土的过程中碰撞钢筋笼，使钢筋笼偏离位置。

（3）最上一节导管与料斗连接，汽车式起重机的两个吊钩，一个吊住料斗，一个吊住铁球，在汽车泵往料斗中注入混凝土前，铁球塞住导管口，待料斗中混凝土快满时把铁球吊出，并连续浇筑混凝土，防止混凝土和水掺合在一起，影响成桩质量。

（4）提升导管时应保证导管底部埋入混凝土中，埋深为2.0～6.0m（不得小于2.0m），严禁导管提出混凝土面，并保持导管做幅度为300mm的上下运动，设专人测量导管埋深及管内外混凝土面高差，填写水下混凝土浇筑记录。

（5）每根桩需连续灌注，没有特殊情况不得中途停止灌注，每根桩的浇筑时间按初盘混凝土的凝结时间控制，对浇筑过程中的一切故障均需记录。

（6）每根桩制作一组（3块）100mm× 100mm×100mm规格的混凝土试块，拆模后送实验室标准掩护，并根据需要留置同条件养护试件。

（7）每3车混凝土测一次坍落度，填好测量记录，用坍落度筒测量，对不符合要求的混凝土不允许使用。

五、结论

实践证明，针对大连绿地中心B14项目人工挖孔灌注桩采取上述控制措施，效果良好，保证了成桩的质量和安全施工，而且该工艺污染小、成本相对低廉，取得了良好的社会效益和经济效益。