灌注桩

人工挖孔灌注桩是一种通过人工开挖而形成井筒的灌注桩成孔工艺，适用于旱地或少水且较密实的土质或岩石地层，因其占施工用场地少、成本较低、工艺简单、易于控制质量且施工时不易产生污染等优点而广泛应用于桥梁桩基工程的施工中。

河南省道S226翟阳线马家庄至东岩段改建工程为河南省2004年路网建设重点项目，全长54.445公里。项目位于河南省北部林州境内，西倚太行山，地形多呈丘陵、盆地和河谷地形，起伏较大，基岩裸露，有稀疏植被，土质多为黄褐色、棕褐色亚粘土和灰黄色黄土，地下水主要靠大气降水供给，水位较低。沿线桥梁设计均为灌注桩基础，桩径有120cm和140cm两种。在灌注桩的施工中全部采用了人工挖孔灌注桩的施工工艺，取得了理想的效果，现笔者结合本工程对人工挖孔灌注桩施工工艺进行详细介绍，希望能对其他类似工程的施工提供借鉴。

二、挖孔及护壁

人工挖孔灌注桩需要进行人工开挖、扩壁、土石方外运和护壁，是与其他灌注桩类型最大的区别之处。 （一）挖孔

挖孔前应按施工图纸准确放线，确定桩位中心位置，并向桩心位置四周引出四个控制点，以控制桩心。开挖应自上而下分层进行，每一层土方开挖区的形状呈上小下大圆台体形状，厚度为100cm，上底和下底的口径分别大于设计桩径20cm和40cm。自上而下分步进行开挖，开挖区的侧壁要求做到光滑平整，底面要水平，挖出的土方要及时运送到地面并外运，不得堆放在孔边。

在挖孔过程中施工人员必须熟悉所挖孔的地质情况，井上和井下之间应保持良好的联络信号。要勤检查，注意土层的变化，当遇到流沙、大量地下水等影响挖土安全时，要立即采取有效防护措施后，才能继续施工。

人工挖孔比较容易组织，一般以三到四名工人为一组，井下工人使用短把铁锹、羊镐等工具开挖，井上工人使用辘轳将井下工人装到料斗中的土方绞上来，并用手推车推到指定的地方。如果井下没有岩层，人工开挖一个12m深的井筒大约需要6～8天。就单个井筒而言，人工挖孔的速度不如钻孔，但人工挖孔可以几个甚至十几个工作面同时开展施工作业，从而大大加快了施工进度。 （二）护壁

为防止塌孔，每一层土方开挖后应进行护壁。

1、护壁钢筋笼。护壁钢筋笼的形状为一个圆台体的侧表面，由6道φ8环形钢筋及8道φ8母线钢筋焊接而成，环形钢筋间距为20cm，自上而下排列，其顶部和底部环向钢筋的直径分别大于设计桩径10cm和30cm，其余环向钢筋的直径按线性变化的规律自上而下递增。 第一层开挖位于地表，可将其开口适当加大，以使护壁钢筋笼在场地上制作好后直接放入其中，对于第二层及以下各层而言由于护壁钢筋笼底部直径大于顶部钢筋直径，所以护壁钢筋笼不能直接放入，只能在井下制作完成。

2、护壁模板。浇铸护壁的模板相应也呈圆台体形状，其上口的直径等于设计桩径，下口的直径大于设计桩径20cm，高100cm，由3块呈曲面扇形的薄钢板制作而成，背后焊接三角铁作为骨架起支撑作用，相邻两块模板拼缝要预留2cm间隙。拼接时用螺栓将相邻模板从拼缝处固定，并用木条填塞预留缝隙，以方便拆卸。拆模的方法是：卸掉拼缝处固定的螺栓，向内侧敲打填塞的木条，使各块模板松动、分离后逐一取下。

3、浇铸护壁混凝土。护壁混凝土按C20设计，在混凝土内应掺一定数量速凝剂，以尽快达到强度要求。浇铸护壁时，为了防止模板产生偏移，应对称下料，用敲击模板或木棒插实的方法振捣，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非常

有利，一般1天强度就能达到10Mpa左右，半天就可以拆模。如拆模后发现护壁有蜂窝、漏水现象，要及时加以堵塞和导流，保证护壁混凝土强度及安全。

4、岩体中的开挖。当开挖的时候遇到岩体时，应采用爆破的方法进行。 本项目马家庄中桥共有18根挖孔灌注桩，这些挖孔灌注桩的直径为120cm，长度为12m，在挖至9～10m深度时遇到了石灰岩层，采取了爆破的方法进行施工。每一次爆破的厚度大约为60～80cm，以井筒的中轴线为圆心，分别以20cm和60cm为半径，各以相等的间距打两圈80cm深的垂直炮孔。其中里圈炮孔为4个，外圈炮孔为8个，每个炮孔装药约300g，里圈的装药先爆炸，300毫秒后，外圈的装药再爆炸。这样，里圈的四个药包将爆碎的岩体向上抛起，外圈的8个药包对爆破部位的残存岩体实施光面爆破，以形成垂直的井壁，效果十分理想。经过清孔后，再进行相同程序的爆破，直至桩底标高。爆破后形成的井壁不需要进行混凝土护壁，但爆破时的飞石有可能会使上面土体中护壁遭到破坏，所以每次爆破后，应逐一进行检查，将受到破坏的护壁进行加固处理，以免发生安全事故。 三、钢筋笼的制作与安装

钢筋笼骨架在加工场地分段制作，分段长度视起吊设备的高度和钢筋主筋规格而定，一般为6m左右，如12m长的钢筋笼可分为两段。为使钢筋笼骨架有足够的刚度，每隔2.5m应在主筋外侧设置一道Φ18加强箍筋，以保证在运输和吊放过程中不产生变形。将钢筋笼运至现场后，用吊车起吊，第一段放入孔内后用钢管或型钢临时搁支在护壁上，再起吊第二节钢筋笼，对正位置焊接，焊接应采用搭接焊法，要注意搭接应满足规范的要求，焊接后逐段放入孔内至设计标高。安放前需再检查孔内的情况，以确定孔内无塌方和沉渣，安放要对准孔位，扶稳、缓慢、顺直，避免碰撞孔壁，严禁墩笼、扭笼。放入后应反复校正设计标高并用工艺筋固定，防止钢筋笼下沉或上浮。 四、灌注混凝土

当钢筋笼在井筒中就位以后，便可灌注混凝土，混凝土坍落度宜控制在7～9cm，拌和时间不得少于90秒。在井口的上方搭起支架，将溜槽和串筒接上，串筒宜距混凝土面2m以内为宜，随着混凝土表面不断上升逐步减少串筒数量。严禁在井口向井下抛铲或倾倒混凝土料，以免产生离析现象，影响混凝土整体强度。每次灌注高度不得大于60cm，由井下工人用插入式振动器捣振，插入形式为垂直式，插点间距约40～50cm，应做到“快插满拔”，以保证混凝土的密实度。孔内的混凝土必须一次连续灌注完成，不留施工缝。挖孔灌注桩的混凝土质量容易保证，在制作承台时，无需打掉桩头，只需将其顶面凿毛即可。

通过对本工程完成的挖孔灌注桩进行试块强度试验和桩身动检证明，I类桩达到95％以上，取得了预期的效果。 五、注意事项

第一，挖孔达到设计深度后，应及时进行孔底处理，必须做到无松渣、淤泥等扰动软土层，使孔底情况满足设计要求；

第二，嵌入承台的锚固钢筋长度不得低于规范规定的最小锚固长度要求；

第三，混凝土的原材料和混凝土强度必须符合设计要求和施工规范的规定，且桩芯灌注混凝土量不得小于计算体积；

第四，钻孔灌注桩人工劳动强度大，风险也较大，应严格按照《公路工程施工安全技术规范》执行各项安全措施，施工中应由专人负责安全问题，防止塌孔、有毒气体侵害等危及人员安全

钢筋笼骨架在加工场地分段制作，分段长度视起吊设备的高度和钢筋主筋规格而定，一般为6m左右，如12m长的钢筋笼可分为两段。为使钢筋笼骨架有足够的刚度，每隔2.5m应

在主筋外侧设置一道Φ18加强箍筋，以保证在运输和吊放过程中不产生变形。将钢筋笼运至现场后，用吊车起吊，第一段放入孔内后用钢管或型钢临时搁支在护壁上，再起吊第二节钢筋笼，对正位置焊接，焊接应采用搭接焊法，要注意搭接应满足规范的要求，焊接后逐段放入孔内至设计标高。安放前需再检查孔内的情况，以确定孔内无塌方和沉渣，安放要对准孔位，扶稳、缓慢、顺直，避免碰撞孔壁，严禁墩笼、扭笼。放入后应反复校正设计标高并用工艺筋固定，防止钢筋笼下沉或上浮。

4.灌注桩孔的施工与质量验收：

4.1.为核对地质资料、检验设备、工艺及施工技术要求是否适宜，桩在施工前，宜进行“试成孔”。

4.2.开孔前，根据建设单位的测量基准点和测量基线放样定位，经监理复核，用十字交叉法定出孔桩中心。桩位应定位放样准确，在桩位外设置定位龙门桩。并派专人负责。 4.3.当桩净距小于2倍桩径且小于2.5m时，应采用间隔开挖。

4.4.第一节井圈护壁的中心线与设计轴线的偏差不得大于20mm；井圈顶面应比场地高出150~200mm，壁厚比下面井壁厚度增加100~150mm.

4.5.修筑钢筋砼井圈护壁应保证：护壁的厚度、配筋、砼强度符合设计要求；上下节护壁的搭接长度不得小于50mm；每节护壁在当日施工完毕；护壁模板在24h后拆除；发现护壁有蜂窝、漏水现象时，应及时补强以防造成事故。

4.6.挖至设计标高时，孔底不应积水，终孔后应清理好护壁上的淤泥和孔底残渣、积水，然后进行隐蔽工程验收。验收合格后，应立即封底和灌注桩身砼。

4.7.成孔的允许偏差应满足：桩径 ±50mm，垂直度 0.5%，桩位 ±50mm.且底部扩大段要按设计挖成圆台状，保证尺寸。 5.钢筋笼的制作与质量验收：

5.1.钢筋进场要验收，要有质保单，并要求作力学性能试验和焊接试验，合格后才能启用。

5.2.焊条要有质保单，型号要与钢筋的性能相适应。

5.3.钢筋笼制作严格按设计加工，主筋位置用钢筋定位支架控制等分距离。主筋间距允许偏差±10mm；箍筋或螺旋筋螺距允许偏差±20mm；钢筋笼直径允许偏差±10mm；钢筋笼长度允许偏差±50mm.

5.4.加颈箍宜设在主筋外侧，以加强对钢筋笼的箍子作用，且不会增加施工难度，主筋一般不设弯钩

5.5.钢筋笼搬运和吊装时，应防止变形；安放前需再检查孔内的情况，以确定孔内无塌方和沉渣；安放要对准孔位，扶稳，缓慢、顺直，避免碰撞孔壁，严禁墩笼、扭笼。

5.6.注意钢筋笼的标高，到达设计位置后应采用工艺筋（吊筋、/考²试²大/抗浮筋）固定，避免钢筋笼下沉或受混凝土上浮力的影响而上浮。

5.7.钢筋保护层的厚度为无护壁时70mm、砼护壁时35mm.保护层用水泥砂浆块制作，当无砼护壁时严禁用粘土砖或短钢筋头代替（砖吸水、短钢筋头锈蚀后会引起钢筋笼锈蚀的连锁反应）。垫块每1.5-2m一组，每组3个，圆周上相距120°，每组之间呈梅花形布置。保护层的允许偏差为±10mm.

5.8.当成孔深度与设计深度不同时，钢筋笼长度也宜随之变化，但摩擦桩的钢筋笼长度可不变。

6.砼灌注施工：

6.1.检查成孔质量合格后应尽快灌注砼。在灌注砼前，应进行清孔工作，要求孔壁、孔

底必须清理干净，孔底无浮渣，孔壁无松动。孔底沉渣厚度应符合端承桩￡50mm、摩擦端承桩和端承摩擦桩￡100mm、摩擦桩￡300mm.

6.2.当有地下水而渗水量不大时，则应抽除孔内积水后，用串筒法灌注砼，串筒末端离孔底高度不宜大于2m，砼宜采用插入式振捣器振实。如果渗水量过大，积水过多不便排干，则应用导管法水下灌注砼。

6.3.砼的粗骨料可选用碎石或卵石，其最大粒径不宜大于50mm，并不大大于主筋净距的1/3.

6.4.坚持按配合比投料，砼坍落度不宜过大，以5-8cm为宜，每50cm为一层及时振捣，砼灌注要保持连续。坍落度损失大于5cm/h时，要调整配比。/考²试²大/ 6.5.砼拌合料质量控制，每盘砼的拌和时间不得少于90秒，开始搅拌时必须做一次坍落度检测，调整好流动性，且具有较好的粘聚性，灌注时作坍落度损失的观察，以指导砼配合比的调整，拌好的砼应立即使用，有离析现象严禁灌入桩孔。

6.6.注意桩头砼的标高，应适当超出设计标高，以保证在凿除浮浆层后，桩头进入承台内50~100mm.

6.7.桩身砼必须留有试件，对直径大于1m的桩，每根桩应有1组试块，且每100m3砼及每个灌注台班不得少于1组，每组3件，试件的制作必须客观真实，严禁“开小灶”。 6.8.气温高于30℃时注意缓凝，/考²试²大/气温低于0℃时注意抗冻。 7.成桩质量检验：

7.1.砼试块强度的质量检验和桩身动检，桩身动检包括大应变和小应变，可测出桩长、缩径、扩径、断桩及可估算出砼强度，质量检验和桩身动检必须合格。

7.2.建议有条件的按1~2%抽样，按慢速维持荷载法做竖向静荷载试验，必须满足设计要求。

8.保证质量的其它要点：

8.1.砼灌注过程中必须实行旁站，全员、全过程控制，严格把关。

8.2.要及时跟踪检验，及时评定质量结果。 来源:考试大-注册监理工程师考

本文提要：灌注桩身砼,砼标号C25,坍落度8-10CM,机械搅拌,用翻斗车运至孔口,用下料串桶垂直灌入桩孔内。砼分层连续灌注,地表面下6米时,每层灌注的高度不超过1米,随即振捣密实,再分层灌注,再分层振捣,直至桩顶标高。

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人工挖孔桩施工组织设计案例 一、人工挖孔桩工程概况

本商住楼桩基工程,采用人工挖孔桩,桩径D=900mm,桩基承载力设计值3000KPa;桩的持力层为强风化泥质粉砂岩石层。

基础承台梁柱严格按施工验收规范及设计图进行施工,钢筋绑扎承台梁在转角T 型及十字交叉构造满足施工验收规范及设计要求承台梁浇注及预埋柱严格按图纸和规范施工。将一

根承台钢筋焊接成整体且与单元四角桩、柱一钢筋焊接,并满足防雷接地要求。所用材料数量、形状、规格及方位均符合设计要求及规范规定。所用材料必须先检后用均有出厂合格证及实验报告。

二、人工挖孔桩施工方案的选择和相关技术参数:

1、桩基础选用人工挖孔桩,设计直径为900MM,单桩极限承载力为3000KPa,桩端持力层为强风化泥质粉砂岩石层。

2、桩身砼强度等级为C25砼土。

3、钢筋笼主筋配10Φ16螺旋箍筋为,加劲箍筋为,钢筋笼长度设计为≥5D长。 三、人工挖孔桩人工挖孔桩施工:

为了保证工程质量,在施工时必须认真按《建筑桩基础技术规范》(JGJ94-94)有关规定和图纸设计要求施工。 1、施工准备:

基础施工前,应将场地进行平整,场地平整度必须小于5%,对有影响施工的障碍要协助业主清理干净,以免影响施工。设备进场后,临时设施、施工用水、用电均应按要求施工到位。栋号业主根据提供的水准点、控制点进行桩位测量放线,施工机具进行正常的保养,使之保持良好的工作状态。同时对准备进场的钢筋、水泥、砂、石进行见证取样,保证材料合格后才能使用。按设计要求做砼配合比试验,钢材、水泥出厂合格证、材质试验报告、施工砼配合比详见附件。

桩施工前所需资料如地质资料、施工图、图纸会审、记录等要做齐全。 2、施工工艺流程:

a、放线定位,按设计图纸放龙门桩、定桩位。

b、砌筑地表面上的保护壁,用M10水泥砂浆砌筑,下面设十字控制网,油漆标上横、纵向轴线,应与桩孔中心点一致,以作挖土时粗略控制中心线用。

c、开挖土方,采取分段开挖,一般1米为一施工段,应保证土面垂直,用中心线测量,四周的半径应保持一致。

d、挖土、护壁交替进行。桩孔上口安装垂直运输用绞车,把弃土提升至地面后运出,挖到持力层时,按扩底尺寸从上至下修成扩底形,www.fdcew.com 房地产E网并用中心线检查测量找圆,测孔深度,应保证桩的垂直和断面尺寸合格后,砼封底。

e、钢筋笼安放,钢筋笼按图制作,运至桩孔口,用人工、三角架或吊车安放钢筋笼。 f、排除孔底积水,再次检查测量孔底有无杂物和虚土,超出要求的应进行清理。

g、灌注桩身砼,砼标号C25,坍落度8-10CM,机械搅拌,用翻斗车运至孔口,用下料串桶垂直灌入桩孔内。砼分层连续灌注,地表面下6米时,每层灌注的高度不超过1米,随即振捣密实,再分层灌注,再分层振捣,直至桩顶标高。

四、人工挖孔桩施工组织进度计划及主要机具: 1、机具清单如下:

3、图纸设计要求:螺纹钢产品采购涟钢厂出的正材,圆钢采购湘钢出厂的钢材 (1)钢筋为Ⅰ级、φ8;Ⅱ级钢筋Φ16、Φ18。

(2)水泥为普硅32.5、砂为粗砂,卵石采用20—40MM。 (3)基础砌体采用MU10红砖,M10水泥砂浆砌筑。

一、施工机具

人工挖孔灌注桩施工用的机具比较简单，主要有：

1、卷扬机和提土桶，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。 2、护壁钢模板。 3、潜水泵。

4、鼓风机、空压机和送风管。

5、镐、锹、土筐等挖运工具：若遇到硬土或岩石，尚需风镐、潜孔钻。 6、插捣工具，用于插捣护壁砼。 7、应急软爬梯。

8、照明灯、对讲机、电铃等。 二、施工工艺

采用现浇砼分段护壁的人工挖孔桩的施工流程是： 1、放线定位：按设计图纸放线，定桩位。

2、开挖土方： 采取分段开挖，每段高度决定于土壁直立状态的能力，以0.8～1.0m为一施工段。开挖面积的范围为设计桩径加护壁厚度。挖土由人工从上到下逐段进行，同一段内挖土次序先中间后周边；扩底部分采取先挖桩身圆柱体，再按扩底尺寸从上到下削土修成扩底形。在地下水位以下施工时，要及时用吊桶将泥水吊出，当遇大量渗水时，在孔底一侧挖集水坑，用高扬程潜水泵将水排出。

3、测量控制：桩位轴线采取在地面设十字控制网、基准点。安装提升设备时，使吊桶的钢丝绳中心与桩孔中心一致，以做挖土时粗略控制中心线用。

4、支设护壁模板：模板高度取决于开挖土方施工段的高度，一般为1m.护壁中心线控制，系将桩控制轴线，高程引到第一节混凝土护壁上，每节以十字线对中、吊大线锤控制中心点位置，用尺杆找圆周，然后由基准点测量孔深。

5、设置操作平台，用来临时放置混凝土拌合料和灌注护壁混凝土用。

6、浇筑护壁砼：护壁砼要捣实，上下壁搭接50~75mm，护壁采用外齿或内齿式；护壁砼强度等级为C25，厚度150mm，护壁内等距放置8根直径6～8mm长1m的直钢筋，插入下层护壁内，使上下护壁有钢筋拉结，避免某段护壁出现流砂、淤泥而造成护壁因自重而沉裂的现象；第一节砼护壁高出地面200mm左右，便于挡水和定位。

7、拆除模板继续下一段施工：护壁砼达到一定强度后（常温下24小时）便可拆模，再开挖下一段土方，然后继续支模灌注混凝土，如此循环，直到挖至设计要求的深度。 8、排除孔底积水，灌注桩身砼。灌注桩身砼前，应先吊放钢筋笼，并再次测量孔底虚土厚度，并按要求清除。 三、施工中注意事项 1、施工安全措施

人工挖孔桩施工的安全措施：从事挖孔作业的工人必需经健康检查和井下、高空、用电、吊装及简单机械操做等安全作业培训且考核合格后，方可进入现场； 要认真研究钻探资料，分析地质情况，对可能出现流砂、管涌、涌水以及有害气体等情况制定针对性的安全措施；施工时，施工人员必须带戴安全帽，穿绝缘胶鞋，孔内有人时，孔上必须有人监督防护；孔周围要设置安全防护栏；每孔必须设置安全绳及应急软爬梯；孔下照明要用安全电压；使用潜水泵必须有防漏电装置；设置鼓风机，以便向孔内强制输送清洁空气，排除有害气体等；爆破施工前，做好安全爆破的准备工作，划定安全距离，设置警戒哨，闪电雷鸣时禁止装药、接线，施工操作时严格按安全操作规程办事，爆破后向孔内强制输送清洁空气，排除有害气体，待有害气体排完后方可下井。 2、桩孔质量要求保证

开挖前，从桩中心位置向桩四周引出4个桩心控制点，施工过程用桩心点来校正模板位置，有专人严格校核中心位置及护壁厚度。桩孔开挖后，当天一次灌注完毕护壁砼，护壁砼拌和料中掺入早强剂；护壁拆模后，若发现护壁有蜂窝、漏水现象要及时加以堵塞或导流，防止孔外水通过护壁流入孔内。

3、注意防止土壁坍落及流砂事故

在开挖过程中，如遇到特别松软的土层，流动性淤泥或流砂时，为防止土壁坍落及流砂，可减少每节护壁的高度或采用钢护筒，待穿过松软土层和流砂层后，再按一般的方法边挖边灌注砼护壁，继续开挖桩孔。开挖流砂现象严重的桩孔可采用井点降水法