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1、2、人工挖孔桩施工方法及施工工艺2.1 、人工挖孔桩工程概况交通层围护结构为人工挖孔桩排桩, 共有挖孔桩484根,直径为1200mm, 桩间距有1300mm和1000mm两种。交通层南端靠罗湖口岸联检大楼前2#出入口及西侧火车站前均为 12001300挖孔桩,深度10.812.2m,嵌固深度5m , 共304根,桩间用 1000800旋喷桩止水;交通层东侧罗湖商业城前为12001000咬合桩,深度17.2m,嵌固深度10m,共180根。排桩完成后将桩头 凿除干净,用0.6X1.2m压顶的冠梁将各桩顶连成一体。从罗湖站起伏较大的地 质情况分析,有部分挖孔桩进入中风化岩层。2.2、人工挖孔桩施工工
2、艺流程人工挖孔桩施工工艺流程见图4-2-1图4-2-1人工挖孔桩施工工艺流程图2.3、人工挖孔桩施工方法2.3.1、人工挖孔桩施工顺序为保证两施工孔桩净距大于4.5米,非咬合桩段采用跳4孔开挖,咬合桩段采用跳5孔开挖。如下图4-2-2所示:图4-2-2 挖孑L桩施工顺序示意图2.3.2、人工挖孔桩施工机具1)挖掘工具:以铁锹、铁镐、铁锤、钢钎、风镐等简易轻便工具为主。2)出土工具:由机架、电动葫芦及活底吊桶组成。机架采用型钢焊成的简易门式机架,其上安置单轨电动葫芦。起重工具采用链式电动葫芦,起吊能力为 10kN,吊放深度根据桩长选择, 铰链处设有自动限位防坠装置,承重吊链的破坏拉力不小于60k
3、N。3)降水工具:孔内设集水坑,采用大扬程的潜水泵抽水。4)照明工具:孔内照明采用低压防水照明灯具。5)通风工具:采用1.5kw的鼓风机,配以直径为10cm的塑料送风管,向 孔内送风不小于25L/S。6)混凝土护壁模板:采用钢模板。7)人员上下:采用吊挂式软爬梯。8)水平运输:手推车运至临时堆土场,然后用自卸汽车弃运。2.3.3、平整场地,测量定位施工前,平整场地,铲除松软土层并夯实,施测孔桩十字线,桩孔位置定位,设置护桩并经常检查校核。孔口四周挖排水沟,作好排水系统,及时排除地表水, 搭好孔口雨棚,安装提升设备,布置好出碴道路,合理堆放材料和机具,孔口四 周2m范围内不得堆放水泥杂物。孔口四
4、周设护栏,高度80100cm,防止土、石、杂物及人员落入孔内。2.3.4、井孔开挖1)井孔开挖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)挖孔达到设计标高后,进行孔底处理,使孔底平整、无松碴淤泥及沉碴, 嵌入岩层符合设计要求,经监理工程师检查合格后应马上封底, 安放钢筋笼,灌 注桩身混凝土。图4-2-3挖孔桩垂直运输示意图3)当遇到流动性淤泥或流砂时,可采取以下措施:(1)减少每节护壁的高度(可取 0.3-0.5m),即挖即护(2
5、)采用钢护筒施工,在井孔内设高12m高,厚4mm钢套护筒,直径略 小于混凝土护壁内径,利用混凝土护壁作支点,用小型油压千斤顶将钢护筒逐渐 压入土中,阻挡流砂,钢套筒可一个接一个下沉,压入一段即开挖一段桩孔,直 至穿过流砂层,再转入正常挖土和设混凝土支护。(3)采用注浆加固措施,在桩四周预先注入水泥、水玻璃双液浆止水加固 土体后再进行开挖和支护施工。(4)采用上述方法仍无法施工时,即迅速用砂回填桩孔到能控制坍孔为止, 防止周围地面下沉及坍孔,并速报有关部门及设计单位处理。4)挖孔桩内强风化及部分中风化软石采用风镐凿除, 中微风化岩石则采用 微差控制爆破开挖。(1)挖孔桩爆破施工参数如下:炮孔直径
6、:32炮眼深度:0.50.7m以内起 爆:非电毫秒雷管炸 药:2#RJ乳胶炸药装药集中度:0.120.15kg/m爆破震速控制:2cm/s(2)挖孔桩内爆破炮孔布置及起爆顺序如下图4-2-4所示。图4-2-4挖孔桩爆破方案(3) 挖孔桩爆破施工注意事项爆破时井口覆盖钢筋网和砂袋,以杜绝飞石外逸。爆破作业时须加强爆破振动监测,并用监测结果及时修正爆破参数。爆破后须采用高压风和鼓风机进行足够的通风排烟处理,经小动物试验检测 确认后方可进入孔内作业。2.3.5、护壁施工为防止坍孔和保证施工的安全,根据设计要求,孔桩采用砼护壁支护,人工 填土层中每节高0.6m,其它土层中每节护壁高0.8m。护壁厚10
7、0mm, C20砼内 配 6300钢筋。为了便于混凝土的浇注,护壁做成锥形,上口宽150200mm, 下口宽100mm (如图4-2-5)。护壁施工采取一节组合钢模板拼装而成,拆上节 支下节循环周转使用,模板用 U形卡连接,上下设两半圆组成的钢圈顶紧不另 设支撑,混凝土用吊桶运输人工浇筑,从第二节护壁模板开始上部留100mm高作浇筑口,拆模后用砼堵塞。正常温度下 24h后即可拆模。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。同一水平面上的孔圈二正交直径不宜大于50mm
8、。在第一节砼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。控制桩径偏差在+50mm-50mm内。图4-2-5挖孔桩护壁施工示意图236、钢筋笼制作安装人工挖孔桩钢筋笼采用在孔外绑扎,然后用1台50t履带吊和1台20T汽车 吊起吊安装。钢筋笼制作与安装遵守以下规定:(1)钢筋笼制作外径比设计孔径小140mm左右;(2)钢筋笼在制作、运输和安装过程中,为防止变形,在钢筋笼内布置一 定数量的内撑及加强箍筋;(3)钢筋笼的主筋净保护层不小于 70mm,其允许偏差土 20mm;(4)钢筋笼吊装采用1台50t履带吊和1台20T汽车吊同时起吊,先使钢筋 笼离开地面一定距离,然后履带吊
9、机升高,汽车吊机配合使钢筋笼底端不接触或冲 撞地面,直至履带吊将整个钢筋笼垂直吊起并安装就位。吊放钢筋笼入孔时,不 得碰撞孔壁,灌注混凝土时应采取安设砼垫块及固定箍筋等措施固定钢筋笼位(5)钢筋笼需分段连接时,其连接焊缝及接头数量要符合技术规范要求;(6)钢筋笼的制作偏差应符合下表 4-2-1的规定:钢筋笼的制作偏差表表4-2-1序号项目允许偏差(mm)1主筋间距 102箍筋间距 203加强筋间距 504钢筋笼直径 105钢筋笼长度 100YF松如皿、于,桩孔iiu PI 耳 s H 1 1 K 1 IF I r V IH一就!:!偌骷一图4-2-6挖孔桩钢筋笼吊装示意图237、桩身混凝土灌注
10、桩身混凝土采用C25商品砼。混凝土由搅拌运输车运输,混凝土输送泵泵 送入模。当孔内地下水不大,浇筑前清理孔底浮土和积水,采用串筒下料。砼要 垂直灌入桩孔内,并连续分层浇筑,每层厚度控制在1.5m以内,由于人工下井振捣有困难,在混凝土中掺水泥用量 0.25%木钙减水剂,提高混凝土坍落度,利 用砼大坍落度下沉力使之密实。在桩上部钢筋加密部位,仍用振动棒振捣密实。 为了保证桩端的砼强度,施工时要超灌一定高度的砼,在砼达到规定的强度以后 进行桩头处理。当桩孔内渗水量过大(1m3/h)时,要采用水下混凝土灌注方法,按挖孔桩 水下混凝土灌注有关规定进行。由于南方气温较高,故砼浇筑12h后,采取覆盖草袋,并
11、洒水的方法进行养 护,养护时间不少于14d。2.3.8、人工挖孔咬合桩施工方法人工挖孔桩桩间距1000mm地段为咬合桩,咬合200mm,护壁厚100mm, 护壁为网格钢筋砼。挖孔桩采用跳桩开挖施工,后施工孔桩在挖孔过程中,必须将与先施工孔桩相割的护壁拆除确保桩芯有充分的接触面,并尽可能扩大桩芯砼 接触面;在开挖交通层基坑时,必须将孔桩与交通层侧墙面的护壁全部拆除。精心施工,防止泥土和泥浆污染先施工桩桩间接触面。对先施工桩桩间接触面按施工缝方法处理,先凿毛后冲洗,在最后浇筑桩芯砼前应对先施工桩桩间接 触面再冲洗一次图4-2-7挖孔桩咬合示意图2.4、人工挖孔桩施工组织2.4.1、机械配备挖孔桩施
12、工配备以下机械:单轨电动葫芦20台;1t机动翻斗车4台;50t履带吊机1台、NK200E型20t汽车起重机1台;36v低压变压器1台;钢筋加工设备1套;QY25型潜水泵3台、QB40-25型潜水泵3台;凿岩机4台2.4.2、机构及人员配备针对罗湖站具体情况,成立挖孔桩专业施工队,机构管理框图如下:挖孔桩施工队设队长1名,副队长1名,技术主管1名,技术员2名,施工 工班3个,工人90人。每3人一组施工一根孔桩,同时施工 20根桩。2.5、人工挖孔桩技术标准(1)人工挖孔桩基底直径应符合设计要求,基底应平整无虚土,无积水, 无淤泥,基底标咼在允许误差范围内。(2)人工挖孔桩允许偏差必须符合下表 4
13、-2-2规定:人工挖孔桩允许偏差表表4-2-2序号项目允许偏差mm检验方法1钢筋笼主筋间距 10尺量箍筋间距 20直径 10长度 50主筋保护层厚度 102护壁厚度100 20尺量每循环护壁长度w 90050护壁模板直径(长度)符合设计3桩 的 位 置 偏 移垂直于桩基中心线单桩50拉线尺量单排桩群桩基础的边桩沿桩基中心线条形基础桩50群桩基础的中间桩4垂直度3%o吊线尺量5桩柱垂直度H/1000吊线6桩身直径 50尺量7桩底标咼 10尺量、测量2.6 、人工挖孔桩施工技术措施(1)开孔前,桩位应定位准确,在桩外设置定位龙门桩,安装护壁模板必 须用桩中心点校正模板位置,并由专人负责。(2)人工
14、挖孔桩的护壁厚度不小于100m m,混凝土等级不低于桩身混凝土 强度等级,上下节护壁间应用钢筋拉结。(3)护壁中心线应和桩的轴线重合,其与轴线偏差不大于 20m m。第一节 护壁比下面的护壁厚150mm,并高出地面150200mmo( 4)上下节护壁相互搭接不小于 50mm。( 5)每节护壁均应在当日连续施工完毕。( 6)护壁混凝土必须密实,根据土层渗水情况可使用速凝剂。(7)遇有局部或厚度大于1.5m的流动性淤泥和可能出现涌土涌砂时, 每节 护壁的高度可减小到 300500mm,并随挖、随验、随浇注混凝土;或采用钢护 筒或有效的降水措施。2.7 、人工挖孔桩施工安全措施人工挖桩施工时,人员要下到井底,桩深孔小,必须特别注意施工安全。1)开挖过程中加强地面及孔内开挖人员的上下呼应,防止井下发生意外。2)随时检查孔内有毒物质,特别是采用爆破作业的桩孔,人员进入之前必 须采用高压风管或鼓风机进行足够的通风排烟处理, 经动物实验检测确认安全后 方可入孔作业。3)作业人员必须配戴安全帽, 每班上下孔内均须认真检查爬梯及吊篮等上、 下工具的安全可靠性,孔内采用 36 伏以下