人工挖孔桩位桩基施工方案.doc

桩基施工方案1.1 工程概况本工程设计共布置5个靠系船墩，靠系船墩中心距为40454540m，桩基础位于系船墩钢筋混凝土承台板下部，每个承台基础下布置9根1400mm钢筋混凝土（C30）嵌岩桩，合同工程量清单中桩基平均桩深为8.4m，共45根桩，总进尺376.6m。具体工程量详见表（暂与合同工程量同）1-1。表1-1：灌注桩基工程量表序号项 目 名 称计量单位工程数量1灌注桩1400平均桩深8.4m强风化岩 C30砼m121.52灌注桩1400平均桩深8.4m中风化岩 C30砼m204.13灌注桩1400平均桩深8.4m微风化岩 C30砼m511.2 施工方法1.2.1 施工方法选择（1）嵌岩桩需深入微风化花岗岩，使用冲击式钻机在该地层中施工工效极低，直接影响关键线路工期。根据我公司2002年在“三峡左岸50万伏高压输电线路（枢纽内）基础人工挖孔灌注桩工程”施工中取得的经验（最大孔深52m、最大孔径2.5m），因该工程地质条件与本项目相似，地下水情况亦基本相同，故在本工程中采用人工挖孔方式具有相当程度的可行性。（2）本项目1#、2#墩台临近江面，桩基施工难度最大，从两墩台承台开挖揭露地质条件来看，桩基位于坚实的强风化花岗岩原状土上，有少量地表渗水。在人工挖孔时通过采用桩孔钢筋混凝土护壁，配备与渗水量相匹配的抽水机，就能有效保证人工挖孔的顺利实施。（3）在人工挖孔时，通过制定详尽的安全技术措施并督促落实，对挖孔人员进行安全交底，落实安全生产责任制，就能将人工挖孔的安全风险降到最低。（4）人工挖孔桩在全、强风化层中每天能完成1m，在中、微风化层中，以钻爆方式开挖每天能完成70cm以上。本标段桩长平均深度以9m计算，大约15天就能完成桩基挖孔，施工工效比冲击钻提高近一倍，不仅能保证关键线路工期，还能为下道工序腾出充裕时间。（5）综上所述，本工程桩基础施工采取人工挖孔的方法。但为防止人工挖孔不成功造成节点工期无法实现，选择最先具备挖孔条件的1#、2#墩台施工，这样既不占用计划线路工期，又能达到试验目的。同时密切留意整个施工过程，发现问题及时解决，若7天内无法顺利挖孔，即联系调用冲击钻机施工。1.2.2 桩基施工总体程序（1）本标段共5个承台，因上游侧的1#、2#墩台土方开挖量小，可在4月19即开始人工挖孔成桩试验。下游侧3个墩台待相应部位土石方开挖完成后，三个作业面同时施工。（2）同一墩台的人工挖孔桩分三个小组作业，每小组分别负责3个桩孔挖孔作业，即：在一个桩孔护壁未拆模时（或石方爆破通风散烟时），开挖另一桩孔，如此循环流水作业。1.2.3 施工工艺人工挖孔桩施工工艺如下图1-1所示。通风、抽水桩位放样与承台开挖开挖桩顶第一节土方支模浇筑第一节护圈设置垂直运输、通风、照明设施重复挖孔、护壁作业至设计深度检查持力层后清孔桩孔验收钢筋笼安装浇筑桩身混凝土制作钢筋笼制、输混凝土图1-1 挖孔桩施工工艺流程图不合格合格1.2.4 施工方法（1）桩位放样依据业主提供的测量控制点，布设施工测量控制网，经校核无误后，按照设计图纸测定桩位轴线方格控制网和高程基准点。放样时以长300500mm的木桩或铁钎打入地下标定桩孔的中心，出露高度5080mm，中心偏差不得大于50mm。（2）承台开挖由于桩顶标高在137.0m以上约1020cm，而承台顶标高在140.0m，土方须往下开挖至137.0m附近。土方开挖采用1.1m3反铲随挖随放，D85推土机集料推平至填筑区域。因1#、2#墩台临近江边，地下水位基本与江面齐平，此部位承台只能开挖至139.0m，保持井口高于地下水位。3#5#墩台承台距江边较远，可视承台开挖揭露情况确定人工挖孔桩施工顶面高程。（3）井圈砌筑为防止桩孔周围土石滚入孔内造成安全事故，也为了防止地表水流入桩孔，同时考虑将井圈作为绞盘（孔内出碴使用）的支承平台，需在挖孔前砌筑井圈。井圈采用红砖砌筑，并沿砖缝预埋插筋与第一圈护壁砼连接。井圈壁厚不少于25cm，内外侧水泥砂浆抹面，顶面高出施工基面1520cm。在第一节井圈的上口作桩位“十”字控制点，该井圈的中心线与设计轴线的偏差不得大于20mm。（3）桩孔开挖全风化花岗岩层自上而下逐层用镐、锹开挖，强风化花岗岩层用风镐撬挖。中风化、弱风化花岗岩使用手持式风钻钻爆破孔，炮眼深度为0.51.0m，装药前在桩孔中心掏槽捣眼，通过增加临空面来提高爆破效果。桩孔开挖断面为设计桩径加2倍的护壁厚度，全、强风化层开挖断面直径为1.7m，中风化及微风化开挖断面直径为1.4m。桩孔开挖高度（每节）根据地质条件而定，全强风化层为1.0m。每孔挖完一节，必须由孔口吊线检查并修边，保证桩身垂直度，并使孔壁上下顺直一致。孔内土石方装入活底吊桶，通过孔口提升装置提升至地面，用手推车运至距井边2m以外集料点。（4）通风照明挖孔至一定深度后，应设置孔内照明系统。孔内照明使用36V安全矿灯，所用电线、电缆具有足够的强度和绝缘性能。根据孔深、不同的地层等情况进行通风。爆破后应向孔内送风，通风时间不低于15分钟，且待排出有毒气体后，施工人员方可进行孔内作业；当孔深超过10m时，应鼓风机向井下送风，风量不宜小于25L/S；每次下井前对孔内气体进行检查（可放动物测试），防止有毒气体中毒和缺氧情况发生。（5）桩孔护壁为防止塌孔和保证施工安全，挖孔桩在开挖施工中采用（钢筋）混凝土护壁，上下两节护壁间搭接5cm以上。综合设计桩径、地质及地下水等因素来考虑，确定护壁采用内齿式阶梯形型式，护壁砼强度等级C25，支护厚度为15cm。全风化层桩孔护壁型式如下图1-2所示。在全风化层及地下水位较多的强风化层，在护壁砼中加配光圆钢筋，配置规格为：环向钢筋6，间距200mm；纵向钢筋12，间距300mm；上下护壁间连接钢筋采用8，间距400mm。环向筋、纵向筋、连接筋间绑扎连接，纵向筋、连接筋两端弯钩。渗水量不大的强风化层，采用素混凝土护壁，护壁砼强度及、支护形式与上同。中风化及弱风化花岗岩地层较好，可不支护。150mm150mm1400mmC25砼护壁上下两节护壁间的连接钢筋护壁搭接长度6cm一节护壁高度100cm护壁底砼厚8cm图1-2 内齿阶梯式混凝土护壁示意为加快挖孔桩施工进度，可在护壁砼中加入水泥用量1%2%的早强剂，对地下水较多的地层，还可加入速凝剂。每节挖土完毕后立即立模浇筑，浇筑采用吊桶运输，人工撮料入仓，钢钎捣实，混凝土坍落度控制在810cm范围内。混凝土浇筑完毕24h后，或强度达到1 Mpa时方可拆模，每节护壁均应在当日连续施工完毕。拆模后发现护壁有蜂窝、露水现象时，应及时用高标号水泥砂浆进行修补。每节护壁做好后，必须在孔口用“十”字线对中，然后由孔中心吊线检查该节护壁的内径和垂直度，如不满足要求随即进行修整，确保同一水平上的护壁任意直径的极差不得大于50mm。（6）成孔验收：当挖至设计标高时，清理好护壁上的淤泥和孔底残渣、积水后，通知监理工程师进行隐蔽工程验收，验收合格方能进入下一道工序。（7）钢筋笼制作与安装A、钢筋笼制作、技术人员应先进行图纸会审及技术交底，并做好交底记录；、制作钢筋笼前，应先进行钢筋原材的验收、复验及焊接试验；钢材表面有污垢、锈蚀时应清除；主筋应调直；钢筋加工场地应平整；、本标标桩基工程孔深较淺，钢筋笼整体制作，钢筋笼纵向钢筋的接头采用搭接焊，钢筋笼加劲筋及箍筋与纵筋点焊焊接。钢筋笼焊接质量如直径、间距等外形尺寸、焊缝长度、高度及钢筋笼断面接头间距等，均应符合设计及技术标准的要求。B、钢筋笼安装、钢筋笼的安装方法：因钢筋笼较短，钢筋笼采用25T吊整体起吊安装。为防止钢筋笼在运输及起吊时变形，每隔一道加强箍筋设一十字架支撑。因每根桩基设计规定安装有3根声波测试管，待钢筋笼吊装至孔底后，配合安装单位将声波测试管按设计要求定位。、下放钢筋笼时的注意事项下放钢筋笼前应进行检查验收，钢筋笼加工质量及尺寸不合要求不准入孔；记录人员要根据桩号按设计要求选定钢筋笼，并做好记录；起吊钢筋笼时应首先检查吊点的牢固程度及笼上的附属物；用吊车放入孔时轻放慢下，入孔后不得强行左右旋转，严禁高起猛落、碰撞和强压下放；为缩短下笼时间，应由34名落笼操作工人同时作业，保证钢筋笼平稳下放；钢筋笼入孔后应检查钢筋顶标高；钢筋笼应按设计图纸要求安放砂浆垫块以确保桩基混凝土保护层厚度。（8）混凝土浇筑浇筑前须再次清除孔底渣土，采用明浇法施工，由拌和站集中制料，农用汽车或装载机运输至孔口后，直接倾倒落入孔内。为防止混凝土在下料时产生离析，混凝土通过串筒下料，串筒底距浇筑面不超过2m。混凝土每上升50cm，即采用插入式振捣器下至孔底人工分层振捣密实。若桩基地下水渗漏较大，明浇不能保证砼施工质量时，采用水下混凝土浇筑。（9）桩基检测桩基施工完毕达到7天强度后，立即通知检测单位对桩基进行检测，检测内容包括声波测试及钻孔抽芯。1.3 人工挖孔桩质量及检查标准1.3.1 成孔质量检查人工挖孔在终孔后应对孔位、孔径、垂直度、孔深等项目进行检查，成孔质量标准如下表1-2所示：表1-2：成孔质量标准及检查表项 目允许偏差检查方法桩的中心位置20mm经纬仪、钢尺测量孔径不小于设计桩径钢尺逐段检查垂直度0.5%吊垂法确立中心，钢尺量孔深比设计超深不小于50mm钢尺量，设计鉴定沉碴厚度不大于设计规定井内量测1.3.2 钢筋制安质量检查（1）所采用的钢筋力学性能应符合设计及有关施工规范的规定，其种类、钢号、规格等均应符合设计图纸的规定。（2）所有钢材应有出厂合格证，并经现场监理见证取样送检合格后投入工程使用，钢材检验标准及检查方法见表1-3。（3）钢筋笼制作必须按设计要求加工，钢筋笼的主筋间距、箍筋间距、直径、长度、保护层厚度等应符合设计和规范要求。制作允许偏差见表1-4。表1-3：钢材检验标准及检查方法表序号性质检验项目检验标准检查方法备注1关键材质符合设计标准检查质量检查资料厂家或供货单位提供2关键规格符合设计标准用游标卡尺或用尺量3一般锈蚀情况厚度负偏差的1/2用游标卡尺或目测表1-4：钢筋笼制作允许偏差项次项 目允许偏差检查方法1主筋间距10mm钢尺丈量2箍筋间距或螺旋筋螺距20mm钢尺丈量3钢筋笼直径10mm钢尺丈量4钢筋笼长度50mm钢尺丈量1.3.3 桩身混凝土质量检查（1）桩基础所需原材料进场后，应对水泥、砂、石进行检验合格后方能使用，水泥、砂、石检验标准见表1-5、1-6：表1-5：水泥检验标准及检查方法表序号性质检验项目检验标准(允许偏差)检查方法备 注1关键品种符合设计要求查看包装标志及合格证厂家或供货单位提供化验资料2关键标号符合混凝土的配合比设计要求查看包装标志及合格证厂家或供货单位提供化验资料3关键出厂时间三个月以内查出厂日期4一般保管情况无受潮变质开包查看表1-6：砂、石检验标准及检查方法表序号性质检验项目检验标准（允许偏差）检查方法1关键石子强度符合设计要求试验报告2关键石子规格、材质符合规范要求试验报告3关键石子含泥量2%试验报告4关键砂子规格、材质符合规范要求试验报告5关键砂子含泥量5%试验报告（2）砼配合比必须经试验确定后，报送监理工程师审批。上料拌合时要严格按配合比计量过磅，控制好水灰比和砼的搅拌时间，确保混凝土的质量。（3）桩身砼浇筑过程中，每100m3在出料口现场取样一组，做抗压强度试验。桩砼浇筑完毕后，应及时派专人用麻袋、草帘加以覆盖并浇清水进行养护。1.4 人工挖孔桩安全技术措施1.4.1 采用人工分段开挖，一般地质及地下水较为正常的地段，开挖深度为1.0m；对地下水较多，地层不够稳定的地段不超过0.5m，同一段内的挖土次序为先中间后周边的原则。1.4.2采用现浇钢筋混凝土及混凝土护壁时，每挖一段应护壁一段，不得在上一挖段没有护壁的情况下就挖下一段，以保证井下施工人员的安全。当发现护壁有蜂窝时应及时补强，严重时返工重来，以防造成事故。1.4.3 当地质条件发生变化，如土层松散，孔内有块石以及地下水较丰富时，施工应采取以下措施：护壁加筋支护，填实空洞，振捣密实，使上下护壁连成一整体，若护壁渗漏水采用专用堵漏灵及时堵漏补强。遇地下水时，应边排水边施工，并开挖集水坑。当地下水量较大时，用水泵抽出，同时该段护壁高度减少到300500mm，除砼中应加入速凝剂外，拆模时间也应适当延长5小时以上。排出的地下水应排在离桩孔较远处，避免形成新的渗水源。由于井壁易坍塌，施工时须采取减少护壁高度和护壁砼中加入速凝剂等措施进行施工。1.4.4 孔口工作平台应自成稳定结构，防止在护壁下沉时被拉跨。1.4.5 孔内应设应急软爬梯，爬梯的吊挂必须牢固、稳定，不得脚踏井壁上下。1.4.6 手动卷扬等提升设备、工具应配有保险装置，使用前必须检验其起吊、承载能力和完好情况。禁止使用表面毛刺、生锈及断裂的钢丝绳，钢丝绳的直径在4.5mm以上。1.4.7每班开工前，必须检测井下有无有毒、有害气体。孔深超过6m时应向井下送风，送风管直径不小于10cm，风量不得少于25L/S，出风管口距操作人员应不大于2m。1.4.8在施工现场设立明显的施工标志，并在施工场地周围设置围栏和警告标志，提醒施工人员注意安全，防止与施工无关人员进入现场。1.4.9 孔口应设活动盖板，孔口四周必须设置护栏；吊桶提出孔口后应立即盖好盖板，需要升降吊桶时再打开；无关人员不得靠近孔口。1.4.10 孔内人员应戴安全帽，穿绝缘胶鞋，地面人员应系好安全带。地面人员要随时注意井下人员的情况，应有井上井下人员相互联络、报警的讯号装置。1.4.11 挖出的土石应及时运离孔口，不得堆放在孔口周围2m范围内。1.4.12 机动车辆不得影响井壁安全，孔口四周5m范围内禁止5t以上的车辆通行。1.4.13 施工现场的一切电气作业必须由持证电工操作，所有电器设备必须有可靠的漏电保护装置，孔内照明采用36V以下的安全电压和防水安全矿灯，并严格遵守JGF46施工现场临时用电安全技术规范的规定。1.4.14 挖土及爆破尽量在抽干水的情况下进行，同时防止漏电事故的发生。抽水时要注意观察桩孔附近的地面变化，发现有下沉、裂缝等现象时应立即停止抽水和开挖作业，迅速通知井底人员及附近施工人员撤离现场。1.4.15 在人工挖孔桩施工现场应落实安全责任人，并设专职安全员，在施工前和施工中进行认真检查，发现问题及时处理。1.4.16 施工现场须设置炸药库，其位置应远离人员集中居住地及油库100m以上，并设专人看守。炸药库及孔内装药时，方圆20m内禁止使用明火及使用移动通讯设备。1.4.17 孔内爆破应由取得爆破作业的专业技术工人负责，当孔内有地下水时，采用非电雷管引爆。下井时，应检查孔壁情况及有无哑炮，对未爆破的采取二次引爆，或灌水浸泡使炸药失效。禁止未处理好哑炮就使用机械钻孔作业，防止炸药受挤压摩擦后突然爆炸。1.4.18 桩基开挖施工前必须