高速公路特大桥陡峭山坡处挖孔桩基础施工技术方案

1、高速公路特大桥陡峭山坡处挖孔桩基础施工方案 目录 一、编制依据 二、工程简况及水文地质 1、工程简况 2、水文状况 3、地质状况 三、采用人工挖孔原因及适用范围控制 1、原因 2、适用范围控制 四、组织机构及资源配置 1、组织机构设置 2、人员配置 3、机械设备 五、施工准备 1、技术准备 2、技术交底 3、现场准备 六、挖孔桩施工方法 1、护壁施工 2、护壁卑度确定 3、护壁钢筋布置 4、挖孔顺序： 5、挖孔桩施工工艺流程 6、施工方法 7、孔内排水 8、终孔 9钢筋加工及安装 （-）钢筋笼骨架的制作安装 （二）声测管安设 10、灌注栓 七、检查质量标准 八、人工挖孔桩施工注意事项 1 一般

2、规定 九、雨季施工管理措施 1、雨季施工组织管理 2、雨季施工技术措施 十、质量保证措施 1、工程质量保证制度措施 2、施工前的质量控制 3、成孔护壁的质量控制 4、桩身的质量控制 十一、安全保证体系及措施 1、安全保证体系 2、一般规定 3、人工挖孔桩施工的主要危险源 4、人工挖孔桩施工安全要求 5、人工挖孔桩专项安全防控措施 十二、人工挖孔桩施工环保措施 1、环境保护管理LI标 2、环境保护组织机构 3、施工现场对应保护措施 十三、人工挖孔桩应急预案 1、安全事故应急小组成员： 2、应急准备 3、应急措施 4、恢复生产及应急抢险总结 5、预案管理与评审改进 一、编制依据 1、XX工程集团有

3、限公司关 于XX省XX （XX界）至XX公路D3合同段的有关施工图设计文 件 2、公路桥涵施工规范JTG/TF50-20U 3、公路工程质量检验评定标准JTG F80-2004 4、公路工程安全施工技术规范JTJ076-95 5、现行的国家有关方针政策 6、本承包人对工程现场的施工调查所收集的信息与资料 7、本承包人拥有的施工装备与类似工程施工经验 二、工程简况及水文地质 1、工程简况 我标段施工的XX高速S18合同段（XX至XX） XX境XX至XX段 路线起于XX镇XX村北侧山坡，起点里程为K104+800，终点位于XX 村XX山，终点里程为K113+860,全长9. 06Km,路线主要跨越

4、XX二 级水源保护区；本标段沿线共有桥梁七座，其主要有特大桥1座， 大桥5座，互通主线桥1座，分离匝道桥1座，桥梁长度合计 3. 367（3. 319） Km。 本标段初步计划先在XX特大桥大里程桥台处及XX大桥部分桩 基采用人工挖孔，由于以上桥梁所在桩基位置处于山体陡悄地段， 不宜于大型机械作业，通过此两座大桥人工挖孔桩作业积累施工经 验以便推广于木标段其他桥梁所采用。现初步拟采用人工挖孔的桩 基统计如下表： 工程名 称 墩台号 桩径（ID） 桩长（m） 根数 （个） 备注 左线 右线 XX特大 桥 44 1.2 24 6 46 1. 3 30 3 XX大桥 3 1.4 20 2 5 1.4

5、 22 2 6 1. 3 22 3 0 1. 3 23 1 24 1 26 1 1 1.4 23 2 3 1.4 32 2 4 1. 3 28 1 26 1 21 1 2、水文状况 本标段沿线属南亚热带季风气候，干湿季节明显，春夏暖和多 雨水，秋冬凉爽无严寒，植被四季常青。该区年平均气温 19.521.4C,月平均气温最高28.5C,月平均气温最低10C,极 端最高气温38. 1 C ；极端最低气温-2.6Co全年平均降雨量 18002200mm,主要集中在49月。以6月达到最高值，年降雨量最 大值2728. 3mm,年降雨量最小值为1500mm,常年平均雨日157d, 是我国多雨之一。冬季多

6、北风，夏季偏南和偏北风频率基本相等。 多年平均风速16m / s,最大为35m / s.累年平均年蒸发量 1751. 2mmo月蒸发量以2月最少，累年平均蒸发量86. 8mm7月中的 蒸发量在个月中最多，累年平均蒸发量210.4mm。 3、地质状况 线路所处地区因差异风化作用，基岩顶板埋深变化较大，中风 化岩层顶板埋深约531m,局部存在球状中风化体，地表水发育一 般，地下水中等发育，在直接临水或强透水土层对混凝土具有分解 类弱酸型腐蚀性，地下水对混凝土无腐蚀性，桥址区无不良地质现 象与特殊岩土分布，综合评价桥址区工程地质条件一般。 桥址处地质覆盖状况为：地表层有第四系人工填土、冲洪积 层、坡

7、残积层，下伏基岩为XX三期侵入岩体粗粒花岗岩，其 岩、土层分层描述如下： 1、第四系人工填土：灰、灰黄色等杂色，稍湿，局部潮湿，层 厚一般为2-4m不等。 2、第四系冲洪积层：砂质粘土灰黄、灰褐色夹灰口色，硬塑 状，粘性较大，韧性差，含15-30%石英粗砂，层厚0-5. 5m不等， 属II级普通土。 3、第四系坡残积层：粉质粘土，褐黄色、棕红色，硬塑状，主 要成分为粉、粘粒，含10-30%石英粗砂，遇水软化，层厚0.5-22m 不等，属I【级普通土。 4、XX三期侵入岩体粗粒花岗岩：岩性主要分为粗粒花岗 岩，根据风化程度可分为，全、强、中风化层。 全风化粗粒花岗岩：褐黄色，手捏易散，遇水软化崩

8、解，层 厚2. 4-23m不等，属III级硬土。 砂土状强风化粗粒花岗岩：灰白色，风化作用强烈，除石英 颗粒外大部分矿物风化成粘土，遇水易软化崩解，属III级硬土。 块状强风化粗粒花岗岩：浅肉红色，粗粒花岗结构，节理裂 隙发育，风化强烈，岩石破碎多呈块状，层厚1. 5-20m不等，属IV 软石。 中风化粗粒花岗岩：浅肉红色，粗粒花岗结构，块状结构， 节理裂隙较发育，岩质硬，锤击声脆，属V级次坚石。 三、采用人工挖孔原因及适用范围控制 1、原因 由于本合同段地处山区，部分墩位于陡峭山坡上（有的山坡坡 度达60 ）,钻孔设备无法到达，由于坡陡地窄泥浆池等施工配套 设施都无法修建，因此为了减少对植被

9、的破坏、减少环境污染、减 少对当地环水保破坏同时又能满足施工需求，所以我部建议部分陡 峭山坡上的桩基改为人工挖孔桩。 2、适用范围控制 由于人工挖孔桩在施工中风险极大，因此在施工中尽量避免采 用人工挖空，但为了保证正施工工期，木承包单位计划只对于桩位 处地形较陡，钻机和大型机械设备无法到达，机械钻孔配套设施无 法安设的情况才采用人工挖孔施工方法。但在以下地质之条件中严 禁采用。 （1）地基土中分布有厚度超过2M的塑状泥或厚度超过4M的软 塑 状 土体 O (2) 地下水位以下有层厚超过 2M的松散、稍密的砂层或层厚超过 3M 的 中 密 密实砂 层。 ( 3 ) 溶 岩地 区。 ( 4 ） 有

10、 涌 水 的地质断 裂带。 （5）地下水丰富，采用降水后仍无法避免抽水作业的。 （6 ）高压缩性人工杂填土厚度超过5M的。 （7）工作而3M以下土层中有腐植物质或其他有机物、煤层等可能 存在大量有毒气体的土层。 四、组织机构及资源配置 根据实际工程情况，配合合理的人员和机械设备，调配较强的 施工队伍，严格按“精心施工、均衡生产”的原则，组织好人员机 械设备。为了按期、优质、安全、高效完成该工程，特对作业现场 配备以下管理人员及机械设备。 1、组织机构设置 施工组织机构框图见图1 2、人员配置 人员配置 职能 单位 数量 职责 备注 现场总指挥 人 1 全面负责木工点现场组织、协调工 作 技术员

11、 人 2 负责现场施工技术指导 安全员 人 1 负责现场安全管理 机械指挥 人 1 指运输车辆 机械司机 人 10 机械操作 普工 人 120 负责桩基开挖 3、机械设备 机械设备配备表 序号 规格型号 数暈 设备状态 备注 混凝土运输车 9m3 3辆 良好 吊车 =. 2辆 良好 室外吊运机 HZW300B 型 20台 良好 挖机 220 1台 良好 自卸汽车 20T 3台 良好 混凝土输送泵 HBT60E-1407 1台 良好 小型移动式空压机 W-0. 6/10 20台 良好 通风机 4-72 20台 良好 气风镐 B87C 20台 良好 电焊机 BXI-400 6台 良好 钢筋切断机

12、GQ42 2台 良好 钢筋弯曲机 GW42 2台 良好 钢筋调直机 GT3-12 2台 良好 振捣器 HX. 19-01 6台 良好 五、施工准备 1、技术准备 1、认真学习研究设计图纸、理解掌握设计意图，做到施工时心 中有数。 2、编写技术质量安全交底资料，施工前做好书而交底。 3、组织学习施工规范及验收标准，为认真贯彻执行规范及标准 做好准备。 4、准备齐全技术资料的各种表格。 2、技术交底 开工前工程技术负责人分别向施工员进行技术安全交底，内容 有图纸交底，设计施工图纸交底，安全措施交底等。技术交底采用 三级制即：工程工程师一施工员一班组长一工人。工程技术负责人 向施工员进行交底必须细致

13、、齐全，并结合具体操作部位，关键部 位的质量要求，讲解要点和注意事项等。施工员接受交底后要认真 反复向操作班组进行交底。班组长在接受交底后，应组织工人进行 认真讨论，保证按要求完成施工任务。 3、现场准备 （1）桩孔开挖前，在井口靠边坡一侧纵向布设安全网，防止山 坡滚石或其它物体滑落孔内。 （2）加工空口防护钢筋网，对当天施工结束或挖孔完成还未浇 筑桩孔进行加盖，防止发生坠落伤人事件，井盖防护网采用16钢 筋加工，网孔尺寸为20X20cm。井盖采用矩形状边长为桩孔直径加 50cm,具体布置示意图如下 （3）根据现场平而位置，挖砌排水明沟、集水井，确定排水走向, 使场内水畅通无阻。 （4）按施工

14、需要机械进场就位。 （5）根据工程进度安排各种工人分期进场。 （6）砂、石、水泥、钢筋等材料的采购，并抽检合格后运至现 场。 （7）布置供电、供水线路。 （8）建筑材料及安全防护用品准备 建筑材料应根据实际情况 做好计划，分批进场，编制各项材料计划表，对各种材料的入库， 保管和出库制订完善的管理办法，同时加强防盗、防火的管理。 （9）施工中计划投入安全设备用具软梯、安全带、送风机按 现场开挖桩条数一一配备，各种中小型机具设备均齐备完好，无需 订购。 （10）临时用电、临时用水的搭设、安装、调试。 (11) 组织施工管理人员及劳动力调配入场，满足施工要求。 组长：XXX 图1组织机构框图 副组长

15、: 副组长: 副组长：XXX 专职质检工 :程师XXX 施工队队长 六、挖孔桩施工方法 挖孔桩采用人工开挖，提升设备采用室外吊运机配合人工出 ,此设备具有自动锁死装置，能有效防止突然停电而造成提渣桶 下落安全事故。 提渣桶设置 提渣桶要求为钢制桶，加工时要保证焊接质量，首 次使用时先进行试吊以检测其安全性，在正常作业中桶内装渣不得 高岀桶外边，要求装渣高度小于桶边缘5cm,以防在吊运过程中出 现渣土掉落伤人事故。 挖孔时，首先在桩位处下挖1.5m左右，然后立模灌注锁口及与 锁口相连的第一节护壁。当护壁强度达到设计强度的2. 5MPa,方可 拆除模板，进行下节桩孔开挖并施工护壁，如此循环进行，直

16、至挖 到设计标高。每次循环进尺不得超过1.0m。 施工中遇有较大渗水时，分段长度应适当变短，当挖进基岩后 若孔壁十分稳定，可不施作护壁。 岀硝采用吊桶装瞪，室外吊运机提升，见图2所示。 图2室外吊运机 室外吊运机安设要求地基平稳，防止发生沉降或倾斜，在按设 施为了保证安全可用钢管加工基座，增大吊运机底座受力面积，同 时可在钢管基座上堆放沙袋或混凝土预制块，用以减小吊运机在吊 运时倾覆力，钢管基座安设时必须要与吊运机连成一个整体，确保 吊运机与基座整体性。 1、护壁施工 对岩层可不设护壁，其它土质情况下，必须施作护壁，保持孔 壁稳定，以策安全。护壁拟采用现浇模注混凝土护壁，混凝土标号 与桩身设计

17、标号相同。锁口混凝土应一次整体灌注，锁口厚度为 0.5M,长为1.0M。第一节混凝土护壁（原地面以下1M）径向厚度为 20cm,宜高出地面30cm,使其成为井口围圈，以阻挡井上土石及其 它物体滚入井下伤人，并且便于挡水和定位。如下图示。 锁扣大样图 护壁整体示意图 该方法适用于各类土层，每挖掘1.0m深时即立模灌注混凝土护 壁。厚度为20-15cmo两节护壁之间形成5cm台阶，以便混凝土的 灌注施工。 护壁混凝土采用拌合站集中拌制，混凝土运输车运往现场，采用 滑槽滑至井口附近，用提渣桶吊至井内浇筑。 模板不需光滑平整，以利于与桩体混凝土的联结。为了进一步 提高柱身碗与护壁的粘结，也为了碗入模方

18、便，护壁方式可采用喇 叭错台状护壁。护壁碗的施工，采取自制的钢模板。钢模板面板的 厚度不得小于3mm,浇注混凝土时拆上节，支下节，自上而下周转 使用。模板间用U形卡连接，上下设两道68号槽钢圈顶紧；钢圈 由两半圆圈组成，用螺栓连接，不另设支撐，以便浇注混凝土和下 节挖土操作。 护壁混凝土施工在掘进过程中逐节在桩孔内现浇。在较稳定的土层中，护壁每节高度为100cm,当桩通过强透水层且含水量较为 丰富时，每节高度控制在50cm左右，上节护壁的竖向钢筋与下节护 壁的竖向钢筋应焊接连成整体。护壁混凝土采用与桩基混凝土同一 标号，人工操作插入式振动棒进行捣固。 在施工中严格控制护壁混凝土强度，必须保证上

19、节护壁混凝土 强度达到2. 5MPa以上才能进行下节桩基开挖。 2、护壁厚度确定 护壁厚度计算式 T2kpD/2fc 式中： X二二三一 / 471/ k-安全系数,取1.65 fc-混凝土轴心抗压强度 p-土和地下水对护壁的最大侧压力（MPa） D-圆柱形构筑物外直径 Y-土的容重，取 22. 5KX/m3 Yw-水的容重，取10KN/m3 H-挖孔桩护壁深度，取30m h-地面至地下水深度，取 屮-土体内摩擦角，取30 3、护壁钢筋布置 挖孔桩护壁钢筋设计：竖向布设16的钢筋，间距为15cm。环 向4）10的钢筋间距10cm,竖向钢筋长度等同于护壁长度，环向钢筋 保证有10cm的搭接长度。

20、 4、挖孔顺序： 凡遇相邻桩间距小于2倍桩身直径，必须间隔跳桩施工，桩基 混凝土浇灌完成，经超声波检验合格后，再进行系梁、柱墩结构施 工。 5、挖孔桩施工工艺流程 工艺流程图见下图 图3挖孔桩施工工艺框图 6、施工方法 （1）场地处理 对原有场地进行平整。 在桩孔外围四周适当位置设置排水沟和集水井。 （2）放样、定位 场地平整、处理完成后采用全站仪精确放出桩位，并报监理复 核批准并引出护桩。开挖孔口及浇注钢筋混凝土锁口。 （3）开挖 土质、土夹石、强风化岩石采用十字镐、风镐，进行人工开 挖。当遇到孤石、中风化岩石、弱风化岩石时采用风镐在中心凿洞 逐层扩挖成型，风镐进行作业时要加大送风量保证孔内空气质量。 开挖的土石方采用电动扒杆、吊桶垂直提升出渣，提出的渣 土采用溜槽集中堆放在施工现场临时设置土方堆放场地，挖出的土 石方用自卸汽车运至指定的弃土场。挖出的土石方不得堆放在孔 边，确保孔口安全及施工现场畅通。 开挖施工注意事项 A、开挖作业前由工程部长、现场技术主管、施工队队长和队技 术负责人共