浅谈人工挖孔桩
于家阳、刘纯、陆祖圣
中交四航局一公司思遵高速
摘要：由于人工挖孔桩的设备简单、成本低、适应山区能力强等特点决定了这种施工技术仍将使用一段时间。但主要靠人力施工配合小型机具及炸材进行挖孔施工，存在大量安全危险源，故在施工中要时刻保持安全警惕性，对不良地质动态控制，汲取经验，坚持以人为本，质量至上的施工理念！本文主要阐述人工挖孔桩从进场到成桩检测的各道工序及施工要点，并结合实际施工经验对常见的不良地质及溶洞处理进行了经验总结，着重提出安全生产及质量控制的要点，以期望指导今后的工作，以最小的精力和投入得到最优的目标。
关键词：人工挖孔桩，施工工艺，质量控制，安全控制
目 录
第一章 绪论..............................................4
1.1、人工挖孔桩施工的优缺点...........................4
1.2、论文的意义.......................................4
1.3、论文的内容.......................................4
第二章 工程概况..........................................6
2.1、工程概述.........................................6
2.2、工程所处自然环境(气候、气象).....................6
2.2.1、区域性地质特征.............................6
2.2.2、地质岩层...................................7
2.2.3、地质构造...................................7
2.2.4、不良地质...................................7
2.2.5、水文特征...................................7
2.2.6、地震参数...................................8
第三章 施工工艺..........................................9
3.1、施工准备.........................................9
3.2、施工方案.........................................9
3.2.1、施工流程图..................................9
3.2.2、施工工序...................................10
第四章 质量控制.........................................26
4.1、关键工序质量控制................................26
第五章 安全控制.........................................28
5.1、安全控制要点及控制措施..........................28
5.2、意外事故应急措施应急措施........................29
5.2.1、物体打击、人员坠落事故应急处理.............29
5.2.2、火灾和爆炸事故应急处理.....................30
5.2.3、坍塌事故应急处理...........................30
5.2.4、人员触电事故应急处理.......................
第六章 结束语...........................................致 谢...................................................参考文献................................................
31 32 33 34
第一章 绪论
人工挖孔桩是采用人工开挖成孔，吊入钢筋笼、浇注砼，而形成桩基的一种施工工艺。较比钻孔、冲孔成桩工艺简单、机械化低、危险性极高。挖孔灌注桩适用于无地下水或少量地下水，且较密实的土层或风化岩层。现阶段我国云、贵、川等山区桩基施工普遍采用此种方法。本篇论文旨在阐述人工挖孔桩施工过程中质量控制要点、安全控制要点及施工工艺，为今后施工积累经验。
1.1、人工挖孔桩施工的优缺点
（1）人工挖孔桩施工的缺点：①由人工进行深孔作业存在极大安全隐患；②由于机械化低，施工进度缓慢，每天平均进尺0.5m左右；③成孔质量不易控制；④现场施工不易管理；⑤只适用于无地下水或少量地下水的地质；
（2）人工挖孔桩施工的优点：①可极大降低生产成本；②适用于大型机械无法作业的山区；③生产条件要求低，可多孔同时作业
1.2、论文的意义
（1） 通过对实际施工的经验总结，指导今后的施工；
（2） 提出施工难点，通过讨论得出解决方法，以形成经验总结；
（3） 对人工挖孔桩的工艺进行系统介绍，以便后人学习。
1.3、论文的内容
第一章为绪论。简单介绍人工挖孔桩的施工工艺，分析此工艺的优缺点并提出本论文的主旨。
第二章为工程概况。简单阐述本合同段的工程内容，并介绍本合同段的自然条件。
第三章为人工挖孔桩的施工工艺。详细阐述人工挖孔桩从进场准备到浇注成桩及成桩检验各道工序的施工，并对溶洞及特殊地质处理做了适当总结。
第四章为人工挖孔桩的质量控制。结合实际施工提出了人工挖孔
桩施工中需质量控制的要点，以便以最小的精力投入完成最优质的工程。
第五章为人工挖孔桩的安全控制。对人工挖孔桩存在的安全隐患做出系统总结并提出相应措施，以避免今后的施工中出现安全事故。
第六章为结束语。
第二章 工程概况
2.1、工程概述
杭州至瑞丽高速公路贵州境内思南至遵义段，是《国家高速公路网规划》（7918网）中第12横杭州至瑞丽高速公路的重要部分。杭丽高速公路自浙江省杭州，经黄山、景德镇、九江、咸宁、岳阳、吉首、遵义、毕节、六盘水、曲靖、昆明、大理，止于云南省瑞丽，途径浙江、安徽、江西、湖北、湖南、贵州、云南7省，路线全长约3405公里。本项目为杭州至瑞丽高速公路贵州境内思南至遵义段第SZTJS-13合同段，起点桩号为K267+430，终点桩号为K274+360，线路长为6.93Km，位于遵义市遵义县于虾子镇和三渡镇。共有12座桥梁，分别为天新桥大桥、卢家屋大桥、G326跨线立交、草鞋垭拱桥、朱家湾大桥、朱家湾中桥、洛安江特大刚构桥、大湾1号大桥、大湾2号大桥、红龙1号大桥、红龙2号大桥、新房子1号大桥。其中天新桥大桥、卢家屋大桥、朱家湾大桥、朱家湾中桥、新房子1号大桥为30m一跨的预应力箱梁桥； G326跨线立交、大湾1号大桥、大湾2号大桥、红龙1号大桥、红龙2号大桥为40m一跨的预应力箱梁桥。本标段共有桩基478根，桩基直径为2.2m 、2.0m、1.8m、1.5m、1.2m五种规格，桩长为16m～32m。
2.2、工程所处自然环境(气候、气象)
本工程所属环境为亚热带季风湿润气候区，气候温和，冬无严寒，夏无酷暑，多云雾照，相对湿度79%，湿度较大，气候随地势的高低垂直变化明显。年均降水1084mm，降雨多集中在5—8月，约占全年雨量的60%；平均气温14.6℃，极端最高36.7℃，极端最低－8℃，7月最热；平均无霜期355天/年。
2.2.1、区域性地质特征
路线区域位于云贵高原东北部，北倚娄山，南频乌江，处于黔北山原向黔中丘原过渡地带，属我国地势第二级台阶梯东部边缘，扬子
准地台黔北台隆的遵义断拱，为中亚中生代造山带与阿尔卑斯～特提斯造山带之间的上升地壳区。燕山运动及喜马拉雅运动使之褶皱、隆升成高原，路线区构造线方向主要为NE向，山脉走向与构造线基本一致，山岭谷地多呈东北排列。
2.2.2、地质岩层
路线区域内大地构造处于扬子准地台，黔北台隆遵义断拱构造。黔北台隆从震旦系到晚三迭系中期，大部分地区处于稳定的构造环境。西南面的裂陷作用主要发生于泥盆、石炭、二迭系。遵义断拱是黔北台隆的主体，是扬子准地台（贵州部分）中最稳定的部分。其主要特征是晚古生代早、中期相对拱起，致使大部分地区缺失泥盆系，石炭系也全部或大部分缺失，造成黔北普遍二迭系与志留系接触。
2.2.3、地质构造
路线区域总体上属扬子准地台（Ⅰ级），黔北台隆（Ⅱ级）遵义断拱（Ⅲ级）的凤岗北东向变形区（Ⅳ级）。古生代至中生代沉积了海相碳酸盐～碎屑岩建造，于燕山期又发生褶皱造山运动，在第三纪～第四纪呈掀斜震荡运动，构造溶蚀、剥蚀夷平，铸就了如今的构造景观。路线正位于构造线由NEE向NNE变化部位。
2.2.4、不良地质
沿线不良地质类型主要为岩溶，其次为顺层、崩塌，另外局部分布有厚层红粘土及软弱土层。
2.2.5、水文特征
本地区气候温暖潮湿，雨量充沛，地表水系发育，径流丰富。植被情况较好。路线沿线碳酸盐广布，沿线面积约占80%。岩溶发育形态和方向，及沿线地下赋存和分布规律。都主要受区内北东和北东向褶皱、断裂控制。初步调查，沿线地下水的赋存类型主要有：第四系覆盖层中的孔隙水、碎屑岩中的空隙～裂隙水和碳酸岩中的岩溶空
隙～裂隙～溶洞水三大类。其中以碳酸盐岩岩溶空隙～裂隙～溶洞水为主。
2.2.6、地震参数
项目区地震动峰值加速度0.05g，地震动反应谱特征周期为0.35s。工程场地类型为坚硬型，对应的地震基本烈度值为6度。根据国家《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)附录A公布的资料,项目工程隧道所属区抗震设防烈度(基本烈度)为6度,设计基本地震加速度值为0.05g。本工程按基本烈度7度设防，其基本地震加速度a=0.10g，地震动反映谱特征周期T=0.35s 。
第三章 施工工艺
3.1、施工准备
1、对业主提供的坐标和水准点进行复核，做好轴线控制桩位和永久性水准点，作出放线测量报告并及时与建设方会签。
2、搭设施工临时设施，敷设现场临时水电供应管线。
3、所有施工设备必须在开工前及时运至现场，并经安检站、监理等安全、技术检查合格后，方可用于施工，否则要整改，直至合格。并确定设备设置位置，按顺序组织设备就位安装。人工挖孔桩护壁混凝土材料（砂、石、水泥）、钢筋等必须提前做好材料使用计划，并按期进场，确保供应及时。
3.2、施工方案
3-1人工挖孔桩施工流程图
3.2.2、施工工序
1、场地处理、定位及开孔
（1）、对原有场地进行平整，做好开挖孔位及附近地表的硬化处理、安全防护等。
（2）、在桩孔外围四周适当位置设置排水沟。
（3）、开挖面做混凝土垫层，C10混凝土厚100mm。
（4）、桩孔土石方的处理:施工现场设置临时土方堆放场地，挖出土石方须在当天用汽车外运（挖掘机、装载机等配合人工装车）至弃渣场，所挖土方不堆放在孔边，确保施工现场畅通和施工安全、排水畅通，并做好环境保护相关措施。
（5）、定位及开孔：测出桩中心位置，在桩周放出桩芯十字线，开挖第一节桩孔，支第一节护壁模板，灌注第一节护壁混凝土。第一节护壁混凝土高出地面30cm，便于挡水和定位。成孔后，孔圈中心线应与桩孔轴线重合，与轴线的偏差不大于50mm，倾斜度：小于0.5%；且不大于200mm。
2、桩基开挖
挖土由人工从上而下逐段用镐锹进行，一般以1.0米左右为施工段。中风化岩层、易坍地层为0.5米左右为一施工段，遇坚硬土层用风镐破碎，同一段内挖土次序先中间后周边，弃土装入提土桶内，用卷扬机提升至孔口，放置孔边1米以外。
（1）、粘土、淤泥、流砂的开挖方法
对于孔内的粘土、淤泥、流砂层，可用铁铲、锄头便可开挖。孔内挖土采用分段开挖方式，对于粘土层，一般0.8m～1.0m为一个施工段，做完混凝土护壁，待混凝土护壁有一定强度后，才能进入下一施工段；对于淤泥、流砂层，一般0.4m～0.5m为一个施工段。混凝土护壁一般施工至中风化岩面，微风化岩层不需另加混凝土护壁，可以自身稳定。
（2）、强风化岩层的开挖方法
为了加快施工进度，采用风镐开挖，由燃油空压机或电动空压机供应压缩空气。
（3）、中风化岩层及坚硬致密微风化岩层的开挖方法
中风化灰岩（抗压强度达50MPa）或中风化石英砂岩（抗压强度达78 MPa）采用毫秒微差的爆破技术进行爆破开挖。
（4）、爆破方案
①、孔眼的布置
孔眼数量计算式：
N=K（F*S）1/2
式中：N-炮眼数目（个）；
K-参数，一个自由面时，K=2～2.3；
F-岩石坚固性系数；
S-井巷断面积，㎡。
沿孔内径的周边布置周边眼，孔深1.0m，间距等分；孔内半径的环向布置掏槽眼，孔深1.2m，间距等分。
②、装药量确定
装药量根据公式Q=η·L·q计算并根据实践经验进行调整。 式中： Q- 各个炮眼的装药量，取kg；
η- 炮眼装药余数，取0.5～0.65；
L - 炮眼的长度，取米；
q - 每米炮眼的装药量，取0.95kg/m。
据岩层特性和试爆经验，炸药量Q一般取Q=4.5～6.0kg，炸药药卷直径32mm，每卷重200克。
③、装药结构与堵塞
掏槽眼和周边眼均采用连续反向装药结构；堵塞用旧报纸和泥土掺和成团进行堵塞。
④、起爆网络
A、引爆方式和连线方式
为安全起见，采用非电毫秒雷管孔内引爆炸药，孔内所有非电毫秒雷管用簇联方式连线，用电雷管引爆非电毫秒雷管。
B、起爆顺序
起爆顺序按掏槽眼，周边眼顺序进行，用非电毫秒雷管分段控制。
3、护壁工程
挖孔采用分节施工方法，第一节挖掘深度约为0.8米，挖掘直径
上口比设计桩径大20cm，下口比设计桩径大30cm，挖好后采用定型钢模，立模高度为1m，圈模板顶部高出地面30cm，模上口直径为设计桩径，模底部直径比设计桩径大10cm，护壁砼厚度为10～15cm，
第一节护壁砼成型24小时后拆模，再将护圈上红漆标记线引测到第一节砼护壁顶面及内侧上，并注明桩号。
在第一节护壁底，进行第二节人工挖土，每节挖土深度一般为1.0m（进入中风化岩层后改为0.5m），下一节护壁与上节护壁的搭接长度不小于5.0cm，（具体构造见护壁详细构造图）支护好模板后，用C30混凝土进行灌注，护壁混凝土用小型振动机或用插棒振捣，防止蜂窝、麻面出现而降低护壁强度。当护壁混凝土达到一定强度后，便可拆模，一般在常温下约24小时可以拆除。详见图3-2 挖孔桩施工示意图及3-3 护壁详细构造图：
扬机3-2 挖孔桩施工示意图
3-3 护壁详细构造图（单位：mm）
4、溶洞处理及特殊地层开挖
本论文将溶洞按深度和有无填充物及侧深大小划分，并分别简要说明其处理方式：
有填充物
深度不大于1m的溶洞
溶洞分类 无填充物 侧深大小 有填充物
深度大于1m的溶洞 无填充物
a、深度不大于1m的溶洞
一般可能为流质泥浆填充或无填充物的空洞等几种情形。在无外力搅动请况下，溶洞壁一般都处于稳定状态，所以在遇到土中溶洞时应尽量避免搅动溶洞壁，不宜采用爆破方法施工。
（1）、无填充物干洞
①当溶洞侧向深度不大时，且确认溶洞壁不会坍塌时，将溶洞内的浮土杂物清除干净后用，用定型钢模支护壁模板，用C30混凝土从预留口向护壁后的溶洞空腔浇灌填充，可在混凝土中参加适量的微膨
胀剂，保证混凝土与溶洞壁不留空隙。
②当溶洞侧度较大时，应选用松木对溶洞顶土体进行支撑（一次性使用，不再拆除），确保施工安全，支撑好洞顶后用水泥砂浆砌筑240mm厚钢筋砖作为护壁内膜，再用定型钢模立外膜，护壁可加厚到30cm，用C30混凝土从预留口浇灌混凝土形成护壁。
（2）、流质泥浆（或积水）填充溶洞。
因打穿洞顶后不能直接观察溶洞内的情况，则应先用钢钎探明溶洞的侧向和高度才能因地制宜地确定施工方法。
①、当溶洞侧深不大时，先掏干净溶洞内泥浆抽干积水，然后按溶洞内无填充物作业方法施工。
②、溶洞侧深较大的，支撑好洞顶后用水泥砂浆砌筑240mm厚钢筋砖作为护壁内膜，清除内模外部的淤积物，再用定型钢模立外膜，装模时在溶洞顶上方预留浇灌混凝土入口，护壁可加厚到30cm。 b、深度大于1m的溶洞
（1）无填充物干洞
①当溶洞侧向深度不大时，可用定型模板作为外模，从溶洞底部向上一节节浇注护壁，壁厚不小于30cm。
②当溶洞侧向深度较大时，可用浆砌片石（钢筋砖）作为外模，定型模板作为外模，再从溶洞底部向上一节节浇注护壁，需注意溶洞底部应清理干净，首先对溶洞顶部经行支护，保证施工安全。当溶洞深度过大时可采用浆砌片石挡墙作为外模。也可用碎石土将溶洞回填密实然后正常施工护壁。
（2）流质泥浆（或积水）填充溶洞。
①当溶洞侧向深度不大时，先掏干净溶洞内泥浆抽干积水，然后从溶洞底部向上一节节浇注护壁，壁厚不小于30cm。
②当溶洞侧向深度较大时，第一种方法，可考虑下钢管桩的方式形成护壁，然后正常开挖，利用钢管桩自重，随着开挖而自沉，最终到达桩底。但此种处理方式，钢管桩直径应略小于孔径使其可以顺利下孔，并且钢管桩与护壁接触处应紧密密封，防止灌注砼时漏浆，钢管桩长度应取比溶洞顶至桩底长1~2m。第二种方法，利用化学固结（抽干积水）使桩孔周围的泥浆固结，再行挖出，立模板浇注护壁，
护壁应加厚到至少30cm,并且护壁钢筋应加强。第三种方法，先用尼龙编织袋（能透水）装干拌1:2水泥砂浆（或干水泥粉）压入溶洞空腔泥浆中筑成一道封闭式围堰，围堰上部应顶紧溶洞顶，待水渗透编织袋使袋子内的干拌水泥砂浆（或干水泥粉）吸水凝结后清除墩孔内泥浆，然后装定型钢模抽干孔内积水后浇筑C30钢筋混凝土护壁，待护壁混凝土凝结24小时后再爆破炸碎岩石清出石渣，修正墩孔。按照同样方法施工下一节，直至墩孔底全部见岩后进行正常施工。
此外，如果溶洞壁岩石完整，溶洞侧深不大（1.0m以内）且墩孔全部在溶洞内时，可不做护壁，只需将溶洞内的泥浆冲洗干净，待浇灌墩芯混凝土一并填充。
c、其他特殊情况
（1）遇岩溶翻涌
遇岩溶翻涌情况很多，也很难发现，对施工安全存在很多隐患，这就要多多研究《勘探报告》和相邻几根桩孔的岩溶，岩石及裂隙、溶槽的走向进行分析，用几米长的钢钎密密探插岩溶和溶洞的深度，宽度，了解其大致的岩溶含有量，并分析其对桩孔的施工影响。
视分析情况，能堵则用木方，用整袋干水泥粉等一切办法堵，不能堵就须花大力气将其掏空再堵，堵好洞口后，再在护壁处打洞，用混凝土再填充实。堵溶洞涌泥用整袋干粉水泥堵，才是最好的方法。
（2）、土体是流质泥土或流砂
按逐节0.5m深往下施工，先在土体部分沿孔壁周向孔外斜打入
1.5m以上长的硬原木（梢径3～5cm，沿墩孔周布桩间距10cm）桩，然后掏空土体部分，掏土作业时边掏土边用扎成团的稻草塞入硬木桩间缝隙，便其能滤水挡泥（砂），掏土至一节（0.5m左右）深时，如发生孔底涌泥（砂）则用尼龙编织袋装砂压住孔底堵住泥（砂）涌，然后装定型钢模抽干孔内积水后浇筑C30混凝土护壁，护壁厚度应不少于15cm，护壁内配竖向和水平双向φ6@200钢筋网，待护壁混凝土凝结24小时后再爆破炸碎岩石清出石渣，修正墩孔。按照同样方法施工下一节，直至墩孔底全部见岩后进行正常施工。
（3）、地下水层
①、地下水量不大时。在这种情况下，一般采用潜水泵抽水，边
抽水边开挖，保持柱孔内基本不积水，桩孔成形且承载力满足设计要求后必须及时浇筑相应桩段的混凝土护壁，然后进行下一段桩基的施工。
②、地下水量较大时。如果在使用潜水泵抽水不能使桩孔内积水抽完，不便进行开挖和混凝土护壁施工时，就应从施工方案上去考虑，合理安排各桩孔的施工顺序，采取对周围桩孔同时抽水，使施工地段地下水位暂时下降，以减少开挖孔内的涌水量，并采取交替循环施工的方法，合理组织、安排，能收到很好的效果。
（4）、流砂问题及其对策
人工挖孔桩在开挖施工时，如遇细砂、粉砂地层时，再加上地下水的作用极易形成流砂，严重时会发生井漏，造成质量事故。
①、流砂情况较轻时。遇这种情况，最有效的方法是减少这一循环的开挖深度，将正常的1m左右一段，缩短为0.5m左右，以减少挖层孔壁的暴露时间，同时要及时进行护壁混凝土灌注。当孔壁塌落，有泥砂流入而不能形成桩孔时，可用袋装土逐渐堆堵，形成桩孔的外壁，并控制保证内壁满足设计厚度和强度要求。
②、流砂情况较严重时。常用的办法是埋设钢套筒，钢套筒与浇筑混凝土护壁用的钢模板相似，以孔外径为直径，可分成3至5段圆弧，再加上适当的钢筋肋条，利用螺栓或钢筋环扣相连接，在开挖0.5m深左右，即可分片将套筒装入，深入桩孔底不小于0.3m ，插入上部混凝土护壁外侧不小于0.5m，钢套筒安装完成后立即安装混凝土护壁内模，随即浇注护壁混凝土。若放入钢套筒后流砂仍上涌，可采用突击挖除流砂后立即用混凝土封闭孔底的方法，待混凝土凝固后，将孔心部位的混凝土凿除以形成桩孔。也可用该方法，应用到已完成的混凝土护壁，将混凝土最下段的部分断面挖大，使桩孔倾斜至下层护壁以外，插入浆管，压力灌注水泥浆，使下部土壤固结硬化，提高周围及底部土壤的不透水性。
溶洞处理实例：
我项目部新房子1号大桥17#-2桩基设计桩径1.80米，桩顶标高为804.60米，桩底标高为779.60米，桩长25米。桩基开挖至788.10米处出现1个溶洞（为干溶洞、洞壁节理不发育、较完整），溶洞与
桩孔相交约占220范围（以桩心计），相交处高度约2米，往外2.5处溶洞高度约8米，并往外延伸数十米。见图3-4 溶洞实照
3-4 溶洞实照
处理方案为：将溶洞底部清理干净，凿深30~50cm，浆砌挡墙，墙底宽3m,墙顶宽0.5m作为护壁内膜，再以定型钢模作为护壁外膜，以每米一节浇注0.5m厚的片石砼。 详见图3-5 溶洞处理示意图：
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3-5 溶洞处理示意图
编制单位：中交四航局思南至遵义段高速公路第十三合同段
5、桩底处理及验收
挖孔桩终孔验收包括两个部分：验岩样和验终孔。包括以下步骤：
1）、当一批挖孔桩（一般20根以上）终孔时，施工单位要先进行自验，自验确实达到设计规定的桩端持力岩层，桩位、桩形、桩长符合设计要求，桩底沉渣清理干净，孔内水抽干净后，再及时通知监理，并提出验收申请。
2）、验收前要做充分的准备
由于验收工作量大，工作人员很辛苦，所以，事先一定要作好充分的技术、设备、服务准备。
①、要将要验收的桩制成表格（包括：桩号，设计及实际的桩长、桩径、桩形、持力层，入持力层深度等），事先交给参加验收的有关人员，让他们先熟悉所要验收的桩的基本情况。
②、将要验收的桩在现场在桩护壁边用油漆，按1,2,3…..的顺序编号，明确验收顺序，及挖孔桩提升设备（验收人员上下用）移动线路。
③、验收需配备如下设备和工具：空压机和送风管（井内送风）、低压电灯（照明）、挖孔桩提升设备和吊笼（验收人员上下用），钢卷尺（量桩径、桩形、入岩深度等），铁锤（采岩样、判断岩性）。
④、验收前要将要再次将井底水抽干净。
3）、验收
有关人员进入孔下，通过查看、测量等方法，并将数据填入表内，然后在室内汇总，填写验收结论。不符合要求的提出整改要求，施工单位按整改要求进行整改，合格后再提出验收申请。
基本要求
①挖孔达到设计深度后，应及时进行孔底处理，必须做到无松渣、淤泥等扰动软土层，使孔底情况满足设计要求。
②、孔深、嵌岩深度和桩底岩层厚度不少于设计值；
③、桩径几何尺寸不小于设计值；
④、倾斜度
⑤、孔底沉渣厚度为零。
⑥每孔必须至少钎探一处。钎探深度不少于5米。
⑦挖孔桩原始记录详细，完整
⑧岩层变化处及入岩、嵌岩岩样收集齐全，标注清楚
表3-1 挖孔桩验收实测项目 项
次 检查项目 规定值或允许
偏差 检查方法和频率
按公路工程质量检验评定
标准附录D检查
全站仪或经纬仪：每桩检查
测绳量：每桩测量
探孔器：每桩测量
垂线法：每桩检查
水准仪测骨架顶面高程后反算：每桩检查 1 混凝土强度在合格标准内桩位 （mm）排架桩允许 极值 50 100 不小于设计值不小于设计值0.5%桩长 且不大于200 ±50 2 3 4 孔深（m） 孔径（mm） 5 孔的倾斜度（mm）6 钢筋骨架底面高
程（mm）
6、钢筋笼制作安装
钢筋骨架在加工区制作，完成后运到现场。在清孔完毕后，吊车吊放钢筋骨架。钢筋骨架在井口分段连接。由于桩基纵向钢筋直径28毫米，搭接采用双面焊接，搭接长度大于5d， 同一截面接头数不大于50%，钢筋骨架型号、位置安放必须准确。钢筋骨架型号、位置安放必须准确。钢筋笼的制作应符合图纸设计和《公路工程质量检验评定标准》（JTG F80/1-2004）和《公路桥涵施工技术规范》(JTG041-2000)要求。
表3-1钢筋笼制作允许偏差表（mm）
项 次
1
2
3
4 项 目 主筋间距 箍筋间距 长度 允 许 偏 差 ±20 ±10 ±5 ±10 检查方法和频率 尺量：每构件检查2个断面 尺量：每构件检查5～10个间距尺量：按骨架总数30％抽查 尺量：按骨架总数30％抽查
钢筋笼外侧按图纸设置控制保护层厚度的耳筋，顶端应设置吊
环，钢筋笼分段在井口采用双面焊接，钢筋搭接头应相互错开35d，且不小于10d，同一截面接头数受拉区不大于50%，同一钢筋上应尽量少设接头。
钢筋笼制作完成后，请监理验收合格后挂上合格标志牌。钢筋笼在运输和吊装时，应防止变形，安放应对准孔位，不得强行插入和碰撞孔壁，就位后应立即固定。钢筋笼安装可用起重机吊装就位。对直径和长度大的钢筋笼，可分节制作和安装，且在每节主筋内侧每隔5m设一道井字Ф28加强支撑，与主筋焊接牢固组成骨架。
钢筋笼安装完毕时，应会同监理单位对该项进行隐蔽工程验收，合格后应及时灌注混凝土。
7、声测管由施工单位预埋，埋管数量应符合下列要求：
圆孔桩（见图1）：800mm1500mm，4
根管。图中D
为桩基直径。
3-4 桩基声测管埋置图
声测管应采用钢管，其内径为50mm，壁厚2.5mm。钢管必须用内衬橡胶密封圈的链接器连接，保证管内光滑。声测管不得破漏，下端及接头应严格封闭，管顶在检测前应加盖，以免异物入内，堵塞管道。
在钢筋笼放入后绑扎固定在钢筋笼内侧主筋上。在桩身无钢筋笼的部分应制作简易钢筋支架，确保在灌注混凝土过程中不走位。声测管应在全长范围内与桩基轴心线保持平行，各管垂直度偏差不大于1%。
在灌注桩身混凝土过程中，振捣器应避免直接作用在声测管上，桩身浇注完成7天后，必须清除桩头浮浆，为检测作准备。
8、桩基浇注
（1）、砼干环境施工
①、浇灌砼前的准备工作
A、堵漏和积水的排除，浇砼前及时将砼护壁上的渗漏处堵塞，然后把井内积水抽干，以保证桩芯砼质量。
B、溜斗、溜刑槽和串筒的准备：砼经过串筒而达到浇筑面，其自由落下的高度不宜大于2m，否则会造成砼的分层和不均匀，影响砼的质量。
②、砼施工
A、桩砼振捣，由井下操作人员用插入式振动器分层振捣密实，分层厚度30cm，插入形式为垂直式。插点间距约40-50cm，并且做到“快插慢拔”。
B、每桩的砼必须一次连续浇捣完毕，不留设施工缝，交接班间隙不超过2h。
C、注意控制砼的浇筑高度，如桩顶浮浆过多时，必须将浆淘掉，再用坍落度小的砼浇筑，以不存在浮浆为宜。
（2）水下砼灌注工艺。
①、灌注前准备
灌注前进行二次清孔，清底干净水质清澈，并经监理工程师检查合格后，尽快进行水下混凝土灌注。桩基混凝土浇筑施工采用导管法灌注。导管采用内径≥ф250mm的刚性导管，在第一次使用前和使用一定时间后均按规范对其进行水密性和承压试验、检查，防止胶垫老化，以保证导管接头良好、不漏气。
②、砼配合比基本要求
桩基础砼强度等级为C30水下砼，考虑到水下砼浇筑的各种因素，在进行砼配合比设计时要满足以下要求：
坍落度：18~22cm； 坍落度降至15cm的最小时间：3h； 砼初凝时间：≥20h； 最大粗骨料直径：30mm。
③、导管
导管选用壁厚5mm，直径≥250mm的无缝钢管。导管在使用前和使用一个时期后，除应对其规格、外观质量和拼缝构造进行认真地检查外，还需做拼接、过球、承压及水密性试验。
导管分节加工，分节长段应便于拆装和搬运，并小于提升设备的提升高度，每节长度以2~4m，还需加工两节1m长作为高度调节。
导管在开始浇筑砼前离开孔底面20~40cm左右。
④、砼灌筑
当二次清孔达到设计和规范要求，并经监理工程师检查合格后，
如图d ——导管直径，取d=0.30m；
D——桩孔直径（考虑1.1的扩孔系数），m；
γw、γc——为水、砼的容重，取γw=10KN/m3，
γc =24KN/m3 ；
h2——导管初次埋置深度（h2≥1.0m），m；
h3——导管底端至钻孔底间隙，约0.4m；
用顶塞法浇筑首批砼，首批砼灌入孔底后，立即探测孔内砼面高度，计算导管埋置深度，确信符合要求后即可正常灌注。砼浇注过程应注意以下事项：
A、灌注开始后，应紧凑连续进行，并注意观察管内砼下降和孔内水位升降情况，及时测量孔内砼面高度，正确指挥导管的提升和拆
除。导管在砼内埋深控制在2m~6m左右。
B、砼浇筑面上升到钢筋骨架下端时，为防止钢筋骨架被砼顶托上升，浇筑速度适当放缓，而当砼进入钢筋骨架4~5m以后，适当提升导管，减小导管在钢筋骨架下的埋置深度。
C、在砼灌注过程中，后续砼要沿导管壁徐徐灌入，以免在导管内形成高压气襄。另外，为保证桩基础的密实，要定时抽插振动导管，达到振捣效果。
D、为确保桩顶质量，砼浇筑标高应比设计桩顶标高高出80cm，在浇筑完成后挖除多余砼，但应留出30cm左右在桩基础达到强度后用风镐凿除至设计标高。
E、砼浇筑过程可能遇到的问题及其处理：
首批砼灌注失败：用带高压射水的Ф300mm吸泥机将已灌砼吸出，重新按要求浇筑。
导管进水：如因导管埋深不足而进水，则将导管插入砼中，用小型潜水泵抽干导管内的积水，再开始灌注；如因导管自身漏水或接头不严而漏水，则应迅速更换已经拼接检查好的备用导管，然后按前面做法处理；如上述两种方法处理不能奏效，则应拆除灌注设备，用带高压射水的Ф300mm空气吸泥机将已灌注砼吸出，清孔后再重新浇筑砼。
卡管：初灌时隔水栓卡管，或因砼自身卡管，可用吊绳抖动导管，或在导管上安装附着式振捣器使隔水栓下落。如仍不能下落，则将导管连同其内砼提出钻孔，另下导管重新开灌。如因机械发生故障或因其它原因使砼在导管内停留时间过大，孔内首批砼已初凝，宜将导管拨出，用吸泥机将孔内表层砼和泥渣吸出，重下新导管灌注。
埋管：若埋管事故已发生，初时可用链滑车、千斤顶试拨。如仍拨不出，已灌表层砼尚未初凝时，可加下一根导管，按导管漏水事故处理后继续开灌砼。当灌注事故发生处距桩顶砼面小于2m时，可考虑终止灌注砼，待护筒内抽水后按施工缝处理，接长桩柱。
9、成品保护
（1）、已完成的桩，不允许车辆或钻机从邻近经过，以免造成断桩或桩位偏移情况。
（2）、桩芯砼浇筑完成，在砼终凝后，应及时进行浸水养护，养护时间不少于14昼夜。
（3）、桩头外露的主钢筋要妥善保护，不得任意弯折或切断。
（4）、桩头在强度没有达到5Mpa时，不得辗压，以免桩头损坏。
9、终孔验收及成桩的质量检测
桩基施工完毕后，按设计和规范要求对所有桩基进行无破损检验，判断桩身的完整情况，是否缩颈、夹泥或断桩，并对桩的匀质性进行检测。
所有混凝土桩基（含抗滑桩）必须100%进行无破损检测，且100%采用声波透射法检测。如对检测结果有异议时则采用钻芯法进行验证，受检桩基混凝土强度至少达到设计强度的70%，且不小于15Mpa(一般不少于14天)方可检测。现场检测时声测管内应注满清水，作为声波耦合介质。为了便于检测工作的进行，一般情况下浇注一定批量的桩基后，承包人应提前3天通知检测单位，便于安排检测时间。检测必须在桩基上部构造物施工前进行。
第四章 质量控制
4.1、关键工序质量控制
1、施工中所用的计量器具如水平仪、全站仪等必须经过计量部门检验并登记注册，没有计量合格证不得使用。有专人检查各种桩位的定点，定期派专人校核基准点，各种测量检查均需认真填写成果记录及附图，测量结果应准确可靠。
2、人工挖孔过程应注意：多桩孔同时成孔，应采取间隔挖孔方法，同批施工的桩相邻桩净距必须不小于2.5倍桩径且应大于4.5m，否则应跳挖。以避免相互影响和防止土体滑移。对桩的垂直度和直径，应每节检查，发现偏差，随时纠正，保证位置正确。当挖孔至桩端持力层岩面时，应及时通知建设、设计单位和质监部门对孔底岩性进行鉴定。经鉴定符合设计要求后，才能按设计要求进行入岩挖掘。不能简单地按设计图纸提供的桩长参考数据来终止挖掘。
3、护壁厚度、拉结钢筋或配筋、混凝土强度等级应符合设计要求。桩孔开挖后应尽快灌注护壁混凝土，且必须当天一次性灌注完毕。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。同一水平面上孔圈二正交直径的极差不宜大于50mm。
4、终孔时，应清除护壁污泥、孔底残渣、浮土、杂物和积水，并通知建设单位、监理单位对孔底形状、尺寸、土质、岩性、入岩深度等进行检验。检验合格后，应迅速封底、安装钢筋笼、灌注混凝土。孔底岩样应妥善保存备查。
5、钢筋笼制作严格按图纸设计和规范要求加工，下放前，须在钢筋笼外侧设置耳筋，确保钢筋保护层。
6、钢筋笼在起吊、运输和安装中应采取措施，防止变形。安装入孔时，应保持垂直状态，对准孔位徐徐轻放，避免碰撞孔壁，下笼中若遇阻碍不得强行下放，应查明原因，酌情处理后再继续下笼。
7、混凝土灌注是确保成桩质量的关键工序，导管应连接平直可靠，密封性好，隔水塞砼强度不低于桩身砼强度，外形规则光滑并配有橡
胶片。灌斗容量应能满足混凝土的初灌量的要求，混凝土灌注要连续紧凑地进行，严禁将导管提出砼面，导管埋入砼面的深度2～6m为宜，混凝土灌注中应经常测定砼面上升情况，在灌注将近结束时，应核对砼的灌入数量，以确定所测的混凝土的灌注高度是否正确，当砼灌注达到超灌标高时，经监理工程师确认符合要求方可停止灌注，同时做好水下灌注砼的隐蔽工程验收。
8、为保证工程质量，要重点关注下列施工要点：
（1）、桩位测放；
（2）、嵌岩深度及桩底持力层厚度确定；
（3）、桩位对中；
（4）、测量孔深；
（5）、清孔后沉渣测定；
（6）、钢筋笼制作安装；
（7）、砼灌注。
第五章 安全控制
5.1、安全控制要点及控制措施
人工挖孔桩安全隐患极大，必须成立专门的安全监督小组，全员关注，根本措施是提高工人和管理人员的安全意识，不违规操作。下面结合实际生产提出一些需特别注意的安全控制要点：
1、工人及领班素质低安全意识差，这是安全生产需解决的最大难题。解决措施：①实行三级安全交底，保证安全生产精神传达到每一个工人，施工前，签署好安全技术交底书；②印发安全生产小手册，使工人可以翻阅了解；③一旦发现安全施工有下降趋势，立即召开安全会议，可播放些安全生产事故，给工人看些些血淋淋的事实；④对违规施工行为采取经济处罚手段，触及其自身利益。
2、爆破作业，危及其他人安全。解决措施：①爆破时对孔口需用钢筋网及橡胶垫覆压沙袋，防止碎石飞溅；②应鸣哨示意，经带班清场检查后，爆破点200m范围内确实无人方可爆破作业；③对附近道路采取临时封闭，禁止行人及车辆通过；④爆破作业人员必须持证上岗，不得无证作业。
3、炸材管理疏忽，将导致炸材丢失，意外爆炸，危及公共安全。解决措施：①炸药、爆破器材的运输和保管必须遵守遵义市公安机关的有关规定，专人负责保管，不得私存、私运；②实际生产中炸材随意丢放，无专人保管现象时有发生，现场应设置临时存放点，炸药雷管不可同时存放；②专人负责炸材管理，炸材存放不可靠近居民点。③对违反炸材管理的队伍可采取经济处罚，并可停止供应炸材若干天。
4、上下孔作业，人工挖孔桩85%的安全事故是由于违反此项操作引起的，需特别注意。解决措施：①上下孔作业需设置特殊的铁爬梯，决对不可由提升架上下作业，把生命托付于一根钢丝绳；②孔上作于人员也许佩戴安全带，防止因过度劳累或中暑而坠入井下。③由于人工挖孔桩孔下作业强度大，故女人及身体不适者禁止下孔作业。
5、提升机设置不当，易引起安全事故。①提升机设置在平坦地方，
配重采用预制混凝土板禁止使用石块堆叠；②提升机应配有自动关闭闸阀及漏电保护装置；
6、每个井口均应设置孔口盖板，盖板可由木板钉制而成，木板间间隔不得大于30cm，应可承受200kg的重量；孔口周围三面应用钢管搭设架子，然后用安全网围蔽；锁口高出地面30cm，防止流水及碎石跌落其中。
7、在每天上班时及爆破作业后应先向孔里通风，防止人员被有毒气体熏倒。
8、有时冬天作业，特别需注意工人生明火取暖，易引起深林火灾。
9、施工用电：电器设备必须按规定接地接零、制箱要设在离地面
1.5M高处，装设要牢固可靠, 应制箱加锁。要做到一机一闸制，防漏电开关，不能一制多机，每闸制旁应标注该闸制的地段或机械设备名称、使用功率；均配铁制开关箱，并按“三相五线制”架设线路。
5.2、意外事故应急措施应急措施
5.2.1、物体打击、人员坠落事故应急处理
1）当发生物体打击事故后，立即致电“120”急救中心，详细报
告事故发生地及受伤人数。
2）在急救中心专业救护人员未到之前，应马上组织抢救伤者，
首先观察伤者的受伤情况、部位、伤害性质，如伤员发生休
克，应先处理休克。遇呼吸、心跳停止者。应立即进行人工
呼吸，胸外心脏挤压。处于休克状态的伤员要让其安静、保
暖、平卧、少动，并将下肢抬高约120度左右，尽快送医院
进行抢救治疗。
3）出现颅脑损伤，必须维持呼吸道畅通。昏迷者应平卧，脸部
转向一侧，以防舌根下坠或分泌物、呕吐物吸入，发生喉阻
塞。有骨折者，应初步固定后再搬运。遇有凹陷性骨折、严
重的颅底骨折及严重的脑损伤症状出现，创伤处用消毒的纱
布或清洁布等覆盖伤口，用绷带或布条包扎后，及时送就近
有条件的医院治疗。
5.2.2、火灾和爆炸事故应急处理
发生火灾和爆炸，首先是迅速扑灭火源和报警，及时疏散有关人员，对伤者进行救治。
1）火灾发生初期，是灭救的最佳时机，发生火灾部位的人员要
及时把握这一时机，尽快把火扑来。
2）在扑救火灾的同时拔打“119”电话报警和及时间上级有关部
门及领导报告。
3）在现场的消防安全管理人员，应立即指挥员工撤离火场附近
的可燃物，避免火灾区域扩大。
4）组织有关人员对事故区域进行保护。
5）及时指挥、引导员工按预定的线路、方法疏散、撤离事故区
域。
6）发生员工伤亡，要马上进行施救，将伤员撤离危险区域，同
时拔打“120”电话求救。
5.2.3、坍塌事故应急处理
1）当发生坍塌事故后，立即致电“120”急救中心，详细报告事
故发生地及受伤人员
情况。抢救重点是现场的人力、物力、设备。尽快把压在人上面的土方、构件搬离，将受伤者抬出来并立即抢救。
2）如伤员休克，应先处理休克。处于休克状态的伤员要让其安
静、保暖、平卧、少动，并将下肢抬高约20度左右，尽快送医院进行抢救治疗。遇呼吸、心跳停止者，应立即进行人工呼吸，胸外心脏挤压。
3）出现颅脑损伤，必须维持呼吸道通畅。昏迷者应平卧、面部
转向一侧，以防舌根下坠或分泌物、呕吐物吸入，发生喉阻塞。有骨折者，应初步固定后再搬运。遇有凹陷骨折，严重的颅骶骨及严重的脑损伤症状出现，创伤处用消毒的纱布或清洁布等覆盖伤口，用绷带或布条包扎后，及时送就近有条件的医院治疗。
4）发现脊椎受伤者，创伤处用消毒的纱布或清洁布等覆盖伤口，
用绷带或布条包扎后，搬运时，将伤者平卧放在帆布担架或
硬板上，以免受伤的脊椎移位、断裂造成截瘫或导致死亡。抢救脊椎受伤者，搬运过程，严禁只抬伤者的两肩或单肩脊运。
5）发现伤者物足骨折，不要盲目搬运伤者，应在骨折部位用夹板把伤者受伤位置临时固定，使断端不再移位或刺伤肌肉、神经或血管。固定方法：以固定骨折处上、下关节为原则，可就地取材，用木板、竹头等。无材料的情况下，上肢可固定在身侧、下肢与腱侧下肢缚在一起。
6）遇有创伤性出血的伤员，应迅速包扎止血，使伤员保持头低脚高的卧位，并注意保暖。 5.2.4人员触电事故应急处理
1）当发生人员发生触电事故后，应立即关闭电源，立即致电“120”急救中心，详细报告事故发生地及受伤人员
2）在急救中心专业救护人员未到之前，应马上组织抢救伤者。遇呼吸、心跳停止者，应立即进行人工呼吸，胸外心脏挤压。处于休克状态的伤员要让其安静、保暖、平卧、少动。临时制作简易担架尽快送医院进行抢救治疗，并时刻与医院保持联系。
第六章 结束语
由于人工挖孔桩的设备要求低、成本低、更易适应山区施工的特点决定了我国在一定时期内人工挖孔桩施工技术仍将使用。但施工中要特别注意安全问题，坚持以人为本的思想；加强对施工人员的安全教育并提高其质量意识，管理者要时刻保持安全警惕性，对施工过程动态控制，如发现不良地质要第一时间疏散施工人员，再探明地质情况后确定可行性方案，再行施工，切不可存在侥幸心理盲目施工。 由于云、贵、川地区地质复杂，喀斯特地质决定了施工中更多的不确定因素，故要充分研究地质资料，动态掌握施工情况，在保证安全施工的同时在保证入岩深度及岩层的连续厚度，确保工程质量。 简而言之，坚持以人为本，质量至上的施工理念！
致 谢
在论文的最后，我想向项目部领导和各位同事表达我最诚挚的谢意。没有你们的帮助我就不可能完成这篇论文，虽然这里还有很多纰漏和不足，但更为重要的是使我在写作的过程中学到了书本中学不到的东西。
首先，非常感谢凌永东总工。凌永东总工学术渊博、严谨认真、务实肯干，在相处的时间里，无论在学术上还是在工作上都给了我极大的帮助，令我受益匪浅。从凌永东总工身上，我懂得了如何使理论与实际的结合，学会了怎样选取最优的方案达到最好的目的。所有这些，都将使我终身受益。
其次，要感谢在工作中支持我的各位同事。没有交流就没有进步，正因为有了在撰本写论文过程中大家对我的帮助，我才得以弥补我自身知识结构的不足，并且拓宽了我的认知深度和广度。
最后感谢单位领导对我的关心和支持，感谢他们一如既往的鼓励，使我能够有更大的信心接受挑战，克服困难。借此机会向上述及所有关心和帮助过我的人表示深深的谢意！
参考文献
（1） 路桥集团第一公路工程局．公路桥涵施工技术规范（JTJ 041-2000）．人
民交通出版社
（2） 陕西省建筑科学研究设计院. 钢筋焊接机验收规程（JGJ 18-2003）.中国
建筑工业出版社
（3） 混凝土质量控制标准（GB50164-92） （4） 梅守东. 人工挖孔桩施工问题技术处理总结
（5） 张振国、李金祥. 人工挖孔桩施工技术问题处理.山西建筑期刊
浅谈人工挖孔桩
于家阳、刘纯、陆祖圣
中交四航局一公司思遵高速
摘要：由于人工挖孔桩的设备简单、成本低、适应山区能力强等特点决定了这种施工技术仍将使用一段时间。但主要靠人力施工配合小型机具及炸材进行挖孔施工，存在大量安全危险源，故在施工中要时刻保持安全警惕性，对不良地质动态控制，汲取经验，坚持以人为本，质量至上的施工理念！本文主要阐述人工挖孔桩从进场到成桩检测的各道工序及施工要点，并结合实际施工经验对常见的不良地质及溶洞处理进行了经验总结，着重提出安全生产及质量控制的要点，以期望指导今后的工作，以最小的精力和投入得到最优的目标。
关键词：人工挖孔桩，施工工艺，质量控制，安全控制
目 录
第一章 绪论..............................................4
1.1、人工挖孔桩施工的优缺点...........................4
1.2、论文的意义.......................................4
1.3、论文的内容.......................................4
第二章 工程概况..........................................6
2.1、工程概述.........................................6
2.2、工程所处自然环境(气候、气象).....................6
2.2.1、区域性地质特征.............................6
2.2.2、地质岩层...................................7
2.2.3、地质构造...................................7
2.2.4、不良地质...................................7
2.2.5、水文特征...................................7
2.2.6、地震参数...................................8
第三章 施工工艺..........................................9
3.1、施工准备.........................................9
3.2、施工方案.........................................9
3.2.1、施工流程图..................................9
3.2.2、施工工序...................................10
第四章 质量控制.........................................26
4.1、关键工序质量控制................................26
第五章 安全控制.........................................28
5.1、安全控制要点及控制措施..........................28
5.2、意外事故应急措施应急措施........................29
5.2.1、物体打击、人员坠落事故应急处理.............29
5.2.2、火灾和爆炸事故应急处理.....................30
5.2.3、坍塌事故应急处理...........................30
5.2.4、人员触电事故应急处理.......................
第六章 结束语...........................................致 谢...................................................参考文献................................................
31 32 33 34
第一章 绪论
人工挖孔桩是采用人工开挖成孔，吊入钢筋笼、浇注砼，而形成桩基的一种施工工艺。较比钻孔、冲孔成桩工艺简单、机械化低、危险性极高。挖孔灌注桩适用于无地下水或少量地下水，且较密实的土层或风化岩层。现阶段我国云、贵、川等山区桩基施工普遍采用此种方法。本篇论文旨在阐述人工挖孔桩施工过程中质量控制要点、安全控制要点及施工工艺，为今后施工积累经验。
1.1、人工挖孔桩施工的优缺点
（1）人工挖孔桩施工的缺点：①由人工进行深孔作业存在极大安全隐患；②由于机械化低，施工进度缓慢，每天平均进尺0.5m左右；③成孔质量不易控制；④现场施工不易管理；⑤只适用于无地下水或少量地下水的地质；
（2）人工挖孔桩施工的优点：①可极大降低生产成本；②适用于大型机械无法作业的山区；③生产条件要求低，可多孔同时作业
1.2、论文的意义
（1） 通过对实际施工的经验总结，指导今后的施工；
（2） 提出施工难点，通过讨论得出解决方法，以形成经验总结；
（3） 对人工挖孔桩的工艺进行系统介绍，以便后人学习。
1.3、论文的内容
第一章为绪论。简单介绍人工挖孔桩的施工工艺，分析此工艺的优缺点并提出本论文的主旨。
第二章为工程概况。简单阐述本合同段的工程内容，并介绍本合同段的自然条件。
第三章为人工挖孔桩的施工工艺。详细阐述人工挖孔桩从进场准备到浇注成桩及成桩检验各道工序的施工，并对溶洞及特殊地质处理做了适当总结。
第四章为人工挖孔桩的质量控制。结合实际施工提出了人工挖孔
桩施工中需质量控制的要点，以便以最小的精力投入完成最优质的工程。
第五章为人工挖孔桩的安全控制。对人工挖孔桩存在的安全隐患做出系统总结并提出相应措施，以避免今后的施工中出现安全事故。
第六章为结束语。
第二章 工程概况
2.1、工程概述
杭州至瑞丽高速公路贵州境内思南至遵义段，是《国家高速公路网规划》（7918网）中第12横杭州至瑞丽高速公路的重要部分。杭丽高速公路自浙江省杭州，经黄山、景德镇、九江、咸宁、岳阳、吉首、遵义、毕节、六盘水、曲靖、昆明、大理，止于云南省瑞丽，途径浙江、安徽、江西、湖北、湖南、贵州、云南7省，路线全长约3405公里。本项目为杭州至瑞丽高速公路贵州境内思南至遵义段第SZTJS-13合同段，起点桩号为K267+430，终点桩号为K274+360，线路长为6.93Km，位于遵义市遵义县于虾子镇和三渡镇。共有12座桥梁，分别为天新桥大桥、卢家屋大桥、G326跨线立交、草鞋垭拱桥、朱家湾大桥、朱家湾中桥、洛安江特大刚构桥、大湾1号大桥、大湾2号大桥、红龙1号大桥、红龙2号大桥、新房子1号大桥。其中天新桥大桥、卢家屋大桥、朱家湾大桥、朱家湾中桥、新房子1号大桥为30m一跨的预应力箱梁桥； G326跨线立交、大湾1号大桥、大湾2号大桥、红龙1号大桥、红龙2号大桥为40m一跨的预应力箱梁桥。本标段共有桩基478根，桩基直径为2.2m 、2.0m、1.8m、1.5m、1.2m五种规格，桩长为16m～32m。
2.2、工程所处自然环境(气候、气象)
本工程所属环境为亚热带季风湿润气候区，气候温和，冬无严寒，夏无酷暑，多云雾照，相对湿度79%，湿度较大，气候随地势的高低垂直变化明显。年均降水1084mm，降雨多集中在5—8月，约占全年雨量的60%；平均气温14.6℃，极端最高36.7℃，极端最低－8℃，7月最热；平均无霜期355天/年。
2.2.1、区域性地质特征
路线区域位于云贵高原东北部，北倚娄山，南频乌江，处于黔北山原向黔中丘原过渡地带，属我国地势第二级台阶梯东部边缘，扬子
准地台黔北台隆的遵义断拱，为中亚中生代造山带与阿尔卑斯～特提斯造山带之间的上升地壳区。燕山运动及喜马拉雅运动使之褶皱、隆升成高原，路线区构造线方向主要为NE向，山脉走向与构造线基本一致，山岭谷地多呈东北排列。
2.2.2、地质岩层
路线区域内大地构造处于扬子准地台，黔北台隆遵义断拱构造。黔北台隆从震旦系到晚三迭系中期，大部分地区处于稳定的构造环境。西南面的裂陷作用主要发生于泥盆、石炭、二迭系。遵义断拱是黔北台隆的主体，是扬子准地台（贵州部分）中最稳定的部分。其主要特征是晚古生代早、中期相对拱起，致使大部分地区缺失泥盆系，石炭系也全部或大部分缺失，造成黔北普遍二迭系与志留系接触。
2.2.3、地质构造
路线区域总体上属扬子准地台（Ⅰ级），黔北台隆（Ⅱ级）遵义断拱（Ⅲ级）的凤岗北东向变形区（Ⅳ级）。古生代至中生代沉积了海相碳酸盐～碎屑岩建造，于燕山期又发生褶皱造山运动，在第三纪～第四纪呈掀斜震荡运动，构造溶蚀、剥蚀夷平，铸就了如今的构造景观。路线正位于构造线由NEE向NNE变化部位。
2.2.4、不良地质
沿线不良地质类型主要为岩溶，其次为顺层、崩塌，另外局部分布有厚层红粘土及软弱土层。
2.2.5、水文特征
本地区气候温暖潮湿，雨量充沛，地表水系发育，径流丰富。植被情况较好。路线沿线碳酸盐广布，沿线面积约占80%。岩溶发育形态和方向，及沿线地下赋存和分布规律。都主要受区内北东和北东向褶皱、断裂控制。初步调查，沿线地下水的赋存类型主要有：第四系覆盖层中的孔隙水、碎屑岩中的空隙～裂隙水和碳酸岩中的岩溶空
隙～裂隙～溶洞水三大类。其中以碳酸盐岩岩溶空隙～裂隙～溶洞水为主。
2.2.6、地震参数
项目区地震动峰值加速度0.05g，地震动反应谱特征周期为0.35s。工程场地类型为坚硬型，对应的地震基本烈度值为6度。根据国家《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)附录A公布的资料,项目工程隧道所属区抗震设防烈度(基本烈度)为6度,设计基本地震加速度值为0.05g。本工程按基本烈度7度设防，其基本地震加速度a=0.10g，地震动反映谱特征周期T=0.35s 。
第三章 施工工艺
3.1、施工准备
1、对业主提供的坐标和水准点进行复核，做好轴线控制桩位和永久性水准点，作出放线测量报告并及时与建设方会签。
2、搭设施工临时设施，敷设现场临时水电供应管线。
3、所有施工设备必须在开工前及时运至现场，并经安检站、监理等安全、技术检查合格后，方可用于施工，否则要整改，直至合格。并确定设备设置位置，按顺序组织设备就位安装。人工挖孔桩护壁混凝土材料（砂、石、水泥）、钢筋等必须提前做好材料使用计划，并按期进场，确保供应及时。
3.2、施工方案
3-1人工挖孔桩施工流程图
3.2.2、施工工序
1、场地处理、定位及开孔
（1）、对原有场地进行平整，做好开挖孔位及附近地表的硬化处理、安全防护等。
（2）、在桩孔外围四周适当位置设置排水沟。
（3）、开挖面做混凝土垫层，C10混凝土厚100mm。
（4）、桩孔土石方的处理:施工现场设置临时土方堆放场地，挖出土石方须在当天用汽车外运（挖掘机、装载机等配合人工装车）至弃渣场，所挖土方不堆放在孔边，确保施工现场畅通和施工安全、排水畅通，并做好环境保护相关措施。
（5）、定位及开孔：测出桩中心位置，在桩周放出桩芯十字线，开挖第一节桩孔，支第一节护壁模板，灌注第一节护壁混凝土。第一节护壁混凝土高出地面30cm，便于挡水和定位。成孔后，孔圈中心线应与桩孔轴线重合，与轴线的偏差不大于50mm，倾斜度：小于0.5%；且不大于200mm。
2、桩基开挖
挖土由人工从上而下逐段用镐锹进行，一般以1.0米左右为施工段。中风化岩层、易坍地层为0.5米左右为一施工段，遇坚硬土层用风镐破碎，同一段内挖土次序先中间后周边，弃土装入提土桶内，用卷扬机提升至孔口，放置孔边1米以外。
（1）、粘土、淤泥、流砂的开挖方法
对于孔内的粘土、淤泥、流砂层，可用铁铲、锄头便可开挖。孔内挖土采用分段开挖方式，对于粘土层，一般0.8m～1.0m为一个施工段，做完混凝土护壁，待混凝土护壁有一定强度后，才能进入下一施工段；对于淤泥、流砂层，一般0.4m～0.5m为一个施工段。混凝土护壁一般施工至中风化岩面，微风化岩层不需另加混凝土护壁，可以自身稳定。
（2）、强风化岩层的开挖方法
为了加快施工进度，采用风镐开挖，由燃油空压机或电动空压机供应压缩空气。
（3）、中风化岩层及坚硬致密微风化岩层的开挖方法
中风化灰岩（抗压强度达50MPa）或中风化石英砂岩（抗压强度达78 MPa）采用毫秒微差的爆破技术进行爆破开挖。
（4）、爆破方案
①、孔眼的布置
孔眼数量计算式：
N=K（F*S）1/2
式中：N-炮眼数目（个）；
K-参数，一个自由面时，K=2～2.3；
F-岩石坚固性系数；
S-井巷断面积，㎡。
沿孔内径的周边布置周边眼，孔深1.0m，间距等分；孔内半径的环向布置掏槽眼，孔深1.2m，间距等分。
②、装药量确定
装药量根据公式Q=η·L·q计算并根据实践经验进行调整。 式中： Q- 各个炮眼的装药量，取kg；
η- 炮眼装药余数，取0.5～0.65；
L - 炮眼的长度，取米；
q - 每米炮眼的装药量，取0.95kg/m。
据岩层特性和试爆经验，炸药量Q一般取Q=4.5～6.0kg，炸药药卷直径32mm，每卷重200克。
③、装药结构与堵塞
掏槽眼和周边眼均采用连续反向装药结构；堵塞用旧报纸和泥土掺和成团进行堵塞。
④、起爆网络
A、引爆方式和连线方式
为安全起见，采用非电毫秒雷管孔内引爆炸药，孔内所有非电毫秒雷管用簇联方式连线，用电雷管引爆非电毫秒雷管。
B、起爆顺序
起爆顺序按掏槽眼，周边眼顺序进行，用非电毫秒雷管分段控制。
3、护壁工程
挖孔采用分节施工方法，第一节挖掘深度约为0.8米，挖掘直径
上口比设计桩径大20cm，下口比设计桩径大30cm，挖好后采用定型钢模，立模高度为1m，圈模板顶部高出地面30cm，模上口直径为设计桩径，模底部直径比设计桩径大10cm，护壁砼厚度为10～15cm，
第一节护壁砼成型24小时后拆模，再将护圈上红漆标记线引测到第一节砼护壁顶面及内侧上，并注明桩号。
在第一节护壁底，进行第二节人工挖土，每节挖土深度一般为1.0m（进入中风化岩层后改为0.5m），下一节护壁与上节护壁的搭接长度不小于5.0cm，（具体构造见护壁详细构造图）支护好模板后，用C30混凝土进行灌注，护壁混凝土用小型振动机或用插棒振捣，防止蜂窝、麻面出现而降低护壁强度。当护壁混凝土达到一定强度后，便可拆模，一般在常温下约24小时可以拆除。详见图3-2 挖孔桩施工示意图及3-3 护壁详细构造图：
扬机3-2 挖孔桩施工示意图
3-3 护壁详细构造图（单位：mm）
4、溶洞处理及特殊地层开挖
本论文将溶洞按深度和有无填充物及侧深大小划分，并分别简要说明其处理方式：
有填充物
深度不大于1m的溶洞
溶洞分类 无填充物 侧深大小 有填充物
深度大于1m的溶洞 无填充物
a、深度不大于1m的溶洞
一般可能为流质泥浆填充或无填充物的空洞等几种情形。在无外力搅动请况下，溶洞壁一般都处于稳定状态，所以在遇到土中溶洞时应尽量避免搅动溶洞壁，不宜采用爆破方法施工。
（1）、无填充物干洞
①当溶洞侧向深度不大时，且确认溶洞壁不会坍塌时，将溶洞内的浮土杂物清除干净后用，用定型钢模支护壁模板，用C30混凝土从预留口向护壁后的溶洞空腔浇灌填充，可在混凝土中参加适量的微膨
胀剂，保证混凝土与溶洞壁不留空隙。
②当溶洞侧度较大时，应选用松木对溶洞顶土体进行支撑（一次性使用，不再拆除），确保施工安全，支撑好洞顶后用水泥砂浆砌筑240mm厚钢筋砖作为护壁内膜，再用定型钢模立外膜，护壁可加厚到30cm，用C30混凝土从预留口浇灌混凝土形成护壁。
（2）、流质泥浆（或积水）填充溶洞。
因打穿洞顶后不能直接观察溶洞内的情况，则应先用钢钎探明溶洞的侧向和高度才能因地制宜地确定施工方法。
①、当溶洞侧深不大时，先掏干净溶洞内泥浆抽干积水，然后按溶洞内无填充物作业方法施工。
②、溶洞侧深较大的，支撑好洞顶后用水泥砂浆砌筑240mm厚钢筋砖作为护壁内膜，清除内模外部的淤积物，再用定型钢模立外膜，装模时在溶洞顶上方预留浇灌混凝土入口，护壁可加厚到30cm。 b、深度大于1m的溶洞
（1）无填充物干洞
①当溶洞侧向深度不大时，可用定型模板作为外模，从溶洞底部向上一节节浇注护壁，壁厚不小于30cm。
②当溶洞侧向深度较大时，可用浆砌片石（钢筋砖）作为外模，定型模板作为外模，再从溶洞底部向上一节节浇注护壁，需注意溶洞底部应清理干净，首先对溶洞顶部经行支护，保证施工安全。当溶洞深度过大时可采用浆砌片石挡墙作为外模。也可用碎石土将溶洞回填密实然后正常施工护壁。
（2）流质泥浆（或积水）填充溶洞。
①当溶洞侧向深度不大时，先掏干净溶洞内泥浆抽干积水，然后从溶洞底部向上一节节浇注护壁，壁厚不小于30cm。
②当溶洞侧向深度较大时，第一种方法，可考虑下钢管桩的方式形成护壁，然后正常开挖，利用钢管桩自重，随着开挖而自沉，最终到达桩底。但此种处理方式，钢管桩直径应略小于孔径使其可以顺利下孔，并且钢管桩与护壁接触处应紧密密封，防止灌注砼时漏浆，钢管桩长度应取比溶洞顶至桩底长1~2m。第二种方法，利用化学固结（抽干积水）使桩孔周围的泥浆固结，再行挖出，立模板浇注护壁，
护壁应加厚到至少30cm,并且护壁钢筋应加强。第三种方法，先用尼龙编织袋（能透水）装干拌1:2水泥砂浆（或干水泥粉）压入溶洞空腔泥浆中筑成一道封闭式围堰，围堰上部应顶紧溶洞顶，待水渗透编织袋使袋子内的干拌水泥砂浆（或干水泥粉）吸水凝结后清除墩孔内泥浆，然后装定型钢模抽干孔内积水后浇筑C30钢筋混凝土护壁，待护壁混凝土凝结24小时后再爆破炸碎岩石清出石渣，修正墩孔。按照同样方法施工下一节，直至墩孔底全部见岩后进行正常施工。
此外，如果溶洞壁岩石完整，溶洞侧深不大（1.0m以内）且墩孔全部在溶洞内时，可不做护壁，只需将溶洞内的泥浆冲洗干净，待浇灌墩芯混凝土一并填充。
c、其他特殊情况
（1）遇岩溶翻涌
遇岩溶翻涌情况很多，也很难发现，对施工安全存在很多隐患，这就要多多研究《勘探报告》和相邻几根桩孔的岩溶，岩石及裂隙、溶槽的走向进行分析，用几米长的钢钎密密探插岩溶和溶洞的深度，宽度，了解其大致的岩溶含有量，并分析其对桩孔的施工影响。
视分析情况，能堵则用木方，用整袋干水泥粉等一切办法堵，不能堵就须花大力气将其掏空再堵，堵好洞口后，再在护壁处打洞，用混凝土再填充实。堵溶洞涌泥用整袋干粉水泥堵，才是最好的方法。
（2）、土体是流质泥土或流砂
按逐节0.5m深往下施工，先在土体部分沿孔壁周向孔外斜打入
1.5m以上长的硬原木（梢径3～5cm，沿墩孔周布桩间距10cm）桩，然后掏空土体部分，掏土作业时边掏土边用扎成团的稻草塞入硬木桩间缝隙，便其能滤水挡泥（砂），掏土至一节（0.5m左右）深时，如发生孔底涌泥（砂）则用尼龙编织袋装砂压住孔底堵住泥（砂）涌，然后装定型钢模抽干孔内积水后浇筑C30混凝土护壁，护壁厚度应不少于15cm，护壁内配竖向和水平双向φ6@200钢筋网，待护壁混凝土凝结24小时后再爆破炸碎岩石清出石渣，修正墩孔。按照同样方法施工下一节，直至墩孔底全部见岩后进行正常施工。
（3）、地下水层
①、地下水量不大时。在这种情况下，一般采用潜水泵抽水，边
抽水边开挖，保持柱孔内基本不积水，桩孔成形且承载力满足设计要求后必须及时浇筑相应桩段的混凝土护壁，然后进行下一段桩基的施工。
②、地下水量较大时。如果在使用潜水泵抽水不能使桩孔内积水抽完，不便进行开挖和混凝土护壁施工时，就应从施工方案上去考虑，合理安排各桩孔的施工顺序，采取对周围桩孔同时抽水，使施工地段地下水位暂时下降，以减少开挖孔内的涌水量，并采取交替循环施工的方法，合理组织、安排，能收到很好的效果。
（4）、流砂问题及其对策
人工挖孔桩在开挖施工时，如遇细砂、粉砂地层时，再加上地下水的作用极易形成流砂，严重时会发生井漏，造成质量事故。
①、流砂情况较轻时。遇这种情况，最有效的方法是减少这一循环的开挖深度，将正常的1m左右一段，缩短为0.5m左右，以减少挖层孔壁的暴露时间，同时要及时进行护壁混凝土灌注。当孔壁塌落，有泥砂流入而不能形成桩孔时，可用袋装土逐渐堆堵，形成桩孔的外壁，并控制保证内壁满足设计厚度和强度要求。
②、流砂情况较严重时。常用的办法是埋设钢套筒，钢套筒与浇筑混凝土护壁用的钢模板相似，以孔外径为直径，可分成3至5段圆弧，再加上适当的钢筋肋条，利用螺栓或钢筋环扣相连接，在开挖0.5m深左右，即可分片将套筒装入，深入桩孔底不小于0.3m ，插入上部混凝土护壁外侧不小于0.5m，钢套筒安装完成后立即安装混凝土护壁内模，随即浇注护壁混凝土。若放入钢套筒后流砂仍上涌，可采用突击挖除流砂后立即用混凝土封闭孔底的方法，待混凝土凝固后，将孔心部位的混凝土凿除以形成桩孔。也可用该方法，应用到已完成的混凝土护壁，将混凝土最下段的部分断面挖大，使桩孔倾斜至下层护壁以外，插入浆管，压力灌注水泥浆，使下部土壤固结硬化，提高周围及底部土壤的不透水性。
溶洞处理实例：
我项目部新房子1号大桥17#-2桩基设计桩径1.80米，桩顶标高为804.60米，桩底标高为779.60米，桩长25米。桩基开挖至788.10米处出现1个溶洞（为干溶洞、洞壁节理不发育、较完整），溶洞与
桩孔相交约占220范围（以桩心计），相交处高度约2米，往外2.5处溶洞高度约8米，并往外延伸数十米。见图3-4 溶洞实照
3-4 溶洞实照
处理方案为：将溶洞底部清理干净，凿深30~50cm，浆砌挡墙，墙底宽3m,墙顶宽0.5m作为护壁内膜，再以定型钢模作为护壁外膜，以每米一节浇注0.5m厚的片石砼。 详见图3-5 溶洞处理示意图：
浅谈人工挖孔桩 第 18 页 共 34页
3-5 溶洞处理示意图
编制单位：中交四航局思南至遵义段高速公路第十三合同段
5、桩底处理及验收
挖孔桩终孔验收包括两个部分：验岩样和验终孔。包括以下步骤：
1）、当一批挖孔桩（一般20根以上）终孔时，施工单位要先进行自验，自验确实达到设计规定的桩端持力岩层，桩位、桩形、桩长符合设计要求，桩底沉渣清理干净，孔内水抽干净后，再及时通知监理，并提出验收申请。
2）、验收前要做充分的准备
由于验收工作量大，工作人员很辛苦，所以，事先一定要作好充分的技术、设备、服务准备。
①、要将要验收的桩制成表格（包括：桩号，设计及实际的桩长、桩径、桩形、持力层，入持力层深度等），事先交给参加验收的有关人员，让他们先熟悉所要验收的桩的基本情况。
②、将要验收的桩在现场在桩护壁边用油漆，按1,2,3…..的顺序编号，明确验收顺序，及挖孔桩提升设备（验收人员上下用）移动线路。
③、验收需配备如下设备和工具：空压机和送风管（井内送风）、低压电灯（照明）、挖孔桩提升设备和吊笼（验收人员上下用），钢卷尺（量桩径、桩形、入岩深度等），铁锤（采岩样、判断岩性）。
④、验收前要将要再次将井底水抽干净。
3）、验收
有关人员进入孔下，通过查看、测量等方法，并将数据填入表内，然后在室内汇总，填写验收结论。不符合要求的提出整改要求，施工单位按整改要求进行整改，合格后再提出验收申请。
基本要求
①挖孔达到设计深度后，应及时进行孔底处理，必须做到无松渣、淤泥等扰动软土层，使孔底情况满足设计要求。
②、孔深、嵌岩深度和桩底岩层厚度不少于设计值；
③、桩径几何尺寸不小于设计值；
④、倾斜度
⑤、孔底沉渣厚度为零。
⑥每孔必须至少钎探一处。钎探深度不少于5米。
⑦挖孔桩原始记录详细，完整
⑧岩层变化处及入岩、嵌岩岩样收集齐全，标注清楚
表3-1 挖孔桩验收实测项目 项
次 检查项目 规定值或允许
偏差 检查方法和频率
按公路工程质量检验评定
标准附录D检查
全站仪或经纬仪：每桩检查
测绳量：每桩测量
探孔器：每桩测量
垂线法：每桩检查
水准仪测骨架顶面高程后反算：每桩检查 1 混凝土强度在合格标准内桩位 （mm）排架桩允许 极值 50 100 不小于设计值不小于设计值0.5%桩长 且不大于200 ±50 2 3 4 孔深（m） 孔径（mm） 5 孔的倾斜度（mm）6 钢筋骨架底面高
程（mm）
6、钢筋笼制作安装
钢筋骨架在加工区制作，完成后运到现场。在清孔完毕后，吊车吊放钢筋骨架。钢筋骨架在井口分段连接。由于桩基纵向钢筋直径28毫米，搭接采用双面焊接，搭接长度大于5d， 同一截面接头数不大于50%，钢筋骨架型号、位置安放必须准确。钢筋骨架型号、位置安放必须准确。钢筋笼的制作应符合图纸设计和《公路工程质量检验评定标准》（JTG F80/1-2004）和《公路桥涵施工技术规范》(JTG041-2000)要求。
表3-1钢筋笼制作允许偏差表（mm）
项 次
1
2
3
4 项 目 主筋间距 箍筋间距 长度 允 许 偏 差 ±20 ±10 ±5 ±10 检查方法和频率 尺量：每构件检查2个断面 尺量：每构件检查5～10个间距尺量：按骨架总数30％抽查 尺量：按骨架总数30％抽查
钢筋笼外侧按图纸设置控制保护层厚度的耳筋，顶端应设置吊
环，钢筋笼分段在井口采用双面焊接，钢筋搭接头应相互错开35d，且不小于10d，同一截面接头数受拉区不大于50%，同一钢筋上应尽量少设接头。
钢筋笼制作完成后，请监理验收合格后挂上合格标志牌。钢筋笼在运输和吊装时，应防止变形，安放应对准孔位，不得强行插入和碰撞孔壁，就位后应立即固定。钢筋笼安装可用起重机吊装就位。对直径和长度大的钢筋笼，可分节制作和安装，且在每节主筋内侧每隔5m设一道井字Ф28加强支撑，与主筋焊接牢固组成骨架。
钢筋笼安装完毕时，应会同监理单位对该项进行隐蔽工程验收，合格后应及时灌注混凝土。
7、声测管由施工单位预埋，埋管数量应符合下列要求：
圆孔桩（见图1）：800mm1500mm，4
根管。图中D
为桩基直径。
3-4 桩基声测管埋置图
声测管应采用钢管，其内径为50mm，壁厚2.5mm。钢管必须用内衬橡胶密封圈的链接器连接，保证管内光滑。声测管不得破漏，下端及接头应严格封闭，管顶在检测前应加盖，以免异物入内，堵塞管道。
在钢筋笼放入后绑扎固定在钢筋笼内侧主筋上。在桩身无钢筋笼的部分应制作简易钢筋支架，确保在灌注混凝土过程中不走位。声测管应在全长范围内与桩基轴心线保持平行，各管垂直度偏差不大于1%。
在灌注桩身混凝土过程中，振捣器应避免直接作用在声测管上，桩身浇注完成7天后，必须清除桩头浮浆，为检测作准备。
8、桩基浇注
（1）、砼干环境施工
①、浇灌砼前的准备工作
A、堵漏和积水的排除，浇砼前及时将砼护壁上的渗漏处堵塞，然后把井内积水抽干，以保证桩芯砼质量。
B、溜斗、溜刑槽和串筒的准备：砼经过串筒而达到浇筑面，其自由落下的高度不宜大于2m，否则会造成砼的分层和不均匀，影响砼的质量。
②、砼施工
A、桩砼振捣，由井下操作人员用插入式振动器分层振捣密实，分层厚度30cm，插入形式为垂直式。插点间距约40-50cm，并且做到“快插慢拔”。
B、每桩的砼必须一次连续浇捣完毕，不留设施工缝，交接班间隙不超过2h。
C、注意控制砼的浇筑高度，如桩顶浮浆过多时，必须将浆淘掉，再用坍落度小的砼浇筑，以不存在浮浆为宜。
（2）水下砼灌注工艺。
①、灌注前准备
灌注前进行二次清孔，清底干净水质清澈，并经监理工程师检查合格后，尽快进行水下混凝土灌注。桩基混凝土浇筑施工采用导管法灌注。导管采用内径≥ф250mm的刚性导管，在第一次使用前和使用一定时间后均按规范对其进行水密性和承压试验、检查，防止胶垫老化，以保证导管接头良好、不漏气。
②、砼配合比基本要求
桩基础砼强度等级为C30水下砼，考虑到水下砼浇筑的各种因素，在进行砼配合比设计时要满足以下要求：
坍落度：18~22cm； 坍落度降至15cm的最小时间：3h； 砼初凝时间：≥20h； 最大粗骨料直径：30mm。
③、导管
导管选用壁厚5mm，直径≥250mm的无缝钢管。导管在使用前和使用一个时期后，除应对其规格、外观质量和拼缝构造进行认真地检查外，还需做拼接、过球、承压及水密性试验。
导管分节加工，分节长段应便于拆装和搬运，并小于提升设备的提升高度，每节长度以2~4m，还需加工两节1m长作为高度调节。
导管在开始浇筑砼前离开孔底面20~40cm左右。
④、砼灌筑
当二次清孔达到设计和规范要求，并经监理工程师检查合格后，
如图d ——导管直径，取d=0.30m；
D——桩孔直径（考虑1.1的扩孔系数），m；
γw、γc——为水、砼的容重，取γw=10KN/m3，
γc =24KN/m3 ；
h2——导管初次埋置深度（h2≥1.0m），m；
h3——导管底端至钻孔底间隙，约0.4m；
用顶塞法浇筑首批砼，首批砼灌入孔底后，立即探测孔内砼面高度，计算导管埋置深度，确信符合要求后即可正常灌注。砼浇注过程应注意以下事项：
A、灌注开始后，应紧凑连续进行，并注意观察管内砼下降和孔内水位升降情况，及时测量孔内砼面高度，正确指挥导管的提升和拆
除。导管在砼内埋深控制在2m~6m左右。
B、砼浇筑面上升到钢筋骨架下端时，为防止钢筋骨架被砼顶托上升，浇筑速度适当放缓，而当砼进入钢筋骨架4~5m以后，适当提升导管，减小导管在钢筋骨架下的埋置深度。
C、在砼灌注过程中，后续砼要沿导管壁徐徐灌入，以免在导管内形成高压气襄。另外，为保证桩基础的密实，要定时抽插振动导管，达到振捣效果。
D、为确保桩顶质量，砼浇筑标高应比设计桩顶标高高出80cm，在浇筑完成后挖除多余砼，但应留出30cm左右在桩基础达到强度后用风镐凿除至设计标高。
E、砼浇筑过程可能遇到的问题及其处理：
首批砼灌注失败：用带高压射水的Ф300mm吸泥机将已灌砼吸出，重新按要求浇筑。
导管进水：如因导管埋深不足而进水，则将导管插入砼中，用小型潜水泵抽干导管内的积水，再开始灌注；如因导管自身漏水或接头不严而漏水，则应迅速更换已经拼接检查好的备用导管，然后按前面做法处理；如上述两种方法处理不能奏效，则应拆除灌注设备，用带高压射水的Ф300mm空气吸泥机将已灌注砼吸出，清孔后再重新浇筑砼。
卡管：初灌时隔水栓卡管，或因砼自身卡管，可用吊绳抖动导管，或在导管上安装附着式振捣器使隔水栓下落。如仍不能下落，则将导管连同其内砼提出钻孔，另下导管重新开灌。如因机械发生故障或因其它原因使砼在导管内停留时间过大，孔内首批砼已初凝，宜将导管拨出，用吸泥机将孔内表层砼和泥渣吸出，重下新导管灌注。
埋管：若埋管事故已发生，初时可用链滑车、千斤顶试拨。如仍拨不出，已灌表层砼尚未初凝时，可加下一根导管，按导管漏水事故处理后继续开灌砼。当灌注事故发生处距桩顶砼面小于2m时，可考虑终止灌注砼，待护筒内抽水后按施工缝处理，接长桩柱。
9、成品保护
（1）、已完成的桩，不允许车辆或钻机从邻近经过，以免造成断桩或桩位偏移情况。
（2）、桩芯砼浇筑完成，在砼终凝后，应及时进行浸水养护，养护时间不少于14昼夜。
（3）、桩头外露的主钢筋要妥善保护，不得任意弯折或切断。
（4）、桩头在强度没有达到5Mpa时，不得辗压，以免桩头损坏。
9、终孔验收及成桩的质量检测
桩基施工完毕后，按设计和规范要求对所有桩基进行无破损检验，判断桩身的完整情况，是否缩颈、夹泥或断桩，并对桩的匀质性进行检测。
所有混凝土桩基（含抗滑桩）必须100%进行无破损检测，且100%采用声波透射法检测。如对检测结果有异议时则采用钻芯法进行验证，受检桩基混凝土强度至少达到设计强度的70%，且不小于15Mpa(一般不少于14天)方可检测。现场检测时声测管内应注满清水，作为声波耦合介质。为了便于检测工作的进行，一般情况下浇注一定批量的桩基后，承包人应提前3天通知检测单位，便于安排检测时间。检测必须在桩基上部构造物施工前进行。
第四章 质量控制
4.1、关键工序质量控制
1、施工中所用的计量器具如水平仪、全站仪等必须经过计量部门检验并登记注册，没有计量合格证不得使用。有专人检查各种桩位的定点，定期派专人校核基准点，各种测量检查均需认真填写成果记录及附图，测量结果应准确可靠。
2、人工挖孔过程应注意：多桩孔同时成孔，应采取间隔挖孔方法，同批施工的桩相邻桩净距必须不小于2.5倍桩径且应大于4.5m，否则应跳挖。以避免相互影响和防止土体滑移。对桩的垂直度和直径，应每节检查，发现偏差，随时纠正，保证位置正确。当挖孔至桩端持力层岩面时，应及时通知建设、设计单位和质监部门对孔底岩性进行鉴定。经鉴定符合设计要求后，才能按设计要求进行入岩挖掘。不能简单地按设计图纸提供的桩长参考数据来终止挖掘。
3、护壁厚度、拉结钢筋或配筋、混凝土强度等级应符合设计要求。桩孔开挖后应尽快灌注护壁混凝土，且必须当天一次性灌注完毕。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。同一水平面上孔圈二正交直径的极差不宜大于50mm。
4、终孔时，应清除护壁污泥、孔底残渣、浮土、杂物和积水，并通知建设单位、监理单位对孔底形状、尺寸、土质、岩性、入岩深度等进行检验。检验合格后，应迅速封底、安装钢筋笼、灌注混凝土。孔底岩样应妥善保存备查。
5、钢筋笼制作严格按图纸设计和规范要求加工，下放前，须在钢筋笼外侧设置耳筋，确保钢筋保护层。
6、钢筋笼在起吊、运输和安装中应采取措施，防止变形。安装入孔时，应保持垂直状态，对准孔位徐徐轻放，避免碰撞孔壁，下笼中若遇阻碍不得强行下放，应查明原因，酌情处理后再继续下笼。
7、混凝土灌注是确保成桩质量的关键工序，导管应连接平直可靠，密封性好，隔水塞砼强度不低于桩身砼强度，外形规则光滑并配有橡
胶片。灌斗容量应能满足混凝土的初灌量的要求，混凝土灌注要连续紧凑地进行，严禁将导管提出砼面，导管埋入砼面的深度2～6m为宜，混凝土灌注中应经常测定砼面上升情况，在灌注将近结束时，应核对砼的灌入数量，以确定所测的混凝土的灌注高度是否正确，当砼灌注达到超灌标高时，经监理工程师确认符合要求方可停止灌注，同时做好水下灌注砼的隐蔽工程验收。
8、为保证工程质量，要重点关注下列施工要点：
（1）、桩位测放；
（2）、嵌岩深度及桩底持力层厚度确定；
（3）、桩位对中；
（4）、测量孔深；
（5）、清孔后沉渣测定；
（6）、钢筋笼制作安装；
（7）、砼灌注。
第五章 安全控制
5.1、安全控制要点及控制措施
人工挖孔桩安全隐患极大，必须成立专门的安全监督小组，全员关注，根本措施是提高工人和管理人员的安全意识，不违规操作。下面结合实际生产提出一些需特别注意的安全控制要点：
1、工人及领班素质低安全意识差，这是安全生产需解决的最大难题。解决措施：①实行三级安全交底，保证安全生产精神传达到每一个工人，施工前，签署好安全技术交底书；②印发安全生产小手册，使工人可以翻阅了解；③一旦发现安全施工有下降趋势，立即召开安全会议，可播放些安全生产事故，给工人看些些血淋淋的事实；④对违规施工行为采取经济处罚手段，触及其自身利益。
2、爆破作业，危及其他人安全。解决措施：①爆破时对孔口需用钢筋网及橡胶垫覆压沙袋，防止碎石飞溅；②应鸣哨示意，经带班清场检查后，爆破点200m范围内确实无人方可爆破作业；③对附近道路采取临时封闭，禁止行人及车辆通过；④爆破作业人员必须持证上岗，不得无证作业。
3、炸材管理疏忽，将导致炸材丢失，意外爆炸，危及公共安全。解决措施：①炸药、爆破器材的运输和保管必须遵守遵义市公安机关的有关规定，专人负责保管，不得私存、私运；②实际生产中炸材随意丢放，无专人保管现象时有发生，现场应设置临时存放点，炸药雷管不可同时存放；②专人负责炸材管理，炸材存放不可靠近居民点。③对违反炸材管理的队伍可采取经济处罚，并可停止供应炸材若干天。
4、上下孔作业，人工挖孔桩85%的安全事故是由于违反此项操作引起的，需特别注意。解决措施：①上下孔作业需设置特殊的铁爬梯，决对不可由提升架上下作业，把生命托付于一根钢丝绳；②孔上作于人员也许佩戴安全带，防止因过度劳累或中暑而坠入井下。③由于人工挖孔桩孔下作业强度大，故女人及身体不适者禁止下孔作业。
5、提升机设置不当，易引起安全事故。①提升机设置在平坦地方，
配重采用预制混凝土板禁止使用石块堆叠；②提升机应配有自动关闭闸阀及漏电保护装置；
6、每个井口均应设置孔口盖板，盖板可由木板钉制而成，木板间间隔不得大于30cm，应可承受200kg的重量；孔口周围三面应用钢管搭设架子，然后用安全网围蔽；锁口高出地面30cm，防止流水及碎石跌落其中。
7、在每天上班时及爆破作业后应先向孔里通风，防止人员被有毒气体熏倒。
8、有时冬天作业，特别需注意工人生明火取暖，易引起深林火灾。
9、施工用电：电器设备必须按规定接地接零、制箱要设在离地面
1.5M高处，装设要牢固可靠, 应制箱加锁。要做到一机一闸制，防漏电开关，不能一制多机，每闸制旁应标注该闸制的地段或机械设备名称、使用功率；均配铁制开关箱，并按“三相五线制”架设线路。
5.2、意外事故应急措施应急措施
5.2.1、物体打击、人员坠落事故应急处理
1）当发生物体打击事故后，立即致电“120”急救中心，详细报
告事故发生地及受伤人数。
2）在急救中心专业救护人员未到之前，应马上组织抢救伤者，
首先观察伤者的受伤情况、部位、伤害性质，如伤员发生休
克，应先处理休克。遇呼吸、心跳停止者。应立即进行人工
呼吸，胸外心脏挤压。处于休克状态的伤员要让其安静、保
暖、平卧、少动，并将下肢抬高约120度左右，尽快送医院
进行抢救治疗。
3）出现颅脑损伤，必须维持呼吸道畅通。昏迷者应平卧，脸部
转向一侧，以防舌根下坠或分泌物、呕吐物吸入，发生喉阻
塞。有骨折者，应初步固定后再搬运。遇有凹陷性骨折、严
重的颅底骨折及严重的脑损伤症状出现，创伤处用消毒的纱
布或清洁布等覆盖伤口，用绷带或布条包扎后，及时送就近
有条件的医院治疗。
5.2.2、火灾和爆炸事故应急处理
发生火灾和爆炸，首先是迅速扑灭火源和报警，及时疏散有关人员，对伤者进行救治。
1）火灾发生初期，是灭救的最佳时机，发生火灾部位的人员要
及时把握这一时机，尽快把火扑来。
2）在扑救火灾的同时拔打“119”电话报警和及时间上级有关部
门及领导报告。
3）在现场的消防安全管理人员，应立即指挥员工撤离火场附近
的可燃物，避免火灾区域扩大。
4）组织有关人员对事故区域进行保护。
5）及时指挥、引导员工按预定的线路、方法疏散、撤离事故区
域。
6）发生员工伤亡，要马上进行施救，将伤员撤离危险区域，同
时拔打“120”电话求救。
5.2.3、坍塌事故应急处理
1）当发生坍塌事故后，立即致电“120”急救中心，详细报告事
故发生地及受伤人员
情况。抢救重点是现场的人力、物力、设备。尽快把压在人上面的土方、构件搬离，将受伤者抬出来并立即抢救。
2）如伤员休克，应先处理休克。处于休克状态的伤员要让其安
静、保暖、平卧、少动，并将下肢抬高约20度左右，尽快送医院进行抢救治疗。遇呼吸、心跳停止者，应立即进行人工呼吸，胸外心脏挤压。
3）出现颅脑损伤，必须维持呼吸道通畅。昏迷者应平卧、面部
转向一侧，以防舌根下坠或分泌物、呕吐物吸入，发生喉阻塞。有骨折者，应初步固定后再搬运。遇有凹陷骨折，严重的颅骶骨及严重的脑损伤症状出现，创伤处用消毒的纱布或清洁布等覆盖伤口，用绷带或布条包扎后，及时送就近有条件的医院治疗。
4）发现脊椎受伤者，创伤处用消毒的纱布或清洁布等覆盖伤口，
用绷带或布条包扎后，搬运时，将伤者平卧放在帆布担架或
硬板上，以免受伤的脊椎移位、断裂造成截瘫或导致死亡。抢救脊椎受伤者，搬运过程，严禁只抬伤者的两肩或单肩脊运。
5）发现伤者物足骨折，不要盲目搬运伤者，应在骨折部位用夹板把伤者受伤位置临时固定，使断端不再移位或刺伤肌肉、神经或血管。固定方法：以固定骨折处上、下关节为原则，可就地取材，用木板、竹头等。无材料的情况下，上肢可固定在身侧、下肢与腱侧下肢缚在一起。
6）遇有创伤性出血的伤员，应迅速包扎止血，使伤员保持头低脚高的卧位，并注意保暖。 5.2.4人员触电事故应急处理
1）当发生人员发生触电事故后，应立即关闭电源，立即致电“120”急救中心，详细报告事故发生地及受伤人员
2）在急救中心专业救护人员未到之前，应马上组织抢救伤者。遇呼吸、心跳停止者，应立即进行人工呼吸，胸外心脏挤压。处于休克状态的伤员要让其安静、保暖、平卧、少动。临时制作简易担架尽快送医院进行抢救治疗，并时刻与医院保持联系。
第六章 结束语
由于人工挖孔桩的设备要求低、成本低、更易适应山区施工的特点决定了我国在一定时期内人工挖孔桩施工技术仍将使用。但施工中要特别注意安全问题，坚持以人为本的思想；加强对施工人员的安全教育并提高其质量意识，管理者要时刻保持安全警惕性，对施工过程动态控制，如发现不良地质要第一时间疏散施工人员，再探明地质情况后确定可行性方案，再行施工，切不可存在侥幸心理盲目施工。 由于云、贵、川地区地质复杂，喀斯特地质决定了施工中更多的不确定因素，故要充分研究地质资料，动态掌握施工情况，在保证安全施工的同时在保证入岩深度及岩层的连续厚度，确保工程质量。 简而言之，坚持以人为本，质量至上的施工理念！
致 谢
在论文的最后，我想向项目部领导和各位同事表达我最诚挚的谢意。没有你们的帮助我就不可能完成这篇论文，虽然这里还有很多纰漏和不足，但更为重要的是使我在写作的过程中学到了书本中学不到的东西。
首先，非常感谢凌永东总工。凌永东总工学术渊博、严谨认真、务实肯干，在相处的时间里，无论在学术上还是在工作上都给了我极大的帮助，令我受益匪浅。从凌永东总工身上，我懂得了如何使理论与实际的结合，学会了怎样选取最优的方案达到最好的目的。所有这些，都将使我终身受益。
其次，要感谢在工作中支持我的各位同事。没有交流就没有进步，正因为有了在撰本写论文过程中大家对我的帮助，我才得以弥补我自身知识结构的不足，并且拓宽了我的认知深度和广度。
最后感谢单位领导对我的关心和支持，感谢他们一如既往的鼓励，使我能够有更大的信心接受挑战，克服困难。借此机会向上述及所有关心和帮助过我的人表示深深的谢意！
参考文献
（1） 路桥集团第一公路工程局．公路桥涵施工技术规范（JTJ 041-2000）．人
民交通出版社
（2） 陕西省建筑科学研究设计院. 钢筋焊接机验收规程（JGJ 18-2003）.中国
建筑工业出版社
（3） 混凝土质量控制标准（GB50164-92） （4） 梅守东. 人工挖孔桩施工问题技术处理总结
（5） 张振国、李金祥. 人工挖孔桩施工技术问题处理.山西建筑期刊