人工挖孔灌注桩施工工艺及质量控制(正式发表加摘要).pdf

人工挖孔灌注桩施工工艺及质量控制 摘要：人工挖孔灌注桩在房屋建筑、桥梁以及内河水运工程广泛使用，给合自己在内河码头监理工作体会，对人工挖孔灌注桩施工工艺、质量控制要点以及相关注意事项进行了简要总结，供大家参考。关键词：人工挖孔灌注桩施工工艺 质量控制要点 注意事项 Abstrcat:Keywords:construction process of grouting pile artificial by dug holes;Quality control points;Attention to matters 人工挖孔灌注桩施工，对于房屋建筑及桥梁桩基使用较多，对于水运港口工程，目前主要运用在长江上游及山区河流码头工程桩基施工。本文根据长江上游重庆港佛耳岩斜坡道码头工程监理工作，谈谈人工挖孔灌注桩施工工艺及质量控制。一、工程概况 重庆港佛耳岩作业区一期工程位于重庆市巴南区渔洞镇，距朝天门码头上游约 36km 水路，距三峡工程坝址 638.5km 水路，属长江上游，具有山区河流的特征。本工程共建两个泊位。一个是滚装泊位：400 车位吞吐量为 15 万辆/年，采用 9m 宽下河引道 540m、弧形小桥两座。弧形小桥采有 1200mm桩基，地质为砂岩或砂质泥岩。另一个是多用途泊位：3000DWT 吞吐量为 40.58 万吨/年（含集装箱 2.3 万 TEU/年）。陆域堆场前沿采用护岸挡土墙，后方场地为土石方开挖、土石方回填、基层和面层形成，挡土墙前沿距斜坡道码头前沿 106.4m、高差达 47m 左右，货物和集装箱通过架空斜坡道上的缆车装卸至堆场或船舶。架空斜坡道共有 1600mm桩基 24 根，其中后方二排 8 根桩地处山坡上，地面坡陡，桩底标高在施工水位以上，根据工程地质特点和现场施工条件，灌注桩采用人工挖孔成孔。二、人工挖孔灌注桩的特点 1、人工挖孔灌注桩适宜在旱地或地下水不丰富或地下渗水量少的区域采用。2、工艺简单，一般只需空压机、风镐、吊具、34 人就可施工作业，施工工艺简单、不需要大型的机械设备、占地少、作业人员少等优点。3、便于施工质量控制。人工开挖成孔施工只要桩位放样准确后，孔径、垂直度、孔底标高及岩质的控制直观明了，能准确检查控制。结合本工程部分桩基施工，桩底标高在施工水位以上，地下水不丰富，且桩长未超过 17米，土质主要是岩石，技术上适合采用人工挖孔施工是可行的；人工挖孔灌注桩施工采用爆破作业单价约为 280 元/方，采用人工挖石方约为 450 元/方，而一般钻孔灌注桩施工（岩石）单价约为 500 元/方，从经济分析，人工挖孔灌注桩单价比钻孔灌注桩便宜，综合分析采用人工挖孔灌注桩技术上可行，费用上更经济，因此，优先选用人工挖孔施工。三、人工挖孔灌注桩施工工艺 施工流程：测量放线定位人工开挖成孔护壁人工继续开挖成孔钢筋笼下放浇注砼 1、测量放线 人工开挖成孔桩的放线定位，在陆地上，较水上定位更方便更容易，放线前，对桩位处表面杂物等进行清表，清表后按施工图纸桩位座标准确测量放线，采用全站仪或经纬仪精确定位，确定桩位中心位置，根据桩心位置放出桩外边线控制点。2、人工开挖成孔 在测量放样的基础上进行开挖，孔径要求比设计桩径大 150200mm（不包括护壁厚度），开挖分层进行，每层开挖厚度控制在 1.0m，第一层要求位置准确，开挖可用铲镐进行，部分比较应的硬的土层采用空压机带动的风镐凿除。挖出的土直接送出孔外，采用小型水泵，及时将孔内的积水排出。在做护壁前对桩位重新进行复核，以保证平面位置的准确。第一层护壁完成以后，在孔口设置辘轳架，作为行废弃土和施工用材料的的垂直运输工具，在粘土层中掘进，可采用铲镐等工具进行，进入岩层后用空压机带动的风镐进行凿岩施工。本工程小桥桩基根据设计要求需要嵌岩约 6m，由于部分岩石硬度比较高，采取减弱松动爆破的方法。在开挖到硬质岩层面后，采用 7655型和 YT27型凿岩机进行炮眼开凿，孔径为 =42mm，炸药采用 2#岩石硝铵炸药，填塞用级配粘土充填，填塞长度 0.8m。起爆方式采用电雷管起爆。在装药前，必须先用高压风吹扫干净，有碎块时，用掏勺清除。装药以人工装药，炮孔堵塞采用粘土，堵塞后用炮棍捣实，由于口内可能有水，炸药应进行防水处理。炮孔装药接线完成后，人员立刻升井，对井口进行遮盖，防止飞石伤人。起爆后，施工人员要检查，装药炮孔是否都起爆完成，无误后，进行采用鼓风机通风，在烟尘散尽以后，等待至少 15min以上，人才能下孔进行清渣作业。挖出的渣土，要求及时清运出场，临时堆0.18m0.1m0.2m1.2m0.8m 10mm150mm 8mm150mm混凝土护壁构造附图（四）放要求距离孔口 1.5m以上。孔内施工照明采用低压灯具。通风采用 1.5kw的鼓风机，通过 10cm的塑料管向桩孔内送风。对于斜坡道后两排桩基岩层开挖，地面以下约 2m 为土层、土层以下为泥岩和泥质砂岩，岩质强度不高，因此采用“取芯法”。即采用直径 100mm的空心钻，沿桩径（大于设计桩径150mm）周围钻取 500mm长的岩质，然后在桩中心进行取芯或用风镐开 500mm深的孔，从该孔中心底部用风镐向周围破碎，约 500mm一层的泥岩或泥质砂岩就自然破碎，再用同样的方法一层一层往下开挖到桩底标高。3、护壁 为防止塌孔，每一层土方开挖后应进行护壁。桩孔不深，土质粘性较好、不易坍塌的可采用竹片环形绷护，护壁容易、成本低；但为确保安全，一般采用钢筋砼护壁，安全可靠但成本高。本工程部分桩基主要是岩石构造的桩基不需要护壁，另一部分桩基其土层部分较厚，采用钢筋砼护壁。1）护壁钢筋笼。护壁钢筋笼的形状为一个圆台体 表 面 形 状，由 8 150mm环 形 钢 筋 及 10150mm 垂直钢筋绑扎或焊接而成，自上而下排列，钢筋加工尺寸根据孔径设置，其余环向钢筋的直径按线性变化的规律自上而下递增。见图一。2）护壁模板。浇筑护壁的模板相应也呈圆台体形状，由 4 块圆弧面扇形的薄钢板制作而成，钢板背后采用焊接角铁作为骨架起支撑作用，拼接时用螺栓将相邻模板从拼缝处固定。见图一。3）浇筑护壁混凝土。护壁混凝土一般按 C20设计，混凝土内掺入速凝剂，以尽早达到强度要求。浇筑护壁时，砼在现场拌和，通过辘轳将砼筒吊入，灌注入模，为了防止模板产生偏移，尽量对称下料，用小型振捣棒或钢筋捣实的方法振捣。由于护壁混凝土在地面以下，湿度、温度对护壁混凝土强度的形成和增长比较有利，强度增长较快，拆模时间相对提前。如拆模后发现护壁有不密实漏水现象，要及时加以修补，保证护壁混凝土密实及安全。4、钢筋笼制作和安装 人工挖孔灌注桩的钢筋笼制作和安装，在陆上按设计图纸加工钢筋，并按常规钢筋绑扎图一 和焊接的方法进行钢筋笼加工，但要注意钢筋绑扎、焊接的质量和接头数量控制，并按要求进行试验检测，合格后才能进行安装，安装时应注意保护层垫块的设置和控制，确保保护层厚度。5、混凝土浇筑施工 人工挖孔灌注桩的混凝土浇筑施工。一般为干孔浇筑混凝土，采用导管浇注混凝土，以防混凝土自由落差过大，造成混凝土离析。砼原材料必须验合格，并严格按照批准的配合比进行配料，保证砼质量。在砼浇注完成后在规定的期限内应进行相关试验检测，检测合格方可进行下道工序施工。四、监理质量控制要点 1、分项工程开工前要求施工单位提交了人工挖孔灌注桩分项施工方案，监理从技术上、组织上、安全保证、环保等方面进行认真审查，审查通过后方可进行分项开工。2、对现场人工挖孔灌注桩桩位测量放线进行跟踪旁站和抽查复核，桩位测量放线准确。3、在挖孔过程中，对土质的检查、护壁钢筋砼施工以及孔径、垂直度进行检查验收，尤其是护壁钢筋砼，对钢筋的质量和数量按方案检查，对砼的原材料、拌和、搅拌、浇筑振捣进行检查验收和旁站，保证护壁质量。对终孔后孔底松散碎石必须清除干净，孔底土质与设计进行对比复核，并取芯样进行搞压强度试验，试验结果满足设计要求。4、灌注桩钢筋笼加工绑扎、焊接与其它钻（冲）孔相同，监理对钢筋规格、数量、焊接接头、焊接质量进行检查验收，对钢筋保证层垫块质量、数量进行检查，检查中发现不符合要求的要求施工单位进行整改，钢筋保护层厚度满足设计和规范要求，钢筋笼在下放过程中，检查底标高和顶标高。5、砼严格按照配合比进行配料搅拌，监理首先检查搅拌系统是否进行了标定，必须在标定合格的情况下才能使用，对配料、搅拌时间、运输、振捣全过程进行检查和旁站，并要求施工单位每根桩至少留置两组试块，监理按规范要求的频率留置试块进行平行检验，本工程人工挖孔灌注桩监理均留置一组试块进行了平行检验，从砼强度报告及砼综合评定结果看，砼质量合格。6、根据设计和规范要求，对已施工完毕的灌注桩进行完整性或抽芯检验，均为 I 类桩。桩基检测评定合格进行下道工序施工。五、人工挖孔灌注桩施工应注意的事项 1、人工挖孔灌注桩危险性比较大，必须做好支撑、通信、急救等安全保证措施。2、灌注桩孔口应设置警戒，孔口地面施工人员要注意周边的情况，不准闲杂人员靠近，施工人员必须戴安全帽施工。3、挖孔所产生的弃土应及时清理运走，不在现场堆放，弃至指定地点，防止现场堆放对现场作业影响以及对环境的影响。4、在挖孔过程中施工人员必须掌握熟悉所挖孔的地质情况，地面和孔内之间应保持良好的联络信号；孔内要保持良好的照明，以方便施工；注意土层的变化，当遇到流沙、大量渗水、孔壁坍埸等影响施工安全时，要立即停止作业，采取有效防护措施后，才能继续施工。