锦赤铁路挖孔桩施工技术方案.doc

锦赤铁路挖孔桩施工方案中铁十四局集团有限公司锦赤铁路ZH-04项目部2009年8月 8 目录1、施工准备21.1 平整场地21.2 施工测量31.3 挖排水沟、搭设雨棚31.4 安装提升设备32、挖孔32.1 开挖方法32.2排水42.3人员配备和进度43、护壁支护44、成孔检查55、灌注桩身混凝土56、 安全措施6挖孔桩施工技术方案新建铁路位于辽宁省锦州、葫芦岛、朝阳地区和内蒙古赤峰地区。线路起自锦州港港口站，经辽宁省锦州市、葫芦岛市，跨沈山铁路、京沈高速公路和秦沈客运专线，跨小凌河进入朝阳市，沿锦朝高速公路和正在修建的朝赤高速公路，跨老哈河进入内蒙古自治区赤峰市，跨京通铁路后沿赤峰市北侧至终点赤大白线大木头沟站（K15+900）。线路全长约287.725km。本标段主要结构物有：特大桥10座，总长9410.605m；大桥10座，总长3306.89m；中桥2座，计203.41m；小桥2座，计244.1m2。桥梁基础形式有钻孔桩基础、挖孔桩基础、挖井基础、明挖基础，墩身形式有实体墩和空心墩，孔跨结构除预制梁外，跨205省道特大桥为36-32m 简支梁+(32+48+32)m连续梁桥，跨朝赤高速大桥为8-32m简直梁+1-(40+56+40)m连续梁桥，连续梁桥采用挂篮悬臂施工；其余桥梁均为16m跨、24m跨和32m跨的简支梁。 表1 特大桥、大中桥结构型式统计表主要梁体结构桥梁名称及中心里程孔 跨 结 构墩 台形 式基 础形 式连续梁特大桥跨S205特大桥DK124+302.636-32m +(32+48+32)m 实心墩空心高墩钻孔灌注桩、明挖基础简支梁大桥墨白子大桥DK126+883.174-32m简支梁实心墩钻孔灌注桩、明挖基础吕家窝铺大桥DK127+381.147-32m简支梁实心墩钻孔灌注桩、明挖基础跨朝赤匝道大桥DK128+583.711-24m +14-32m 实心墩钻孔灌注桩、明挖基础连续梁大桥跨朝赤高速大桥DK129+468.798-32m+1-(40+56+40)m 实心墩钻孔灌注桩、明挖基础简支梁大桥上水泉大桥DK130+745.3012-32m简支梁实心墩钻孔灌注桩、明挖基础简支梁特大桥卧佛头沟特大桥DK133+371.0826-32m简支梁实心墩空心高墩钻孔灌注桩、明挖基础简支梁大桥小塔子沟1#大桥DK134+362.075-32m简支梁实心墩钻孔灌注桩、明挖基础小塔子沟2#大桥DK134+789.107-32m 简支梁实心墩钻孔灌注桩、明挖基础小塔子沟3#大桥DK135+388.4512-32m简支梁实心墩钻孔灌注桩、明挖基础简支梁大桥洗矿厂特大桥DK136+270.6319-32m简支梁实心墩空心高墩钻孔灌注桩、明挖基础哈拉海沟特大桥DK137+579.7351-32m简支梁实心墩空心高墩钻孔灌注桩、明挖基础简支梁大桥大苇山沟大桥DK148+260.014-32m简支梁实心墩钻孔灌注桩、明挖基础简支梁特大桥老虎山河特大桥DK149+86346-32m简支梁实心墩空心高墩钻孔灌注桩、明挖基础四家子特大桥DK151+836.417-32m简支梁实心墩空心高墩钻孔灌注桩、明挖基础嘎南沟特大桥DK157+860.0220-32m简支梁实心墩钻孔灌注桩、明挖基础简支梁大桥西房身大桥DK159+129.019-32m简支梁实心墩钻孔灌注桩、明挖基础下东北沟1#特大桥DK161+087.0221-32m简支梁实心墩钻孔灌注桩、明挖基础下东北沟2#特大桥DK162+210.2016-32m简支梁实心墩钻孔灌注桩、明挖基础曹家烧锅特大桥DK165+17328-32m简支梁实心墩钻孔灌注桩、明挖基础简支梁中桥大南山中桥DK167+287.023-32m简支梁实心墩钻孔灌注桩、明挖基础东山中桥DK168+544.015-16m简支梁实心墩钻孔灌注桩、明挖基础正线特大桥、大中桥总计13165m。锦赤铁路ZH-04标段共有桩基础2206根，合计47712延米，其中直径为100cm的桩基础347根计6162.5延米，直径为125cm的桩基础1431根计29961延米，直径为150cm的桩基础428根计11588.5延米。桩基础采用冲击钻孔、旋挖钻孔和人工挖空的成孔方式，以冲击钻孔为主，地质条件允许部分采用旋挖钻成孔，对部分不能采用钻机施工的桩基拟采用人工挖孔桩施工。1、施工准备1.1 平整场地 开挖前，清除桩基周围的地表附属物、浮土及一切不安全因素，平整场地要因地制宜，即不宜大量开挖土石方，又不影响邻近的构筑物施工，在陡坡方向可采用开挖平台的方式来扩大场地，四周应做好临时防护栏杆及醒目标志。1.2 施工测量 测量班通过导线控制点测放桩基位置，施工队根据桩位引出护桩，护桩位置尽量位于正交的连线上并不受挖孔桩施工影响处,第一节段护壁完成后及时引到护壁混凝土上，以便控制挖孔垂直度及孔径尺寸。第一节护壁完成后需要对桩孔位置进行复测，然后再进行下一节护壁施工。挖孔桩的孔底高程通过设置在第一节护壁混凝土顶上的高程点向下反算得出。1.3 挖排水沟、搭设雨棚 为了防止雨水浸入桩孔,应在孔口上搭设雨棚（必须与提升设备相适应），并于孔口四周1米的位置挖好排水沟，若有经常性地面水，排水沟应作防渗铺砌。1.4 安装提升设备 挖孔桩出碴，采用自制绞车作提升设备。安装提升设备时，首先要考虑进料出渣方便灵活，拆装容易，还应注意到吊斗容量与起重能力的匹配，起重安全系数应大于3倍。挂钩及吊头活门既牢固而又有保安措施。人员上下应另设绳梯与安全绳。1.5 布置出渣道路弃土地点应离孔口10m以外，因此在井口卸渣处应做车道，并要求这些道路能兼用于下钢筋笼与混凝土灌注。2、挖孔2.1 开挖方法 首先在原地面开挖桩孔，开挖孔径比设计大30cm。浇注桩孔第一节护壁混凝土，为了挖孔人员安全，井口护壁混凝土比原地面高出2030cm ,护壁混凝土强度达到70%后，再进行开挖施工。挖孔深度大于10m时，桩底应进行机械通风，保证孔底的氧气含量，确保施工人员的人身安全。挖孔的中线误差不得大于50mm，截面尺寸必须满足设计要求。在开挖过程中，若孔内或孔底地质情况与设计资料相差较大时，应及时做好记录并上报项目部，考虑变更设计。挖掘时，不必将孔壁修成光面，要使孔壁稍有凸凹不平，以提高桩的承载力。孔底必须平整、无松渣、无松动石块，嵌入岩层深度应符合设计要求（即嵌入风化线以下深度不小于3.0m）。开挖时遇有孤石或岩层，严禁裸露药包爆破，以免震坏支撑造成孔壁坍塌，本着小型浅眼松动爆破原则，软岩层炮眼深度不超过0.8m，硬岩层不超过0.4m。炮眼数目位置及斜插方向，应按孔底岩层情况决定。 根据实际经验炮孔深度一般 h=(0.71.1)D （D为挖孔桩直径）。直径为 1.25 m的桩共布 8 个孔，其中中心掏槽孔 3 个，孔深 1.1m，单孔装药量为 300g ；周边孔 5个，孔深 1.0m，单孔装药量为 150g。每次用炸药1650g，用导爆雷管8枚。2.2排水 孔口四周的排水沟除截住地表水外，还能及时排出孔内抽出的地下水，防止孔口积水渗透加大壁侧压力而坍孔。孔内渗水量不大时，可用桶提升排出；若水量较大采用潜水泵抽水， 2.3人员配备和进度 挖孔时单孔每班作业人数2人，其中孔内挖桩1人，孔外提升及配合1人，其他木工、电工等跟班配备，不限定在一个桩孔工作。单班连续作业土质层平均日进度一般控制在1.02. 0m，石质日平均进度控制在0.51.0m。3、护壁支护护壁模板分为三至四块，每两块之间用螺栓连接，模板内部设木支撑，模板表面不需光滑平整，以利于与桩体混凝土联结。桩孔每挖掘1.0m深时，清除好孔壁四周松动的石块、土块，定好桩位中心，支好护壁模板（模板一定要定位牢靠，不偏位），经检查合格后浇筑砼。砼采用细石速凝砼，强度等级采用C20，现场采用滚筒搅拌机拌和，入模坍落度控制在140mm左右。砼从护壁齿孔处浇筑，人工插捣并以锤击模板振动配合以确保砼密实。模板上口砼厚度为15cm，下口砼厚度为10cm。当砼强度达到70%设计强度以上再进行下节开挖施工，循环作业直至设计孔底；挖至设计孔底时，必须做到孔底平整，无松渣、杂物。为加快施工进度，护壁混凝土中可适当掺加早强剂。序号项目允许偏差检验方法1孔位中心100mm测量检查2倾斜度0.5%4、成孔检查挖孔达到设计深度后，应及时进行孔底处理，必须做到无松渣，淤泥等扰动软土层，使孔底情况满足设计要求。 挖孔桩挖孔允许偏差和检验方法5、灌注桩身混凝土5.1 在干燥无水或有少量渗水时，一般规定为渗水速度6mm/min，可采用一般灌注方法施工。混凝土由拌合站集中拌合，拌合前各种配料严格按选定的配合比自动计量配料，并根据施工需要掺加高效缓凝减水剂，以保证砼有足够坍落度和良好的和易性。灌注混凝土时用串筒，串筒应对准中心，避免混凝土分散落下发生离析。开始灌注时， 孔底积水深度不宜超过5cm，灌注的速度应尽可能快，使混凝土对孔壁的侧压力大于渗水压力，以防水渗入孔内，影响桩身强度。如桩孔地层渗水量大，可在孔内灌水，使孔内水位高出地下水位，采用水下混凝土灌注法施工。5.2 桩顶2m以下灌注的混凝土，依靠自由坠度捣实；2m以上灌注的混凝土用50振捣器进行捣实。5.3 孔内混凝土应尽可能一次连续灌注完毕，混凝土灌注高于桩顶设计标高30cm，灌注结束后，应立即将表面已离析的混和物和水泥浮浆等清除干净。5.4水下混凝土灌注法1) 导管直径采用300mm钢导管，上、下节用法兰盘联结，使用前经水密法及抗拉强度试验合格后，分段拼接，吊车吊入孔内拼成整体。导管上部安装储料漏斗，漏斗容量按导管埋深1米，下部悬空0.4m控制，计算混凝土方量为2.5方。首批混凝土隔水栓采用钢制提阀式堵口钢挡板，灌注采用罐车和吊车配合导管完成。2) 首批混凝土拌和物下落后，混凝土应连续灌注不得中断。为保证灌注过程连续进行。3) 混凝土灌注过程中导管应始终埋在混凝土中，严禁将导管提出混凝土面，导管埋深26m，并随时检查孔内砼面的位置，掌握好拆除导管时间。4）为防止钢筋笼上浮，浇注混凝土前，应将钢筋笼固定在孔位护筒上。5）混凝土灌注中应经常测定上升高度，当达到规定标高时，经测定确认符合要求后方可停止灌注。6) 混凝土灌注高度要高出设计桩顶标高50100cm，以保证桩头混凝土的质量。5.5 施工资料 挖孔记录资料每天填写，每天挖孔进度应项目部技术员。6、 安全措施人工挖孔过程中，高处坠落、坠物、坍塌、中毒和窒息、透水和淹溺、 触电、 爆破等事故时有发生。为有效杜绝人工挖孔桩工程安全事故的发生，确保安全生产，应注意以下事项：6.1 建立和健全制度 （1）、建立交接班制 必须交清施工中存在的问题，提出下班应注意事项；（2）、建立呼应制度 井孔上下随时呼应，以防下面发生意外，上面不知道；（3）、健全放炮制度 严格遵守爆破操作规程，孔深超过10时，应增设通风设备，并经常检查孔内二氧化碳浓度，确保工人的安全，否则不能施工。放炮通风排烟后，工人下孔前，必须检查孔内有害气体浓度，以防中毒。6.2、由于存在湿陷性黄土地段，必须注意稳定桩孔周围边坡和加强防止坍塌的措施。6.3、挖孔工人必须配有安全帽、安全绳，系好安全钩，必要时应搭设掩体。6.4、孔口护壁应高出地面30cm，以防止土、石、杂物等滚入孔内伤人。6.5、挖孔工作暂停时，孔口必须罩盖，并设立安全警示标志，防止人员坠入孔内。6.6、挖孔过程中，还应经常检查孔内的二氧化碳含量，如超过0.3%或孔深超过10米时，应采用机械通风。 6.7、每天开始作业前及施工中，现场的作业人员都应配合项目部安全员认真检查提升架的辘轳轴、支架、吊绳、挂钩、保险装置和吊桶（或土筐）、刹车制动等设备和工具是否完好无损，防护设施是否安置到位和正确牢固可靠，发现问题时及时向项目部安全负责人报告，并在修复及设备试运行正常完好后方准许正式使用。6.8、装料时，吊斗不能装得太满，防止洒落碴块伤人。6.9、孔内运出的土石碴料应堆放在孔口安全范围以外的地方并及时清理出场，在孔口周边1米范围内不得堆放杂物，保持作业场所整洁。6.10、作业孔口保证有人配合作业，不得随意变换。当孔下有人作业时，孔上作业人员不得擅自离开岗位，应密切注意孔下作业状况，并做到与孔下人员轮换作业。6.11、孔内作业人员在作业过程中，应随时注意孔内的各种变化情况，如地下水、流砂、流泥、塌方、孔圈护壁