挖孔桩基础施工工艺及方法

挖孔桩基础施工工艺及方法

1)人工挖孔桩

人工挖孔桩基础施工根据设计图纸结合现场实际地质情况采用人工挖空，吊车配合钻机安装钢筋笼，混凝土由拌合站集中供应，搅拌输送车运输。如下页“人工挖孔施工工艺流程图”。

(1)施工方法及要求

挖孔由人工自上而下逐层用镐、锹进行，挖土次序为先挖中间部分后挖周边。挖至地下水位时，在孔内挖集水井，设小型潜水泵将水排至场地排水沟内，集水井随挖土加深而加深。随着挖孔加深，及时安装通风、照明、通讯等设备。

（2）护壁施工：

护壁施工采取一节组合式钢模板拼装而成，拆上节，支下节，循环周转使用，模板间用U形卡连接，或用铁丝绑扎连接，中间设支撑，以便搭设平台浇筑护壁灌混凝土。

挖孔过程中首先要做孔桩锁口，锁口直径比桩径大0.6m，厚30cm，高出地面30cm以上，主筋为Φ12螺纹钢筋，水平筋为φ8盘条，间距为20cm，锁口必须预埋好挂梯。按设计及时对孔壁进行支撑，采用C30混凝土护壁支撑，挖土深度控制在土体稳定的极限高度内。每掘进0.5-1.0m时立模灌注护壁，灌注前，认真复核模板，保证同一水平面任意直径的极差不大于50mm，模板牢固不变形。其厚度为15cm，护壁上口15cm、下口10cm，上下节护壁搭接长度不小于5cm，下端可扩大开挖为喇叭形式，使土壤支托护壁混凝土，故孔壁成锯齿形。地质不良时，在护壁中加入适当钢筋，上下节钢筋要连接牢靠，以减少环向拉力。

灌注护壁混凝土时，可用敲击模板或用木棒反复插捣。不得在桩孔水淹没模板的情况下灌注护壁混凝土。发现护壁有蜂窝、漏水现象应及时加以堵塞或导流，防止孔外水通过护壁流入桩孔内。在第一节混凝土护壁上设十字控制点，每一节设横杆吊大线坠作中心线，用水平尺杆找圆周。控制桩径不小于设计孔径。护壁应在当日连续施工完毕，模板拆除宜在24h后进行。拆模后，对蜂窝、漏水、漏泥、露筋处及时用早强混凝土修补。

安装垂直运输设备 与设计不符（变更） 安装活动吊桶 平整场地 测量定位 挖第一节孔桩土 安模浇第一节混凝土护第二（下）节桩身挖土 在护壁上二次投测标高及桩位十字线轴线 安装排水通风照明设施 清理桩孔四壁、校核 桩孔垂直度和直径 拆第一（上）节模板 安第二（下）节模板 浇第二（下）节混凝土护相符地质 地质超前探5m深 是终孔、封底 吊装钢筋笼 浇筑孔桩、养护 破除桩头 桩身无损检测 人工挖孔施工工艺流程图

（3）孔内出碴采用卷扬机配吊桶吊运出碴。挖孔完成后立即进行钎探，以探明孔底以下3米内地质情况，尔后进行孔底处理，做到护壁无淤泥，孔底平整，无松碴、污泥、积水。

（4）挖至距离设计标高0.5米处不能进行爆破,采用人工凿除。 （5）为防止有害气体，应该对有害气体进行检测，并采取通风措施。

2、钢筋笼制作及吊装

（1）根据设计要求：桩基钢筋采用HPB235和HRB335两种钢筋，HPB235钢筋应符合国家标准（GB13013－1991），HRB335钢筋应符合国家标准（GB1499－1998）的有关规定。

（2）桩基钢筋笼纵向主筋接长及连接处的接头采用重心重合的搭接式焊接，单面焊缝，焊缝长度不小于10d。

（3）钢筋加工在工棚进行，将已加工好的钢筋绑扎成钢筋笼，再运到现场，用汽车起重机吊装入孔。

（4）钢筋笼制作采用箍筋成型法，按设计图纸制作加强箍筋后，在加强箍筋内圈将主筋位置作上记号，依次将主筋与他们焊牢，然后再焊（或绑扎）其他箍筋和加强箍筋。

（5）钢筋笼长度及主筋长度根据孔深及焊接规范要求配置长度，钢筋笼上端的弯钩在未成型之前弯成。

（6）钢筋接头必须错开布置，需分段吊装时应先在平地进行预拼。

（7）钢筋笼入孔接长采用单面搭接焊。钢筋笼入孔后，在顶端处接长主钢筋与钻机平台型钢焊接；使其定位牢固，在灌注水下混凝土过程中钢筋笼不会下落或被混凝土顶托上升。

（8）钢筋骨架的存放、运输与现场吊装

钢筋骨架临时存放的场地必须保证平整、干燥。存放时，每个加劲筋与地面接触处都垫上等高的木方，以免受潮或沾上泥土。每组骨架的各节段要排好次序，挂上标志牌，便于使用时按顺序装车运出。

钢筋骨架在转运至墩位的过程中必须保证骨架不变形。采用汽车运输时要保证在每个加劲筋处设支承点，各支承点高度相等；采用人工抬运时，应多设抬棍，并且保证抬棍在加劲筋处尽量靠近骨架中心穿入，各抬棍受力尽量均匀

（9）钢筋笼入孔定位标高准确，并使钢筋笼底部处于悬吊状态下灌注水下混凝土。 （10）钢筋骨架的保护层厚度为6cm～8cm，以设计为准。钢筋笼每间隔2米长处于同一截面对称设置四个钢筋“耳环”，耳环钢筋直径为12及16毫米，以此控制孔壁与钢筋笼保护层厚度。焊接钢筋“耳朵”：钢筋“耳朵”用断头钢筋弯制成，长度不小于15cm，高度不小于6～8cm，焊在骨架主筋外侧。

（11）钢筋骨架应有强劲的内撑架，防止钢筋笼在运转就位时变形，在顶面应采取有效方法进行固定，防止混凝土灌注过程中钢筋骨架上升。支承系统应对准中线防止钢筋骨架倾斜和移动。

（12）应根据设计要求设置内径50mm的检测管。 （13）钢筋笼入孔时，由轮式吊车配合钻机吊装。

制好后的钢筋骨架必须放在平整、干燥的场地上。钢筋笼利用吊车配合钻机塔架安装，起吊钢筋笼时，吊点设在加强箍筋处。

在安装钢筋笼时，采用两点起吊。第一吊点设在骨架的上部，第二吊点设在骨架长度的中点到上三分点之间。钢筋笼直径大于1500mm，长度大于6m时，应采取措施对起吊点予以加强，以保证钢筋笼在起吊时不致变形。吊放钢筋笼入孔时应对准孔径，保持垂直，轻放、慢放入孔，入孔后应徐徐下放，不宜左右旋转，严禁摆动碰撞孔壁。若遇阻碍应停止下放，查明原因进行处理。严禁高提猛落和强制下放。

第一节骨架放到最后一节加劲筋位置时，穿进工字钢，将钢筋骨架临时支撑在孔口工字钢上，再起吊第二节骨架与第一节骨架连接，连接采用焊接或直螺纹套筒冷轧连接。采用焊接时上、下主筋位置对正，保持钢筋笼上下轴线一致：先焊接一个方向的两根接头，然后稍提起，以使上下节钢筋笼在自重作用下垂直，再焊接其它所有的接头，接头必须按50％错开单面焊缝长度≥10d进行焊接。接头焊好后，骨架吊高，抽出支撑工字钢后，下放骨架。如此循环，使骨架下至设计标高。

骨架最上端的定位，必须由测定的孔口标高来计算定位筋的长度，反复核对无误后再焊接定位于孔中心上，完成钢筋笼的安装。钢筋笼定位后，在4h内浇筑混凝土，防止坍孔。

（14）桩的钢筋骨架，应紧接在混凝土灌注前，整体放入孔内。如果混凝土不能紧接在钢筋骨架放入之后灌注，孔口应加盖，防落物入孔内。

挖孔桩钢筋骨架的允许偏差和检验方法应符合下表规定。

桩的钢筋骨架允许偏差和检验方法

序号 1 项 目 受力钢筋间距 同一排中受力2 钢筋间距 3 柱、梁 ±10 ±20 ±20 ±10 尺量，连续3处 基础、板、允许偏差(mm) ±5 ±20 检验方法 尺量，两端、中间各1处 分布钢筋间距 绑扎骨架 4 钢筋骨架尺寸 焊接骨架

5 弯起点位置（加工偏差±20mmc≥35mm 钢筋保护30 +10 +5 +3 尺量 6 层厚度c 25mm＜c＜35mm c≤25mm 尺量，两端/中间各2处 3）混凝土灌注

人工挖孔桩混凝土灌注，根据地下渗水量确定施工工艺。当挖孔桩内渗水量较小（小于6mm/h）时，桩基混凝土可以采用干灌。当渗水量较大（大于6mm/h）时，桩基混凝土可以采用水下混凝土灌注工艺，无论采用何种灌注方法，桩顶应超灌30-50cm混凝土，以确保桩顶成桩质量。

（1）串筒法干灌混凝土施工

1）混凝土采用拌合站统一拌制（坍落度控制在7～9cm），混凝土输送车输送，插入式捣固器振捣。

2）在浇筑混凝土前，必须进行孔底处理，必须做到孔底无松渣、泥、沉淀土、积水，且要凿平。岩石用水清洗后，再用纱布将水吸干。

3）混凝土灌注采用串筒传送，串筒底部与已浇筑混凝土面的自由高度不超过2m。浇筑混凝土应分层进行，其分层厚度根据拌制能力，运输条件，浇筑速度，振捣能力和结构要求决定，但不超过1m。

4）干灌混凝土必须振捣，振捣混凝土时，以混凝土不再沉落，不出现气泡，表面呈现浮浆为度。

5）混凝土浇筑应连续进行，因故间歇时间尽可能缩短,不超过混凝土的初凝时间。 6）认真做好施工及灌注记录 （2）灌注水下混凝土

1）采用直升导管法进行水下混凝土的灌注,施工程序见图。导管用直径250mm的钢管，壁厚3mm，每节长2.0～2.5m,配1～2节长1～1.5m短管，由管端粗丝扣、法兰螺栓连接，接头处用橡胶圈密封防水。导管使用前，应进行接长密闭试验。下导管时应防止碰撞钢筋笼，导管支撑架用型钢制作，支撑架支垫在钻孔平台上，用于支撑悬吊导管。混凝土灌注期间时用钻架吊放拆卸导管。

2）水下混凝土施工采用罐车从4#拌和站运输混凝土、输送泵泵送至导管顶部的漏斗中。混凝土进入漏斗时的坍落度控制在18～22cm之间，并有很好的的和易性。混凝土初凝时间应保证灌注工作在首批混凝土初凝以前的时间完成。

3）水下灌注时先灌入的首批混凝土，其数量必须经过计算，使其有一定的冲击能量,能把泥浆从导管中排出,并保证把导管下口埋入混凝土的深度不少于1m。必要时可采用储料斗。

4）使用砍球法灌注第一批混凝土，导管底距桩底为40cm左右，以便于球塞能顺利地从管底排出。灌注开始后，应紧凑、连续地进行，严禁中途停工。在整个灌注过程中，导管埋入混凝土的深度不得少于1.0m，也不宜大于6.0m，一般控制在2～4m之间。

5）灌注水下混凝土时，随时探测钢护筒顶面以下的孔深和所灌注的混凝土面高度，以控制沉淀层厚度、埋导管深度和桩顶标高。

测锤法：用绳系重锤吊入孔中，使之通过泥浆沉淀层而停留在混凝土表面，根据测绳所示锤的沉入深度换算出混凝土的灌注深度。测砣一般制成圆锥形，锤重不宜小于4kg，测绳采用质轻、挂力强，遇水不伸缩，标有尺度之测绳。

钢管取样盒法：用多节长1m～2m的钢管相互拧紧接长，钢管最下端设一铁盒，上有活盖用细绳系着随钢管向上引出。当灌注的混凝土面接近孔口时，将钢管取样盒插入混合物内，牵引细绳将活盖打开，混合物进入盒内，然后提出钢管，鉴别盒内之物是混凝土还是泥渣，由此确定混凝土表面的准确位置。当混凝土灌注接近设计桩顶时，必须采用钢管取样盒法探测。

6）在混凝土灌注过程中，要防止混凝土拌和物从漏斗溢出或从漏斗处掉入孔底，使泥浆内含有水泥而变稠凝固，致使测深不准。同时应设专人注意观察导管内混凝土下降和井

(A) (B) (C) (D) (E) (F) 隔水球式导管法施工程序图

孔水位上升，及时测量复核孔内混凝土面高度及导管埋入混凝土的深度，做好详细的混凝土施工灌注记录，正确指挥导管的提升和拆除。探测时必须仔细，同时以灌入的混凝土数量校对，防止错误。

7）施工中导管提升时应保持轴线竖直和位置居中，逐步提升。如导管法兰盘卡住钢筋管架，可转动导管，使其脱开钢筋骨架后，移到钻孔中心。

当导管提升到法兰接头露出孔口以上一定高度，可拆除1节或2节导管（视每节导管长度和工作平台距孔口高度而定）。拆除导管动作要快，拆装一次时间一般不宜超过15min。要防止螺栓、橡胶垫和工具掉入孔中，要注意安全。已拆下的导管要立即清洗干净，堆放整齐。

（3）水下混凝土的导管及浇筑应符合下列要求：

1）导管内壁应光滑圆顺，内径一致，接口严密。直径可采用20～30cm，中间节长宜为2m，底节长4m，漏斗下宜用1m长导管。

2）使用前应试拼、试压、不得漏水，并自下而上顺序编号和标示尺度。导管组装后轴线偏差，不宜超过钻孔深的0.5%并不宜大于10cm，连接时连接螺栓的螺帽宜在上；试压压力宜为孔底静水压力的1.5倍。

3）导管长度可根据孔深、操作平台高度等因素决定，漏斗底至孔口距离应大于一中间节导管长。

4）漏斗底口处必须设置隔水栓，隔水栓应有良好的隔水性能并能顺利排出。 5）混凝土的初存量应满足首批混凝土入孔后，导管埋入混凝土中的深度不得小于1m，并不宜大于3m；当桩身较长时，导管埋入混凝土中的深度可适当加大。

6）水下混凝土应连续浇筑，不得中途停顿。并应尽量缩短拆除导管的间断时间，每根桩的浇筑时间不应太长，宜在8h内浇筑完成。混凝土浇筑完毕，位于地面以下及桩顶以下的孔口护筒应在混凝土初凝前拔出。

7）浇筑过程中，当因导管漏水或拔出混凝土面、机械帮障、操作失误或其他原因，造成断桩事故时，应予重钻或会同有关单位研究补救措施。