舊樓加裝電梯工程人工挖孔樁施工技術(shù)

1、舊樓加裝電梯工程人工挖孔樁施工技術(shù)摘要：某職工宿舍加建電梯工程受地下復(fù)雜管線（溝）和場(chǎng)地限制，采用人工挖孔灌注樁樁基施工工藝。本文以此為背景，詳細(xì)闡述人工挖孔灌注樁的施工流程及操作要點(diǎn)，為類似工程施工提供借鑒。關(guān)鍵詞：地質(zhì)條件；人工挖孔灌注樁；護(hù)壁；施工技術(shù)Con struct ion Tech no logy of manual hole digg ing pile for built buildi ngs being equipped with elevatorengin eeri ngAbstract:Key words: geological con diti ons; manual

2、hole diggi ng pile; breast wall; con struct ion tech no logy人工挖孔灌注樁作為一種特殊成孔灌 注樁，受工程地質(zhì)條件的限制，施工操作不 當(dāng)，極容易影響周邊建筑安全，特別是井下 施工作業(yè)環(huán)境惡劣，勞動(dòng)強(qiáng)度大，隨時(shí)可能 由流砂、涌水、塌方及高處墜落等施工隱患 造成人員傷亡的重大安全事故1,2。鑒于這種 狀況，限制在工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件復(fù)雜 情況下使用人工挖孔樁3，規(guī)范人工挖孔樁 施工，完善、提高施工安全管理水平 ，有 效避免災(zāi)難性事故發(fā)生。然而人工挖孔灌注樁以其造價(jià)低廉、施 工設(shè)備簡(jiǎn)單、成樁直徑大、單樁承載力高和 成樁質(zhì)量易保證等優(yōu)點(diǎn)，在

3、工業(yè)與民用建筑 中得到廣泛使用，尤其是在場(chǎng)地狹小、地下 管線復(fù)雜，對(duì)周邊自然環(huán)境保護(hù)和噪音控制 有嚴(yán)格要求，大型鉆孔機(jī)械施工困難的情況 下，人工挖孔灌注樁具有相當(dāng)優(yōu)勢(shì)5。本文以北京某職工宿舍加建電梯工程 為例，詳細(xì)闡述了在地下管線較為復(fù)雜及場(chǎng) 地嚴(yán)重受限的條件下人工挖孔灌注樁的施 工流程及操作要點(diǎn)，希望能對(duì)其他類似工程 施工提供些許經(jīng)驗(yàn)。1工程概況本工程位于北京市海淀區(qū)某一高校住宅 區(qū)，為職工宿舍加建電梯工程。場(chǎng)地地形基 本平坦，地面平均標(biāo)高約為47.3748.74m； 擬加裝電梯緊鄰已建住宅樓，施工場(chǎng)地狹 窄，地下管線、管溝較多。采用大型樁基設(shè) 備施工困難，且對(duì)居民生活影響大，易對(duì)地 下管線

4、造成損壞。因此，本次樁基施工采用 人工挖孔灌注樁施工工藝，具體灌注樁參數(shù) 詳見(jiàn)表1。表1灌注樁施工參數(shù)一覽表樁號(hào)樁頂標(biāo)高樁徑施工 樁長(zhǎng)鋼筋 籠長(zhǎng)樁數(shù)ZH1-1.80m800mm9.0m9.7m11根ZH2-3.10m800mm8.0m8.7m8根ZH3-2.10m800mm8.7m9.4m5根2工程地質(zhì)條件2.1、地層條件根據(jù)工程勘察咨詢報(bào)告，本次鋼筋混凝 土灌注樁設(shè)計(jì)深度及樁端影響范圍內(nèi)的地 基土層有4個(gè)大層，自上而下依次是：1）人工堆積層，主要是雜填土和素填土， 厚度一般為0.265.7m。2）新近代沉積層，由上而下依次為：粘土 / 粉土層，厚度為0.34.5m；砂層，厚度為 0.235.

5、5m;圓礫層，雜色，濕，中密密 實(shí)，以圓礫為主，見(jiàn)少量角礫、卵石。2.2、地下水條件該區(qū)場(chǎng)地存在一層地下水，地下水類型 為潛水，2002年8月之前地下水靜止水位埋 深一般為7.168.39m，絕對(duì)標(biāo)高為39.06 40.68m。根據(jù)2010年12月在附近的勘察資 料，地下水靜止水位埋深約為17.50m。本場(chǎng)區(qū)地下水對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)具有微腐蝕 性，對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋具有弱腐蝕 性，對(duì)鋼結(jié)構(gòu)具有微腐蝕性。3工藝流程及操作要點(diǎn)3.1工藝流程人工挖孔灌注樁的施工工藝程序是：定 樁放線及高程|開(kāi)挖第一節(jié)樁孔土廠| T檢查樁位（中心）軸線| T |支護(hù)壁模板放附加鋼筋 | T 澆筑第一節(jié)護(hù)壁混凝土 |

6、T架設(shè)垂直運(yùn)車 - 安裝轆轤） 安裝吊桶、照明、活動(dòng)蓋板、水 泵、通風(fēng)機(jī)等| -開(kāi)挖吊運(yùn)第二節(jié)樁孔土方（修 邊）-先拆第一節(jié)支第二節(jié)護(hù)壁模板（放附加 鋼筋）-|澆第二節(jié)護(hù)壁混凝土 - |檢查樁位（中 心）軸線| -逐層往下循環(huán)作業(yè)至設(shè)計(jì)孔深- 檢查驗(yàn)收吊放鋼筋籠、定位放混凝土溜 筒（導(dǎo)管）| - |澆筑樁身混凝土（隨澆隨振）具體施工流程詳見(jiàn)圖1。圖1人工挖孔樁施工工藝流程圖3.2操作要點(diǎn)3.2.1、施工準(zhǔn)備(a)正式進(jìn)場(chǎng)前應(yīng)對(duì)整套施工設(shè)備進(jìn)行檢查，保證設(shè)備狀態(tài)良好，禁止帶故障設(shè)備進(jìn)場(chǎng)。(b)開(kāi)工前進(jìn)行質(zhì)量、安全技術(shù)交底,并進(jìn)行書(shū)面記錄。(c )樁位放線定位后，先在樁位處搭設(shè)2.5mx 2.5m

7、、高2.5m的防護(hù)棚。防護(hù)棚用鋼管搭設(shè)，地表以上1.0m高用安全網(wǎng)圍護(hù)，頂部用木板封蓋，具體作法見(jiàn)圖 2:圖2防護(hù)棚示意圖3.2.2、定位放線根據(jù)業(yè)主單位提供的建筑物定位坐標(biāo) 進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)定位，雙方應(yīng)共同進(jìn)行核查，簽字 確認(rèn)。根據(jù)施放好的建筑物定位軸線，由專 職測(cè)量人員按鋼筋混凝土灌注樁平面圖準(zhǔn) 確無(wú)誤地將鋼筋混凝土灌注樁樁位放樣到 現(xiàn)場(chǎng)?，F(xiàn)場(chǎng)樁位放樣采用插木制短棍加白灰 點(diǎn)作為鋼筋混凝土灌注樁樁位標(biāo)識(shí)。樁位放樣允許誤差：20mm。樁位放樣后經(jīng)自檢無(wú)誤，經(jīng)總包單位、 監(jiān)理單位及設(shè)計(jì)人員共同檢驗(yàn)樁位合格并 簽字后，可進(jìn)行下道工序。3.2.3、挖孔及護(hù)壁（1）挖孔由人工從自上而下逐層用鎬、 鍬進(jìn)行，遇

8、堅(jiān)硬上層，用錘、釬破碎，挖土 次序?yàn)橄韧谥虚g部分，后挖周邊，有效控制 開(kāi)挖截面尺寸，允許尺寸誤差 20m m。每節(jié) 的高度應(yīng)根據(jù)土質(zhì)好壞及操作條件而定，一 般為1.00 m。開(kāi)挖完成后進(jìn)行一次全面測(cè)量 校核工作，對(duì)孔徑、樁位中心檢測(cè)無(wú)誤后進(jìn) 行支護(hù)。本工程地層主要為細(xì)砂、礫砂、可塑狀 態(tài)的粘性土和圓礫層，均可采用短柄鐵鍬、 鎬挖掘。（2）為防止樁孔壁坍方，確保安全施 工，安放附加鋼筋、支護(hù)壁模板。護(hù)壁的厚 度應(yīng)根據(jù)井圈材料、性能、剛度、穩(wěn)定性、 操作方便、構(gòu)造簡(jiǎn)單等要求。樁孔挖土完畢并經(jīng)驗(yàn)收合格后，安放鋼 筋，然后安裝護(hù)壁模板。豎向鋼筋端部宜打 入挖土面以下 100200mm,以便與下一節(jié) 護(hù)

9、壁中鋼筋相聯(lián)結(jié)。護(hù)壁模板用薄鋼板，圓鋼、角鋼拼裝焊 接呈弧形工具式內(nèi)鋼模每節(jié)分成 4塊，或用 組合式鋼模板預(yù)制拼裝而成。采用拆上節(jié)、 支下節(jié)重復(fù)周轉(zhuǎn)使用。模板之間用卡具、扣 件連接固定，也可以在每節(jié)模板的上下端各 設(shè)一道圓弧形的、用槽鋼或角鋼做成的內(nèi)鋼 圈作為內(nèi)側(cè)支撐，防止內(nèi)模因受漲力而變 形。不設(shè)水平支撐，以方便操作。第一節(jié)護(hù)壁高出地坪 200m m,便于擋 土、擋水。樁位軸線和高程均應(yīng)標(biāo)定在第一 節(jié)護(hù)壁上口。第一節(jié)護(hù)壁高出地坪部分厚度 取200mm。護(hù)壁中心應(yīng)與樁位中心重合， 偏差不大于20mm，且任何方向二正交直徑 偏差不大于50mm，樁孔垂直度不大于 0.5%。符合要求后可用木楔穩(wěn)定模

10、板。（3）澆筑第一節(jié)護(hù)壁混凝土：為防止坍孔和保證操作安全，設(shè)混凝土支護(hù)，每節(jié)高1.00m，厚200250mm,上下兩節(jié)護(hù)壁搭 節(jié)50mm；加配直徑8mm圓鋼筋網(wǎng)片，網(wǎng) 片鋼筋200mrhC 200mm，混凝土強(qiáng)度等級(jí)為 C25,坍落度控制在 70100mm。樁孔護(hù)壁 混凝土每挖完一節(jié)以后應(yīng)立即澆筑混凝土。人工澆筑，人工搗實(shí)，確?？妆诘姆€(wěn)定性。護(hù)壁模板24h后拆除，一般在下節(jié)樁孔 土方挖完后進(jìn)行。拆模后若發(fā)現(xiàn)護(hù)壁有蜂 窩、漏水現(xiàn)象，應(yīng)加以堵塞或?qū)Я?。人工挖孔樁及護(hù)壁施工可見(jiàn)圖 3.提土轆轤200mm 內(nèi)徑 200mm提吊架200mm幺一 吊自然地表200mm200mm自然地表人工挖孔樁護(hù)壁圖$

11、8200mm 200mmA A人工挖孔樁剖面圖圖3人工挖孔樁及護(hù)壁施工示意圖（4 ）檢查樁位（中心）軸線及標(biāo)高： 每節(jié)樁孔護(hù)壁做好以后，必須將樁位十字軸 線和標(biāo)高測(cè)設(shè)在護(hù)壁的上口，然后用十字線 對(duì)中，吊線墜向井底投設(shè)，以半徑尺桿檢查 孔壁的垂直平整度。隨之進(jìn)行修整，井深必 須以基準(zhǔn)點(diǎn)為依據(jù)，逐根進(jìn)行引測(cè)。保證樁 孔軸線位置、標(biāo)高、截面尺寸滿足設(shè)計(jì)要求。（5）架設(shè)垂直運(yùn)輸架：第一節(jié)樁孔成 孔以后，即著手在樁孔上口架設(shè)垂直運(yùn)輸支 架。支架采用鋼管吊架，要求搭設(shè)穩(wěn)定、牢 固。（6 ）第一節(jié)護(hù)壁施工后，安裝垂直運(yùn) 輸支架及轆轤。地面運(yùn)土用手推車或翻斗 車。（7 ）安裝吊桶、照明、活動(dòng)蓋板和通 風(fēng)機(jī)。1

12、在安裝吊桶時(shí)，注意使吊桶與樁孔 中心位置重合，作為挖土?xí)r直觀上控制樁位 中心和護(hù)壁支模的中心線。2）井底照明必須用低壓電源（24V、 100W）、防水帶罩的安全燈具 。電纜分段 與護(hù)壁固定，長(zhǎng)度適中，防止與吊桶相碰。 樁口上設(shè)防護(hù)棚，頂部設(shè)竹膠板或木板覆 蓋，防止高空墜物造成物體打擊。3）每次開(kāi)挖前先對(duì)孔內(nèi)進(jìn)行有毒有害 氣體檢測(cè)，并持續(xù)向井下通風(fēng)，加強(qiáng)空氣對(duì) 流。當(dāng)樁孔開(kāi)挖深度超過(guò)10m時(shí)，應(yīng)有專門 向井下送風(fēng)的設(shè)備，風(fēng)量不宜少于 25L/S 操作時(shí)上下人員輪換作業(yè)，樁孔上人員密切 注視觀察樁孔下人員的情況，互相響應(yīng)，切 實(shí)預(yù)防安全事故的發(fā)生。4）若個(gè)別樁孔當(dāng)遇到地下滲水時(shí)，先 在樁孔底挖集水

13、坑，用高程水泵沉入抽水， 邊抽水邊挖土，水泵的規(guī)格按抽水量確定。 并查明出水原因，截?cái)嗦┧?。若地下水?均較高，應(yīng)進(jìn)行統(tǒng)一降水后，再進(jìn)行人工挖 孔施工。樁孔抽出的水經(jīng)沉沙井沉淀后排入 市政下水道。在存在地下水的樁孔內(nèi)，每次 開(kāi)挖深度不得超過(guò)1.0m。（8）第一節(jié)護(hù)壁施工后不拆模，可開(kāi) 挖第二節(jié)樁孔土方。從第二節(jié)開(kāi)始，利用提 升設(shè)備運(yùn)土，樁孔內(nèi)人員應(yīng)戴好安全帽，地 面人員應(yīng)拴好安全帶。吊桶內(nèi)裝土不能高出 吊桶上沿，防止土塊、石塊等墜落孔內(nèi)傷人。挖孔過(guò)程中，用支桿檢查樁孔的直徑及 井壁圓弧度，上下應(yīng)垂直平順，修整孔壁。 護(hù)壁砼的內(nèi)模拆除，根據(jù)氣溫等情況而定， 一般可在24小時(shí)以后進(jìn)行，使砼有一定

14、強(qiáng) 度，以能擋土。如遇流動(dòng)性淤泥或流沙時(shí)，孔壁應(yīng)采 用鋼護(hù)筒施工。對(duì)較易塌方施工段要即挖， 即校對(duì)，即驗(yàn)收，即灌注護(hù)壁砼，要保證砼 密實(shí)度，避免滲漏。對(duì)少量流沙的樁位，先將附近無(wú)流沙的 樁孔先挖深，使其起集水井作用，集水井應(yīng) 選在地下水流的上方，用水泵抽水時(shí)，將樁 孔和附近的地下水位降至井底下，使井底部 免除水淹狀態(tài)下施工。發(fā)現(xiàn)流沙層，應(yīng)減少每節(jié)護(hù)壁高度， 可用3050cm砼應(yīng)加速凝劑，加快凝固速 度。（10）第二節(jié)護(hù)壁支護(hù)模板：安放附加 鋼筋，并與上節(jié)預(yù)留的豎向鋼筋連接，護(hù)壁 模板采用拆上支下依次周轉(zhuǎn)使用。使上節(jié)護(hù) 壁的下部嵌入下節(jié)護(hù)壁的上部混凝土中， 上 下搭接5075mm。樁孔檢測(cè)復(fù)核無(wú)

15、誤后澆 灌護(hù)壁混凝土。模板上口留出高度為100mm 的混凝土澆筑口，接口處應(yīng)搗固密實(shí)。（11）澆筑第二節(jié)護(hù)壁混凝土：混凝土 用吊桶送下，人工澆筑，人工插搗密實(shí)。發(fā) 現(xiàn)護(hù)壁有蜂窩、漏水現(xiàn)象，及時(shí)加以堵塞和 導(dǎo)流，防止孔外水通過(guò)護(hù)壁流入孔內(nèi)，保證 護(hù)壁砼強(qiáng)度及安全。（12）檢查樁位中心軸線及標(biāo)高：以樁 孔口的定位線為依據(jù)，逐節(jié)校測(cè)。（13）根據(jù)挖土速度，每班組每次可開(kāi) 挖3至4個(gè)樁孔。每個(gè)樁孔每天開(kāi)挖深度不 超過(guò)3節(jié)護(hù)壁的深度，施工24小時(shí)后，方 可拆除前次施工護(hù)壁模板，繼續(xù)向下挖土施 工。每個(gè)樁孔逐層往下循環(huán)作業(yè)，將樁孔挖 至設(shè)計(jì)深度，清除虛土，檢查土質(zhì)情況，樁 底應(yīng)支承在設(shè)計(jì)所規(guī)定的持力層上（

16、本工程 規(guī)定進(jìn)入持力層不小于 0.5m）。（14）檢查驗(yàn)收：成孔以后必須對(duì)樁身 直徑、孔底標(biāo)高、樁位中線、井壁垂直、虛 土厚度進(jìn)行全面測(cè)定。做好施工記錄，辦理 隱蔽驗(yàn)收手續(xù)。檢驗(yàn)合格后迅速封底，安放 鋼筋籠。3.2.4、鋼筋籠加工及吊放 鋼筋籠采用在現(xiàn)場(chǎng)加工的方法， 鋼筋根 據(jù)設(shè)計(jì)圖紙下料、 焊接（單面焊焊縫長(zhǎng) 10d、 雙面焊焊縫長(zhǎng)5d）,焊縫長(zhǎng)度和高度要符合 規(guī)范要求?？v橫鋼筋交接處都要焊牢，同一 截面鋼筋搭接面積不超過(guò)總面積的 50%。鋼 筋籠驗(yàn)收主要檢查鋼筋種類、間距、焊接質(zhì) 量、鋼筋籠直徑、長(zhǎng)度及保護(hù)塊的安置情況, 并填寫(xiě)驗(yàn)收記錄。鋼筋籠放入前應(yīng)先綁好導(dǎo)向耳環(huán), 導(dǎo)向 耳環(huán)高50mm

17、,在主筋上每隔34m左右設(shè) 一組 16耳環(huán)（一組4個(gè)、對(duì)稱分布）；吊 放鋼筋籠時(shí),要對(duì)準(zhǔn)孔位,直吊扶穩(wěn)、緩慢 下沉,避免碰撞孔壁。鋼筋籠放到設(shè)計(jì)位置 時(shí),應(yīng)立即固定。3.2.5、澆筑樁身混凝土 樁身混凝土宜使用設(shè)計(jì)要求強(qiáng)度等級(jí) 的預(yù)拌混凝土。 用溜槽加串桶向樁孔內(nèi)澆筑 混凝土?；炷恋穆洳畈灰舜笥?2m, 深度 達(dá) 6.0m 以下部位的混凝土可利用混凝土自 重下落的沖力, 再適當(dāng)輔以人工插搗使之密 實(shí)。其余 6.0m 以上部分再分層澆灌振搗密 實(shí)。大直徑樁要認(rèn)真分層主次澆筑搗實(shí),振 搗棒的長(zhǎng)度不可及部分,采用人工鐵管、鋼 筋棍插搗。澆灌至樁頂。 將表面壓實(shí)、 抹平。 樁頂標(biāo)高及浮漿處理應(yīng)符合要

18、求。每個(gè)灌注臺(tái)班不超過(guò) 100m3 的同配合 比混凝土,取樁身混凝土試塊不少于 1 組, 留取護(hù)壁混凝土試塊不少于 1 組,并填寫(xiě)混 凝土灌注施工記錄。3.2.6、成孔棄土清運(yùn)本工程緊鄰居民住宅樓,施工時(shí),成孔 棄土及廢棄混凝土應(yīng)及時(shí)清運(yùn), 避免影響小 區(qū)居民出入。 挖出的土方必須臨時(shí)堆放在距 離孔口 1m 以外,孔口四周 2.0m 范圍內(nèi)不 得堆放雜物, 3.0m 內(nèi)不得行駛和停放車輛。 每天下午將當(dāng)天不再進(jìn)行挖土施工的樁孔 邊的堆土進(jìn)行裝車（載重 5 噸的翻斗車）, 待可以通行后運(yùn)出場(chǎng)外消納。棄土清運(yùn)時(shí)應(yīng)注意保護(hù)樁位放線點(diǎn), 避 免樁位點(diǎn)移位或丟失。4 結(jié)語(yǔ)人工挖孔灌注樁在工業(yè)與民用建筑中 廣泛采用,優(yōu)勢(shì)與缺點(diǎn)分明,一方面質(zhì)量容 易保證,另一方面施工安全風(fēng)險(xiǎn)較為突出。 本工程應(yīng)用實(shí)踐表明, 在施工前期針對(duì)具體 的地質(zhì)水文條件和場(chǎng)地環(huán)境制定詳盡的施 工方案和應(yīng)急預(yù)案, 充分考慮可能發(fā)生的各 種風(fēng)險(xiǎn),同時(shí)嚴(yán)格把握施工過(guò)程的動(dòng)態(tài)控 制,便可發(fā)揮人工挖孔灌注樁占用場(chǎng)地小、 質(zhì)量