人工挖孔桩技术方案及安全保证措施

四川路桥雅泸高速公路 C3 标第一工程处 人工挖孔桩安全技术方案 及安全保证措施 编制： 冯 东 审核： 冯 东 批准： 曹 忠 伟 四川路桥雅泸高速公路 C3 标第一工程处 二 00 八年四月二十五 2 目 录 一、工程概况 二、基本工作内容 三、施工机具 四、开挖方法 一土方开挖及支护壁模板 二浇筑护壁砼 五、安全措施 A安全技术措施 B孔口围护措施 C孔中防毒措施 D防触电措施 E防止孔壁坍塌措施 F防止孔壁涌水措施 g预防水淹安全措施 六、桩孔质量要求保证 人工挖孔桩技术方案及安全保证措施 雅泸高速公路 C3 合同段 3 人工挖孔桩技术方案及安全保证措施 一、 工程概况： 烟溪沟大桥；老虎石小桥；梅家湾大桥、代家坡大桥、代家坡中桥、南村坝 1 #、2#大桥、冷竹沟大桥跨越低谷和环山引水、民房、河沟，桥址两端位于山坡上 ，山坡陡峻，地形起伏较大，烟溪沟大桥左线（K30+785.97 K31+394.03 ）全长 6 08.06m，大桥右线（YK30+785.97YK31+390.43）全长 604.46 米，K31+090 烟溪 沟左线大桥共计桩基础 42 根，772.685 米，其中挖孔 180cm 共 4 根，36.685 米； 钻孔桩 220cm 共 20 根，432 米；方桩 18 根，304 米除 610 采用钻孔施工方案， 其余均采用挖孔施工方案。YK31+090 烟溪沟大桥右线大桥共计桩基础共 38 根，6 72.434 米，其中挖孔桩 180cm 共计 4 根，38.434m;钻孔桩 220cm 共计 12 根，248m ；方桩 22 根，386 米。桩最长桩 22m，最短桩 10m。共计 2890.238m，老虎石小桥 ；左线（K31+574K31+604 ） ，冷竹沟大桥为圣母庙隧道泸沽端左右分线上跨荥石 路及冷竹沟而设，桥位处上覆低液限粘土及松散（中密）卵石夹土。兰村坝 1#号 大桥为上跨斜坡路段及冲沟而设，因该路段斜坡较陡，填筑路堤坡脚伸出较远，稳 定性差，故采用桥跨方案。桥位处上覆松散（中密）卵石夹土及含乐低液限粘土。 兰村坝 2#大桥为上跨斜坡路段及冲沟而设，因该路段斜坡稳定性差，路堤设置困 难而采用可靠度较高的桥跨方案。代家坡大桥为上跨深沟而设，桥位处上覆含碎石 低液限粘土，下伏粉砂质泥岩。根据地质资料，场区内地层自上而下分为耕植土层 ，冲洪积层，坡积层，残积层，以及上泥盆系上统基岩。1、人工填土层：厚度 0.8 1.4m，平均层厚 1.1m。2、种植工：层厚 0.5m。3、冲洪积层。-2 漂石：厚度 1. 2m，层顶埋深 4.8m。4、坡积成因含乐低液限粘土：层厚 1.5m 以上， 5、松散（ 中密）卵石夹土，层厚 2.0m 以上。场区地下水由上部土层孔隙潜水和深部基岩裂 隙水组成，水位埋深受季节性影响大，各孔的混合地下水位埋深为 05.6m。该桥 处于缺水地区，机械钻孔无法解决施工用水，为加快施工进度，确保工期，结合各 方面的条件确定人工挖孔。 二、基本工作内容： 1、开挖前，对施工现场的管理人员、技术干部和作业人员进行施工技术交底 ，熟悉人工挖孔桩的如下施工程序：场地平整放线定桩位、放挖桩孔线挖第一 节桩孔的土方绑护壁钢筋支护壁模板浇注每一节混凝土护壁在护壁上二次 投测标高及桩位中心线安装活动井盖、 设置垂直运输架、安装电动葫芦（或卷 扬机、手摇辘轳） 、吊土桶、潜水泵、鼓风机、照明设施等第二节桩身挖土清 4 理桩孔四壁，核准桩孔垂直度和直径绑第二节护壁钢筋拆第一节护壁模板（混 凝土强度达 5 牛顿平方毫米）支第二节护壁模板浇注第二节护壁混凝土重 复第二节挖土、绑护壁筋、支模、浇混凝土工序循环作业，直至桩身设计深度检 查持力层后进行扩底对桩孔直径、深度、持力层全面检查验收清理虚土，排除 孔底积水吊放桩身钢筋笼就位浇注桩身混凝土。场地完成三通一平。各项临时 设施、动力、照明、通风、安全设施、施工机具、进场人员准备 30 人以上。 2、根据设计图纸进行纵横轴线放样，及复测工作。 3、用十字线将中心桩点引出护筒外 80cm，用水泥砂浆固定，并做好保护工作。 桩孔周边，用白灰撒线型。 4、所用的原材料，根据设计要求和规范规定进行检测。严格按试验室确定的配 合比施工。 5、采用 2 个班组，流水分班作业。 三、施工机具 1、卷扬机和提土桶,用于材料和弃土的垂直运输以及供施工人员上下工作使用 。 2、护壁钢模板。 3、潜水泵。 4、鼓风机、空压机和送风管。 5、镐、锹、土筐等挖运工具:若遇到硬土或岩石,尚需风镐、凿岩机钻孔。 6、插捣工具,用于插捣护壁砼。 7、应急软爬梯或软绳。 8、照明灯、对讲机、矿灯、电铃等。 四、开挖方法： 一土方开挖及支护壁模板 1、放线定位:按设计图纸放线,定桩位。 2、开挖土方:采取分段开挖,每段高度决定于土壁直立状态的能力,以 0.81.0m 为一施工段。开挖面积的范围为设计桩径加护壁厚度。挖土由人工从上到下逐段进 行,同一段内挖土次序先中间后周边;扩底部分采取先挖桩身圆柱体,再按扩底尺寸从 上到下削土修成扩底形。在地下水位以下施工时,要及时用吊桶将泥水吊出,当遇大 量渗水时,在孔底一侧挖集水坑,用高扬程潜水泵将水排出。 3、测量控制:桩位轴线采取在地面设十字控制网、基准点。安装提升设备时, 人工挖孔桩技术方案及安全保证措施 雅泸高速公路 C3 合同段 5 使吊桶的钢丝绳中多孔同时并排挖孔施工时，应采取间隔挖孔方法，相邻的桩不能 同时挖孔、成孔。必须待相邻桩孔浇灌完混凝土之后才能挖孔，以保证土壁稳定。 如孔壁土松软，护壁与孔壁的粘结力不够，可采用锚钉法固壁。孔壁松软滑落成凹 坑，应采取密集插板，在板后填稻草挤实或用钢护筒强迫下沉护壁法施工。心与桩 孔中心一致,以做挖土时粗略控制中心线用。 4、 孔内遇到岩层时，能用风镐挖除，用风镐凿岩至设计深度。极硬岩时，须 进行针对性爆破设计。 5、 地质层按规定取样，与设计地质入岩对比，符合设计要求。 二浇筑护壁砼： 1、桩孔护壁砼每挖完一节，经检查断面尺寸符合设计要求，报监理工程师检 验合格后，立即浇筑护壁砼，坍落度控制在 3050mm，壁厚不小 20cm，桩径小于 1.2 米的，平均壁厚不应小于 10 厘米；桩径大于 1.2 米的，壁厚要适当增加。护壁 应适量配筋，第一层护壁的竖筋应锚固在距孔边缘 50 厘米以外的稳定地层上。两 桩中心间距近的，可将两桩的竖筋连接到一起。松软（散）地层应加环筋，环筋为 直径 6 毫米的钢筋，间距 2030 厘米，每节竖筋应互相对应，连接在一起，采用 180回钩，回钩长度不得小于 10 厘米。保持护壁圆度和同心度，不许呈梅花形、 螺旋形。孔内如有漏水、漏沙的情况要进行处理后才能继续作业,确保孔壁稳定性。 2、设置操作平台,用来临时放置混凝土拌合料和灌注护壁混凝土用。 3、支设护壁模板：模板高度取决于开挖土方施工段的高度,一般为 1m。护壁中 心线控制,系将桩控制轴线,高程引到第一节混凝土护壁上,每节以十字线对中、吊大 线锤控制中心点位置,用尺杆找圆周,然后由基准点测量孔深。 4、浇筑护壁砼：护壁砼要捣实,上下壁搭接 5075mm,护壁采用外齿或内齿式; 护壁砼强度等级为 C25,厚度 150mm,护壁内等距放置 8 根直径 68mm 长 1m 的直钢 筋,插入下层护壁内,使上下护壁有钢筋拉结,避免某段护壁出现流砂、淤泥而造成护 壁因自重而沉裂的现象;第一节砼护壁高出自然地面 300500mm 左右,便于挡水和 定位。 5、 拆除模板继续下一段施工：护壁砼达到一定强度后(常温下 24 小时) 便可拆 模,再开挖下一段土方,然后继续支模灌注混凝土,如此循环,直到挖至设计要求的深度 。 6、 每节桩孔护壁做好以后，将桩位轴线，和标高测设在 护壁上口，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。随之进行修整， 6 孔深必须以基准点为依据逐根引测。保证桩孔轴线位置、标高、截面尺寸满足设计 要求。 7、成孔以后必须对桩身直径，孔底标高，桩位中心线，井壁垂直度等进行检测 ，并做好记录，报监理检验合格方可进入下套工序。 五、安全措施 A安全技术措施 1、 挖出的土方必须及时运走，井孔口周边 1m 范围内，禁止堆放土石方或材料 及杂物，且堆土高度不应大于 0.8m。 2、 井孔周边必须设置安全防护围栏，高度不低于 1.2m，围栏须采用钢筋牢固 焊制，正在开挖的桩孔停止作业或已挖好的成孔，必须设置牢固的盖孔板，非工作 人员禁止入内。 3、现场施工人员必须带戴安全帽,穿绝缘胶鞋,孔内有人时,孔上必须有人监督防 护; 井孔周边作业人、监护人员，严禁穿拖鞋、赤脚、酒后上岗作业。 4、 孔深挖至超过挖孔人身高时，在桩孔口或孔内装设靠周壁略低的半圆防护 板（网） ，并随着孔深增加而往作业面下引，吊渣桶上下时，孔下作业人员应避于 护板（网）下。 5、井孔内必须设置应急时使用的安全绳和软爬梯。 6、 井内人员必须乘专用吊笼上下，不得乘坐吊桶或脚踩护壁上下井孔。 7、井孔内外设置对讲机或低压电铃，便于上下联系，确保通讯畅通。 8、桩孔必须每挖深 0.4m0.9m，左右护壁，严禁只挖不护壁。 9、井底照明须用橡胶软电缆，不许有接头；采用 36 伏以下低压电源，直径 1.2 米以下有水的桩孔，应采用 12 伏电压，严禁采用 220 伏照明，工作灯应采用防水 带罩的移动式安全灯具或安全矿灯。 10、当孔深大于 5m 以上时，应向孔下通风，加强空气对流。必要时输送氧气 ，防止有毒气体危害。操作时上下人员轮换作业，桩孔上人员密切注意观察桩孔下 人员情况，预防安全事故发生。 11、当地下水量不大时，随挖随将泥水用吊桶运出，地下渗水量较大时，吊桶 满足不了排水，先在桩孔底挖集水坑，用高扬程水泵抽水。作业人员必须离开井孔 ，严禁人机同坑作业。随时观察井壁变化，遇到险情，全部人员应立即撤离井孔。 12、孔内实施爆破时，严格按照设计控制药量，及布眼。井下全部人员必须从 井孔内撤离;划定安全距离 ,设置警戒哨,闪电雷鸣时禁止装药、接线,施工操作时严格 按安全操作规程办事,爆破后向孔内强制输送清洁空气,排除有害气体,待有害气体排 人工挖孔桩技术方案及安全保证措施 雅泸高速公路 C3 合同段 7 完后方可下井。 13、孔内人工凿岩时，必须戴防尘口罩。 14、施工现场电源线路，必须按“三相五线”制，TN-S 系统要求布置，并按“ 三级配电” “二级漏电分级”分段保护。 15、各孔井用电必须分闸，严禁一闸多孔和一闸多用。必须一机一闸一漏一箱 进行敷设。 16、孔上电线、电缆必须架空。 17、电箱一律采用铁质电箱，电箱应有严密的防雨措施，安装位置合适，安装 牢固，进出线整齐，拉线牢固，熔丝不得用金属代替，箱内不得放其它物品。 18、现场电源线路及电气设备，由持证电工负责安装维护，经验收合格后，方 准投入使用。 19、施工现场所有设备和机具必须做好保护接零。 20、所有机械设备的传动部位，必须装设防护罩。 21、垂直起重设备必须经常性检修维护，保证机件能够运转正常，操作灵活， 按钮开关、减速器、钢丝绳、绳卡、吊钩、吊桶、吊笼等，不得带病作业。 22、 垂直起重设备支架应牢固，应能承受一定的冲击力不至翻倒，垂直起重设 备必须经检验合格后，方可投入使用。 23、孔桩开挖应交叉进行，正在开挖或已成孔而尚未浇灌砼的桩孔其 10 米半径 范围内不得同时开挖其它桩孔。 24、为了预防有害气体中毒和孔井内缺氧，每天作业前必须先检测或放鸟等方 法测试，如不符合要求应先通风充氧，符合要求方准作业。 B、 孔口围护措施 孔口四周必须浇筑砼护圈，并在护圈上设置围栏围护，应高出地面 0. 8m，如 图 1 所示。孔内作业时，孔口上面必须有人监护。挖出的土方应及时运离孔口，不 得堆放在孔口四周 1m 范围内，砼围圈上不得放置工具和站人。孔内作业人员必须 头戴安全帽、身系安全带，特殊情况下还应戴上防毒防尘面具。利用吊桶运土时， 必须采取相应的防范措施，以防落物伤人，电动葫芦运土应检验其安全起吊能力后 方可投入运行。施工中应随时检查垂直运输设备的完好情况和孔壁情况。 C、 孔中防毒措施 8 地下特殊地层中往往含有 CO、SO2、H2S 或其它有毒气体，故每次下孔前，必 须对桩孔内气体进行抽样检测（可用快速检测管），发现有害气体含量超过允许值 时，应将有害气体清除至化学毒物最低允许浓度的卫生标准，并采用足够的安全卫 生防范措施，如设置专门设备向孔内通风换气（通风量不少于 25L/S）等措施，以 防止急性中毒事故的发生。人工挖孔作业一旦发生人员中毒、窒息等事故，必须在 现场按应急措施规范要求实施抢救，根据情况及时送医院进一步抢救治疗，并报当 地建设行政主管部门和劳动、卫生部门，以便采取相应措施。 D、 防触电措施 施工现场的一切电源、电路的安装和拆除必须由持证电工操作。用电设备必须 严格接地或接零保护且安装漏电保护器，各桩孔用电必须分闸，严禁一闸多用。孔 上电缆必须架空 2.0m 以上，严禁拖地相埋压土中，孔内电缆、电线必须采用护套 等有防磨损、防潮、防断等保护措施。孔内照明应采用安全矿灯或 12V 以下的安全 灯。孔中操作工应手戴工作手套，脚穿绝缘胶鞋。 E、 防止孔壁坍塌措施 在熟悉地质条件的基础上，开挖桩孔时原则上要设置砼护壁或钢护筒护壁，特 别是直径在 1.2m 以上的桩孔。砼护壁每节高 1m，厚约 0.1m，可加配适量钢筋，砼 强度等级不低于 C20。一般每天挖 1m 深立即支模浇筑快硬砼，第二天继续施工。 扩底桩孔应做到： （1）当孔底扩头可能会引起孔壁失稳时，必须采取相应的措施，经企业技术 负责人审批签字后方可施工； （2）已扩底的桩孔，要及时浇灌桩身砼或封底，不能尽快浇灌砼的桩应暂时 不扩底，以防扩大头塌方。 人工挖孔桩开挖程序，应采用间隔挖孔方法，以减少水的渗透和防止土体滑移 ，防止在挖土或冲抓土成孔过程中因邻桩混凝土未初凝而发生窜孔现象。单桩挖孔 应先中间后周边，并按设计桩径加 2 倍护壁厚度控制截面。 孔内一般不宜放炮，以防震塌土或震裂护壁造成事故，根据地质状况需爆破的 ，严格执行有关的爆破规程。 人工挖孔桩技术方案及安全保证措施 雅泸高速公路 C3 合同段 9 F、 防止孔壁涌水措施 当相距 10 米以内的邻桩正在浇灌混凝土或桩孔积水很深时，要考虑对正 在挖孔桩的危险影响，一般应暂停施工，人不准下孔。随时加强对土壁涌水情况的 观察，发现异常情况应及时采取处理措施。采用潜水泵抽水时，基本上抽干孔中积 水后，作业人员才能下至孔中进行挖土。地下水丰富时，可将中间部位桩孔提前开 挖，汇集附近的地下水