人工开挖斜桩施工工法.doc

人工开挖斜桩施工工法(ZJ1GF07998) 本工法是在总结我公司施工的石家庄电视塔62度大直径超长斜桩施工经验基础上形成的。经河北省科学技术情报研究所查新，该技术在国内文献中未见报道，达到国内领先水平。1特点 1.1人工挖斜孔对孔深、斜度容易控制，随时可以掌握进尺，孔径，偏差较小。桩孔质量容易保证，也便于检查、验收。 1.2采用护壁桩护壁，先护壁后掘进，安全可靠。同时，由于护壁桩的锚固作用，其与桩共同作用时，可提高桩的承载力。 1.3桩端承载力和周侧摩阻力大于机械湿成孔。 1.4桩底无沉渣，清孔干净。 1.5孔内下钢筋笼和灌注砼有问题时，可以直接观察看情况，进行人工修正。2适用范围 本工法适用于无地下水或水位较深，土质较好的稳定地层(包括砂层)，也适于姜石、卵砾石含量较高的复杂地层，不适合流塑、水位较浅、液化地基及岩石层。3工艺原理 本工法的工艺核心部分主要有两部分内容： 3.1护壁采用阶梯模板及护壁桩护壁。护壁桩护壁先护壁后掘进，速度快且安全，可顺利穿越砂层和小砾石层。在遇到卵石量多且粒径大地层，采用短模板现浇护壁法。 3.2斜孔的斜度测量控制方法采用“巷道三线法”跟踪腰线测量控制的方法。4工艺流程及操作要点 桩孔定位桩口开挖护壁斜孔护壁人工斜孔掘进掘进测量控制斜孔验收钢筋安放定位砼浇注 4.1桩孔定位按施工平面布置图放好孔位(桩位)，每孔中心做好标记。 4.2桩口开挖护壁 桩位开挖时，做好“十字线”，四个锚钉拉线找中心点。开挖1m时做好孔口现浇护壁，护壁墙出自然地坪200300cm，防止雨、雪水进入孔内，同时防止其它物品滚入孔内伤人。 4.3斜孔掘进护壁 4.3.1护壁桩护壁。斜孔的连续护壁采用护壁桩1922根(如图4-3-1所示)，为防止护壁桩孔坍塌采用跳打法。 先用洛阳铲成孔孔深1.81.9m下锚杆体灌注细石砼绑扎桩顶圈梁灌注砼使砼凝固到一定强度拆除模板 第二次开始掘进从第一层杆圈梁上端算起开始挖土，当掘进至第一层锚杆还埋入土中300mm左右时，清理好底平面，继续进行上述工作程序。每打一次桩顶圈梁后进行测量校对是否偏离，每次开挖应用经纬仪测量核对倾角和方位角。 人工挖桩从井内运送出来的土方应远离孔口，便于工作和施工安全。斜孔掘进中严禁超挖，以避免底部护壁桩裸露，发生危险。图4-3-1 4.3.2阶梯现浇护壁。人工挖掘到有大块胶结砂岩层、高含量卵砾石层时，洛阳铲不能成孔，不能下锚杆，卵石坍塌严重，边将卵石掏出，边插入钢筋挡住石块下落，进尺缓慢，当掘进0.5m时支模板灌注砼，即缩短现浇护壁长度。工艺流程为：将卵石掏出插入钢筋挡住石块缓慢掘进掘进0.5m时支模板浇筑砼待砼达到一定强度时除模板 4.3.3为了加快速度和保证施工安全，尽量缩短护壁工序所需的时间，护壁砼用的水泥采用快凝快硬水泥。 4.4掘进测量控制采取“三线法”标定斜孔中腰线指示掘进，具体作业程序： 4.4.1井口位置O1的标定见图4-4-1。在标定井口位置O1时，先标定其测站点E(O1E半径R)，方向点F(O1F孔设计孔深)，使EO1F三点在同一设计方位线上。破土前标定孔口中线点c1、d1和腰线点a1、b1，使O1b1=O1h1=R，O1c1=O1d1=S=R/sina,各点打入钢筋头固定，并用水准仪抄平。在开挖23m以内，用坡度板控制腰线。图4.4.1掘进测量控制示意K：理论仪器高i：实际仪器高，EO1不同高时应加高差改正E：测站点F：定向点R：腰线点至斜孔中心线的水平垂距S：中线点至中心线的水平距离d：斜孔倾角a=62：按倾角d测设的点应加的改正数=(Ki)ctga 4.4.2掘进过程的斜度控制。在E点安放经纬仪，量取仪器高i计算改正数值，照准F点，竖盘对准倾角a，十字线中心瞄准孔底小钢尺面O2处读数(沿视线方向水平放置一小钢尺)，然后加入改正数值，求得O2点(掘进面上的孔中心点)。紧接着在O2点前后按距离标定中线点c2、d2，再将十字丝中对准O2点，并通过O2点拉一线绳，左右移动，使其与横丝准确重合后，向两侧量取半径R，用铁钉固定。即在腰线点a2、b2，用线绳连接腰线a1a2、b1b2、c1c2，即可准确反映出孔壁偏斜状况，使施工人员及时修正孔壁，铲除挡线土，沿三条线方向掘进。每进尺23m测量一次。遇不稳定地层，每挖深0.5m1m测量一次。 斜孔终孔后，由有关各方共同对方向、倾角、桩底情况、直径等进行验收。 4.5钢筋笼子下入 4.5.1钢筋绑扎符合施工规范要求。 4.5.2斜孔下笼子，在孔下侧放一根钻杆直通孔底，笼子沿钻杆下滑到底，钻杆直径与钢筋笼保护层厚度相同，钻杆随桩砼浇筑而撤掉。 4.6斜桩砼灌注斜桩采用高坍落度砼，经溜筒送到孔底，边浇筑边振捣边提拔溜筒。5材料 钢筋：、级钢。 水泥：硅酸盐水泥或矿渣水泥，用于桩身砼。 快凝快硬水泥：初凝时间不小于10s，终凝时间不多于60s，用于护壁。砂：中砂。 石子：510mm、1020mm两种规格。6机具设备6.1 6.1 主要机具(表6.1)机具名称型号用途电动铰车11.5t土方提升电动气泵送风汽车吊16t吊装钢筋笼电焊机钢筋焊接对焊机钢筋对焊运土车及道轨土方垂直运输 6.2其它常用工具： 短锹、镢头、镐、洛阳铲、胶皮斗、灌浆漏斗、护壁用模板。7劳动组织及安全 7.1劳动组织。人工挖孔每工作班3人。2人轮流换班挖土和地面警戒看守，1人开电动绞车并负责输氧气。专设护壁班组，人员视工作量大小而设，但每一桩孔作业人员不少于2人。 钢筋班、砼班人员视工作量大小而设、专设电焊工、对焊工。 7.2安全措施 7.2.1建立健全安全保证体系，加强对上岗人员的安全教育。 7.2.2认真做好安全防护工作，在挖桩现场周围设置防护栏杆和警示牌，运输车辆要按规定的场内道路行驶，孔口、孔下设置防坠物入孔的遮挡装置。 7.2.3人工挖孔必须配备空压机，气泵等送风设施，定时给孔内送风。隔班作业的桩孔必须先送风后下人。 7.2.4桩孔护壁用砼必须按配比制作，以保证其强度安全可靠。孔口护壁要高出地坪2030cm。当护壁砼没有达到一定强度时，不准下孔作业。 7.2.5桩孔下挖10m后，必须装安全灯泡照明，孔内照明用12V低压电源，每下挖10m应增加一个灯泡。 7.2.6电动铰车刹车装置必须灵敏可靠。 7.2.7井下作业人员在斜孔应登滑道横筋上下，严禁乘运土车升降。 7.2.8斜孔开挖应隔孔开挖。8质量标准 8.1人工挖孔孔的斜度不大于5。 8.2成桩后的中心相对于设计桩位中心偏差，任何方向均不得大于50mm。 8.3桩径偏差不得大于50mm。 8.4砼护壁的强度等级不低于桩身砼强度等级。阶梯现浇护壁，其厚度不应小于100mm。 8.5检查成孔质量应尽快安装钢筋笼和浇筑砼。 8.6钢筋制作，安装和砼搅拌应按国家现行标准规定操作及验收外，还应达到下列要求： 8.6.1钢筋笼在制作时，应每隔23m设置一道加劲箍筋。 8.6.2钢筋笼外侧应按设计要求设立，保证砼保护层厚度的导向架。 8.6.3砼除了满足设计强度外，尚应具有良好的流动性，其坍落度宜为202cm。砼按规定应留置试块。 8.6.4桩砼浇注到顶部时，应超过设计高度50100mm，等基坑开挖时，再行凿除，以确保桩顶质量。 8.7桩的质量检验 8.7.1检查钻孔和现场砼灌注记录，以确定成桩质量。 8.7.2每根桩的砼块的28d抗压强度应不小于设计的规范要求。 8.7.3桩身的完整性，可根据有关规范进行无破损试验。 8.7.4单桩轴向承载力检验，按规范及设计要求进行。9效益分析 利用本工艺方法进行人工挖斜桩，成孔的斜度、几何尺寸等指标，较机械钻孔更容易保证。由于采用锚杆和阶梯现浇护壁方法，使得人工挖孔更加安全可靠。桩端无沉渣，桩承载力可大大的提高。另外，人工挖斜桩较机械钻孔成本降低3040。采用斜桩的基础承台，根据受力计算还可取消基础梁，故而具有推广价值。经济和社会效益显著。10工程实例 石家庄电视铁塔高280m，塔基由四个基础