天脊人工挖孔桩基础施工方案.docx
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天脊人工挖孔桩基础施工方案
天脊煤化工集团股份有限公司热动厂脱硝除尘改造工程
人
工
挖
孔
施
工
方
案
编制人：
审核人：
编制单位：
郑州力通电力设备有限公司
编制时间：
2014年5月10日
目录
1、工程概况……………………………………………………………3
2、施工准备……………………………………………………………4
3、施工方法……………………………………………………………5
4、质量标准……………………………………………………………13
5、进度安排……………………………………………………………14
6、成品保护……………………………………………………………14
7、安全文明及劳动保护……………………………………………15
1工程概况
1.1建筑概况：
1.1本工程名称：
1.2建设单位：
1.3设计单位：
1.4监理单位：
1.5施工单位：
1.6工程简介：
1.2结构设计概况
（1）基础工程：
本工程基础为人工挖孔桩基础，设计要求中风化泥岩或砂岩为持力层，中风化砂岩饱和单轴抗压强度标准值不小于23.50Mpa，地基承载力特征值不小于Mpa，中风化泥岩天然单轴抗压强度标准值不小于Mpa，地基承载力特征值不小于Mpa，设计要求嵌入岩层1000。
桩与桩之间的桩底高差必须满足设计刚性角的要求,桩与桩基础之间设有钢筋砼地梁连接。
（2）砼强度等级为：
桩护壁砼C25，挖孔桩芯砼C30，承台C30,基础垫层C15，基础梁为C30.
1.2工程特点和施工特点
（1）平基土石方基本完成、施工场地不宽裕、工期紧是本工程的主要特点。
因此必须合理安排施工程序，精心组织施工，采取各种有效技术和安全措施，保证工程按期建成并交付使用。
（2）现在基础施工马上进入多雨季节，边坡的不稳定容易造成边坡坍塌、滑坡等安全事故。
（3）本工程的材料垂直水平运输十分突出，施工前应做好场内施工道路、材料堆场和施工排水的布置。
1.3工程场地情况：
根据工程地质勘察报告和现场了解，该工程挖孔桩场地不平整，根据设计桩端承载力要求和现场实际情况局部人工挖孔桩深达23m。
故人工挖孔桩的施工将影响整个基础工程能否按计划完成,所以必须精心组织好本工程人工挖孔桩基础的施工。
2施工准备：
2.1材料及机具：
2.1.1水泥：
采用32.5～42.5普通硅酸盐水泥，有出厂证明书及复检报告。
2.1.2砂：
中砂或细砂，含泥量不大于3%，有检验报告。
2.1.3石子：
粒径为0.5～3.2cm的卵石或碎石，且含泥量不大于1%，有检验报告。
2.1.4水：
饮用自来水。
2.1.5外加剂应通过试验选用。
2.1.6钢筋：
钢筋的级别、直径必须符合设计要求，按要求使用二级钢,有出厂证明书及复检报告。
2.1.7工具应备有手推车、镐、锹、手铲、钎、线坠、吊桶、溜槽、导管、振捣棒、粗麻绳、低压防水照明灯（低压36V、100W），电焊机、搅拌机、空气压缩机、风镐、通风及供氧设备、ф70污水泵（扬程30m）、简易辘轳、活动爬梯、安全帽、安全带、防毒面具等。
2.1.8模板：
组合式钢模，弧形工具式钢模每孔四块拼装。
卡具、挂钩和零配件。
木板、木方，8号或12号槽钢等。
2.2作业条件：
2.2.1人工开挖桩孔前，根据土质特点、地下水情况、现场实际情况，找准下水大水位点，设置开挖2个降水井，准备切实可行的井壁支护材料，。
2.2.2开挖前场地应完成三通一平，场地排水沟已完善；地上、地下的电缆、管线、旧建筑物、设备基础等障碍物均已清除处理完毕；各项临时设施，如照明、动力、通风、安全设施准备就绪。
2.2.3熟悉施工图纸及场地的地下土质、水文地质资料，做到心中有数。
2.2.4按基础平面图，设置桩位轴线、定位点，引测到周围固定建筑物上；桩孔四周撒灰线。
测定高程水准点。
放线工序完成后，办理预检手续。
2.2.5按设计要求分段制作好钢筋笼。
2.2.6人工挖孔操作的安全至关重要，开挖前对施工人员进行全面的安全、技术交底；操作前对吊具进行安全可靠的检查和试验，确保施工安全。
3施工方法：
3.1工艺流程:
放线定桩位及高程开挖第一节桩孔土方扎护壁钢筋支模板
浇筑第一节护壁混凝土检查桩位（中心）轴线架设垂直运输架
安装辘轳安装吊桶、照明、活动盖板、水泵等开挖吊运第二节桩孔土方（修边）先拆第一节（扎第二节钢筋）支第二节护壁模板浇筑第二节护壁混凝土
检查桩位（中心）轴线逐层往下循环作业开挖锅底部分检查验收吊放钢筋笼（校正）放混凝土溜筒（导管）钢筋笼验收浇注桩身混凝土（随浇随振）收面（留舀水坑）
3.2放线定桩位及高程：
在场地三通一平的基础上，依据建筑物测量控制网的资料和基础平面布置图，测定桩位轴线方格控制网和高程基准点。
确定好桩位中心，以中点为圆心，以桩身半径加50mm为半径画圆周，用M7.5水泥砂浆砌页岩砖，表面抹1：
2水泥砂浆厚25。
桩位线定好，做完砖井圈（240宽*300高），标识好轴线、标高及桩中线，经相关单位及人员复查验线，办好手续后开挖。
3.3挖孔
a.施工前清除桩位杂物，平整场地，挖孔顺序依据土质、桩孔布置形状及工程进度而定。
井口在高出地面300mm设护圈（砖护圈：
240厚，M7.5水泥砂浆砌MU10页岩砖,表面抹1：
2水泥砂浆厚25）,防止杂物及地表水流入孔内，每孔均设防雨棚，便于雨天作业，出土采用人工，用人力将土石提运至孔边1m以外，再集中运至弃渣场。
b.挖土由人工从上到下逐层用镐、锹进行，遇坚硬土层及孤石用锤、钎破碎和风镐开挖，挖土次序为先中间后周边，按设计桩直径控制开挖截面，弃土装入吊桶内（土桶用旧汽油桶制作）。
少量地下水采取随吊桶将泥水一起吊出，大量积水用软轴水泵或潜水泵Φ50抽出。
土层部分和比较松散石渣每节开挖的高度为1m，必须作砼护壁。
c.检查桩位（中心）轴线及标高；每节桩孔护壁做好以后，必须将桩位十字轴线和标高测设在护壁的上口，然后用十字线对中，吊线坠向井底投设，以半径尺杆检查孔壁的垂直平整度。
随之进行修整，井深必须以基准点为依据，逐根进行引测，保证桩孔轴线位置、标高、截面尺寸满足设计要求。
d.架设垂直运输架：
第一节桩孔成孔以后，即着手在桩孔上口架设垂直运输支架。
本工程采用简易轱辘，要求搭设稳定、牢固（详附图1），当桩孔较深时，采用电动提升设备，钢丝绳不小于ф6㎜，抗拉强度不小于140kg/㎜2。
e.土方转运：
本工程在11#、12#楼分别安装一台QTZ63塔吊，可用于基础开挖多出的土方转运。
3.4砼护壁施工
若地质较差，如土层部分和比较松散石渣，挖孔桩施工采用开挖一段即浇一段砼护壁，护壁作法见施工图，砼强度等级C25，砼护壁的施工应在挖至支模深度后及时支模并浇筑砼。
第一节挖深约为1000mm,浇注钢筋混凝土护筒,往下施工时以每一节作为一个施工循环.浇注护壁砼前必须按下图留设泄水孔。
继续进行上述施工，依次循环进行直至设计深度。
为防止桩孔土体塌滑和确保施工中操作安全，回填土层、杂土层、残坡积层按500mm一节垂直下挖。
若施工中出现涌土、涌砂时，每节护壁高度按小于500mm施工，并随挖随验随浇砼，并视情况采用有效措施对护壁做临时支撑，确保施工安全。
砼护壁施工采用园台形工具式内钢模拼装而成，模板间用U型卡连接，上下各设一道环形支撑模板用3mm厚饮板加工制成，模板上口直径按设计桩径，下口直径增大100mm。
为保证桩的垂直度，每浇筑完三节护壁后必须进行一次桩中心位置及垂直度的校核工序。
3.5安放钢筋笼
根据各桩成孔深度，下料制作绑扎钢筋笼。
钢筋骨架可整体制作或分节制作，每隔2m设置加劲箍一道。
经检查合格的钢筋笼，由塔吊送到孔内，就位时应对准桩孔，吊直扶稳，缓慢下沉，避免碰撞孔壁。
钢筋笼接长：
待第一节钢筋笼吊装到孔位时用钢管两根穿在第一节钢筋笼的第一个加强定位箍下，钢管横担在挖孔桩井口上（钢管长度=D+1000，D为桩径）。
然后用塔吊把需要的第二节钢筋笼吊到此孔位对准稳定后由专业的电焊工搭接焊牢。
待整个钢筋笼下沉至设计位置后应及时固定，复查清孔后的孔底沉渣厚度。
并浇灌砼。
沉淀物其厚度不得大于100mm，否则应重新清孔。
钢筋笼制作如下图示意：
3.6.砼灌注
1.桩身混凝土采用强度等级C30混凝土.
2.桩孔挖到设计标高或者持力层后，通知甲方会同监理及有关质检人员共同鉴定，认为符合要求后迅速扩大桩头，清理孔底，及时验收。
检查成孔质量合格后应尽快浇注砼，砼采用预拌商品砼，坍落度控制在100±20mm.，封底混凝土最小高度为h=200.
3.若积水较少，先抽干积水，在积水未超过100mm时采用常规法浇筑。
砼下料采用串筒，分层浇筑振捣，每层浇筑高度不超过1000mm连续浇筑，不得留水平施工缝。
用长振动棒随浇随振捣，直至桩顶标高。
砼浇灌完毕后，在砼终凝前，检查柱插筋位置及桩顶标高并及时进行养护。
桩身砼必须留试件，每根桩不得少于1组，每组3件。
4.若渗水量较大，超过100毫米，应采用水下混凝土施工方法浇筑。
3.7桩顶施工
本工程桩施工完成后施工承台与基础梁，钢筋笼制作时应特别注意桩插筋和地梁水平筋的位置和锚固长度，须定位复核符合设计要求后才能浇砼，浇砼时同样应注意柱插筋的位置，防止移位和倾斜，发生偏差时应在砼初凝前及时纠正。
浇筑桩混凝土时超出桩顶标高500-800mm,承台施工时截去多余桩头，露出密实桩面。
3.8为防止桩孔壁坍方，确保安全施工，成孔设置钢筋砼护壁，护壁砼的强度等级、配筋必须严格按设计施工（本工程护壁砼强度等级为C30）,砼护壁具体作法详下图:
由于回填土石较多较大，若遇较大岩石则采用风镐粉碎后再运出，不能撬动埋入孔壁内的大岩石而让孔壁形成窟窿造成不安全隐患。
3.9桩孔挖至规定的深度后，用支杆检查桩孔的直径及井壁圆弧度，上下应垂直平顺，修整孔壁。
3.10先拆除第一节支第二节护壁模板，扎钢筋，护壁模板采用拆上节支下节依次周转使用；模板上口留出高50mm宽75mm的混凝土浇筑口，接口处应捣固密实，拆模强度要求达到1Mpa。
3.11挖孔内卸出的土石方，必须倒在距孔边1m以外，及时运走，堆积高度不能大于0.8m。
3.12检查桩位中心轴线及标高，以桩孔口的定位线为依据，逐节校测。
3.13逐层往下循环作业，将桩孔挖至设计深度，清除虚土，检查土质情况，桩底应支承在设计所规定的中风化岩层持力层上。
3.14开挖扩底部份：
挖扩底桩应先将扩底部位桩身的圆柱体挖好，再按扩底部位的尺寸、形状自上而下扩充成设计图纸的要求。
3.15检查验收：
成孔以后必须对桩身直径，扩头尺寸、孔底标高、桩位中线、井壁垂直进行全面测定，做好施工记录，办理隐蔽验收手续。
3.16吊放钢筋笼：
钢筋笼放入后先绑好砂浆垫块，按设计要求为50mm（钢筋笼上每隔2m设一道Φ16三角形衬铁，作为钢筋笼定位及砼振捣操作平台）；吊放钢筋笼时，要对准孔位，直吊扶稳、缓慢下沉，避免碰撞孔壁。
钢筋笼放到设计位置时，应立即固定，遇有两段钢筋笼连接时，应采用焊接（搭接焊或绑条焊）。
接头数按50%错开，以确保钢筋位置正确，保护层厚度符合要求。
吊放钢筋笼完后，项目部自检合格后报请监理部检查验收并办理隐蔽验收手续。
钢筋笼
Φ16衬铁@2000
钢筋笼衬铁作法详图
3.17浇筑桩身混凝土：
桩身混凝土坍落度80～100mm，商品砼C30。
用溜槽加串桶向桩孔内浇筑混凝土；桩孔深度超过2m时，宜采用混凝土导管浇筑；浇筑混凝土时应连续进行，分层振捣密实；第一层浇筑到扩底部位的顶面，然后浇筑上部混凝土，分层高度不大于1.5m。
3.18混凝土浇筑到桩顶即桩承台底标高（地梁下口）时，低于桩承台底标高（地梁下口）设计标高30mm，以保证在剔除浮浆后，桩顶标高符合桩承台、地梁保护层及钢筋安装要求；桩顶上的柱子插筋保持规范、设计尺寸，垂直插入，并有足够的保护层。
3.19雨期施工：
大雨天不能进行人工挖桩孔的工作，小雨挖桩设置避雨措施。
现场设置纵横排水沟，保证排水畅通，严防地面雨水流入桩孔内，致使桩孔塌方。
遮雨措施的搭设具体见附图1。
4质量标准
4.1灌注桩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。
4.2实际浇筑混凝土量，严禁小于计算体积。
4.3浇筑混凝土后的桩顶标高及浮浆的处理，必须符合设计要求和施工规范的规定。
4.4桩身垂直度误差应严格控制，不应超过桩长的3‰，且最大不超过50mm。
4.5扩底开头尺寸符合设计要求，桩底落在中风化泥岩持力层上，持力层天然状态承载力标准值不小于12.04Mpa。
4.6允许偏差项目：
人工成孔灌注桩允许偏差
项次
项目
允许偏差（mm）
检验方法
1
钢筋笼主筋间距
±10
尺量检查
2
钢筋笼箍筋间距
±20
尺量检查
3
钢筋笼直径
±10
尺量检查
4
钢筋笼长度
±50
尺量检查
5
桩位中心轴线
±10
拉线和尺量检查
6
桩孔垂直度
3‰L，且不大于50
吊线和尺量检查
7
桩身直径
±10
尺量检查
8
桩底标高
±10
尺量检查
9
严密混凝土厚度
±20
尺量检查
注：
L为桩长。
4.7应注意的质量问题
4.7.1垂直偏差过大：
由于开挖过程未按要求每节核验垂直度，致使挖完以后垂直超偏。
每挖完一节，必须根据桩孔口上的轴线吊直、修边，使孔壁圆弧保持上下顺直。
4.7.2孔壁坍塌：
因桩位土质不好、地下水渗出或桩位太近且堆土太多太高易使孔壁坍塌。
开挖前应掌握现场土质情况，错开桩位开挖，缩短每节高度，随时观察土体松动情况，必要时可在坍孔处用砌砖、钢板桩、木板桩封堵；操作进程要紧凑，不留间隔空隙，避免坍孔。
挖孔桩较深、且土质不好、地下情况不明，开挖深度＞8.0m必须作活物生存试验；并且必须用送风机向井内送风，以保持井内通风有足够的新鲜空气，以防井下施工人员因缺氧发生意外事故。
4.7.3孔底残留虚土太多：
成孔、修边以后有较多虚土、碎砖，未认真清除。
在放钢筋笼前后均应认真检查孔底，清除虚土杂物。
必要性时用水泥砂浆或混凝土封底。
4.7.4孔底出现积水：
当地下水渗出较快或雨水流入，抽排水不及时，就会出现积水。
开挖过程中孔底要挖集水坑，及时下泵抽水。
如有少量积水，浇筑混凝土时可在首盘采用半干硬性的，大量积水一时又排除困难的情况下，则应用导管水下浇筑混凝土的方法，确保施工质量。
4.7.5桩身混凝土质量差：
有缩颈、空洞、夹土等现象。
在浇筑混凝土前做好操作技术交底，坚持分层浇筑、分层振捣、连续作业。
必要时用铁管、竹杆、钢筋钎人工辅助插捣，以补充机械振捣的不足。
4.7.6钢筋笼扭曲变形：
钢筋笼加工制作时点焊不牢，未采取支撑加强钢筋，运输、吊放时产生变形、扭曲。
钢筋笼应在专用平台上加工，主筋与加劲箍筋点焊牢固，支撑加固措施要可靠，吊运要竖直，使其平稳地放入桩孔中，保持骨架完好。
4.7.6本工程检验批的划分人工挖孔桩以每个单栋为1个检验批；
5本工程人工挖孔桩进度计划安排
5.1本工程人工挖孔桩水平方向共化分为两个施工段;
桩基为第一施工段：
计划工期15天
承台基础梁为第二施工段:
计划工期10天
5.2本工程人工挖孔桩总施工工期：
25天。
6成品保护
6.1已挖好的桩孔必须用木板或脚手板、钢筋网片盖好，防止土块、杂物、人员坠落，严禁用草袋、塑料布虚掩。
6.2已挖好的桩孔及时放好钢筋笼，及时浇筑混凝土，间隔时间不得超过24h，以防透水坍方。
有地下水的桩孔应随挖、随检、随放钢筋笼，随时将混凝土灌好，避免地下水浸泡。
6.3桩孔上口外圈应清理好砖圈挡土台，周围积土不能高于砖圈，防止灌水及掉土。
6.4保护好已成形的钢筋笼，不得扭曲，松动变形。
吊入桩孔时，不要碰坏孔壁。
6.5钢筋笼不要被泥浆污染；浇筑混凝土时，在钢筋笼顶部固定牢固，限制钢筋笼上浮。
6.6桩孔混凝土浇筑完毕，应复核桩位和桩顶标高，将桩顶的主筋或插铁扶正，用塑料布或草帘围好，防止混凝土发生收缩、干裂。
6.7施工过程妥善保护好场地的轴线桩、水准点，不得碾压桩头，弯折钢筋。
7安全文明及劳动保护
7.1安装、照明、活动盖板、水泵和通风机。
7.2井底照明必须用低压电源（36V、100W）、防水带罩的安全灯具。
桩口上设围护栏（详附图1）。
7.3当桩孔深大于8m时，用空气压缩机向井下通风，加强空气对流，防止有毒气体的危害。
操作时上下人员轮换作业，桩孔上人员密切注视观察桩孔下人员的情况，每孔设连通上下的安全信号绳（同时作上下安全绳），便于上下互相呼应，切实预防安全事故的发生；当桩孔深大于8m时，设动物测试措施，每班作业前半小时放鸟儿或老鼠到孔底，半小时取上来，看其是否正常，以检测孔底气体是否安全。
7.4当地下水量不大时，随挖随将泥水用吊桶运出。
地下渗水量较大时，吊桶已满足不了排水，先在桩孔底挖集水坑，用高程污水泵沉入抽水，边降水边挖土。
昼夜三班抽水，使水位保持稳定。
地下水位较高时，应先采用统一降水的措施，再进行开挖。
7.5开挖吊运第二节桩孔土方（修边），从第二节开始，利用提升设备运土，桩孔内人员应戴好安全帽，地面人员应拴好安全带；当桩孔内有人挖土时，桩孔口设专人配合吊运，同时负责安全护理，防止杂物掉下砸人，无关人员不得靠近桩孔口边。
7.6坚持“安全第一，预防为主”的安全工作方针。
7.7坚持生产与安全相统一，哪里有生产哪里就有安全，管生产必须管安全。
7.8坚持“五同时”：
在计划、布置、检查、总结、评比生产工作的时候，同时计划、布置、检查、总结、评比安全工作。
7.9做到安全问题“四不放过”原则：
对发生的伤亡事故和职业病，事故原因调查不清楚不放过；职工人员没受到教育不放过；事故责任人没处罚不放过；防范措施没落实不放过。
7.10按规定使用“三宝”：
安全帽、安全带、安全网。
7.11设置专职安全管理员，严格使用“五权”：
监督检查权、安全生产否决权、工人安全考核权、表彰奖励权、违章处罚权。
7.12建立建全门卫制度、入场安全文明制度。
7.13井下作业工人必须随时佩带好安全帽与安全带；井内物品吊运时必须盖好开挖防护盖；深度开挖2m以上时，要做好井口安全防护，井下有人则井口必须有人防护，遇下班情况等人离井时必须用足够强度的跳板等材料将井口封严。
7.14对入场作业工人进行“三级”安全教育和安全技术交底，让其熟悉公司、项目、作业班组的安全措施与要求。
7.15不戴安全帽，不准进现场。
7.16酒后和带小孩不准进现场。
7.17不准赤脚、穿拖鞋、高跟鞋、钉鞋及硬底鞋。
7.18模板及易腐材料不准作脚手板使用，不准向井下抛掷物品。
7.19电源不准一闸多用，未经培训合格的职工不准操作机械。
7.20非工作人员不准进入施工区域。
7.21木工场地和防火禁区不准吸烟，不准在施工现场打闹。
7.22施工现场各种材料分类堆放整齐，做到文明施工。
7.23设置茶水供应点和防暑药品、洗浴房，保证工人暑天的安全作业。
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