人工挖孔桩施工方案一、编制依据1、北京地铁7号线工程菜市口站主体围护结构施工设计图纸；2、现场调查所获得的资料；3、国家相关行业现行的技术规范、验收标准；二、适用范围菜市口站明挖主体结构基坑灌注桩人工挖孔施工。

三、工程概况菜市口车站是北京地铁7号线与4号线的中间换乘站。

车站位于广安门内大街与菜市口大街、宣武门外大街的交叉路口处，呈东西走向，与4号线菜市口站垂直交叉，线路中心与道路中心基本一致。

车站主体为三跨双层矩形框架结构，明挖法施工，起点里程K5+191.685，终点里程K5+446.685，全长255米。

车站包括2个风道、4个出入口、一个紧急消防疏散安全口及2个换乘通道。

车站主体采用围护桩进行明挖基坑支护施工。

围护桩设计采用Φ800mm灌注桩排桩支护，桩间距1400mm。

根据设计提供的地质资料及综合管线图，围护桩成孔时拟采用人工挖探孔施工方案。

混凝土浇筑采用商品混凝土，普通方法浇注。

为满足施工需要，人工挖孔施工时采用间隔开挖，跳挖间距2.8m。

围护桩根据所处的位置底板标高不同，孔深范围6～21.543m。

1＃基坑人工挖孔桩共计221根，2＃基坑人工挖孔桩共计44根，3＃基坑人工挖孔桩共计115根各桩长及数量如下表。

四、人工挖孔设计4.1、人工挖孔可行性分析（1）地质和水文条件允许根据地质勘查资料分析，采用人工挖孔利用素混凝土护壁，最终成孔的难度并不大，非常可行。

（2）可以加快施工速度采用人工挖孔，可以平行作业，多孔同时施工。

（3）北京市地方性标准允许按《北京市地方性标准》DBJ01-83-2003：《建筑工程施工现场安全防护、场容卫生、环境保护及保卫消防标准》，只要满足其：1.2.9～1.2.11三条要求即可以进行人工挖孔桩作业。

（4）有可以参照的先例现在施工的北京地铁四号线菜市口车站、动物园车站已经采用人工挖孔桩的方法完成了实验的工作。

4.2、人工挖孔设计1）混凝土护壁设计（1）护壁厚度计算：根据有关文献[谢尊渊，方先和.建筑施工.中国建筑工业出版社.1986；饶勃主编.施工技术.中国建材工业出版社.1992]推荐公式：T=0.1D+5cm式中：T为护壁厚度；D为桩径。

计算确定护壁厚度为13cm，如右图所示：（2）护壁混凝土标号为C20，挖孔桩每节开挖深度1米，护壁下口厚度13cm，上口厚度15cm，护壁搭接5cm .如下图：护壁平面布置图Ⅰ-Ⅰ剖面图2）护壁稳定性验算为保证人工挖孔施工顺利进行，首先要求支护结构的强度足以防止土体坍塌，即要求护壁混凝土强度大于土体对护壁产生的侧压力，根据库仑土压力理论，不考虑土的粘聚力，按无粘性土计算，这样计算的土压力偏大，偏于安全。

为简化计算，假定地下水的影响与土的粘聚力相互抵消，得静土压力计算图式如右图所示，护壁上土侧向压力为：P0=K0σ0= K0γZ式中：K0为静止土压力系数，γ为土的重度。

根据设计提供的地地质资料，人工挖孔区位于杂填土层、粉质粘土层中，静止土压力系数K0取经验值0.33，当Z＝18m时，用K0＝0.33，γ＝2.05×104N/m3,代入上式有：P0= K0γZ=121.77KPa护壁混凝土正常温度（>20℃）养护1d，抗压强度即超过1Mpa。

显然护壁混凝土强度是足够的。

若遇不稳定土层，根据现场实际情况采用钢筋混凝土护壁。

（10m 处向下间隔布置）若遇孔壁渗水情况，立即停止施工，并及时上报工程部处理，根据实际情况可调整每节开挖深度。

五、施工平面布置人工挖孔桩护壁混凝土拟用现场搅拌的混凝土浇筑，混凝土搅拌站和砂石料场设置在基坑外侧，前期车站暗挖施工现场现有两台250L 混凝土搅拌机。

施工期间用电分别从车站东南场地的变压器上接入总配电箱，再由总配电箱分支接到各用电点。

六、施工准备6.1、施工现场准备工作施工前现场主要完成的准备工作如下： 1）施工现场及周围环境情况调查；2）施工现场地下、地上障碍物调查与处理； 3）施工现场平整与道路修筑； 4）施工用水、用电的接通；10φ12均布布置护壁配筋平面图111-1剖面5）排污、排水沟管完善；6）现场临时设施的搭建；7）控制桩位复测，场内控制桩建立。

6.2、材料、设备准备工作1）根据实际编制各项材料、设备、安全防护等计划表，计划采购、分批按时进场。

同时提前做好原材料检测工作。

2）施工机械设备准备。

根据施工组织设计提出的各类施工机械设备计划，提前组织，按时进场。

主要施工机械配置详见下表：6.3、劳动力组织准备劳动力组织按施工进度计划组织实施。

根据不同施工工序拟组建3个班组。

1）人工挖孔作业组：挖土10人，护壁混凝土10人，提土10 人，抽水2 人，合计32人；2）钢筋加工作业组：电焊工2 人，钢筋笼制作10人；共12人；3）最后阶段采用商品混凝土浇灌桩身混凝土安排1队、共10人；七、人工挖探孔施工方案7.1总体施工原则为保证结构二次衬砌净空，围护桩整体外放5cm,施工中技术人员一定要严格控制好桩身垂直度（护桩一定要做好）。

总体上人工挖探孔桩应采用间隔开挖，排桩跳挖间距应不小于4.5米，如下7.2质量要求及标准1、质量要求：1）桩孔位中心线允许偏差50mm；2）桩孔径允许±50mm；3）允许桩的垂直度偏差:0.5%L(L 为桩孔桩长)；1 24）护壁混凝土厚度允许偏差30mm；5）孔底墟土：不允许。

2、质量标准1）保证项目（1）混凝土的原材料和混凝土强度必须符合设计要求和施工规范（2）桩身灌注混凝土量不得小于计算体积。

（3）成孔深度必须符合设计要求。

（4）钢筋的品种和质量、焊条型号，必须符合设计要求和有关标准（5）钢筋焊接接头，必须符合钢筋焊接及验收的专门规定。

2）基本项目（1）混凝土制作必须按照混凝土配合比下料，严格控制用水量。

（2）钢筋笼的主筋搭接和焊接长度必须符合规范的规定。

焊接应互相错开，35 倍钢筋直径区段范围内的接头数不得超过钢筋总数的一半。

（3）钢筋笼加劲箍和箍筋、焊点必须密实牢固，漏焊点数不得超出规范的规定要求。

（4）孔圈中心线和桩中心线应重合，轴线的偏差不得大于20mm。

（5）护壁混凝土厚度应按设计规定要求。

护壁直径(外、内)误差不大于5cm。

7.3、工艺流程放线定桩位及高程→开挖第一节桩孔土方→放附加钢筋支护壁模板→浇筑第一节护壁混凝土→检查桩位（中心）轴线→架设垂直运输架→安装辘轳→安装吊桶、照明、活动盖板、通风机等→开挖吊运第二节桩孔土方（修边）→先拆第一节护壁模板支第二节护壁模板（放附加钢筋）→浇第二节护壁混凝土→检查桩位（中心）轴线→逐层往下循环作业→检查验收→吊放钢筋笼→放混凝土溜筒（导管）→浇筑桩身混凝土至设计标高7.4、操作工艺首先复核桩心位置、控制桩坐标经测量组复核后方可使用。

1）挖孔（1）开挖第一节桩孔土方：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。

根据地质情况，每节的开挖高度1.0m。

（2）支护壁模板：为防止桩孔壁坍方，确保安全施工，成孔时设置混凝土护壁，使其与土壁能紧密结合。

护壁模板采用组合模板，分三片组装而成。

如右图所示，组合模板为木模板，外包铁皮，考虑到拆模要求，模板预留有50mm 的间隙，供拆模时做为收缩余量。

模板间连接是在肋板上钻孔，并用6mm厚的钢板夹住φ16螺栓固定，三片模板安装完成后，在开有预留口的部位固定调节丝杠，用来调节模板的开合，在模板开合达到设计要求后，用一楔形木条嵌入开口内并锁定丝杠，然后调整中心、圆度并固定，待检查后浇注混凝土。

第一节护壁要高出地坪150mm，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。

（3）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。

浇筑混凝土考虑对称浇筑，以防模板偏移。

人工浇筑，人工捣实，混凝土强度为C20，坍落度控制在100mm，确保孔壁的稳定性。

（4）检查桩位（中心）轴线及标高：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度、平整度。

随之进行修整，井深必须以基准点为依据，逐节进行引测。

保证桩孔轴线位置、标高、截面尺寸满足设计要求。

（由现场技术主管：李振负责）（5）架设垂直运输架：第一节桩孔成孔以后，即着手在桩孔上口架设垂直运输支架。

支架搭设要稳定、牢固。

（6）安装辘轳：在垂直运输架上安装辘轳，辘轳应配备自动卡紧保险装置。

地面运土用手推车。

（7）安装吊桶、照明、活动盖板（方木）和通风机。

在安装吊桶时，注意使吊桶与桩孔中心位置重合，作为挖土时直观上控制桩位中心和护壁支模的中心线。

井底照明必须用12V低压电源、防水带罩的安全灯具。

桩口上设围护栏。

（8）开挖吊运第二节桩孔土方（修边），从第二节开始，利用提升设备运土，桩孔内人员应戴好安全帽，地面人员应拴好安全带。

吊桶离开孔口上方1.5m 时，推动活动安全盖板，掩蔽孔口，防止卸土的土块、石块等杂物坠落孔内伤人。

吊桶在小推车内卸土后，再打开活动盖板，下放吊桶装土。

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。

（9）先拆除第一节护壁模板支第二节护壁模板，护壁模板采用拆上节支下节依次周转使用，拆模强度达到1MPa。

（10）浇筑第二节护壁混凝土：混凝土用串桶送来，人工浇筑，人工插捣密实。

混凝土可由试验确定是否掺入早强剂，以加速混凝土的硬化。

（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。

（12）逐层往下循环作业，将桩孔挖至设计深度，清除虚土。

（13）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，办理隐蔽验收手续。

最后迅速组织浇灌桩身混凝土。

2)通风系统挖孔桩通风采用空气压缩机连接软管进行通风，软管深入孔底，当挖孔桩深度达到3米后即采用通风措施。

挖孔桩如果停止开挖5小时以上，人员再次下井前应先将通风管插入孔底换气10分钟。

3)浇筑桩身混凝土桩身混凝土采用C30商品混凝土，要求控制坍落度180～220mm。

7．5钢筋笼的制安（1）钢筋笼加工①钢筋笼采用现场加工制作，加工尺寸严格按设计图纸及规范要求进行控制。

钢筋笼主筋采用机械连接（挤压连接）或焊接，陶然亭站2号出入口明挖基坑围护桩由于受其上方高压线无法改移的影响，钻孔桩机械钻孔和钢筋笼机械吊装作业无法进行。

为避开上方高压线保证施工作业安全，2#出入口因场地原因采用机械连接（挤压连接），每节长度不大于3米。

1#、4#出入口主筋采用焊接；主筋与箍筋采用绑扎及点焊。

②灌注桩主筋净保护层厚度70mm，冠梁主筋保护层厚度40mm，灌注桩主筋伸入冠梁35d。

③钢筋笼必须按灌注桩配筋图中的钢筋配置绑扎钢筋, 钢筋笼的主筋宜采用机械连接或焊接。