湘桂鐵路擴改工程
xg-1標段
人工挖孔樁施工
作業指導書
編制人： 谷湘泉
技術負責人： 黃宜偉
單位負責人： 佘志清
中鐵五局湘桂鐵路擴改工程i標指揮部第一專案部
二00九年四月湖南·永州
1、適用的條件、範圍
1.1、採用挖孔樁的適用範圍
本作業指導書適用於中鐵五局湘桂鐵路擴改工程i標指揮部第一專案部的符合下列條件的部分孔樁。
1.2、採用挖孔樁的適用條件
1）、孔樁深度小於20公尺的柱樁。
2）、孔樁的地勢相對較高，地下水位低，湧水量小。
1.3、採用挖孔樁的優點
岩溶地區採用鑽孔灌注樁很難克服岩溶地層的諸如探頭石、石芽、溶溝、溶槽、洞穴、岩面傾斜以及軟硬不均的質體等地質構造給施工帶來的嚴重困難。在施工中經常造成偏孔、彎孔、卡鑽、調鑽等重大事故；有時當鑽至溶溝、溶槽或擊穿溶洞頂板時，空內泥漿水頭突然下降而失去護壁作用，極容易造成塌孔，嚴重時還可能形成埋鑽、鑽機傾覆、鑽機報廢等惡性事故。採用挖孔樁成孔有以下優點：
1）、成樁***，樁身質量***。
2）、能有效控制孔底沉碴，利於工後沉降控制。
3）、可克服鑽孔樁施工的質量通病。
4）、能對地質條件進行準確判定，確保樁基承載力。
5）、環保要求高的地區，環保效果明顯。
2、施工工藝
2.1、施工工藝流程
場地整平——放線、定樁位——挖第一節樁孔土方——支模澆灌第一節混凝土護壁——在護壁上二次投測標高及樁位十字軸線——設定垂直運輸架、安裝電動葫蘆（或捲揚機）、吊土桶、潛水幫浦、鼓風機、照明設施等——探孔——第二節樁身挖土——清理樁孔四壁、校核樁孔垂直度和直徑——拆上節模板、支第二節模板、澆灌第二節混凝土護壁——重複第二節挖土、支模、澆灌混凝土護壁工序，迴圈作業直至設計深度——檢查持力層後進行擴底——對樁孔直徑、深度、擴底尺寸、持力層進行全面檢查驗收——清理虛土、排除孔底積水——吊放鋼筋籠就位——澆灌樁身混凝土——破樁頭——樁身無損檢測。
2.2、施工方法及要求
挖孔由人工自上而下逐層用鎬、鍬進行，挖土次序為先挖中間部分後挖周邊。挖至地下水位時，在孔內挖集水井，設小型潛水幫浦將水排至場地排水溝內，集水井隨挖土加深而加深。隨著挖孔加深，及時安裝通風、照明、通訊等裝置。
1）、挖孔施工示意圖如下：
2）、排水
①地表水採用在孔位置四周開挖截水溝的方式進行排水，並對孔內排出水流採用膠管遠引，避免地表水流入孔內，且在孔口設遮雨蓬。
②孔內滲水量不大時採用人工提公升排水，滲水量大時，採用抽水機排水；在同一墩台有數孔同時開挖時，滲水量大的孔超前開挖，集中抽水以降低其他孔樁水位。
3）、護壁施工：
護壁施工採取一節組合式鋼模板拼裝而成，拆上節，支下節，迴圈周轉使用，模板間用u形卡連線，或用螺栓連線，不另設支撐，以便澆灌混凝土和下一節挖土操作。
挖孔過程中首先要做孔樁鎖口，鎖口直徑最低比樁徑大1m，厚50cm，高出地面50cm以上，必須加φ10鋼筋（20cm間距），鎖口必須預埋好掛梯。按設計及時對孔壁進行支撐，若通過地層為非岩層，採用c20混凝土護壁支撐，挖土深度控制在土體穩定的極限高度內。每掘進0.
5-1.0m時立模灌注護壁，灌注前，認真複核模板，保證同一水平面任意直徑的極差不大於50mm，模板牢固不變形。其厚度為10－20cm，護壁上口20cm、下口15cm，上下節護壁搭接長度不小於5cm，下端可擴大開挖為喇叭形式，使土壤支托護壁混凝土，故孔壁成鋸齒形。
地質不良時，在護壁中加入適當鋼筋，上下節鋼筋要連線牢靠，以減少環向拉力。（見人工挖孔樁鎖口、護壁大樣圖）
灌注護壁混凝土時，可用敲擊模板或用木棒反覆插搗。不得在樁孔水淹沒模板的情況下灌注護壁混凝土。發現護壁有蜂窩、漏水現象應及時加以堵塞或導流，防止孔外水通過護壁流入樁孔內。
在第一節砼護壁上設十字控制點，每一節設橫桿吊大線墜作中心線，用水平尺杆找圓周。控制樁徑偏差在+50mm～-50mm內。
護壁應在當日連續施工完畢，模板拆除宜在24h後進行。拆模後，對蜂窩、漏水、漏泥、露筋處及時用早強砼修補。
4）、挖孔過程中用風鑽對孔底以下3公尺的地質情況進行釺探，主要探明溶洞發育情況，結合原設計勘探地質資料進行分析。如有溶洞，開挖時作業人員必須繫好安全繩，當孔內有溶洞時，必須先通風，安排戴好防毒裝置的人員檢測溶洞內氣體情況及其他情況，達到安全條件後方可進行作業。溶洞處必須灌注連續護壁，以免砼灌注時漏漿，對大的空溶洞，應採用鋼護筒跟進施工。
5）、挖孔遇大漂石或進入岩石層時，採用淺眼鬆動爆破進行開挖，嚴禁使用裸露藥包，對軟岩層炮眼深度不宜超過0.8m，對硬岩石不超過0.5m，炮眼數目和位置及斜插方向根據岩層斷面情況確定，中間一組集中掏心，四邊斜查挖邊，裝藥量不超過炮眼深度的1/3。
放炮後採取通風措施進行孔內排煙後，施工人員才能下井作業。
6）、孔內出碴採用捲揚機配吊桶吊運出碴。挖孔完成後立即進行釺探，以探明孔底以下3公尺內地質情況，爾後進行孔底處理，做到護壁無淤泥，孔底平整，無松碴、汙泥、積水。
7）、挖至距離設計標高0.5公尺處不能進行爆破,採用人工鑿除。
8）、為防止有害氣體，應該對有害氣體進行檢測，並採取通風措施。
9）、待墩台孔樁全部開挖到位後，方可灌注。
2.3、鋼筋籠製作及吊裝
1）、工棚進行，將已加工好的鋼筋綁紮成鋼筋籠，再運到現場，
用汽車起重機吊裝入孔。
2）、鋼筋接頭必須錯開布置，需分段吊裝時應先在平地進行預拼。
3）、樁的鋼筋骨架，應緊接在混凝土灌注前，整體放入孔內。如果混凝土不能緊接在鋼筋骨架放入之後灌注，孔口應加蓋，防落物入孔內。
4）、鋼筋籠外側，採用綁紮預製的5cm砼塊，控制保護層厚度，砼塊標號不小於孔樁砼標號。
5）、鋼筋骨架應有強勁的內撐架，防止鋼筋籠在運轉就位時變形，在頂面應採取有效方法進行固定，防止混凝土灌注過程中鋼筋骨架上公升。支承系統應對準中線防止鋼筋骨架傾斜和移動。
6）、當設計明確需埋設聲測管時，應根據設計要求設定內徑50mm的檢測管。
2.4、砼灌注
人工挖孔樁砼灌注，根據地下滲水量確定施工工藝。當挖孔樁內滲水量較小（小於6mm/h）時，樁基砼可以採用幹灌。當滲水量較大（大於6mm/h）時，樁基砼可以採用水下砼灌注工藝，無論採用何種灌注方法，樁頂應超灌30-50cm砼，以確保樁頂成樁質量。
2.4.1、導管法干灌砼施工
1）、砼採用拌合站統一拌製（坍落度控制在7～9），砼輸送車輸送，插入式搗固器振搗。
2）、在澆築砼前，必須進行孔底處理，必須做到孔底無松渣、泥、沉澱土、積水，且要鑿平。岩石用水清洗後，再用紗布將水吸乾。
3）、砼灌注採用導管傳送，導管底部與已澆築砼面接觸或插入一定深度。澆築砼應分層進行，其分層厚度根據拌製能力，運輸條件，澆築速度，振搗能力和結構要求決定，但不超過1m。
4）、幹灌砼必須振搗，振搗砼時，以砼不再沉落，不出現氣泡，表面呈現浮漿為度。
5）、砼澆築應連續進行，因故間歇時間盡可能縮短。
6）、認真做好施工及灌注記錄。
2.4.2、導管法水下砼灌注施工
1）、為保證工程質量，當滲水量較大時採用直公升導管法進行灌注（施工程式見圖2.9），即清除樁底沉碴後，不排水，按水下砼灌注到一定高度後，如孔內無水時，應人工進行振搗。導管用直徑250mm的鋼管，壁厚3mm，每節長2.
0～2.5m,配1～2節長1～1.5m短管，由管端粗絲扣、法蘭螺栓連線，接頭處用橡膠圈密封防水。
導管使用前，應進行接長密閉試驗。下導管時應防止碰撞鋼筋籠，導管支撐架用型鋼製作，支撐架支墊在鑽孔平台上，用於支撐懸吊導管。混凝土灌注期間時用鑽架吊放拆卸導管。
2）、混凝土施工採用罐車運輸混凝土、輸送幫浦幫浦送至導管頂部的漏斗中。混凝土進入漏斗時的坍落度控制在18～22cm之間，並有很好的的和易
性。混凝土初凝時間應保證灌注工作在首批混凝土初凝以前的時間完成。
3）、使用砍球法灌注第一批混凝土，導管底距樁底為40cm左右，以便於球塞能順利地從管底排出。灌注開始後，應緊湊、連續地進行，嚴禁中途停工。在整個灌注過程中，導管埋入混凝土的深度不得少於1.
0m，也不宜大於6.0m，一般控制在2～4m之間。
4）、在混凝土灌注過程中，要防止混凝土拌和物從漏斗溢位或從漏斗處掉入孔底。
5）、施工中導管提公升時應保持軸線豎直和位置居中，逐步提公升。如導管法蘭盤卡住鋼筋管架，可轉動導管，使其脫開鋼筋骨架後，移到鑽孔中心。
6）、當導管提公升到法蘭接頭露出孔口以上一定高度，可拆除1節或2節導管（視每節導管長度和工作平台距孔口高度而定）。拆除導管動作要快，拆裝一次時間一般不宜超過15min。要防止螺栓、橡膠墊和工具掉入孔中，要注意安全。
已拆下的導管要立即清洗乾淨，堆放整齊。
2.5、施工注意事項
1）、遇到流動性淤泥或流砂時，孔圈護壁的施工可按下列方法進行處理。
2）、 減少每節護壁的高度（可取0.3－0.5m），或採用鋼護筒施工，
採用上述方法後仍無法施工時，應迅速用砂回填樁孔到能控制坍孔為止，並速報有關技術部門及設計單位處理；
3）、對塌方施工段應即挖、即驗收、即灌注護壁混凝土；
4）、開挖時流砂嚴重的樁孔，應先將附近無流砂的樁孔挖深，使其起集水井作用。集水井應設在地下水流的上方。
5）、當抽水影響鄰近原有建（構）築物基礎及地面下沉時，應即在原有建（構）築物附近設立灌水管，或利用已開挖但未完成的樁孔進行灌水，以保持水壓平衡與土體穩定。
6）、當挖孔至設計持力層岩（土）麵時，應及時通知建設、設計單位和質檢（監）部門對孔底巖（土）性進行鑑定。經鑑定符合設計要求後，才能按設計要求進行入巖挖掘或進行擴底端施工。
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