人工挖孔樁施工方案

① 管井井點計算

計算引數

降水面積a=300×300=90000m2。

降水深度s大部分在5.1-10.7m之間，取平均值7.9m，含水層厚度h約5m。

滲透係數k砂=20m/d，k礫=100m/d,加權平均後k=70 m/d。

降水井底在滲透係數很小的中風化岩中，故按潛水、完整井計算。

降水假想半徑

x0=(a/π)1/2=(90000/3.1416)0.5=169m。

b、抽水影響半徑

r=(x02+2kth/u)0.5=(1692+2×70×8×5/0.23)0.5=269m。

式中t—抽水穩定時間，取8d。

u—給水係數，中粗砂0.15-0.20，圓礫0.20-0.35，取0.23。

c、總湧水量：

q=1.366k(2h-s)s/(logr-logx0)

=1.366×70×(2×5-7.9)×7.9/(log269-log169)

=8977m3/d

d、單井湧水量

根據經驗資料，單井湧水量為q=300 m3/d。

e、管井數量

n＝q/q＝8814/300＝29.9座，實際布置30座，再結合樁井降水。

f、管井平面布置及井深

管井平面布置見《施工平面布置》，北向因靠近湘江井點加密，孔深以穿過樁底1公尺左右為準，約17公尺。

② 成井工藝及要求

管井採用xy-300工程鑽機成孔，成井工藝見《管井結構示意圖》，機井口徑不小於300mm，施工過程採用泥漿護壁，可利用地層的粘性土自造泥漿。鑽孔前要挖好泥漿池，用幫浦吸泥漿迴圈排渣。成井時下入口徑為219mm鋼管至井底，作護幫浦管，含水層部位的護幫浦管加工成篩管，篩眼直徑16mm，篩眼部位包鋼絲網。

護幫浦管外用卵石回填，形成反濾層。為了縮短工期，每天24小時作業，10天內成井完畢。

抽水採用揚程25公尺，出水量20t/h潛水電幫浦，引水管採用50mm膠管。管井井點運轉後，配專人值班，保持晝夜連續運轉並定期檢查水幫浦及管路運轉情況。

2.2.5　樁井開挖掘進(圖2)：

土層、砂卵石採用短鎬、鋤頭類工具挖掘，遇堅硬狀障礙物或岩層時，改為風鎬掘進。棄土採用吊桶裝載，用人力絞架垂直提公升到井口，棄土於離井口1.5公尺以外或指定地點。

為了保證卵石層順利掘進，並減少流砂現象的發生，在採用井點降水的情況下，再視具體情況在場地內布置幾個降水井(可先將幾個樁孔快速掘進作為降水井)，降低地下水位，保證含水層開挖時無水或水量較小。

樁井開挖進入持力層，如遇堅硬的中風化灰岩（抗壓強度達50mpa）或中風化石英砂巖（抗壓強度達78 mpa）,用風鎬極難掘進，應採用鬆動爆破。

成孔採用手持式風動鑿岩機，鑽孔前準確標定炮孔位置，並仔細檢查風鑽的風管及管路是否連線牢固，鑽機的風眼、水眼是否暢通，鑽桿有無不直、帶傷以及釺孔有無堵塞現象等。鑽孔由一人操作，雙手持鑿岩機對正位置，使鑽釺與鑽孔中心在一條直線上。鑽時先開小風門，待鑽入岩石，能控制方向方開大風門。

鑽孔應根據岩層性質、最小抵抗線等因素合理布置並嚴格掌握鑽眼方向、深度及間距。

採用多孔小藥量鬆動爆破，炸藥採用防水硝銨炸藥，導爆管引爆。採用鬆動爆破時炸藥用量可用下式計算：

q＝0.33qabl

式中q—炸藥單位消耗量（kg/m3）

a—孔距（m）

b—排距（m）

l—鑽孔深度（m）

實際工作中，可根據經驗、炮孔深度和岩石堅硬情況來確定用藥量。裝藥長度一般控制在炮孔深度的1/3-1/2。

裝藥並堵塞炮孔後，對爆破線路進行檢查，發出爆破訊號，撤離人員，設定警戒方可放炮。

2.2.6 孔內排水(圖3)：

孔內少量泥水可在樁孔內挖小集水坑，隨挖隨用吊桶隨棄土吊出；如大量滲水，可在樁孔內先挖較深集水井，設小型潛水幫浦將地下水排出樁孔外，隨挖隨加深集水井水湧出可採用潛水幫浦排入場內臨時排水溝；湧水量很大時，可將一樁超前開挖，將附近樁孔地下水位降低。

2.2.7 護壁支模：

每掘進1.0公尺時必須護壁，護壁定型組合鋼模裝好，然後根據樁孔中心點校正模板，保證護壁厚度、樁孔尺寸和垂直度，按設計配護壁鋼筋，然後澆注護壁砼，上下護壁間應搭接50mm，且用鋼筋插實以保證護壁砼的密實度，應四周均勻澆注，以保證中心點位置的正確。當砼達到一定強度(一般為24小時)後拆模，拆模後進行校正，對不合格部分進行修正，直至合格。

2.2.8 流泥、流砂處理方案

本工程場內砂卵石層較厚，並含淤泥質土，加之地下水位較高，水量豐富，而且場地臨近湘江，施工期間地下水位低於湘江水水位，地下水由湘江補給，必定形成流砂、流泥，給施工增加極大難度，根據我公司多年的樁基施工經驗，只要做好以下幾方面的工作，保質、保量、安全地完成此工程是有把握的：

① 思想重視、管理到位、精選勞動力

仔細研究工程勘察資料，仔細調查了解場地周圍水文、地質情況，詳實掌握第一手資料，不打無準備之戰。

組織具有類似工程施工經驗的施工管理機構，層層將管理職責落實到位，將技術和方法貫徹落實到每乙個施工人員的具體行動中，做好後勤保障指導工作。

勞動力是生產力的第一要素，一支技術好、能吃苦、經驗豐富、服從指揮的民工隊伍是本工程順利完工的重要保障，而我公司通過十多年的樁基施工，已培養出幾支這樣的隊伍。

② 充足的施工機具、物資準備

我公司備有5t高頻振動器，用於在流砂層中振沉鋼筒，有捲板機製造鋼筒。工地上將預備足夠半模板、鋼板、鋼筋、水幫浦、稻草等施工用具，以保障工程順利進行。

③ 切實可行的技術措施

所謂流砂、流泥是粉土、粉細砂、淤泥質土，甚至粗砂為主的地質體在動水壓力作用下經擾動而產生的現象，動水壓力和擾動是土、砂體發生移動的作用力，所以要防止出現大量流砂、流泥現象，一是要減小動水壓力，二是要減少對土體的擾動。

⑴ 減小動水壓力

減小動水壓力就本工程而言切合實際的方法有兩種：一為降水井降水，二為群井施工分流。

降水井降水是用機械方法成井，分布在場地四周，預先抽排形成降水漏斗，截斷場地外圍的地下水補給，同時降低場地內地下水位，詳見降水施工方案。

群井施工分流是指在成孔階段分片集中施工，保持各相鄰孔掘進深度大致相當，群井抽水，減少單樁井的湧水量，從而減小動水壓力，實踐證明這是簡單易行而又效果顯著的施工方法。

⑵ 減小對砂體的擾動

減小對砂體的擾動關鍵要做好兩項工作：一是正確的護壁方法，二是「快」字。

正常地層下施工，每次可掘進一公尺，然後裝模護壁，用鋼筋砼護壁即可，而在流砂層中，則每次只能掘進半模或1/3模深度，防止大面積砂體位移。而且因流體能產生較大的側壓力，應加大護壁厚度，護壁視具體情況留洩水孔，砼攪拌時可加入適量的速凝劑以加快砼的早期強度，由於基底對護壁無支撐，為防垮模、掉模和變形，還需加大護壁配筋，以φ12-φ14鋼筋為宜。

在特別困難地段，可在護壁外側打入l＝1.2公尺，φ14-20＠100-150mm的鋼筋或鋼板，下半部分用稻草或其它物品編織於鋼筋、鋼板外側形成阻砂過水層，減少對護壁外砂體的擾動，再按上面所述方案護壁（見圖4），或者用常用的鋼筒護壁方法，根據地質資料流砂層的厚度，製作長度相當、壁厚6～8mm的鋼護筒垂直放入井內，邊挖邊沉或使用高頻振動器將鋼筒直接沉入砂體中，或用洛陽鎚打至砂體中，爾後在筒體內掏砂，不對外圍砂體產生擾動（見圖5）。

在「快」字上下功夫，要想快，則要求工人經驗豐富、動作熟練、準確，護壁材料事先準備充分，在最短的時間內完成0.3公尺-0.5公尺的掘進、護壁工作，然後停止抽水，儘量減少對砂體的擾動，流砂層內施工必須一鼓作氣，快速突破，最忌打打停停和返工。

只要做好上述兩方面的工作，流砂層內的成孔也並不是那麼令人生畏的。

2.2.9　擴大頭施工，清底驗收：

當樁孔挖至設計標高時，則停止掘進，通知建設方(或監理單位)會同設計、勘察、質監等單位共同鑑定，滿足要求後迅速擴大樁頭，清理孔底及時驗收。驗收後用稍高於設計標號的砼封底100mm，防止岩石風化。

成井質量要求標準：

① 深度和持力層達到要求；

②樁徑、擴底幾何尺寸不小於設計值；

③ 垂直度<0.4%，樁平面偏差<5cm；

④ 井底沉渣厚度為零。

2.2.10　鋼筋籠的製作、吊放：

鋼筋經試驗合格後，再用交流電焊機採用j506焊條焊接螺紋鋼，j422焊條焊接圓鋼，採用單面焊，搭接長度10d,要求焊縫表面完整，高度不低於母材，並與母材圓滑過度，焊縫寬度超出坡口2～3mm，主筋焊接必須在同一中心線上，同一斷面焊接點數不超過50%。由於樁孔不是很深，鋼筋籠製作可一次成型，經驗收合格後臨時堆放。

鋼筋籠成型要求：

鋼筋籠長度： ±50mm 鋼筋籠直徑：±10mm

主筋間距： ±10mm 箍筋間距： ±20mm

鋼筋籠需檢驗合格後方可下井，大鋼筋籠用吊車吊放，小鋼筋籠用扒杆吊放，安裝時應慢吊慢放，防止碰撞井壁，垂直下放到位後，檢查鋼筋籠中心與樁孔中心是否重合，鋼筋籠與井壁間墊砼墊塊，以確保保護層的厚度均等。

人工挖孔樁施工方案

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