人工挖孔樁施工工序

人工挖孔樁施工工序人工挖孔灌注樁施工工序1．人工挖孔灌注樁的特點(diǎn)人工挖孔灌注樁與鉆孔灌注樁相比具有機(jī)具設(shè)備簡單,施工操作方便,占用場地和空間小，無泥漿排出，對周圍環(huán)境及建筑物影響小,施工質(zhì)量可靠,可全面展開施工,縮短工期，造價(jià)低等優(yōu)點(diǎn)。因此，近幾年得到廣泛運(yùn)用,特別是在擴(kuò)大頭的樁基施工中,人工挖孔樁施工更有其優(yōu)越性，可以彌補(bǔ)機(jī)械施工的一些不足。挖孔樁適用于無地下水或少量地下水,且較密實(shí)的土層或風(fēng)化巖層。若孔內(nèi)產(chǎn)生的空氣污染物超過國家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn),必須采取通風(fēng)措施，方可采用人工挖孔樁施工。2.護(hù)壁厚度計(jì)算人工挖孔樁施工工序全文共1頁，當(dāng)前為第1頁。護(hù)壁厚度計(jì)算挖孔施工應(yīng)根據(jù)地質(zhì)和水文地質(zhì)情況,因地制宜地選擇孔壁支護(hù)方案報(bào)批,并應(yīng)經(jīng)過計(jì)算,確保施工安全并滿足設(shè)計(jì)要求。護(hù)壁厚度計(jì)算見“路橋施工計(jì)算手冊”第三篇第11章４.3節(jié)人工挖孔樁護(hù)壁厚度計(jì)算?，F(xiàn)摘錄如下:為了防止塌方,確保操作安全,大直徑人工挖孔樁多采取分段挖土、分段護(hù)壁的方法施工。分段現(xiàn)澆砼護(hù)壁，一般取受力最大處,即地下最深段護(hù)壁所承受的土壓力及地下水的側(cè)壓力，由計(jì)算確定護(hù)壁厚度。設(shè)砼護(hù)壁厚度為t，則可按下式計(jì)算:t≥KN/fｃ或t≥ＫpD／(2fｃ)１Ｄ/２thＮ－—－--—作用在護(hù)壁截面上的壓力，N/ｍ,Ｎ=pD/２；p—－———--土和地下水對護(hù)壁的最H大總壓力,N／㎡；γ—-－--土的重量,kN／ｍ３;Pγw--—-－水的重量，ｋN／m3;H——－--—-挖孔樁護(hù)壁深度,m；ｈ—－—-—－—地面至地下水位深ＰP度，m；D-—-——--挖孔樁或圓形構(gòu)筑物外直徑,m;護(hù)壁受力計(jì)算簡圖fc—-—-－——砼的軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，Mpa；當(dāng)挖孔無地下水時(shí)：p=γHｔg2（45°—φ/2）當(dāng)有地下水時(shí)：K-————-—-安全系數(shù)?。?。65ｐ=γhtg2(４５°—φ／2）+(γ-γｗ)（H－h(huán))tg２(４５°—φ/2)+（H—ｈ）γw算例：１。８m直徑砼灌注樁，深30m,用人工挖孔，砼護(hù)壁采用C２0砼，每節(jié)高１m,地基土為粘性土,天然容重γ=19.5kN,內(nèi)摩擦角φ=20°，地面以下6m有地下水，試計(jì)算砼護(hù)壁厚度.解：最深段的總壓力為:2p=γhtg２(4５°-φ/２)＋(γ-γw)(Ｈ-h）ｔg2（4５°—φ/2）＋(H-h)γw=1９.5×6×ｔg2(45°—10°）＋(19.5－10）(3０—６)tg２(45°-10°）+(3０-６）×１０=４０9。1５kN／㎡用C20砼,fｃ＝10Ｍpa,D＝1．８ｍ,則有：t=ＫpD／(2fc)＝１。65×4０9.１5×18０/（2×10×10３）=6。1㎝注意:上述計(jì)算,fc=10Ｍpａ為2８天的強(qiáng)度，實(shí)際是每天都要施工、現(xiàn)澆護(hù)壁砼,不可能等待砼達(dá)設(shè)計(jì)強(qiáng)度再施工下節(jié)，所以計(jì)算的結(jié)果，不能照搬到實(shí)際應(yīng)用中，我們在東二環(huán)項(xiàng)目取護(hù)壁厚2０㎝,C３0砼，且配@2０0㎜φ８鋼筋是有道理的,這也是挖孔樁護(hù)壁常采用的數(shù)值。人工挖孔樁施工工序全文共1頁，當(dāng)前為第1頁。3。施工方法3．1施工前的準(zhǔn)備工作1)在正式施工前，應(yīng)具備以下工程資料。主要包括建筑物場地的工程地質(zhì)和必要的地下水位資料;樁基施工圖紙會(huì)審紀(jì)要;建筑場地地下管線（管道)資料；主要施工機(jī)械及其配套設(shè)備的技術(shù)性能資料；樁基的施工組織設(shè)計(jì)或施工方案以及樁基鋼筋混凝土所用建材(水泥、砂石、鋼筋）的質(zhì)檢報(bào)告。2)施工前要制定周詳?shù)馁|(zhì)量管理措施。在施工平面圖上應(yīng)標(biāo)明樁位、編號、施工順序、水電線路和臨時(shí)設(shè)施位置;指定施工工序檢查程序;制定不良天氣(雨季）施工的技術(shù)措施.３）人工挖孔樁施工中安全措施非常重要,施工單位必須高度重視,應(yīng)做到以下措施保障：孔內(nèi)設(shè)應(yīng)急爬梯供人員上下井；施工人員進(jìn)入孔內(nèi)必須戴3安全帽；使用吊籠、電葫蘆等應(yīng)有安全可靠的自動(dòng)卡緊保險(xiǎn)裝置；開挖深度超過１0m時(shí)應(yīng)配有通風(fēng)設(shè)備;挖出的土石方應(yīng)及時(shí)運(yùn)離孔口,不得堆放在孔口四周1m范圍內(nèi),機(jī)動(dòng)車輛的通行不得對井壁造成安全影響；要注意安全用電,井下照明應(yīng)采用12V以下安全燈。3。2施工順序與施工方法1)挖孔灌注樁的施工順序場地整平→放線、定樁位→挖第一節(jié)樁孔土方→支模澆灌第一節(jié)混凝土護(hù)壁→在護(hù)壁上二次投測標(biāo)高及樁位十字軸線→安裝活動(dòng)井蓋、垂直運(yùn)輸架、起重電動(dòng)葫蘆或卷揚(yáng)機(jī)、活底吊土桶、排水、通風(fēng)、照明設(shè)施等→第二節(jié)樁身挖土→清理樁孔四壁，校核樁孔垂直度和直徑→拆上節(jié)模板、支第二節(jié)模板，澆灌第二節(jié)混土→重復(fù)第二節(jié)挖土,支模、澆灌混凝土護(hù)壁工序，循環(huán)作業(yè)直至設(shè)計(jì)深度→檢查持力層后進(jìn)行擴(kuò)底→清理虛土,排除積水,檢查尺寸和持力層→吊放鋼筋籠就位→灌筑樁身混凝土。２)人工挖孔的施工方法(1)開始挖孔前,要平整好場地,清除地表松軟土層和一切雜物,布置好控制網(wǎng),根據(jù)監(jiān)理復(fù)合過的樁基位置，采用十字交叉法訂立每一孔樁的位置，并在樁位外設(shè)置定位龍門樁。人工挖孔樁施工工序全文共2頁，當(dāng)前為第2頁。(2)根據(jù)設(shè)計(jì)樁徑及護(hù)壁厚度在地面上放出開挖線,然后向下挖深1ｍ,澆筑混凝土井圈第一節(jié)護(hù)壁—-－鎖口砼。井圈應(yīng)高出地面2０~30cｍ,且比護(hù)壁厚度加厚10cm,用以加強(qiáng)井口，以策安全。而后將樁位縱橫中心線測放到井圈上，并測出孔口控制高程，以利于下部掘進(jìn)的高程控制,且要求第一井圈4的中心線與設(shè)計(jì)軸線的偏差不得大于２cm.井圈高出地面還有利于防止地表水在施工過程中進(jìn)入井內(nèi)。人工挖孔樁施工工序全文共2頁，當(dāng)前為第2頁。（3）修筑鋼筋混凝土井圈應(yīng)保證護(hù)壁的配筋和混凝土澆筑強(qiáng)度。上下節(jié)護(hù)壁的搭接長度不得小于5cｍ，每節(jié)護(hù)壁在當(dāng)日施工完畢后宜養(yǎng)護(hù)24h后拆除;發(fā)現(xiàn)護(hù)壁有蜂窩、漏水現(xiàn)象時(shí),應(yīng)及時(shí)補(bǔ)強(qiáng)以防止造成事故。(4)進(jìn)行第二節(jié)井孔土方開挖時(shí)，先從井口用垂球吊線找出井孔中心點(diǎn)，并在井孔底部打一短木樁，將樁中心投影到木樁頂上，以此為據(jù)進(jìn)行第二節(jié)護(hù)壁的土方開挖。在開挖過程中應(yīng)該密切注意地質(zhì)狀況的變化。挖孔直徑應(yīng)按設(shè)計(jì)規(guī)定，挖孔過程中，應(yīng)經(jīng)常檢查樁孔尺寸、平面位置和豎軸線傾斜情況，如有偏差應(yīng)隨時(shí)糾正。對于孔內(nèi)遇有巖石需采取爆破施工時(shí),詳見后面3．4節(jié)。（５）重復(fù)上述過程即可完成挖土護(hù)壁的工作，直至樁底設(shè)計(jì)高程。在施工過程中，應(yīng)該以每一節(jié)護(hù)壁為驗(yàn)收步驟,合格后方可進(jìn)行下節(jié)的開挖施工．挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)，孔底不應(yīng)有積水,終孔后應(yīng)清理好護(hù)壁上和孔底的渣物,驗(yàn)收合格后方可進(jìn)行下步混凝土的澆筑.(6)挖孔達(dá)到設(shè)計(jì)深度后,應(yīng)進(jìn)行孔底處理.必須做到孔底表面無松渣、泥、沉淀土。如地質(zhì)復(fù)雜，應(yīng)釬探了解孔底以下地質(zhì)情況是否能滿足設(shè)計(jì)要求,否則應(yīng)與監(jiān)理、設(shè)計(jì)單位研究處理。(7）在施工中還要安排專職技術(shù)人員監(jiān)督開挖土層的地質(zhì)狀況，并備有人員應(yīng)急上爬梯，遇見異常情況可及時(shí)處理,確保施工安全。3）混凝土的澆筑混凝土的澆筑應(yīng)在成孔后及時(shí)進(jìn)行.孔內(nèi)無積水方可不采用水下灌注砼施工，不采用水下灌注砼施工時(shí)，要用漏斗串筒灌注砼，分層澆筑，層厚30㎝，機(jī)械振搗。關(guān)于鋼筋籠的加工、制作和安裝，以及混凝土的澆筑、樁頭處理，等同于其它常規(guī)灌注樁的施工,在此不再贅述。4)成樁質(zhì)量檢驗(yàn)在施工中要求做到每根成樁應(yīng)該具有鋼筋加工檢驗(yàn)記錄,混凝土拌和物質(zhì)量記錄,混凝土試塊資料及樁身完整性檢測資料。３.３人工挖孔樁施工過程中易出現(xiàn)的問題1)地下水問題。地下水對人工挖孔樁的施工影響最大。當(dāng)?shù)叵滤徊淮髸r(shí)可進(jìn)行單樁樁內(nèi)抽水;當(dāng)?shù)叵滤惠^大時(shí)可采用多樁同時(shí)抽水法來降低地下水；如果樁設(shè)計(jì)深度不大時(shí)可考慮在場地四周設(shè)置井點(diǎn)排水.人工挖孔樁施工工序全文共3頁，當(dāng)前為第3頁。2)流沙層問題人工挖孔樁在開挖時(shí),如果遇到細(xì)砂、粉砂層地質(zhì)時(shí)，再加上地下水的作用，極易形成流砂,嚴(yán)重時(shí)發(fā)生井漏，造成質(zhì)量和安全事故。因此要采取有效可靠的措施。在流砂情況較輕時(shí),可縮短挖孔層深，正常的1ｍ左右一段改為0。３~0。5m，并隨挖隨檢隨護(hù)壁；在流砂情況較嚴(yán)重時(shí)，常用下鋼護(hù)筒的方法，鋼護(hù)筒同鋼模板相似,以孔外徑為直徑,可分為4-6段圓弧。3)淤泥質(zhì)土層問題在遇到淤泥質(zhì)等軟弱土層時(shí),很容易發(fā)生護(hù)壁外圍泥砂塌落,如果地下6涌水量不大，塌落不嚴(yán)重,一般可用木板模板支檔,同時(shí)用直徑25mｍ圓鋼加固或鋼板套筒突擊成孔澆筑混凝土護(hù)壁。必要時(shí)可同時(shí)縮短開挖深度.人工挖孔樁施工工序全文共3頁，當(dāng)前為第3頁。３。4人工挖孔樁嵌巖施工１)爆破技術(shù)設(shè)計(jì)挖孔樁入巖爆破宜采用小直徑淺孔微差爆破.挖孔樁掘進(jìn)的主要特點(diǎn)是只有一個(gè)狹小的自由面,四周巖體的夾制性很強(qiáng)。在掘進(jìn)中,最重要也是最困難的工作是在其斷面上先開一個(gè)掏槽.掘進(jìn)工作面的炮眼按其位置和作用可分為掏槽眼、輔助眼和周邊眼。掏槽眼的作用是形成掏槽作為第二自由面,以利于其它炮眼爆破時(shí)提高炮眼利用率;輔助眼的作用是擴(kuò)大和延伸掏槽的范圍;周邊眼的作用是控制井巷斷面規(guī)格形狀。（1）爆破參數(shù)確定樁基入巖爆破參數(shù)不同于自由面大的隧道爆破參數(shù),但可參照礦山豎井開拓時(shí)的一些爆破參數(shù)。其實(shí)際值應(yīng)根據(jù)所爆破的孔樁直徑、巖石的物理力學(xué)性能、巖石的風(fēng)化程度、巖石的結(jié)構(gòu)組分、內(nèi)聚力、裂隙性、特別是巖石的變形性及其動(dòng)力特性、以及所用炸藥的性能來確定。①單位用藥量系數(shù)孔樁入巖爆破的巖石為中、微風(fēng)化，孔樁直徑為Ф1。3—2。5m,加上護(hù)壁厚度,直徑不超過3。0m。周邊對所爆破巖石的約束力大。單位用藥量系數(shù)Ｋ如下表:表一巖石堅(jiān)固性系數(shù)巖石類別(ｆ）單位用藥量系數(shù)(g/m3)7備注巖石堅(jiān)固性系數(shù)巖石類別強(qiáng)-中風(fēng)化中風(fēng)化中-微風(fēng)化微風(fēng)化(f）4-6６-77-88-１０單位用藥量系數(shù)(g/m3)1２0０—160０160０－200020０0—2４0024００—30０0備注如果孔樁的開挖直徑超過2m,在爆破同樣巖石的條件下,單位用藥量系數(shù)K值可降低２０-3０%.②炮眼間距孔樁入巖采用手持式氣動(dòng)鑿巖機(jī)鉆眼,炮眼直徑d=32－42mm，a=１5-20）即(ｄ，ａ=50０－800mm.③炮眼深度與循環(huán)進(jìn)尺在小直徑孔樁入巖爆破中，巖石的周邊夾制力大，炮眼利用率低。一般炮眼深度L取孔樁直徑Ｄ的0.6-0．8倍,即Ｌ=(0。6－0.８)D。其中掏槽眼應(yīng)比周邊眼加深１００-2０0ｍm?？讟侗婆谘劾寐师且话憧梢赃_(dá)到85-95%,則循環(huán)進(jìn)尺Lˊ＝ηL=（０。85-0.95)L。人工挖孔樁施工工序全文共4頁，當(dāng)前為第4頁。(2）炮眼布置在小直徑孔樁爆破中,工作面通常按掏槽眼3-4個(gè)，周邊眼7—13個(gè)。其中掏槽眼按照錐形布置,傾角1０—1５°；周邊眼多用垂直眼，距孔樁護(hù)壁100—200mm均勻布置，但遇上有擴(kuò)大頭的孔樁,則周邊應(yīng)比擴(kuò)大頭傾角小5－10°，以保證擴(kuò)大頭圍巖的穩(wěn)定性及避免超挖。人工挖孔樁施工工序全文共4頁，當(dāng)前為第4頁。（3)裝藥量計(jì)算①每循環(huán)進(jìn)尺所需用藥量Q=K×D×L式中:Ｑ——每循環(huán)進(jìn)尺用藥量（g);K-—單位用藥量系數(shù)，見表1（ｇ/m3)；D－—孔樁掘進(jìn)直徑，（ｍ)；Ｌ—-炮眼的平均深度,(m）;②單孔理論裝藥量qｑ=Ｑ/N式中：q—-單孔理論裝藥量（g）;Q—-每循環(huán)進(jìn)尺用藥量(g);N——工作面炮眼數(shù)量,(個(gè));（4)裝藥量的分配一般情況下，掏槽眼的藥量qt比周邊眼藥量ｑb多裝2０-25%。ｑt=(１。2—1。25)qqｂ=(0。85-0。95)q式中:ｑt—-掏槽眼裝藥量,（g）;qb-—周邊眼裝藥量,(g）;2)爆破器材的選型①炸藥人工挖孔樁入巖段爆破施工總是存在巖層裂隙水及成孔護(hù)壁時(shí)下滴的滲水,最好選用防水性好的炸藥,另外為了保證成孔護(hù)壁在爆破施工中的穩(wěn)定性，應(yīng)選用爆炸威力適中的炸藥?？蛇x巖石乳化炸藥,其抗水性好、藥卷易于分割、威力適中；如選用2#巖石銨梯，需對炸藥本身做好防水處理。②雷管孔樁掘進(jìn)爆破應(yīng)用電雷管網(wǎng)絡(luò)，禁止使用導(dǎo)火索、火雷管起爆網(wǎng)絡(luò).電雷管起爆網(wǎng)絡(luò)的接頭一定要有良好的絕緣性,接點(diǎn)應(yīng)離開泥水面。同時(shí),為取得較好的爆破效果，保護(hù)護(hù)壁的穩(wěn)定性，應(yīng)選用微差爆破使用的秒延期雷管,周邊眼滯后掏槽眼起爆0.1s以上.③起爆器：可選用MFJ—10０國產(chǎn)電容式起爆器,串聯(lián)起爆能力可達(dá)1０0發(fā),充電時(shí)間７—10s，供電時(shí)間3—6ms，電源1#電池４節(jié).孔樁爆破每次起爆的雷管都在20發(fā)左右起爆器要求體積較小，便于攜帶,結(jié)構(gòu)組成簡單，因此可選用ＭFJ-10０或JZDＦ-30０—B國產(chǎn)電容起爆器.4．施工管理與組織工挖孔樁施工過程中作業(yè)人數(shù)多，工序交叉多，為了保證入巖爆破安全、順利進(jìn)行應(yīng)按以下程序進(jìn)行組織管理.4。1施工管理１)建立以項(xiàng)目部為指導(dǎo)的爆破作業(yè)指揮部，下設(shè)爆破總負(fù)責(zé)人、技術(shù)負(fù)責(zé)人、安全員及各班組長，各專業(yè)工種持證上崗。2）建立爆破器材集中收發(fā)制度,按工作量發(fā)料。多余的爆破材料在當(dāng)班施工完成后，應(yīng)及時(shí)上交給發(fā)放人員收回，做到集中發(fā)料、統(tǒng)一制作、統(tǒng)一收回、集中保管,嚴(yán)格登記手續(xù),避免爆破器材流入社會(huì)。3）安排好作業(yè)時(shí)間、爆破時(shí)間并將爆破時(shí)間告示于周圍居民.人工挖孔樁施工工序全文共5頁，當(dāng)前為第5頁。４）爆破總負(fù)責(zé)人負(fù)責(zé)施工組織、人員調(diào)配、生產(chǎn)安排,并對安全、生產(chǎn)負(fù)全責(zé)。人工挖孔樁施工工序全文共5頁，當(dāng)前為第5頁。５)技術(shù)負(fù)責(zé)人負(fù)責(zé)施工過程的技術(shù)工作，并監(jiān)督安全和質(zhì)量,全面指揮10爆破工作的實(shí)施。6）安全員負(fù)責(zé)現(xiàn)場安全檢查,布置檢查爆破警戒。７）爆破員負(fù)責(zé)起爆工作。4。2施工組織孔樁入巖爆破通常采用爆破專業(yè)作業(yè)法或混合作業(yè)法。專業(yè)作業(yè)法即專業(yè)班組專職從事爆破工作,負(fù)責(zé)鉆眼、清孔、裝藥、連線、爆破、通風(fēng)、處理瞎炮和啞炮,而鑿巖、清渣、出渣、成孔護(hù)壁由其他作業(yè)組負(fù)責(zé)?；旌献鳂I(yè)法即鉆眼、裝藥、連線、爆破、處理瞎炮和啞炮由一組人負(fù)責(zé)，其余工作由另一組人負(fù)責(zé)．５.安全技術(shù)措施1）爆破地震控制措施孔樁入巖爆破對本樁及臨近孔樁的臨時(shí)支護(hù)和已澆筑的樁芯混凝土都可能產(chǎn)生影響.因此要求上節(jié)護(hù)壁砼澆筑２4小時(shí)才可進(jìn)行下一節(jié)爆破。2）孔口圍護(hù)措施孔口四周必須澆筑砼護(hù)圈-——鎖口砼，應(yīng)高出地面0。3m．孔內(nèi)作業(yè)時(shí),孔口上面必須有人監(jiān)護(hù).挖出的土方應(yīng)及時(shí)運(yùn)離孔口,不得堆放在孔口四周1m范圍內(nèi)，砼圍圈上不得放置工具和站人?？變?nèi)作業(yè)人員必須頭戴安全帽、身系安全帶,特殊情況下還應(yīng)戴上防毒防塵面具.利用吊桶運(yùn)土?xí)r,必須采取相應(yīng)的防范措施,以防落物傷人,電動(dòng)葫蘆運(yùn)土應(yīng)檢驗(yàn)其安全起吊能力后方可投入運(yùn)行。施工中應(yīng)隨時(shí)檢查垂直運(yùn)輸設(shè)備的完好情況和孔壁情況。３)爆破飛石的控制措施11孔樁爆破工作面均在地表以下１0m以外，在爆破孔樁口用竹笆或木模板覆蓋,并加壓砂袋,以防止爆破飛石飛出地面．4)孔中防毒措施地下特殊地層中往往含有CO、SO2、H2Ｓ或其它有毒氣體，故每次下孔前,必須對樁孔內(nèi)氣體進(jìn)行抽樣檢測（可用快速檢測管），發(fā)現(xiàn)有害氣體含量超過允許值時(shí),應(yīng)將有害氣體清除至化學(xué)毒物最低允許濃度的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn),并采用足夠的安全衛(wèi)生防范措施，如設(shè)置專門設(shè)備向孔內(nèi)通風(fēng)換氣(通風(fēng)量不少于25L／S)等措施，以防止急性中毒事故的發(fā)生。人工挖孔作業(yè)一旦發(fā)生人員中毒、窒息等事故，必須在現(xiàn)場按應(yīng)急措施規(guī)范要求實(shí)施搶救，根據(jù)情況及時(shí)送醫(yī)院進(jìn)一步搶救治療,并報(bào)當(dāng)?shù)亟ㄔO(shè)行政主管部門和勞動(dòng)、衛(wèi)生部門,以便采取相應(yīng)措施.人工挖孔樁