北京地铁施工人工挖孔桩讲稿

北京地铁四号线北京地铁四号线 01标项目经理部标项目经理部2006年年 12月月 9日日人工挖孔桩施工人工挖孔桩施工一、人工挖孔桩概况和所涉及的主要规范二、人工挖孔桩的主要施工工艺三、人工挖孔桩的质量保证措施及常见质量问题解决办法四、人工挖孔桩安全保证措施和常见安全问题应对措施五、人工挖孔桩在 01标明挖区间的应用主要内容1、发展概况 人工 挖孔桩应用历史悠久 ， 最早于 1893年在美国芝加哥问世 。 我国铁路部门约 在二 十世纪五十年代就用人工挖孔桩作为治理滑坡的 抗 滑桩 。 80年代初开始在我国各地 各类基础设施建设中得到了广泛应用。2、适用范围挖孔灌筑桩适用于桩直径 800mm以上，无地下水或地下水较少的粘土、粉质粘土，含少量的砂、砂卵石的粘土层采用，特别适于黄土层使用，深度一般可达 20m左右，可用于高层建筑、公用建筑、水工结构（抗滑、挡土、锚拉桩之用）。对有流砂、地下水位较高、涌水量大的冲积地带及近代沉积的含水量高的淤泥、淤泥质土层，不宜采用。3、主要优点最大的优点在于需要的作业面小，对场地的适应性强，对环境污染小，造价较低，正常施工条件下质量容易保证。4、主要缺点桩孔内空间小，劳动条件差 ，施工文明程度底，易发生安全事故。正因为这些缺点，人工挖孔桩的使用受到 严格的限制。所以人工挖孔桩主要面临的是安全问题而不是技术问题，所以下面也把安全作为重点来介绍。一、概况和涉及的主要规范由于地铁施工的特殊性，许多时候不得不采用人工挖孔桩施工，四号线很多标段都有不同数量的人工挖孔桩。目前人工挖孔桩桩并无专门的技术规程和规范，在 北京市建设工程施工现场安全防护基本标准 2.09规定人工挖孔桩的施工企业必须有总承包一级以上资质或地基基础工程专业承包一级资质，而且施工方案必须经企业负责人、技术负责人签字审批，为了确保安全我们还组织了专家论证。 另外在 建筑桩基技术规范 、 桩基工程手册 中也有关于人工挖孔桩的内容。一、概况和涉及的主要规范建筑桩基技术规范桩基工程手册和北京市建设工程施工现场安全防护基本标准放线定桩位及高程 开挖第一节桩孔土方 支护壁模板放附加钢筋 浇筑第一节护壁砼 检查桩位 (中心 )轴线 架设垂直运输架 安装辘轳 安装吊桶、活动盖板、 开挖吊运第二节桩孔土方 (修边 )先拆第一节模板、支第二节护壁模板 (安装附加钢筋 ) 浇筑第二节护壁砼 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，定位 放砼溜筒 (导管 ) 浇筑桩身砼。二、主要施工工艺1、桩身混凝土质量问题主要表现为 混凝土离析 ， 混凝土强度低 ；有缩颈、空洞、夹土等现象。产生原因 :灌 注 混凝土时 ， 不用串筒 ； 或者串筒口到 混 凝土面的距离过大 (2m)， 有时在孔口将混凝土 直 接倒 入 孔内 ， 造成砂浆和骨料离析。在桩孔内有水时 ， 未能按要求抽干水就开始灌注混凝土 。 灌注混凝土时对护壁的漏水未能堵住 ,致使混凝土面 积 水较多 ，有时 未能将这些积水清除 ， 照样往下灌混凝土。灌注某一孔桩身混凝土时以及桩身混凝土 初凝 前 ， 附近的桩孔挖孔工作未予停止 。采取的主要措施是开挖采用跳挖，浇注混凝土时增设溜槽或 串 桶，如有积水及时抽干。2、 桩 端 持力层问题主要表现为桩端夹泥 ， 桩端持力层未达到设计要求的 岩 (土 )层 ， 桩端下有软弱下卧层 。产生原因 ：浇 注桩身 混 凝土前 ， 对桩孔底沉 渣 未能彻底清 除； 对桩端持力层的岩 （ 土 ） 性质判断有误 。发 生流砂涌泥等现象 ， 使挖孔作业无法进行到底， “ 草草收场 ” 。采取主要措施是加强孔底的检查，清除虚土，必要时用水泥砂浆或混凝土封底。二、 常见质量问题和解决办法3、 垂直偏差过大由于开挖过程未按要求每节核验垂直度，致使挖完以后垂直度超过规范要求。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。4、孔壁坍塌因桩位土质不好，或地下水渗出而使孔壁坍塌。开挖前要掌握现场土质情况，错开桩位开挖，缩短每节高度，随时观察土体松动情况，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。5、 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，就会出现积水。开挖过程中孔底要挖集水井坑，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混凝土料。6、 钢筋笼扭曲变形钢筋笼加工制作时点焊不牢，未采取支撑钢筋，运输、吊放时产生变形、扭曲。钢筋笼要在专用平台上加工，主筋与箍筋点焊牢固，支撑加固措施要可靠，吊运要竖直，使其平稳地放人桩孔中，保持骨架完好。二、 常见质量问题和解决办法2.1地面或高空坠物桩孔第一节护壁高出地面 15 20cm，防止杂物滚落孔内伤人，防止地表水流入；孔下有人作业时，孔口有人监视防护， 孔口配合人员应集中精力 ， 密切监视孔内情况 ，积极配合孔内人员进行工作 ；在孔内上下传送工具物品时，严禁抛掷；及时清理场内的土石方，孔口 1.0m范围内严禁堆物；人员上下要系安全带，孔内作业人员戴安全帽。四、常见安全问题和预防措施高出地面15cm2.2地面人员失足跌入桩孔为防止地 面 人员和物体落入桩孔内 ， 孔口四周 必须 设置 临时 护栏 (一般 0.8m高 )。 停止施工时盖好孔口，防止人员坠落；孔口监视人员不得擅自离岗，离岗前要做好交接工作。四、常见安全问题和预防措施用钢筋焊制的可移动护栏 用钢筋焊制的孔口篦子2.3触电施工场地内一切电源、电器的安装和拆除，必须由持证电工操作；所有电器设备严格接地、接零和使用漏电保护装置； 电器安装后必须经验收合格方可使用 。照明电源采用 12V安全电压，灯具开关和桩孔内的电源线采用防水、防潮产品；水泵用防水的尼龙索作为受力绳具，严禁用电缆吊放水泵。2.4起重工具失灵不得用人工拉绳子运送人员或脚踩护壁凸缘上下桩孔。支架应稳定牢固 ，使用前必须检验其安全起吊能力 。桩 孔内必须放置软爬梯或设置尼龙绳 ， 并随挖孔 深 度增加放长至工作面 ,作为救急备用。四、常见安全问题和预防措施软梯2.5桩孔内涌水、涌砂每天开工前 ， 应将桩孔内的 积 水抽干 。在桩孔开挖过程中，出现局部涌水时，用钢护筒作护壁，并减短护壁高度，采取短开挖，紧护壁的方法施工；孔内抽水时，密切注意桩孔四周地表变化，预防下陷和坍塌。2.6桩孔内出现有毒气体致使人员窒息当 桩 孔开挖 深 度超过 5m时 ， 每天开工前应进行对孔内 有 毒气体的 检测，并用鼓风机 向孔内送 新鲜空气 5分钟 ， 使孔 内混 浊空气排出 ， 才准下人。2.7 人工挖孔桩过砂层及遇上层滞水时的施工措施针对人工挖孔桩特点，遇砂层可以采取促使护壁混凝土速凝的办法，即在护壁混凝土拌和时掺加适量速凝剂，速凝剂的掺量根据实际采用的品种、型号经实验室确定。四、常见安全问题和预防措施1、采用人工挖孔桩的原因出入段线明挖框架结构的围护结构采用 800 钻孔灌注桩加钢支撑的支方式，原方案采用长螺旋钻机干成孔后灌注混凝土的成桩工艺，但施工至嘉园路附近后因受以下因素影响，穿嘉园路部分以及嘉园路西侧废水沟附近的围护桩无法采用该种工艺施工：1、地面设施影响 嘉园路东侧有一块广告牌，广告牌长度约 10m（南北向），另外在路东侧和路以西废水沟附近各有南北向一条高压线，受其影响，该区域内的围护桩无法采用机械施工，为确保施工安全，拟采用人工挖孔的工艺成孔。五、明挖区间的人工挖孔桩施工2、 地面交通影响嘉园路主路宽度约 14m，若采用长螺旋钻机施工，施工时施工机械将占据很大的路面宽度，导致路面无法通行，而人工挖孔施工占用的施工面积较小，并且可以通过增加施工人员大大缩短占路时间，减小施工对交通的影响。3、地下管线的影响根据 “ 中国冶堪总局第一地质勘察院 ” 出具的物探报告，并结合现场实际测量，明挖隧道南侧区间地下管线主要存在于嘉园路下，分为 6种管线形式，给水、雨水、污水、煤气、电力、电信管线均为正在使用的。其中，煤气管线从城南嘉园引出；电力管线供两侧路灯使用；电信管线由三条电缆、两条光缆组成。在施工围挡范围内，共有四个井盖，分别为给水、电信、雨水、污水井盖。详见下 图。五、明挖区间的人工挖孔桩施工电信电力煤气给水施工过程中做好对施工区域及周围的地下管线的保护成为安全施工的重中之重。若采用长螺旋钻机钻孔以及其它的成孔方式很难确保地下管线的安全，同时对施工安全也存在着较大隐患，采用人工挖孔时遇到管线可以采取适当挪动桩位的方法保护地下管线，有效的满足了对地下管线保护和安全施工的要求。考虑到上述实际情况的限制，联系勘察报告描述并结合嘉圆路东西两侧机械成桩所掌握的地层情况，在成孔深度内无地下水影响，可以采用人工挖孔桩施工，故将该部分机械钻孔灌注桩施工改为人工挖孔桩施工。五、明挖区间的人工挖孔桩施工2、人工挖孔桩施工2.1工人经培训持证上岗，并将上岗证挂在孔口。五、明挖区间的人工挖孔桩施工依据经过专家论证的人工挖孔桩方案对操作工人进行培训做到持证上岗 上岗证悬挂于洞口2.2采用隔桩跳挖的办法以避免混凝土灌注对临近桩的影响，十字交叉法来控制桩位，经常测量孔径保证达到设计要求。五、明挖区间的人工挖孔桩施工跳桩开挖测量孔径2.3护壁的配合比和配筋情况人工挖孔深度范围内卵石层较厚，考虑到卵石层特点是较为松散，自立性差，为加强护壁安全性，在护壁中增加 8根 8 主筋， 6200 圆形箍筋。主筋握成弯钩上下钩结形成整体（详见护壁配筋图）。护壁形式采用外齿式护壁，作为施工用的衬体，以增加抗塌孔能力。混凝土采用 C25现场搅拌混凝土五、明挖区间的人工挖孔桩施工混凝土原材料计量o 2.4五、明挖区间的人工挖孔桩施工o 2.4设置操作平台，用来临时放置混凝土拌和料和灌注护壁混凝土。护壁混凝土振捣密实，上下节护壁间搭接 50mm。2.5拆模时间按 建筑桩基技术规范 6.5.7.5条