挖孔灌注桩施工作业指导书

（二）挖孔灌注桩施工作业指导书

1、适用条件、范围1.1、采用挖孔桩的适用范围

本作业指导书适用于挖孔灌注桩桩基工程的施工。1.2、采用挖孔桩的适用条件1）、孔桩深度小于20米的柱桩。

、孔桩的地势相对较高，地下水位低，涌水量小且岩溶不发育。2）

2、作业准备2.1、内业技术准备

开工前组织技术人员认真学习实施性施工组织设计，熟悉施工图纸、规范和技术标准，制定施工安全保证措施，提出应急方案。对施工人员进行技术交底，对施工人员进行上岗前培训，考核合格后持证上岗。

2.2、外业技术准备

施工作业层中所涉及的各种外部技术数据收集，修建临时设施，满足主要管理人员、技术人员进场生活、办公需要。

3、技术要求

3.1、桩深达到设计要求后，必须检查桩径、垂直度、指标，做好记录。3.2、按设计图纸及及规范要求进行钢筋笼制作，并按设计要求设计垫块。3.3、混凝土灌注要及时进行，根据现场实际情况选用相应的混凝土灌注方

式。

4、施工工艺4.1、施工程序

场地整平——放线、定桩位——挖第一节桩孔土方——支模浇灌第一节混凝土护壁——在护壁上二次投测标高及桩位十字轴线——设置垂直运输架、安装电动葫芦（或卷扬机）、吊土桶、潜水泵、鼓风机、照明设施等——探孔——第二节桩身挖土——清理桩孔四壁、校核桩孔垂直度和直径——拆上节模板、支第二节模板、浇灌第二节混凝土护壁——重复第二节挖土、支模、浇灌混凝土护壁工序，循环作业直至设计深度——检查持力层后进行扩底——对桩孔直径、深度、扩底尺寸、持力层进行全面检查验收——清理虚土、排除孔底积水——吊放钢筋

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笼就位——浇灌桩身混凝土——破桩头——桩身无损检测。

4.2、施工工艺流程图

平整场地测量定位安装垂直运输设备挖第一节孔桩土在护壁上二次投测标高及桩位十字线轴线搅拌运输混凝土安模浇第一节混凝土护安装排水通风照明设施第二（下）节桩身挖土清理桩孔四壁、校核桩孔垂直度和直径拆第一（上）节模板安第二（下）节模板浇第二（下）节混凝土护与设计不符（变更）地质超前探2~4m深是终孔、封底吊装钢筋笼浇筑孔桩、养护破除桩头桩身无损检测相符地质人工挖孔施工工艺流程图

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4.3、施工方法

挖孔由人工自上而下逐层用镐、锹进行，挖土次序为先挖中间部分后挖周边。挖至地下水位时，在孔内挖集水井，设小型潜水泵将水排至场地排水沟内，集水井随挖土加深而加深。随着挖孔加深，及时安装通风、照明、通讯等设备。

4.3.1、挖孔施工示意图如下：

通风4.3.2、孔内土石方开挖1）土方开挖

挖孔施工示意图

（1）挖孔由人工从上到下逐层用镐、锹进行，遇坚硬土层用锤、钎破碎。挖土次序为先挖中间后挖周边，弃土装入孔底吊桶或箩筐内，通过孔桩上口手摇辘轳吊至地面上，用手推车运至弃土场。

（2）每循环挖孔深度为1.0m，然后进行护壁。挖孔过程中要经常检查桩孔的平面位置、净空尺寸和标高。孔的中线采用吊锤球的方法测量，先通过护桩挂十字线，定出桩孔中心，然后从桩孔中心向下吊锤球定出开挖

节的桩孔中心点，然后依次丈量检查桩孔四周的半径。标高检查从孔口护壁上标高控制点（或其它标高点）用长钢尺向下丈量至孔底开挖面，丈量数据与标高交底资料的高差值对比，即可检查开挖是否到位。

（3）每循环开挖应观察地质情况应留样，地质情况若与设计资料不符，应及时通知主管技术人员现场察看。

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（4）开挖深度超过10米时，需考虑通风。通风方法为采用高压风管或电动鼓风机送风至开挖面。

（5）土层紧密、地下水不大时，一个墩台基础的所有桩孔可同时开挖，但渗水量大的一孔要超前开挖，集中排水，以降低其它孔水位。

（6）土层松软、地下水较大者，可考虑对角开挖，避免孔间内隔层太薄造成坍孔。若孔桩为梅花式布置，则先挖中心孔，待混凝土灌注后再对角开挖其它孔。

2）、石方开挖

通过钻孔取芯机沿桩径内边缘钻若干个孔，孔孔相连，钻孔后取芯，待所有的钻孔连成一个环后，桩芯就和桩壁分离了，形成了桩芯的临空面，之后在桩芯上打孔，采用风镐是岩石裂开并分解成若干个小块，利用卷扬机吊出孔外，全部桩芯运出后，进行下一轮钻孔、取芯、破碎、外运。循环施工直至孔低，随后进行钢筋笼安装和混凝土浇筑。

钻孔取芯机配合风镐施工工艺流程如下：施工准备→设置护圈→搭设垂直运输架→开孔取芯→钻芯外运→钻芯打孔外运→循环作业至桩底标高→钢筋笼制作安放→浇筑桩基混凝土。

⑴施工准备。对原有场地进行“三通一平”规划，在桩基外围四周适当位置设置排水沟，施工现场设置临时土方堆放场地，挖出土方必须在两天内用汽车外运（挖掘机配合人工装车），所挖土方不堆放在孔边，防止挤压孔壁，确保施工现场畅通。

⑵根据测量放样的结果，孔口需要设置1道环形的护圈，护圈厚度30cm，径向宽度30cm，内径为设计桩径，护圈宜采用C20混凝土现场浇筑；护圈周围60cm全部硬化，且要求排水体系必须贯通，严禁周边积水；护圈顶部在无人施

工、夜间、雨期情况下需要进行封闭防护。

⑶搭设垂直运输架。正式施工前，需要搭设施工支架，施工支架采用普通钢管脚手架搭设而成。支架高4~6m，作为施工过程中的卷扬机支撑，支架四角落在桩口外围，支架顶部采用防雨布覆盖，保证阴雨天气正常施工。支架搭设完成后，在支架上固定卷扬机和滑轮，接通电源，调试到正常工作状态。

吊装支架主要用于水磨钻开挖的桩基孔口，直径主要有Φ150cm、Φ180cm、

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Φ200cm三种，采用最大桩基Φ200cm支架布置进行计算。支架搭设钢管均采用Φ48×3普通钢管，立杆间距220cm×220cm布置，沿竖直方向每隔1m设置一道横杆，两侧加设剪刀撑，卷扬机功率2kw，提升钢丝绳8mm，提升石块吊桶直径0.55m高0.5m；泥岩毛体积重度取23kN/m3。孔口支架布置入下图所示：

⑷钻孔取芯。钻孔取芯机沿桩孔四周进行，钻孔直径15cm，孔深75cm，钻到深度后，在钻缝中打入钢钎，折断钻芯，再用风镐将钻芯解小。钻孔时向孔外侧倾斜3度左右，预留出钻具的尺寸，保证循环施工时桩径不变。钻孔布置图见下图。

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⑸钻芯外运。钻孔施工过程中，将钻芯用吊斗装渣，卷扬机垂直运输至孔外。⑹钻芯打孔破碎。全部钻孔及取芯施工完成后，对剩余的桩芯进行破碎。桩芯破碎首先使用风钻打孔，钻头直径25mm，打孔距离桩芯边缘50cm左右，孔孔间距也在50cm左右，钻孔完成后使用圆锥状钢钎打入孔中，钢钎直径用铁锤打入风钻孔，桩芯沿钻孔开裂，继续打孔，将桩芯分解成800kg10~35mm，以内的石块。

⑺循环作业至孔低标高。4.3.3、排水

①地表水采用在孔位置四周开挖截水沟的方式进行排水，并对孔内排出水流采用胶管远引，避免地表水流入孔内，且在孔口设遮雨蓬。

②孔内渗水量不大时采用人工提升排水，渗水量大时，采用抽水机排水；在同一墩台有数孔同时开挖时，渗水量大的孔超前开挖，集中抽水以降低其他孔桩水位。

4.3.4、护壁施工：

护壁施工采取一节组合式钢模板拼装而成，拆上节，支下节，循环周转使用，模板间用U形卡连接，或用螺栓连接，不另设支撑，以便浇灌混凝土和下一节挖土操作。

挖孔过程中首先要做孔桩锁口，锁口直径最低比桩径大1m，厚50cm，高出地面30cm以上，必须加φ10钢筋（20cm间距），锁口必须预埋好挂梯。按设计及时对孔壁进行支撑，若通过地层为非岩层，采用C20混凝土护壁支撑，挖土深度控制在土体稳定的极限高度内。每掘进0.5-1.0m时立模灌注护壁，灌注前，认真复核模板，保证同一水平面任意直径的极差不大于50mm，模板牢固不变形。其厚度为10－20cm，护壁上口20cm、下口15cm，上下节护壁搭接长度不小于5cm，下端可扩大开挖为喇叭形式，使土壤支托护壁混凝土，故孔壁成锯齿形。

地质不良时，在护壁中加入适当钢筋，上下节钢筋要连接牢靠，以减少环向拉力。

灌注护壁混凝土时，可用敲击模板或用木棒反复插捣。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。在第一节混凝土护壁上设十字控制点，每一节设横杆吊大线坠作中心线，用水平尺杆找圆周。控制桩径偏差在+50mm～-50mm

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内。

护壁应在当日连续施工完毕，模板拆除宜在24h后进行。拆模后，对蜂窝、漏水、漏泥、露筋处及时用早强混凝土修补。

、挖孔过程中用风钻对孔底以下3米的地质情况进行钎探，主要探明溶洞4）

发育情况，结合原设计勘探地质资料进行分析。如有溶洞，开挖时作业人员必须系好安全绳，当孔内有溶洞时，必须先通风，安排戴好防毒设备的人员检测溶洞内气体情况及其他情况，达到安全条件后方可进行作业。溶洞处必须灌注连续护壁，以免混凝土灌注时漏浆，对大的空溶洞，应采用钢护筒跟进施工。

、挖孔遇大漂石或进入岩石层时，采用浅眼松动爆破进行开挖，严禁使用5）

裸露药包，对软岩层炮眼深度不宜超过0.8m，对硬岩石不超过0.5m，炮眼数目和位置及斜插方向根据岩层断面情况确定，中间一组集中掏心，四边斜查挖边，装药量不超过炮眼深度的1/3。放炮后采取通风措施进行孔内排烟后，施工人员才能下井作业。

、孔内出碴采用卷扬机配吊桶吊运出碴。挖孔完成后立即进行钎探，以探6）

明孔底以下3米内地质情况，尔后进行孔底处理，做到护壁无淤泥，孔底平整，无松碴、污泥、积水。

7）、挖至距离设计标高0.5米处不能进行爆破，采用人工凿除。8）、为防止有害气体，应该对有害气体进行检测，并采取通风措施。

、待墩台孔桩全部开挖到位后，方可灌注。9）

4.4、钢筋笼制作及吊装

、工棚进行，将已加工好的钢筋绑扎成钢筋笼，再运到现场，1）

用汽车起重机吊装入孔。

2）、钢筋接头必须错开布置，需分段吊装时应先在平地进行预拼。

、桩的钢筋骨架，应紧接在混凝土灌注前，整体放入孔内。如果混凝土不3）

能紧接在钢筋骨架放入之后灌注，孔口应加盖，防落物入孔内。

、钢筋笼外侧，采用绑扎预制的5cm混凝土圆形垫块，控制保护层厚度，4）

混凝土块标号不小于孔桩混凝土标号。

5）、钢筋骨架应有强劲的内撑架，防止钢筋笼在运转就位时变形，在顶面应

采取有效方法进行固定，防止混凝土灌注过程中钢筋骨架上升。支承系统应对准

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中线防止钢筋骨架倾斜和移动。

6）、当设计明确需埋设声测管时，应根据设计要求设置内径50mm的检测管。4.5、混凝土灌注

人工挖孔桩混凝土灌注，根据地下渗水量确定施工工艺。当挖孔桩内渗水量较小（小于6mm/h）时，桩基混凝土可以采用干灌。当渗水量较大（大于6mm/h）时，桩基混凝土可以采用水下混凝土灌注工艺，无论采用何种灌注方法，桩顶应超灌30-50cm混凝土，以确保桩顶成桩质量。

4.5.1、导管法干灌混凝土施工

、混凝土采用拌合站统一拌制（坍落度控制在7～9），混凝土输送车输送，1）

插入式捣固器振捣。

、在浇筑混凝土前，必须进行孔底处理，必须做到孔底无松渣、泥、沉淀2）

土、积水，且要凿平。岩石用水清洗后，再用纱布将水吸干。

3）、混凝土灌注采用导管传送，导管底部与已浇筑混凝土面接触或插入一定

深度。浇筑混凝土应分层进行，其分层厚度根据拌制能力，运输条件，浇筑速度，振捣能力和结构要求决定，但不超过1m。

、干灌混凝土必须振捣，振捣混凝土时，以混凝土不再沉落，不出现气泡，4）

表面呈现浮浆为度。

5）、混凝土浇筑应连续进行，因故间歇时间尽可能缩短。

、认真做好施工及灌注记录。6）

下料漏斗下料漏斗 串筒井下操作工人

安全脚踏板

井下操作工人250导管安全脚踏板图1

图2

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4.5.2、导管法水下混凝土灌注施工

1）、为保证工程质量，当渗水量较大时采用直升导管法进行灌注，即清除桩

底沉碴后，不排水，按水下混凝土灌注到一定高度后，如孔内无水时，应人工进行振捣。导管用直径250mm的钢管，壁厚3mm，每节长2.0～2.5m，配1～2节长1～1.5m短管，由管端粗丝扣、法兰螺栓连接，接头处用橡胶圈密封防水。导管使用前，应进行接长密闭试验。下导管时应防止碰撞钢筋笼，导管支撑架用型钢制作，支撑架支垫在钻孔平台上，用于支撑悬吊导管。混凝土灌注期间时用钻架吊放拆卸导管。

、混凝土施工采用罐车运输混凝土、输送泵泵送至导管顶部的漏斗中。混2）

凝土进入漏斗时的坍落度控制在18～22cm之间，并有很好的的和易性。混凝土初凝时间应保证灌注工作在首批混凝土初凝以前的时间完成。

3）、使用砍球法灌注第一批混凝土，导管底距桩底为40cm左右，以便于球

塞能顺利地从管底排出。灌注开始后，应紧凑、连续地进行，严禁中途停工。在整个灌注过程中，导管埋入混凝土的深度不得少于1.0m，也不宜大于6.0m，一般控制在2～4m之间。

、在混凝土灌注过程中，要防止混凝土拌和物从漏斗溢出或从漏斗处掉入4）孔底。

5）、施工中导管提升时应保持轴线竖直和位置居中，逐步提升。如导管法兰

盘卡住钢筋管架，可转动导管，使其脱开钢筋骨架后，移到钻孔中心。

、当导管提升到法兰接头露出孔口以上一定高度，可拆除1节或2节导管6）

（视每节导管长度和工作平台距孔口高度而定）。拆除导管动作要快，拆装一次时间一般不宜超过15min。要防止螺栓、橡胶垫和工具掉入孔中，要注意安全。已拆下的导管要立即清洗干净，堆放整齐。

4.6、施工注意事项

、遇到流动性淤泥或流砂时，孔圈护壁的施工可按下列方法进行处理。1）

、减少每节护壁的高度（可取0.3－0.5m），或采用钢护筒施工，2）

采用上述方法后仍无法施工时，应迅速用砂回填桩孔到能控制坍孔为止，并速报有关技术部门及设计单位处理；

、对塌方施工段应即挖、即验收、即灌注护壁混凝土；3）

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、开挖时流砂严重的桩孔，应先将附近无流砂的桩孔挖深，使其起集水井4）

作用。集水井应设在地下水流的上方。

5）、当抽水影响邻近原有建（构）筑物基础及地面下沉时，应即在原有建（构）

筑物附近设立灌水管，或利用已开挖但未完成的桩孔进行灌水，以保持水压平衡与土体稳定。

、当挖孔至设计持力层岩（土）面时，应及时通知建设、设计单位和质检6）

（监）部门对孔底岩（土）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或进行扩底端施工。

、当风镐挖掘岩层难于作业时，用少量炸药爆破，严格按爆破作业规定进7）

行。孔内爆破时，现场其它孔内作业人员必须全部撤离。

、搬运和吊装时，应防止变形，安放要对准孔位，避免碰撞孔壁，就位后8）应立即固定。

5、质量控制5.1、检验标准及方法5.1.1、技术要求和标准

①孔径不小于设计孔径；

②孔深不小于设计深并嵌入岩层深度不小于设计要求；③孔径中偏差小于等于50mm；④孔桩倾斜度偏差小于等于0.5%；⑤钢筋笼加工及安装满足规范要求；⑥混凝土强度在规范标准内。5.1.2、检验标准与方法

(1)、挖孔达到设计深度后，必须核实地质情况。孔底应平整，无松渣、淤

泥、沉淀或扰动过的软层。孔径、孔深和孔型必须符合设计要求。

检验数量：施工单位、监理单位全部检查。检验方法：检查施工记录、观察和测量。

（2）、挖孔桩挖孔允许偏差和检验方法应符合下表的规定。

项次1△

检查项目混凝土强度(MPa)

规定值或允许偏差在合格标准内

检查方法和频率按附录D检查

权值3

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群桩

桩位

2△

(mm)3△4△5

100

全站仪或经纬仪：

允许

排架桩

极值

孔

深(m)

10050

2

每桩检查

不小于设计值不小于设计值0.5%桩长，且不大于200

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

331

孔径（mm）孔的倾斜度(mm)

6钢筋骨架底面高程(mm)±50高程后反算：每桩

检查

1

挖孔桩挖孔允许偏差和检验方法检验数量：施工单位全部检查。（3）、桩基础质量检验

a水下混凝土浇筑必须符合施工工艺设计要求。

检验数量：施工单位、监理单位全部检查。检验方法：观察和测量。监理单位旁站监理。

b桩的混凝土强度等级必须符合设计要求。水下混凝土标准养护试件强度必

须符合设计强度等级的1.15倍。

检验数量：施工单位每根桩应在混凝土的浇筑地点随机抽样制作混凝土试件不得少于2组；每个桩基础监理单位见证取样检测或平行检验数量为施工单位检验数量的20%、10%，且不少于2组。

检验方法：施工单位进行混凝土强度试验；监理单位检查混凝土强度试验报告和进行见证取样检测或平行检验。

c桩身顶端必须清理上层浮浆露出新鲜混凝土面。桩顶高程和主筋伸入承台

的长度必须符合设计要求。

检验数量：施工单位、监理单位全部检查。5.2、成品保护

1）、已挖好的桩孔必须用木板或脚手板、钢筋网片盖好，防止土块、杂物、

人员坠落。严禁用草袋、塑料布虚掩。

2）、已挖好的桩孔及时放好钢筋笼，及时浇筑混凝土，间隔时间不得超过

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4h，以防坍方。有地下水的桩孔应随挖、随检、随放钢筋笼、随时将混凝土灌好，

避免地下水浸泡。

3）、桩孔上口外圈应做好挡土台，防止灌水及掉土。

、保护好已成形的钢筋笼，不得扭曲、松动变形。吊入桩孔时，不要碰坏4）

孔壁。串桶应垂直放置，防止因混凝土斜向冲击孔壁，破坏护壁土层，造成夹土。

、钢筋笼不要被泥浆污染；浇筑混凝土时，在钢筋笼顶部固定牢固，限5）制钢筋笼上浮。

6）、桩孔混凝土浇筑完毕，应复核桩位和桩顶标高。将桩顶的主筋或插铁扶

正，用塑料布或草帘围好，防止混凝土发生收缩、干裂。

、施工过程妥善保护好场地的轴线桩、水准点。不得碾压桩头，弯折钢筋。7）

5.3、纠偏和预防措施

1）、垂直偏差过大：由于开挖过程未按要求每节核验垂直度，致使挖完以后

垂直超偏。每挖完一节，必须根据桩孔口上的轴线吊直、修边、使孔壁圆弧保持上下顺直。

、孔壁坍塌：因桩位土质不好，或地下水渗出而使孔壁坍塌。开挖前应掌2）

握现场土质情况，必要时可在坍孔处用砌砖，钢板桩、木板桩封堵；操作过程要紧凑，不留间隔空隙，避免坍孔。

3）、孔底残留虚土太多；成孔、修边以后有较多虚土、碎砖，未认真清除。

在放钢筋笼前后均应认真检查孔底，清除虚土杂物。必要时用水泥砂浆或混凝土封底。

、孔底出现积水：当地下水渗出较快或雨水流入，抽排水不及时，就会出4）

现积水。开挖过程中孔底要挖集水坑，及时下泵抽水。如有少量积水，浇筑混凝土时可在首盘采用半干硬性的，大量积水一时又排除困难的情况下，则应用导管水下浇筑混凝土的方法，确保施工质量。

、桩身混凝土质量差：有缩颈、空洞、夹土等现象。在浇筑混凝土前一定5）

要做好操作技术交底，坚持分层浇筑、分层振捣、连续作业。必要时用铁管、竹杆、钢筋钎人工辅助插捣，以补充机械振捣的不足。

6）、钢筋笼扭曲变形：钢筋笼加工制作时点焊不牢，未采取支撑加强钢筋，

运输、吊放时产生变形、扭曲。钢筋笼应在专用平台上加工，主筋与箍筋点焊牢

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固，支撑加固措施要可靠，吊运要竖直，使其平稳地放入桩孔中，保持骨架完好。

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