挖孔桩施工技术方案.doc

挖孔桩施工技术方案一、工程概况德上高速公路B5标段南坞右线大桥和南坞左线大桥位于上饶市玉山县临湖镇苏村。交通为陆路交通，有山间小路可以通达，交通条件较差。工点位于雪岭隧道前，地势左低右高，并跨越一条水沟，沟内基岩裸露，常年有水，此地段为陡坡路段，地形地势比较复杂，特别是德兴桥台位于山坡上，自然坡度约为20，上饶桥台位于农田内。根据钻探和地质调绘，桥址地基底层由填筑土及第四系全新统坡积成因的粉质粘土和震旦系皮园组的全、强、中风化炭质页岩及全、强、中风化钙质页岩。该段地下水较贫乏，主要为孔隙水及基岩裂隙水，地下水埋深0.86.6m。本桥址地形条件较好，无不良地质现象，无特殊性岩土，无软弱下卧层，地质环境稳定性较好。由于本桥台处地质条件较好，并且桩长在14m左右，同时本桥桥台处在山坡上和农田内，机械施工比较困难，根据我公司现有的施工机械设备、施工技术力量以及多年从事类似工程所积累的施工经验和成熟的施工工艺，本桥台桩基采用挖孔桩施工。二、机械、人员配置情况（1）、小卷扬机4台，鼓风机4台，空压机4台，风钻4台，配合人工42人。（2）、现场技术实验人员4人，现场管理人员4人，配置全站仪、水准仪各3台。三、施工工艺流程挖孔桩施工采用三班制连续作业。土层采用人工挖孔，岩层采用孔内小爆破施工，弃碴采用人工绞车提升，装载机装碴，5t自卸汽车外运至指定地点；C20钢筋混凝土护壁加强孔壁稳定；挂串筒灌注桩身混凝土（商品混凝土泵送灌注）。施工工艺详见“挖孔桩基础施工工艺流程图”。四、施工方案1、施工准备工作设备、人员、材料到场后，仔细研究桩位处的地层情况，根据设计单位提供的地质断面图，确定不同的厚度、性质，进而制定相应的成孔方法、护壁方案和安全措施，确保施工安全并满足设计要求。（1）平整场地清除坡面危石浮土，孔口四周做好排水沟，及时排除地表水，搭好孔口雨棚，合理安装提升设备；（2）布置好出碴道路；合理堆放材料和机具，使其不增加孔壁压力，不影响施工；（3）架设动力、照明线路及通风管。（详见挖孔桩施工示意图）（4）测量放样 根据基线控制点、高程点和桩位平面布置图，用全站仪测定桩位，并打入明显标记，并设放“米”字型护桩。基点做特殊专门保护。2、挖孔组织三班制连续作业，小卷扬机提升。挖掘程序视土层性质及桩孔布置而定。桥梁的桩基础除群桩宜对角开挖（避免间隔层太薄造成坍塌）外，其余桩孔可同时开挖。挖掘时，不必将孔壁修成光面，要使孔壁垒稍有凸凹不平，以增加桩的摩阻力。在挖孔过程中，须经常检查桩孔尺寸和平面位置，孔的中线误差群桩不得大于100mm,排架桩不得大于50mm，截面尺寸须满足设计要求。挖孔采用鼓风机和胶管通风，孔深超过10米时，应经常检查孔内的二氧化碳浓度，如超过0.3%，应增设通风设备。挖孔时若有水渗入，应及时支护孔壁，防止水在孔壁浸流造成坍孔。下孔人员必须配戴安全帽和安全绳，提取土渣的机具必须经常检查。降水措施：根据地下水位标高的不同，选择相应的降水措施。采用孔内降水，即用潜水泵直接进行孔内抽水。当孔内水量较多时，可同时开挖同排几个孔，以达到降水效果。护壁施工：一般采用混凝土护壁，根据地质情况，护壁方法也有所不同。护壁长度可设为1米，每开挖1米，即安装钢模，浇筑护壁混凝土。护壁厚度1015cm ,标号不低于桩身砼标号。若出水速度过大，每0.5米即浇筑护壁。对于个别特殊严重坍孔段，可根据安全情况，再酌情减短护壁长度，必要时，护壁采用钢筋混凝土，以防护壁坍塌。护壁施工过程中，每浇注一节护壁，必须用垂球校核桩的中心位置，以保证桩身竖直度。岩石爆破：孔内遇到岩层须爆破时，应专门设计，宜采用浅眼松动爆破法，严格控制炸药用量并在炮眼附近加强支护，以防止震坍孔壁。孔深大于5米时，必须采用电雷管引爆。导火线起爆时，导火线应做燃烧速度试验，据以决定导火线所需长度。必须打眼放炮，严禁裸露药包，对于软岩石炮眼深度不超过0.8米，对于硬岩石炮眼深度不超过0.5米。炮眼数目、位置和斜插方向，应按岩层断面主向来定，中间一组集中掏心，四周斜插挖边。孔内爆破后应先通风排烟15分钟，可采用铁桶生火防入孔底促进空气对流，有高压风管或电动鼓风机放入孔底吹风等措施，并经检查无有害气体后，施工人员方可下井继续作业。当孔深大于12米时，每次放炮后应立即测定孔内有毒气体浓度，无仪表测试时，可将敏感性强的小动物先吊入孔底考验，数分钟后取出观察，活动正常者，人员方可下孔施工。岩石段成孔，可不进行护壁，相对较软的岩石段可采用空压机配合风钻开挖成孔。岩石较为坚硬处，采用井底水下爆破开挖。但要注意在距孔底标高50cm以上的范围内停止爆破，采用人工开挖，以防止对孔底的扰动，影响基底承载能力。井下爆破除特别注意安全外，还应注意以下几点：（1）采用少药多炮的特点，防止超挖扩孔及爆破对孔壁的扰动；（2）打眼、放炮时孔内水位尽量降低，以便合理准确控制炮眼位置，以防超爆、超挖；（3）接近桩底设计标高（一般为50CM内）时，停止爆破，改用人工开挖，防止超挖以及对基底的扰动。（4）尽量避免瞎炮，如有瞎炮应按安全规程处理。浅眼松动爆破钻爆设计：（1）起爆方式：电起爆器起爆电雷管引爆（2） 起爆网路：采用塑料导爆管孔外微差起爆网路 （3）掏槽眼：采用1段非电毫秒雷管钻爆示意图 （4）周边眼：采用3段非电毫秒雷管钻爆设计参数如下表：装药不偶合系数K周边眼间距E（）周边眼最小抵抗线W（）相对距E/W周边眼装药集中度q(/m)256700.760.1（5）爆破要求：炮眼深度视岩层实际情况而定，硬岩层不超过0.4m，软岩层不超过0.8m，严格控制装药深度不得超过炮眼深度的1/3；孤石采用风镐凿除，孔内破碎；有水孔眼采用防水炸药。爆破时对炮眼附近的护壁采取防护措施：装药炮眼用编制袋装土覆盖；护壁表面用草袋覆盖；护壁混凝土强度未达到2.5Mpa时，不进行爆破作业，以防塌孔。孔口覆盖炮被，防止飞石伤人。（6）质量要求挖孔过程中经常检查孔身尺寸和平面位置；挖孔至设计标高后，进行清底，作到平整、无松碴、无污染，将孔底积水用污水泵排尽，安装钢筋笼，采用导管法灌注混凝土，插入式振捣器捣固，混凝土一次连续灌注完成。（7）成孔质量检验标准孔径偏差不大于+50mm、-0mm；孔底清理干净，孔深偏差不大于+50mm、-0mm；孔底垂直度偏差不大于0.3%；孔位偏差不大于30mm；3、终孔检查处理挖孔达到设计深度后，应进行孔底处理。必须做到孔底表面无松渣、泥、沉淀土。嵌入岩石层深度应符合设计要求。开挖过程中应经常检查了解地质情况，倘与设计资料不符，应提出变更设计。如地质复杂或开挖中发现不良地质情况（如溶洞、薄层泥岩、不规则的淤泥分布等）时，应钎探了解孔底以下地质情况是否能满足设计要求，否则应与监理、设计单位研究处理。清孔、检孔：挖孔在终孔和清孔后，应进行孔位、孔身检验。严格按照公路工程验标评定标准的要求。4、桩身混凝土灌注水下砼灌注：采用直升导管法水下灌注砼，以下主要介绍水下砼灌注的施工方案。灌注机具的准备：导管采用快速接头导管，导管分节长度应便于拆装和搬运，并小于导管提升设备的提升高度，根据桥的桩基长度，选择导管中间节和下端节导管的长度，下端节一般要做成尖端形。导管在使用前应做拼接、过球和抗拉及水密性水压试验。导管吊放时，应使位置居孔中，轴线顺直，稳步沉放，防止卡挂钢筋骨架和碰撞孔壁。导管顶部应设置漏斗，其上方设溜槽、储料斗和工作平台。储料斗和漏斗高度除应满足导管拆卸等操作需要外，并应在灌注到最后阶段时，能满足对导管内混凝土柱高度的需要。混凝土柱高度，在钻孔桩桩顶低于钻孔水面时，应比水面至少高出3米，在桩顶高于钻孔水面时，应比桩顶至少高出3米。钢筋笼制作及安装：钢筋笼采用点焊成型，现场集中制作。为保证钢筋有足够的保护层，在钢筋笼四周设钢筋耳环。吊装时为保证钢筋笼不变形，在笼内加设支撑，钢筋笼入孔后采取措施牢固定位，防止在灌注过程中发生掉笼或浮笼现象。钢筋笼根据其长度分段或一次成型掉入孔内。钢筋笼的具体固定措施：首先确定钢筋笼顶标高，确定吊筋长度，也就是固定钢筋笼基台木标高减去钢筋笼设计的桩顶标高，即为吊筋长度，因此要准确测量基台木标高。其次，埋设护筒前，要设计4个临时木桩，交叉确定桩位中心，安放钢筋笼时，钢筋笼也交叉确定中心，使钢筋笼中心与钻孔桩中心吻合即可。钢筋笼安装时应注意将检测钢管按设计要求与钢筋笼有效连接，防止浇注过程中检测钢管位移。水下砼的配制：a水泥的强度等级不宜低于42.5，b粗集料宜优先选用卵石，如采用碎石宜适当增加砼配合比的含砂率，集料的最大粒径不应大于导管内径的1/61/8和钢筋最小净距的1/4，同时不应大于40mm。c细集料采用级配良好的中砂。d砼配合比的含砂率宜采用0.40.5，水灰比宜采用0.50.6。e 砼拌和物应有良好的和易性，在运输和灌注过程中应无明显离析、泌水现象。灌注时应保持足够的流动性其塌落度为1822cm。f每立方米水下砼的用量不宜小于350Kg。灌注前，对孔底沉淀厚度应再进行一次测定。如厚度超过规定，可用前述喷射法向孔底喷射35分钟，使沉渣悬浮，然后立即灌注首批混凝土。首批灌注砼的数量应能满足导管首次埋置深度和填充导管底部的需要。砼拌和物运至灌注地点时应检查其均匀性和坍落度等，如不符合要求，应进行二次拌和，二次拌和时仍不符合要求时，不得使用。剪球，将首批混凝土灌入孔底后，立即测探孔内混凝土面高度，计算出导管内埋置深度，如符合要求，即可正常灌注。如发现导管内大量进水，表明出现灌注事故，应按事故处理方法处理。灌注混凝土时，导管埋入混凝土中的深度，一般宜控制在24米，在任何情况下，不得少于1米或大于6米。拔管前须仔细探测混凝土面深度，用测锤测探时，须由2人用2个测锤测，防止误测。灌注开始后，应紧凑的、连续的进行，严禁中途停工。在灌注过程中要防止砼拌和物从漏斗顶溢出或从漏斗外掉入孔底。使泥浆内含有水泥而变稠凝结，而使测探不准确。灌注过程中，应注意观察管内砼下降和孔内水位升降情况，及时测量孔内砼面高程，正确指挥导管的提升和拆除。导管提升时应保持轴线竖直和位置居中，逐步提升。如导管法蓝卡挂钢筋骨架，可转动导管，使其脱开钢筋骨架后移动到钻孔中心。在灌注过程中，当导管内砼不满，含有空气时，后续砼要徐徐灌入，不可整斗的灌入漏斗和导管，以免在导管内形成高压气囊，挤出管节间的橡皮垫而使导管进水。导管拆除动作要快，时间一般不超过5分钟。已拆下的管节要立即清洗干净，堆放整齐。当砼面升到钢筋骨架下端时，为防止钢筋骨架被砼顶托上升，可采取以下措施：（1）尽量缩短砼总的灌注时间，防止顶层砼进入钢筋骨架时，砼的流动性过小，建议使用缓凝剂。（2）当砼面接近和初进入钢筋骨架时，应该保持较深埋管，并徐徐灌入砼，以减少砼从导管底口出来后向上的冲击力。（3）当孔内砼面进入钢筋骨架12米以后，适当提升导管，减少导管埋置深度（不得少于1米），以增加骨架在导管底口以下的埋置深度，从而增加砼对钢筋骨架的握裹力。为确保桩顶质量，在桩顶设计标高以上应加灌一定高度，以便灌注结束后，将此段清除。增加的高度取0.51米。砼灌注到接近设计标高时，要计算还需要的砼数量（计算时应将导管内的数量估计在内）。在灌注即将结束时，由于导管内砼柱高度减少，超压力降低，而导管外的泥浆及所含的渣土稠度增加，比重增大。如出现砼顶升困难时，可在孔内加水稀释，并掏出部分沉淀土，使灌注工作顺利进行。在拔除最后一节长导管时，拔管速度要慢，以防桩顶沉淀的泥浆挤入导管下，形成泥心。水下砼灌注应做好灌注记录。挖孔桩桩身砼灌注：当孔内渗水量较少时，先抽干孔内积水，然后用窜筒进行水上混凝土空气灌注。这时的混凝土除桩顶以下2.0M范围内，需按常规方法进行振捣外，其他部分均靠其本身下落自动挤压密实而不用振捣。当孔内积水深度始终保持在10CM以上时，而又无法抽干，或当孔底渗入的地下水上升的速度较大时（每分钟上升速度超过6毫米），应视作水下桩，必须严格按照水下混凝土的规定进行。采用直升导管法水下灌注砼，具体施工方法与钻孔桩灌注施工方法相同。五、质量保证措施1、施工管理人员必须具有相应的专业技术职称或受过专业技术培训。2、各工种作业人员必须持证上岗，岗前进行培训合格者方能上岗。3、建立、健全岗位责任制，每项工作都有专人负责。4、机械、机具要定期保养，保证其满足施工要求。5、强化质量意识，建立以第一管理者为首的管理体系，做到全员参与管理。6、健全内部检查制度，提高工程检查的严肃性。7、加强与业主监理设计单位的密切配合，广泛听取意见，实现“四位一体”联合创优的质量管理格局。六、安全保证措施1、挖孔时注意施工安全，挖孔人员必须佩戴安全帽、安全绳，必要时搭设掩体。吊桶、吊钩、钢丝绳、卷扬机等机具，必须经常检查。挖孔工作暂停时，孔口罩盖。井孔安设牢固可靠的安全梯，便于施工人员上下。2、孔内放炮后，迅速用高压风管插入孔底通风，