人工挖孔灌注樁施工工序1.人工挖孔灌注樁的特點(diǎn)人工挖孔灌注樁與鉆孔灌注樁相比具有機(jī)具設(shè)備簡(jiǎn)潔，施工操作便利，占用場(chǎng)地和空間小，無(wú)泥漿排出，對(duì)四周環(huán)境及建筑物影響小，施工質(zhì)量可靠，可全面綻開(kāi)施工，縮短工期，造價(jià)低等優(yōu)點(diǎn)。因此，近幾年得到廣泛運(yùn)用，特殊是在擴(kuò)大頭的樁基施工中，人工挖孔樁施工更有其優(yōu)越性，可以彌補(bǔ)機(jī)械施工的一些不足。挖孔樁適用于無(wú)地下水或少量地下水，且較密實(shí)的土層或風(fēng)化巖層。若孔內(nèi)產(chǎn)生的空氣污染物超過(guò)國(guó)家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，必需實(shí)行通風(fēng)措施，方可采納人工挖孔樁施工。2.護(hù)壁厚度計(jì)算護(hù)壁厚度計(jì)算挖孔施工應(yīng)依據(jù)地質(zhì)和水文地質(zhì)狀況，因地制宜地選擇孔壁支護(hù)方案報(bào)批，并應(yīng)經(jīng)過(guò)計(jì)算，確保施工平安并滿(mǎn)意設(shè)計(jì)要求。護(hù)壁厚度計(jì)算見(jiàn)“路橋施工計(jì)算手冊(cè)”第三篇第11章4.3節(jié)人工挖孔樁護(hù)壁厚度計(jì)算?，F(xiàn)摘錄如下：為了防止塌方，確保操作平安，大直徑人工挖孔樁多實(shí)行分段挖土、分段護(hù)壁的方法施工。分段現(xiàn)澆砼護(hù)壁，一般取受力最大處，即地下最深段護(hù)壁所承受的土壓力及地下水的側(cè)壓力，由計(jì)算確定護(hù)壁厚度。設(shè)砼護(hù)壁厚度為t，則可按下式計(jì)算：t≥KN/fc或t≥KpD/(2fc)1D/2thN------作用在護(hù)壁截面上的壓力，N/m，N=pD/2；p-------土和地下水對(duì)護(hù)壁的最H大總壓力，N/㎡；γ-----土的重量，kN/m3；Pγw-----水的重量，kN/m3；H-------挖孔樁護(hù)壁深度，m；h-------地面至地下水位深PP度，m；D-------挖孔樁或圓形構(gòu)筑物外直徑，m；護(hù)壁受力計(jì)算簡(jiǎn)圖fc-------砼的軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，Mpa；當(dāng)挖孔無(wú)地下水時(shí)：p=γHtg2(45°-φ/2)當(dāng)有地下水時(shí)：K--------平安系數(shù)取1.65p=γhtg2(45°-φ/2)+(γ-γw)(H-h)tg2(45°-φ/2)+(H-h)γw算例：1.8m直徑砼灌注樁，深30m，用人工挖孔，砼護(hù)壁采納C20砼，每節(jié)高1m，地基土為粘性土，自然容重γ=19.5kN,內(nèi)摩擦角φ=20°，地面以下6m有地下水，試計(jì)算砼護(hù)壁厚度。解：最深段的總壓力為：2p=γhtg2(45°-φ/2)+(γ-γw)(H-h)tg2(45°-φ/2)+(H-h)γw=19.5×6×tg2(45°-10°)+(19.5-10)(30-6)tg2(45°-10°)+(30-6)×10=409.15kN/㎡用C20砼，fc=10Mpa,D=1.8m，則有：t=KpD/(2fc)=1.65×409.15×180/(2×10×103)=6.1㎝留意：上述計(jì)算，fc=10Mpa為28天的強(qiáng)度，實(shí)際是每天都要施工、現(xiàn)澆護(hù)壁砼，不行能等待砼達(dá)設(shè)計(jì)強(qiáng)度再施工下節(jié)，所以計(jì)算的結(jié)果，不能照搬到實(shí)際應(yīng)用中，我們?cè)跂|二環(huán)項(xiàng)目取護(hù)壁厚20㎝，C30砼，且配@200㎜φ8鋼筋是有道理的，這也是挖孔樁護(hù)壁常采納的數(shù)值。3.施工方法3.1施工前的打算工作1)在正式施工前，應(yīng)具備以下工程資料。主要包括建筑物場(chǎng)地的工程地質(zhì)和必要的地下水位資料；樁基施工圖紙會(huì)審紀(jì)要；建筑場(chǎng)地地下管線（管道）資料；主要施工機(jī)械及其配套設(shè)備的技術(shù)性能資料；樁基的施工組織設(shè)計(jì)或施工方案以及樁基鋼筋混凝土所用建材（水泥、砂石、鋼筋）的質(zhì)檢報(bào)告。2)施工前要制定周詳?shù)馁|(zhì)量管理措施。在施工平面圖上應(yīng)標(biāo)明樁位、編號(hào)、施工依次、水電線路和臨時(shí)設(shè)施位置；指定施工工序檢查程序；制定不良天氣（雨季）施工的技術(shù)措施。3)人工挖孔樁施工中平安措施特別重要，施工單位必需高度重視，應(yīng)做到以下措施保障：孔內(nèi)設(shè)應(yīng)急爬梯供人員上下井；施工人員進(jìn)入孔內(nèi)必需戴3平安帽；運(yùn)用吊籠、電葫蘆等應(yīng)有平安牢靠的自動(dòng)卡緊保險(xiǎn)裝置；開(kāi)挖深度超過(guò)10m時(shí)應(yīng)配有通風(fēng)設(shè)備；挖出的土石方應(yīng)剛好運(yùn)離孔口，不得堆放在孔口四周1m范圍內(nèi)，機(jī)動(dòng)車(chē)輛的通行不得對(duì)井壁造成平安影響；要留意平安用電，井下照明應(yīng)采納12V以下平安燈。3.2施工依次與施工方法1)挖孔灌注樁的施工依次場(chǎng)地整平→放線、定樁位→挖第一節(jié)樁孔土方→支模澆灌第一節(jié)混凝土護(hù)壁→在護(hù)壁上二次投測(cè)標(biāo)高及樁位十字軸線→安裝活動(dòng)井蓋、垂直運(yùn)輸架、起重電動(dòng)葫蘆或卷?yè)P(yáng)機(jī)、活底吊土桶、排水、通風(fēng)、照明設(shè)施等→其次節(jié)樁身挖土→清理樁孔四壁，校核樁孔垂直度和直徑→拆上節(jié)模板、支其次節(jié)模板，澆灌其次節(jié)混土→重復(fù)其次節(jié)挖土，支模、澆灌混凝土護(hù)壁工序，循環(huán)作業(yè)直至設(shè)計(jì)深度→檢查持力層后進(jìn)行擴(kuò)底→清理虛土，解除積水，檢查尺寸和持力層→吊放鋼筋籠就位→灌筑樁身混凝土。2）人工挖孔的施工方法（1）起先挖孔前，要平整好場(chǎng)地，清除地表松軟土層和一切雜物，布置好限制網(wǎng)，依據(jù)監(jiān)理復(fù)合過(guò)的樁基位置，采納十字交叉法訂立每一孔樁的位置，并在樁位外設(shè)置定位龍門(mén)樁。（2）依據(jù)設(shè)計(jì)樁徑及護(hù)壁厚度在地面上放出開(kāi)挖線，然后向下挖深1m，澆筑混凝土井圈第一節(jié)護(hù)壁---鎖口砼。井圈應(yīng)高出地面20～30cm，且比護(hù)壁厚度加厚10cm，用以加強(qiáng)井口，以策平安。而后將樁位縱橫中心線測(cè)放到井圈上，并測(cè)出孔口限制高程，以利于下部掘進(jìn)的高程限制，且要求第一井圈4的中心線與設(shè)計(jì)軸線的偏差不得大于2cm。井圈高出地面還有利于防止地表水在施工過(guò)程中進(jìn)入井內(nèi)。（3）修筑鋼筋混凝土井圈應(yīng)保證護(hù)壁的配筋和混凝土澆筑強(qiáng)度。上下節(jié)護(hù)壁的搭接長(zhǎng)度不得小于5cm，每節(jié)護(hù)壁在當(dāng)日施工完畢后宜養(yǎng)護(hù)24h后拆除；發(fā)覺(jué)護(hù)壁有蜂窩、漏水現(xiàn)象時(shí)，應(yīng)剛好補(bǔ)強(qiáng)以防止造成事故。（4）進(jìn)行其次節(jié)井孔土方開(kāi)挖時(shí)，先從井口用垂球吊線找出井孔中心點(diǎn)，并在井孔底部打一短木樁，將樁中心投影到木樁頂上，以此為據(jù)進(jìn)行第二節(jié)護(hù)壁的土方開(kāi)挖。在開(kāi)挖過(guò)程中應(yīng)當(dāng)親密留意地質(zhì)狀況的改變。挖孔直徑應(yīng)按設(shè)計(jì)規(guī)定，挖孔過(guò)程中，應(yīng)常常檢查樁孔尺寸、平面位置和豎軸線傾斜狀況，如有偏差應(yīng)隨時(shí)訂正。對(duì)于孔內(nèi)遇有巖石需實(shí)行爆破施工時(shí)，詳見(jiàn)后面3.4節(jié)。（5）重復(fù)上述過(guò)程即可完成挖土護(hù)壁的工作，直至樁底設(shè)計(jì)高程。在施工過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)以每一節(jié)護(hù)壁為驗(yàn)收步驟，合格后方可進(jìn)行下節(jié)的開(kāi)挖施工。挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)，孔底不應(yīng)有積水，終孔后應(yīng)清理好護(hù)壁上和孔底的渣物，驗(yàn)收合格后方可進(jìn)行下步混凝土的澆筑。（6）挖孔達(dá)到設(shè)計(jì)深度后，應(yīng)進(jìn)行孔底處理。必需做到孔底表面無(wú)松渣、泥、沉淀土。如地質(zhì)困難，應(yīng)釬探了解孔底以下地質(zhì)狀況是否能滿(mǎn)意設(shè)計(jì)要求，否則應(yīng)與監(jiān)理、設(shè)計(jì)單位探討處理。（7）在施工中還要支配專(zhuān)職技術(shù)人員監(jiān)督開(kāi)挖土層的地質(zhì)狀況，并備有人員應(yīng)急上爬梯，遇見(jiàn)異樣狀況可剛好處理，確保施工平安。3)混凝土的澆筑混凝土的澆筑應(yīng)在成孔后剛好進(jìn)行?？變?nèi)無(wú)積水方可不采納水下灌注砼施工，不采納水下灌注砼施工時(shí)，要用漏斗串筒灌注砼，分層澆筑，層厚30㎝，機(jī)械振搗。關(guān)于鋼筋籠的加工、制作和安裝，以及混凝土的澆筑、樁頭處理，等同于其它常規(guī)灌注樁的施工，在此不再贅述。4)成樁質(zhì)量檢驗(yàn)在施工中要求做到每根成樁應(yīng)當(dāng)具有鋼筋加工檢驗(yàn)記錄，混凝土拌和物質(zhì)量記錄，混凝土試塊資料及樁身完整性檢測(cè)資料。3.3人工挖孔樁施工過(guò)程中易出現(xiàn)的問(wèn)題1)地下水問(wèn)題。地下水對(duì)人工挖孔樁的施工影響最大。當(dāng)?shù)叵滤徊淮髸r(shí)可進(jìn)行單樁樁內(nèi)抽水；當(dāng)?shù)叵滤惠^大時(shí)可采納多樁同時(shí)抽水法來(lái)降低地下水；假如樁設(shè)計(jì)深度不大時(shí)可考慮在場(chǎng)地四周設(shè)置井點(diǎn)排水。2)流沙層問(wèn)題人工挖孔樁在開(kāi)挖時(shí)，假如遇到細(xì)砂、粉砂層地質(zhì)時(shí)，再加上地下水的作用，極易形成流砂，嚴(yán)峻時(shí)發(fā)生井漏，造成質(zhì)量和平安事故。因此要實(shí)行有效牢靠的措施。在流砂狀況較輕時(shí)，可縮短挖孔層深，正常的1m左右一段改為0.3～0.5m，并隨挖隨檢隨護(hù)壁；在流砂狀況較嚴(yán)峻時(shí)，常用下鋼護(hù)筒的方法，鋼護(hù)筒同鋼模板相像，以孔外徑為直徑，可分為4－6段圓弧。3)淤泥質(zhì)土層問(wèn)題在遇到淤泥質(zhì)等懦弱土層時(shí)，很簡(jiǎn)潔發(fā)生護(hù)壁外圍泥砂塌落，假如地下6涌水量不大，塌落不嚴(yán)峻，一般可用木板模板支檔，同時(shí)用直徑25mm圓鋼加固或鋼板套筒突擊成孔澆筑混凝土護(hù)壁。必要時(shí)可同時(shí)縮短開(kāi)挖深度。3.4人工挖孔樁嵌巖施工1)爆破技術(shù)設(shè)計(jì)挖孔樁入巖爆破宜采納小直徑淺孔微差爆破。挖孔樁掘進(jìn)的主要特點(diǎn)是只有一個(gè)狹小的自由面，四周巖體的夾制性很強(qiáng)。在掘進(jìn)中，最重要也是最困難的工作是在其斷面上先開(kāi)一個(gè)掏槽。掘進(jìn)工作面的炮眼按其位置和作用可分為掏槽眼、協(xié)助眼和周邊眼。掏槽眼的作用是形成掏槽作為其次自由面，以利于其它炮眼爆破時(shí)提高炮眼利用率；協(xié)助眼的作用是擴(kuò)大和延長(zhǎng)掏槽的范圍；周邊眼的作用是限制井巷斷面規(guī)格形態(tài)。（1）爆破參數(shù)確定樁基入巖爆破參數(shù)不同于自由面大的隧道爆破參數(shù)，但可參照礦山豎井開(kāi)拓時(shí)的一些爆破參數(shù)。其實(shí)際值應(yīng)依據(jù)所爆破的孔樁直徑、巖石的物理力學(xué)性能、巖石的風(fēng)化程度、巖石的結(jié)構(gòu)組分、內(nèi)聚力、裂隙性、特殊是巖石的變形性及其動(dòng)力特性、以及所用炸藥的性能來(lái)確定。①單位用藥量系數(shù)孔樁入巖爆破的巖石為中、微風(fēng)化，孔樁直徑為，加上護(hù)壁厚度，直徑不超過(guò)3.0m。周邊對(duì)所爆破巖石的約束力大。單位用藥量系數(shù)K如下表：表一巖石堅(jiān)實(shí)性系數(shù)巖石類(lèi)別（f）單位用藥量系數(shù)（g/m3）7備注巖石堅(jiān)實(shí)性系數(shù)巖石類(lèi)別強(qiáng)-中風(fēng)化中風(fēng)化中-微風(fēng)化微風(fēng)化（f）4-66-77-88-10單位用藥量系數(shù)（g/m3）1200-16001600-20002000-24002400-3000備注假如孔樁的開(kāi)挖直徑超過(guò)2m，在爆破同樣巖石的條件下，單位用藥量系數(shù)K值可降低20-30%。②炮眼間距孔樁入巖采納手持式氣動(dòng)鑿巖機(jī)鉆眼，炮眼直徑d=32-42mm，a=15-20）即（d，a=500-800mm。③炮眼深度與循環(huán)進(jìn)尺在小直徑孔樁入巖爆破中，巖石的周邊夾制力大，炮眼利用率低。一般炮眼深度L取孔樁直徑D的0.6-0.8倍，即L=（）D。其中掏槽眼應(yīng)比周邊眼加深100-200mm?？讟侗婆谘劾寐师且话憧梢赃_(dá)到85-95%，則循環(huán)進(jìn)尺Lˊ=ηL=（）L。（2）炮眼布置在小直徑孔樁爆破中，工作面通常按掏槽眼3-4個(gè)，周邊眼7-13個(gè)。其中掏槽眼依據(jù)錐形布置，傾角10-15°；周邊眼多用垂直眼，距孔樁護(hù)壁100-200mm勻稱(chēng)布置，但遇上有擴(kuò)大頭的孔樁，則周邊應(yīng)比擴(kuò)大頭傾角小5-10°，以保證擴(kuò)大頭圍巖的穩(wěn)定性及避開(kāi)超挖。（3）裝藥量計(jì)算①每循環(huán)進(jìn)尺所需用藥量Q=K×D×L式中：Q——每循環(huán)進(jìn)尺用藥量（g）；K——單位用藥量系數(shù)，見(jiàn)表1（g/m3）；D——孔樁掘進(jìn)直徑，（m）；L——炮眼的平均深度，（m）；②單孔理論裝藥量qq=Q/N式中：q——單孔理論裝藥量（g）；Q——每循環(huán)進(jìn)尺用藥量（g）；N——工作面炮眼數(shù)量，（個(gè)）；（4）裝藥量的安排一般狀況下，掏槽眼的藥量qt比周邊眼藥量qb多裝20-25%。qt=(1.2-1.25)qqb=(0.85-0.95)q式中：qt——掏槽眼裝藥量，（g）；qb——周邊眼裝藥量，（g）；2）爆破器材的選型①炸藥人工挖孔樁入巖段爆破施工總是存在巖層裂隙水及成孔護(hù)壁時(shí)下滴的滲水，最好選用防水性好的炸藥，另外為了保證成孔護(hù)壁在爆破施工中的穩(wěn)定性，應(yīng)選用爆炸威力適中的炸藥?？蛇x巖石乳化炸藥，其抗水性好、藥卷易于分割、威力適中；如選用2#巖石銨梯，需對(duì)炸藥本身做好防水處理。②雷管孔樁掘進(jìn)爆破應(yīng)用電雷管網(wǎng)絡(luò)，禁止運(yùn)用導(dǎo)火索、火雷管起爆網(wǎng)絡(luò)。電雷管起爆網(wǎng)絡(luò)的接頭肯定要有良好的絕緣性，接點(diǎn)應(yīng)離開(kāi)泥水面。同時(shí)，為取得較好的爆破效果，愛(ài)護(hù)護(hù)壁的穩(wěn)定性，應(yīng)選用微差爆破運(yùn)用的秒延期雷管，周邊眼滯后掏槽眼起爆0.1s以上。③起爆器：可選用MFJ—100國(guó)產(chǎn)電容式起爆器，串聯(lián)起爆實(shí)力可達(dá)100發(fā)，充電時(shí)間7-10s，供電時(shí)間3-6ms，電源1#電池4節(jié)?？讟侗泼看纹鸨睦坠芏荚?0發(fā)左右起爆器要求體積較小，便于攜帶，結(jié)構(gòu)組成簡(jiǎn)潔，因此可選用MFJ—100或JZDF—300—B國(guó)產(chǎn)電容起爆器。4.施工管理與組織工挖孔樁施工過(guò)程中作業(yè)人數(shù)多，工序交叉多，為了保證入巖爆破安全、順當(dāng)進(jìn)行應(yīng)按以下程序進(jìn)行組織管理。4.1施工管理1）建立以項(xiàng)目部為指導(dǎo)的爆破作業(yè)指揮部，下設(shè)爆破總負(fù)責(zé)人、技術(shù)負(fù)責(zé)人、平安員及各班組長(zhǎng)，各專(zhuān)業(yè)工種持證上崗。2）建立爆破器材集中收發(fā)制度，按工作量發(fā)料。多余的爆破材料在當(dāng)班施工完成后，應(yīng)剛好上交給發(fā)放人員收回，做到集中發(fā)料、統(tǒng)一制作、統(tǒng)一收回、集中保管，嚴(yán)格登記手續(xù)，避開(kāi)爆破器材流入社會(huì)。3）支配好作業(yè)時(shí)間、爆破時(shí)間并將爆破時(shí)間告示于四周居民。4）爆破總負(fù)責(zé)人負(fù)責(zé)施工組織、人員調(diào)配、生產(chǎn)支配，并對(duì)平安、生產(chǎn)負(fù)全責(zé)。5）技術(shù)負(fù)責(zé)人負(fù)責(zé)施工過(guò)程的技術(shù)工作，并監(jiān)督平安和質(zhì)量，全面指揮10爆破工作的實(shí)施。6）平安員負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)平安檢查，布置檢查爆破警戒。7）爆破員負(fù)責(zé)起爆工作。4.2施工組織孔樁入巖爆破通常采納爆破專(zhuān)業(yè)作業(yè)法或混合作業(yè)法。專(zhuān)業(yè)作業(yè)法即專(zhuān)業(yè)班組專(zhuān)職從事爆破工作，負(fù)責(zé)鉆眼、清孔、裝藥、連線、爆破、通風(fēng)、處理瞎炮和啞炮，而鑿巖、清渣、出渣、成孔護(hù)壁由其他作業(yè)組負(fù)責(zé)?；旌献鳂I(yè)法即鉆眼、裝藥、連線、爆破、處理瞎炮和啞炮由一組人負(fù)責(zé)，其余工作由另一組人負(fù)責(zé)。5．平安技術(shù)措施1)爆破地震限制措施孔樁入巖爆破對(duì)本樁及接近孔樁的臨時(shí)支護(hù)和已澆筑的樁芯混凝土都可能產(chǎn)生影響。因此要求上節(jié)護(hù)壁砼澆筑24小時(shí)才可進(jìn)行下一節(jié)爆破。2）孔口圍護(hù)措施孔口四周必需澆筑砼護(hù)圈---鎖口砼，應(yīng)高出地面0.3m?？變?nèi)作業(yè)時(shí)，孔口上面必需有人監(jiān)護(hù)。挖出的土方應(yīng)剛好運(yùn)離孔口，不得堆放在孔口四周1m范圍內(nèi)，砼圍圈上不得放置工具和站人?？變?nèi)作業(yè)人員必需頭戴平安帽、身系平安帶，特殊狀況下還應(yīng)戴上防毒防塵面具。利用吊桶運(yùn)土?xí)r，必需采取相應(yīng)的防范措施，以防落物傷人，電動(dòng)葫蘆運(yùn)土應(yīng)檢驗(yàn)其平安起吊實(shí)力后方可投入運(yùn)行。施工中應(yīng)隨時(shí)檢查垂直運(yùn)輸設(shè)備的完好狀況和孔壁狀況。3）爆破飛石的限制措施11孔樁爆破工作面均在地表以下10m以外，在爆破孔樁口用竹笆或木模板覆蓋，并加壓砂袋，以防止爆破飛石飛出地面。4）孔中防毒措施地下特殊地層中往往含有CO、SO2、H2S或其它有毒氣體，故每次下孔前，必需對(duì)樁孔內(nèi)氣體進(jìn)行抽樣檢測(cè)（可用快速檢測(cè)管），發(fā)覺(jué)有害氣體含量超過(guò)允許值時(shí)，應(yīng)將有害氣體清除至化學(xué)毒物最低允許濃度的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，并采用足夠的平安衛(wèi)生防范措施，如設(shè)置特地設(shè)備向孔內(nèi)通風(fēng)換氣（通風(fēng)量不少于25L/S）等措施，以防止急性中毒事故的發(fā)生。人工挖孔作業(yè)一旦發(fā)生人員中毒、窒息等事故，必需在現(xiàn)場(chǎng)按應(yīng)急措施規(guī)范要求實(shí)施搶救