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桥梁桩基人工挖孔灌注桩施工技术措施探究

文档作者：王海雷马建忠文档来源：中国水利水电第十一工程局有限公司		点击数：	更新时间： 2022年09月02日
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2013 年 12月 建 材 与 装 饰
桥梁桩基人工挖孔灌注桩施工技术措施探究
王海雷马建忠
（中国水利水电第十一工程局有限公司河南省郑州市450001）
摘要：人工挖孔灌注桩具有施工机具操作简单、占用场地少、桩基质量可靠、对周围建筑无影响、环境污染少、可全面
展开、缩短工期、降低造价等一系列的优点，因而在桥梁施工项目中得到广泛的应用。本文笔者结合实际案例，结合自己的
一些施工经验，对桥梁桩基人工挖孔灌注桩施工工艺进行了探讨，以供参考。
关键词：桥梁；桩基；人工挖孔灌注桩；施工技术
中图分类号：U445.55+1 文献标识码：B 文章编号：1673-0038（2013）38-0171-02
某桥全长96m，为3 跨30m 预应力混凝土简支T 梁跨越山
沟，两端设桥台。梁高1.9m，横向分4 片布置。桥台采用重力式桥
台，刚性扩大基础。桥梁采用水下C30 混凝土的钻孔灌注桩基
础，桥梁桩径为准180cm，设计长度范围为20m，每个桥墩2 根
桩，共4 根，桩基均为嵌岩桩，要求嵌入微风化基岩内不小于2
倍桩径，即3.6m。
由于该项目实际地质情况，基岩出露地表，且桩口位于斜坡
上，桥桩位置上部土层较少，无砂性土层分布在该段，桩基较浅，
且以中风化板岩和变质砂岩作为桩端持力层，为了保证桩基施
工质量和施工期间泥浆对下游河道的污染，桩长小于25m，故本
工程采用人工挖孔桩。
1 人工挖孔桩工艺原理
挖孔桩系人工挖孔成桩。挖土由人工自上至下逐层用镐、锹
进行，遇坚硬岩层用锤钎破碎或浅眼松土爆破开挖，开挖次序为
先挖中间部分后挖周边部分，护壁厚度控制截面允许尺寸误差
3cm，弃土装入活底吊桶或箩筐内，垂直运输，在孔上中部安装支
架“工”字轨道，电葫芦或搭三木塔，用1耀2T 慢速卷扬机提升或
挖孔较浅时可用木支架或木辘轳，借助粗麻绳提升。吊至地面后
用机动翻斗车或手推车运出，地下水采取随用吊桶将泥水一起
吊出，大量渗水在一侧挖集水坑，用水泵抽排出孔外。
2 人工挖孔桩施工工艺
2.1 场地平整
该桥架于某河沟之上，沟谷走向呈南北向，桥梁走向呈东西
向，沟谷左侧斜坡上缓下陡，沟谷右侧斜坡度约45毅，桥桩位于沟
谷两侧边坡上，施工前采用人工配合挖机，安装破碎锤，以桩位
中心点为圆心，以桩径+80cm 为直径的范围进行桩基场地平整施
工，施工前，清除坡面危石浮土，并做好必要的防护，铲除松软的
土层，用平板夯夯实。孔口四周挖排水沟，做好排水系统；及时排
除地表水。填筑施工平台，方便挖孔桩施工。
2.2 放线定桩位
根据设计图纸计算各桩位中心点坐标，采用极坐标法准确测
量出桩位中心点，桩橛截面尺寸不小于5cm伊5cm，在桩面钉铁
钉，红油漆标明标志点；每个中心桩位纵、横轴线方向必须设置4
个控制桩，便于桩基施工过程中进行检校；桩位放样后及时检查
各桩位间距离及对角线距离，确认准确无误后以书面技术交底
交予现场技术员；测量人员所放的每个桩位需附带高程，并在合
适位置设立水准点，以便施工过程中测量高程。
2.3 开挖第一节土方
土层部分采用人工持铁锹进行挖掘，石层部分采用人工持风
镐（需安装空压机）进行挖掘；开挖桩孔应从上到下逐层进行，先
挖中间部分的土方，然后扩及周边，有效地控制开挖孔的截面尺
寸；每节的高度应根据土质好坏、操作条件而定，一般1m 为宜；
遇到淤泥等软弱地基，每节挖深50cm 为宜；开挖尺寸为：以桩位
中心点为圆心，以桩径（180cm）+护壁厚度（20伊2=40cm）为直径开
挖；每节桩身均呈八字形开挖，上口径为桩径+护壁厚度，下口径
外扩10cm。
2.4 护壁立模
桩身护壁采用20cm 厚的C20 现浇钢筋混凝土支护，地面上
加30cm伊30cm 井口护壁。护壁纵横向钢筋采用准6.5@150mm的
钢筋网格，两端设6.25d 弯钩，插入下层护壁长度大于200mm，上
下主筋应搭接，防止护壁因自重而断裂；模板不需光滑平整，以
利于与桩体混凝土的联结。为了进一步提高柱身混凝土与护壁
的粘结，也为了混凝土入模方便，护壁方式采用喇叭错台状护
壁；护壁模板采用自制的组合式钢模板拼装而成。护壁模板用5#
角钢做骨架，2mm 钢板做面板，模板之间用螺栓连接，模板高度
为1.0m，一般做成定型模板，拆模时间一般大于2d，必须时要提
高混凝土强度等级。缩短拆模时间；第一节护壁高出地面
300mm，便于挡土、挡水。桩位轴线和高程均应标定在第一节护壁
上口，当护壁混凝土强度达到1.2MPa，常温下约24h 才可以拆除
模板，开挖下一段的土方。然后再支模浇筑护壁混凝土，如此循
环，直至挖到设计要求的深度。
2.5 浇筑第一节护壁混凝土
浇筑第一节护壁混凝土，桩孔护壁混凝土每挖完一节以后应
立即浇筑混凝土；混凝土采用电葫芦升降吊桶进行运输，人工浇
筑，人工捣实，混凝土强度为C30，坍落度控制在100mm，确保孔
壁的稳定性。
2.6 第一节桩身桩位检查
每节桩孔护壁做好以后，必须将桩位十字轴线和标高测设在
护壁的上口，然后用十字线对中，吊线坠向井底投设，以半径尺
杆检查孔壁的垂直平整度；随之进行修整，井深必须以基准点为
依据，逐根进行引测。保证桩孔轴线位置、标高、截面尺寸满足设
计要求；检查过程中若发现护壁出现裂缝或者破损，应人工凿除
交通建设
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建 材 与 装 饰 2013年 12 月
不小于破损面积1.5 倍范围内的混凝土护壁，修整孔壁，使之平
稳牢固，然后采用C30 混凝土进行填充。
2.7 架设垂直运输架
第一节桩孔成孔以后，在桩孔上口架设垂直运输支架，要求
搭设稳定、牢固；本工程桩径较大，采用电葫芦作提升工具；地面
运土用手推车或翻斗车。
2.8 开挖吊运第二节桩孔土方
待第一节护壁混凝土初步凝固后，才可进行第二节桩孔的土
石方挖掘运输工作；桩孔挖至规定的深度后，用支杆检查桩孔的
直径及井壁圆弧度，上下应垂直平顺，修整孔壁。
2.9 第二节护壁立模
护壁模板采用拆上节支下节的方法依次周转使用，即先拆除
第一节护壁模板，然后将拆卸下的模板用于第二节护壁；模板支
立好后，按第一节护壁钢筋的放臵方法放置钢筋，模板上口留出
50mm 的混凝土浇筑口，接口处应捣固密实。拆模后用混凝土或
砌砖堵严，水泥砂浆抹平，拆模强度达到1MPa。
2.10 浇筑第二节护壁混凝土
混凝土利用电葫芦升降吊桶送至孔底，人工浇筑，人工插捣
密实；护壁混凝土可由试验确定掺入早强剂，以加速混凝土的硬
化。
2.11 检查桩位中心轴线及标高
以桩孔口的定位线为依据，逐节校测。
2.12 循环作业
照一、二节桩身的施工方法逐层往下循环作业，将桩孔挖至
设计深度，清除虚土，检查土质情况，桩底应支承在设计所规定
的持力层上；每节桩身开挖完毕后，报监理工程师进行检验。
2.13 成孔检查验收
成孔以后必须对桩身直径、孔底标高、桩位中线、井壁垂直、
虚土厚度进行全面测定。做好施工记录，自检合格后报监理工程
师检验并办理隐蔽验收手续；人工挖孔允许偏差和检验方法见
表1。
2.14 制作及吊装钢筋笼
对于较短的桩基，钢筋笼宜制作成整体，一次吊装就位。对于
孔深较大的桩基，钢筋笼需要现场焊接的，钢筋笼分段长度不宜
少于18m，以减少现场焊接工作量。现场焊接须采用单面帮条焊
接；钢筋加工厂采用组移动式钢筋加工厂，钢筋加工棚拼装而
成，钢筋加工棚6.0m伊6.0m伊3.5m 根据施工现场实际情况，数量、
位置进行灵活调配；制作钢筋时，按设计尺寸做好加强箍筋，标
出主筋的位置。把主筋摆放在平整的工作平台上，并标出加强筋
的位置。焊接时，使加强筋上任一主筋的标记对准主筋中部的加
强筋标记，扶正加强筋，并用木制直角板校正加强筋与主筋的垂
直度，然后点焊；在一根主筋上焊好全部加强筋后，用机具或人
转动骨架，将其余主筋逐根照上法焊好，然后吊起骨架搁于支架
上，套入盘筋，按设计位布置好螺旋筋并绑扎于主筋上，点焊牢
固；骨架的运输无论采取何种方法运输骨架，都不得使骨架变
形，当骨架长度在9m 以内时可用两部平板车直接运输。当长度
超过9m 时，应在平板车上加托架；钢筋笼放入前应在骨架外侧
设臵控制混凝土保护层厚度的垫块，垫块的间距在竖向不应大
于2m，在横向圆周处不应少于4处；吊放钢筋笼时，要对准孔位，
直吊扶稳、缓慢下沉，避免碰撞孔壁。钢筋笼放到设计位置时，应
立即固定。遇有两段钢筋笼连接时，应采用焊接，搭接焊或帮条
焊，双面焊接，接头数按50%错开。
2.15 浇筑桩身混凝土
桩身采用C30 混凝土灌注，最大水灰比0.5，最小水泥用量
320kg/m3；桩身混凝土浇筑采用导管法进行浇筑；浇筑混凝土时
应连续进行，分层振捣密实。分层高度以捣固的工具而定每层
50cm 为宜，最大高度不大于1.5m；混凝土浇筑应超过桩顶设计
标高10cm，以保证在剔除浮浆后，桩顶标高符合设计要求。
3 桩的质量检验
为了保证桩基承载力及桩本身混凝土质量，对所有桩进行桩
身进行无破损检测。检测仪器采用低应变桩身完整性测试仪
（EP-10010），此种仪器可检测到桩身混凝土质量，确定桩身缺陷
所在位置。在桩灌筑混凝土时事先预埋两根内径为50mm 的塑料
管，管的下口封死，测试时管内注满水，两根管分别放入发射探
头和接收探头，两探头置于同一水平面或有一定高差，沿管提升
或下降，提升速度为200mm/s。当声波每秒发射10 次时，沿桩身
20mm 可量测一次。
4 结束语
人工挖孔桩虽具备很多优点，但也受到多种因素制约，不是
所有地质条件及设计桩基都适用。所以在实际的项目施工中要
结合实际，因地制宜，选择最佳的施工工艺。
收稿日期：2013-11-24
作者简介：王海雷（1980-），男，助理工程师，大专，工作研究方向
为水利水电工程施工技术。
马建忠（1984-），男，助理工程师，大专，工作研究方向为水
利水电施工技术。
表1 人工挖孔允许偏差和检验方法
编号项目允许偏差检验方法
1 顶面位置50mm 测量检查
2 孔的中心位置不大于5cm 测量检查
3 孔径不小于设计桩径测量检查
4 倾斜度小于0.5% 测量检查
5 孔深超过设计孔深不小于0.05m 测量检查
交通建设
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