人工挖孔灌注桩作业指导书
一、适用范围
挖孔灌注桩适用于无地下水或少量地下水,且较密实的土层或风化岩层。若孔内产生的空气污染物超过现行规范规定的限值时,必须采取通风措施,方可采用人工挖孔施工。
二、施工准备
1、制定施工技术方案,根据地质和水文条件及安全施工、提高挖掘速度和因地制宜的原则,选择合适的孔壁支护类型,进行护壁结构设计,石质地层开挖的爆破设计混凝土配合比设计等并履行报批手续,制定安全预案。
2、平整场地,清除坡面危石浮土。施工现场的出土路线应畅通。
3、坡面有裂缝或坍塌迹象者应加设必要的保护,铲除松软的土层并夯实。
4、施工复测后,定出桩孔准确位置,在桩位外侧设置桩中心的十字控制桩,设置护桩并固桩,经常检查校核护桩。放出桩孔圆周。
5、现场四周应设置排水沟、集水井和沉淀池。孔口四周挖排水沟,做好排水系统。及时排除地表水,搭好孔口雨棚。
6、预制孔口护壁混凝土管或加工钢护筒。
7、安装提升设备,布置好出渣道路,合理堆放材料和机具,使其不增加孔壁压力、不影响施工。
8、施工前,施工现场技术负责人和施工人员应逐孔全面检查施工准备,逐级进行技术安全交底和安全教育,要使安全、技术管理在思想、组织、措施上都得到落实。
9、专人负责按桩位编号,做好桩孔的垂直中心线、轴线、桩径、桩长和基岩土质的记录,钢筋笼和桩身混凝土等隐蔽验收记录。
10、护壁模板分节的高度视土质情况而定，一般可用50~100cm。每节模板安装应设专人严格校核中心位置及护壁厚度,可用十字架对准轴线标记,在十字交叉中心悬吊垂球,复核模板位置,保证垂直度。符合要求后,可用木楔打入土中支撑模板,稳定位置,防止振捣混凝土时模板发生位移。
三、挖孔时的施工技术要求
㈠孔井口的加固处理
在挖掘前,孔井口周围须用木料、型钢或混凝土制成框架或围圈予以围护,其高度
应高出地面20~30cm防止土、石、杂物滚入孔内伤人。若井口地层松软，为防止孔口坍塌,须在孔口用混凝土护壁。若井口地层有较大的渗水量时,可应用井点法降低地下水位。
㈡挖掘成孔
1 、挖掘方法
⑴位于无水地层的桩基,埋设孔口围护或护筒后,可人工直接开挖,遇到岩石宜采用浅眼松动爆破,人工清渣掘进,用辘轳将渣石吊运出井,手推车运送弃渣。
⑵孔内遇到岩层须爆破时,应专门设计,采用浅眼松动爆破法,严格控制炸药量并在炮眼附近加强支护。孔深大于5m 时,必须采用电雷管引爆。孔内爆破后应先通风排烟15min 并经检查无有害气体后,施工人员方可下井继续作业。
⑶位于有水地基时要边开挖边用水泵排水。在孔深大于15m的井孔中作业时，要采用鼓风机通过传风管向孔底吹入新鲜空气,保障施工安全。在孔壁可能坍塌、有渗水的情况下,应及时增加护壁。
⑷护壁方法有安装木框架、竹篱、柳条、荆笆、预制混凝土井圈或钢井圈支护、或
现灌或喷射混凝土护壁等,应根据实际情况慎重选用。
2、安全条件
挖孔桩施工必须在保证安全的前提下,不间断进行。在软土地层,同一墩台内,不宜同时开挖两相邻桩孔。如情况较好,以对角两孔和间隔开挖为宜。若孔较深应经常检查孔内CO2 浓度,并加强通风。开挖时允许孔壁稍有不平,以提高桩侧的摩擦力。
3、挖掘孔径
挖孔直径应是设计桩径+护壁厚度。根据土质情况,一次开挖深度控制在80~150c m护壁或支撑后再继续开挖。每一段开挖均应测量孔的中心位置，发现偏差及时纠正。
4、防水、排水
⑴除在墩台四周挖截水沟外,并注意防止挖孔内排出的水渗入孔内。对于少量渗水,人工舀取或采用抽水机排出。水量较大时,采取对周围桩孔同时抽水,以减少开挖孔内的涌水量,并采取交替循环施工的方法,组织安排合理,能达到很好的效果。
⑵对不太深的挖孔桩,可在场地四周合理布置统一的轻型管井降水分流,对基础平面占地较大时,也可增加降水管井的排数。
⑶有时因周围环境不允许无限制抽水,或大量抽水达不到目的时,可以采取截断水源、封闭水路的措施。桩孔较浅时,可用板桩封闭;桩孔较深时,用钻孔压力灌浆形成帷幕挡水。
5、流砂的处理
人工挖孔时,细砂、粉砂层地质在地下水的作用下极易形成流砂,严重时会发生井漏,要采取有效可靠的措施
⑴流砂情况较轻时,可以缩短循环开挖深度,减少挖层孔壁的暴露时间,及时进行护壁混凝土灌筑。当孔壁塌落,有泥砂流入而不能形成桩孔时,可用纺织袋土逐渐堆堵,形成桩孔的外壁,并控制保证内壁满足施工图要求。
⑵流砂情况较严重时,可以下钢套管,加强护壁。钢套管与护壁钢模板相似,以孔外径为直径,可分成4~6段圆弧,再加上适当的肋条,相互用螺栓或钢筋环扣连接,每开挖0.5m左右,即可分片将套筒装入，深入孔底不少于0.2m,插入上部混凝土护壁外侧不小于0.5m,安装后即支模灌筑护壁混凝土。若放入套筒后流砂仍上涌，可采取混凝土封闭孔底,待混凝土凝结后,将孔心部位的混凝土清凿以形成桩孔。必要时,可以打管注浆,固结砂土后开挖。
6、淤泥质土层的处理
在遇到淤泥质土层等软弱土层时,一般可用方木、木板、模板等支挡,并要缩短这一段的开挖深度,及时灌筑混凝土护壁。支挡的方木沿周边打入底部不少于0.2m 深,上部嵌入上段已浇好的混凝土护壁后面,可斜向放置,双排布置互相反向交叉。
㈢孔壁支撑
1、现灌混凝土护壁
⑴目前应用最广泛的支撑形式,有等厚度护壁、外齿式护壁、内齿式护壁三种形式。每挖掘1.0~1.5m深立模灌筑混凝土一次，护壁厚度为10~20cm,护壁混凝土强度等级应不低于C15，当护壁作为桩体一部分时应不低于桩身混凝土强度等级，混凝土坍落度30~50mm。护壁内可以等距放置8根直径6~8mm长1m的直钢筋。
⑵混凝土护壁的厚度由水、土压力引起的孔壁压力决定。假定水、土压力在孔壁上均匀分布,则有:
t > Kpd/2R
式中:d---桩孔直径
