人工挖孔桩专项施工方案(桩深＞15m专家评审可行)

1、绵阳市二环路西半环三期工程 （桩号 K34+982K35+700） 石马立交桥 人工挖孔桩专项施工方案人工挖孔桩专项施工方案 编制：编制： 复核：复核： 编制单位：编制单位：四川公路桥梁建设集团有限公司 编制日期：2013 年 4 月 19 日 目目 录录 一、编制说明一、编制说明.2 二、工程概况二、工程概况.2 2.1 工程地理位置、周边环境及工程范围.2 2.2 工程地质与水文地质.3 三、施工人员、机具、材料计划三、施工人员、机具、材料计划.7 四、计划工期四、计划工期.8 五、人工挖孔桩的设计与施工五、人工挖孔桩的设计与施工.8 5.1 护壁及锁口圈.10 5.2 施工工序及流程.1

2、2 5.3 主要施工方法.13 5.4 桩体钢筋笼制作及吊装.15 5.5 桩体混凝土施工.16 5.6 人工挖孔桩过砂层施工措施.16 5.7 人工挖孔桩过流砂层施工措施.17 5.8 人工挖孔桩进入泥岩层施工措施.18 5.9 防止护壁跌落损坏措施.21 5.10 挖孔桩施工技术措施.22 5.11 人工挖孔桩施工可能出现的突发事件及处理措施.22 四、施工过程中应注意事项四、施工过程中应注意事项.24 五、城际铁路砼成品防护措施五、城际铁路砼成品防护措施.26 六、施工技术保证措施六、施工技术保证措施.27 七、施工质量保证措施七、施工质量保证措施.27 八、施工安全保证措施八、施工安全

3、保证措施.28 九、雨季施工九、雨季施工.32 十、应急预案十、应急预案.33 人工挖孔桩施工方案人工挖孔桩施工方案 一、编制说明一、编制说明 (1)绵阳市二环路西半环三期工程石马立交施工设计图； (2) 绵阳市二环路西半环三期工程石马立交工程地质详细勘察报告； (3)本标段工程所在地的工程地质、水文地质及地理、气候条件。 (4)工程所在地的现场踏勘资料。 (5)我单位既有施工能力、技术水平以及从事同类或类似工程的施工 经验。 (6)设计、施工所涉及的规范、规程、标准以及四川省地方有关行业 法规和法令等。 主要采用的技术标准、规范和规程如下： 公路桥涵施工技术规范 （JTG/T F50-201

4、1） ； 公路工程质量检验评定标准JTG.F80/1-2004； 混凝土结构工程施工质量验收规范 （GB50204-2002） ； 钢筋焊接及验收规范 （JGJ18-2012） ； 钢筋焊接接头试验方法 （JGJ/T27-2001） ； 工程测量规范 （GB 50026-2007） ； 二、工程概况二、工程概况 2.12.1 工程地理位置、周边环境及工程范围工程地理位置、周边环境及工程范围 2.1.1 工程地理位置及周边环境 石马立交桥工程位于绵阳市二环路的西半环，属于科教创业园区内， 是石马路和二环路交叉处，设计为全互通立交桥。本立交桥梁结构主要包 括：二环路主线桥，A、B、C、D 右转匝道

5、桥，E、F 回头匝道桥，石马路 改建桥及跨越石马路的人行天桥。 2.1.2 工程范围 本次施工范围为石马立交二环路主线桥里程 LK35+110 至 LK35+140 段， 本段主线桥及 A、D 匝道桥下穿城际铁路里程 DK31+111.757 处 127#、128#、129#墩跨之间，石马立交桥主线桥桥桩 ZF6-1、ZF6-2、YF6- 1、YF6-2 及 A 匝道桥 A0#、D 匝道桥 D3 桩基，位于城际铁路 127#、128#、129#墩跨箱梁下； 根据现场实际情况及考虑对城际铁路的墩、柱、箱梁成品的保护，防 止对城际铁路桥桩的施工扰动，综合考虑二环路主线桥、A、D 线匝道桥与 城际铁

6、路交汇处部分桥桩基础及石马路人行天桥 0#、1#、2#桩基、主线桥 及 B、C 线匝道桥上跨宝成铁路两侧处桥桩等工程范围不能采取机械成孔 的桩基础施工，均采用人工挖孔成孔灌注砼桩施工工艺，桩径 1.8 米、 2.0 米。 2.22.2 工程地质与水文地质工程地质与水文地质 2.2.1 地形地貌 拟建场地位于绵阳市二环路西半环游仙区地段。整个拟建场地分布有 两种地貌类型，一种是低山丘陵，地势起伏不大；另一种是靠近涪江河流 的级阶地，地势较为平坦。 2.2.2 工程地质 本节地质参数由绵阳市二环路三期工程石马立交工程地质详细勘察 报告 （编号：-kj）提供。本工程范围内穿越的主要土层由上至下依次为

7、： 第四系人工填土（Q4ml） （杂填土、素填土） 、第四系全新统冲洪积层的 （Q4al+pl）粉土、细砂、粉质粘土、卵石土、第四系坡残积(Q4dl+el)粉质粘 土、白垩系（K）泥岩、砂岩等。 1. 第四系人工填土（Q4ml）： （1）杂填土1：杂色，稍湿，以回填粘土为主，含建筑垃圾，局部含少量的 卵石等，结构较松散。揭示层厚 0.302.40m，平均层厚 1.01m。 （2）素填土2：以回填卵石为主，充填粘土和少量粗砂，稍湿，级配较 好。揭示层厚 0.206.80m,平均层厚 1.57m。 2. 第四系全新统冲洪积层（Q4al+pl）： （1）粉土1：以灰褐色为主，稍湿，稍密，局部含铁锰质

8、结核。揭 示层厚 0.304.60m，平均层厚 2.24m。 （2）细砂2：以褐灰色为主，稍湿饱和，松散稍密，级配一般， 砂质不纯，多夹有粉土。揭示层厚 1.006.75m，平均层厚 2.51m。 （3）粉质粘土：以褐黄色为主，夹褐灰色斑块。根据其可塑性分 为：软塑粉质粘土1、可塑粉质粘土2、硬塑粉质粘土3。该层在场地 内分布较广，但随地段不同，可塑性状态也有变化，多含有铁锰质结核， 下部含有少量卵石。 软塑粉质粘土1：揭示层厚 0.804.80m,平均层厚 3.70m。 可塑粉质粘土2：揭示层厚 1.005.70m,平均层厚 3.32m。 硬塑粉质粘土3：揭示层厚 0.3012.00m,平均

9、层厚 3.90m。 （4）卵石土：以青灰色、灰白为主，夹褐灰色等。根据密实度不 同分为：松散卵石土1、稍密卵石土2、中密卵石土3、密实卵石土 4。该层在本场地内广泛分布，但随地段不同而厚度发生变化。 松散卵石土1：揭示层厚 0.704.12m,平均层厚 2.03m。其圆锥动 力触探击数 N63.5一般小于等于 7 击。 稍密卵石土2：揭示层厚 0.504.90m,平均层厚 2.33m。其圆锥动 力触探击数 N63.5一般大于 7 击小于等于 15 击。 中密卵石土3：揭示层厚 0.408.70m,平均层厚 2.52m。其圆锥动 力触探击数 N63.5一般大于 15 击小于等于 30 击。 密实

10、卵石土4：揭示层厚 0.3035.70m,平均层厚 9.92m。其圆锥动 力触探击数 N63.5一般大于 30 击。 3. 第四系坡残积层(Q4dl+el)： 粉质粘土：以红褐色为主，多呈硬塑状，含铁锰质结核，孔隙比一 般较大。揭示层厚 0.603.30m,平均层厚 2.06m。 4.白垩系地层（K）： （1）泥岩：以棕红色为主，含灰褐色。矿物成分以粘土矿物为主， 层状构造，砂质含量较重，局部近于泥质粉砂岩。岩质软弱，属极软岩类。 根据其风化程度分类为： 强风化泥岩1：基岩中组织结构大部分破坏，风化裂隙很发育，岩芯 多呈碎块状，遇水易软化，顶部风化近于土状，岩体基本质量等级为级。 揭示层厚 0

11、.509.00m,平均层厚 2.94m。 中风化泥岩2：基岩中裂隙稀少，岩体完整性相对较好，岩芯呈柱状， 岩石较完整，岩体基本质量等级为级。揭示层厚 1.406.91m,平均层厚 2.60m。 （2）砂岩：以灰白色、青灰色为主，局部灰褐色。矿物成分以石 英长石为主，层状构造。根据其风化程度分类为： 全风化砂岩1：风化很严重，岩体基本特征仍存在，但手易捏碎。 该层分布不太广，局部地段才有分布。揭示层厚 0.404.60m,平均层厚 2.07m。 强风化砂岩2：风化较严重，裂隙较发育，锤击较易敲碎，局部夹 有强风化泥岩。该层在本场地内分布较广。揭示层厚 1.2029.00m,平均 层厚 9.17m

12、。 中风化砂岩3：稍有风化迹象，岩面新鲜，颜色清晰，裂隙少发育， 锤击声脆，局部夹有中风化泥岩。该层在本场地内分布较广。揭示层厚 0.7027.00m,平均层厚 13.55m。 （3）泥岩：以紫红色为主，中风化。矿物成分以粘土矿物为主， 层状构造，局部地方砂质含量较重，近于泥质粉砂岩。该层在场地内分布 较广，是本次勘察揭露的最底层。揭示层厚 0.7619.60m,平均层厚 7.40m。 2.2.3 水文地质 根据区域水文地质条件和本次勘察结果，该场地内的地下水类型为上 层滞水、孔隙潜水和基岩裂隙水。上层滞水主要赋存于人工填土内，大气 降水补给；孔隙潜水主要赋存于第四系砂卵石层中，受大气降水和地

13、下径 流补给。基岩裂隙水主要赋存于下覆基岩裂隙之中。本次勘察中测得的钻 孔地下水位标高大致位于 453.36m481.21m。 2.2.4 地下水赋存状况及对基坑施工的影响 对基坑开挖影响较大的主要是浅层地下水，水量不大，可于基坑顶部 四周设置截水沟拦截地表水，并于坑底周边设置临时排水沟对坑内积水及 时进行疏排。 场地环境水和场地土对混凝土和钢筋混凝土结构中的钢筋均无腐蚀性。 三、施工人员、机具、材料计划三、施工人员、机具、材料计划 1、人员组织：现场设置专职技术人员 1 人，专门负责技术指导监督， 并做好挖孔记录和地质描述。设置专职安全员 1 人，专门负责指导监督安 全施工作业，处理现场突发

14、事件。挖孔作业班组选用有以往挖孔施工经验 的作业组 4 个，流水分班作业，每班挖孔人员组合：8 人一组同时施工 2 个孔，其中井下作业每孔 2 人，地面负责出渣 2 人。 2、主要设备机具：挖孔起升机 3 台、潜水泵 3 台、水磨钻机 2 台、 护壁模板 4 副、空压机 1 台、风钻风镐 4 套、斗车 4 架、铁锹、尖镐、橡 胶吊桶（或麻布袋） 、工作灯、帆布通风管、低压配电箱、工作软梯等。 3、主要材料计划： 序号名 称单 位数 量 28t80 20t20 12t10 10t20 1钢筋 8t8 2425 水泥t500 3540碎石m31500 4中粗砂m3800 四、计划工期四、计划工期

15、根据本工程的实际情况，计划 2013 年 5 月 20 日开工至 7 月 20 日结 束，挖孔桩计划工期为 60 天。 五、人工挖孔桩的设计与施工五、人工挖孔桩的设计与施工 本工程范围涉及主线桥及匝道桥下穿城际铁路 DK31+111.757 处、上 跨宝成铁路 K534+705 处，为保证城际铁路实体成品保护及宝成铁路运营 安全，以及人行天桥和无法采用机械成孔的桥桩，均采用人工挖孔灌注桩 施工工艺。 因征地原因影响，目前拟定的人工挖孔桩具体数量及深度见表 3-1。 表 5-1 人工挖孔桩数量表 项 目 桩基 编号 桩位里程 桩径 （cm） 桩基长(m)桩顶标高(m)备注 石马立交主线 左幅桥

16、ZF6- 1、ZF6-2 LK35+127.19918022.5479.000 2 根 石马立交主线 右幅桥 YF6- 1、YF6-2 LK35+118.69918019.5479.500 2 根 A 匝道桥 A0AK0+063.67718013476.500 1 根 B 匝道桥 D3DK0+251.29618025479.000 1 根 二环路石马立交主线桥及 A、D 匝道桥下穿新建城际铁路平面关系 见下图： 485.509485.417485.454 491.521 #128 #127 #129 人工挖孔桩施工现场平面布置见下图： #128 #127 #129 5.15.1 护壁及锁口圈护

17、壁及锁口圈 人工挖孔桩护壁采用 C20 钢筋混凝土。护壁上口厚度为 20cm，下口宽 度为 10cm。混凝土配合比以实验室配合比为准，必要时添加少量速凝剂， 速凝剂最大用量不超过水泥的 15%，速凝剂掺量以实验室配合比为准，现 场实际称量。护壁配筋图详见图 5.1-1。 图 5.1-1 护壁配筋平面图 1-1 剖面 11 1800 箍筋 8200 1000 12150 均匀布置 1800 200200 12150 均匀布置 200200 护壁配筋：竖向 12150 主筋均匀布置，8200 圆形箍筋。主筋握 成弯钩上下钩结形成整体（详见护壁配筋图） 。护壁形式采用内齿承插式 护壁，作为施工用的衬

18、体，以增加抗塌孔能力。孔口锁口圈与第一节护壁 同时制作。 锁口圈配筋及尺寸要求详见图 5.1-2 人工挖孔桩锁口圈大样图。 锁口圈厚度 40cm，并高出地面以上 30cm，宽 35cm，在孔口位置，护 壁主筋呈放射状向孔外弯曲，并折向地面，深入土层 10cm，作为锚固长度， 同时紧贴折入土层主筋内侧，增设一根 8 的圈筋，以增加主筋受力。锁 口圈既可防水，又可避免坠落杂物。 5.25.2 施工工序及流程施工工序及流程 场地平整放线定桩位架设出土提升设备准备潜水泵、通风机、 照明设备等边挖边抽水每下挖 100cm 进行桩孔周壁的清理。校核桩孔 的直径和垂直度支撑护壁模板浇灌护壁混凝土拆模继续下挖

19、，达到 设计深度后，验收绑扎钢筋笼验收钢筋笼排除孔底积水、放入串筒， 灌注桩体混凝土至设计顶标高，具体见图 3.21。 人工挖孔桩施工工艺流程图： 图 5.2-1 人工挖孔桩施工工艺流程图 测量放线、定桩位 安设出土提升设备 拼装护壁混凝土模 板 开挖土方 成孔验收 施工准备浇筑孔锁口混凝土 设置孔口安全盖板安放护壁钢筋 浇筑护壁混凝土， 养护 拆除护壁模板 依次开挖下部土方至设计桩底标高 （进入基岩层采用浅眼松动爆破或水磨钻开挖） 吊放钢筋笼 设置安全爬梯、安全带， 布设通风、照明线路 人工挖孔前辅助工序 循环工序（局部设置侧向稳定 锚筋） 灌注桩体混凝土 高出地面30cm 图 5.2-2

20、人工挖孔桩示意图 5.35.3 主要施工方法主要施工方法 1.施工准备 首先用全站仪放样桩位，并引出护桩，然后确定开挖轮廓，同时准备 好安全软爬梯、安全带、通风、照明管线等。 2.施工方法 人工挖孔施工时，根据现场桩位布置及土质状况决定开挖顺序，确定 为跳桩法施工，即隔一桩挖一桩。每环进尺为 1m；施工过程中，专门设技 术人员进行旁站，同时增加主管人员的巡检频率，密切监视孔内土层及水 位情况变化，出现粉细砂层或水量较大时，及时打设已开挖部分的护壁混 凝土，并采取隔二挖一的方法进行挖孔施工，同时减小每环的开挖进尺。 人工挖孔现浇钢筋混凝土护壁每节长 1m，浇筑过程中用木锤或插摇钢 钎振捣密实（严

21、禁用插入振动器振捣，以免影响模外的土体稳定严禁用插入振动器振捣，以免影响模外的土体稳定） 。挖土 由人工从上到下逐层用镐锹进行开挖，挖土顺序为先中间后周边。碴土装 入吊桶，用挖孔起降设备垂直提升至洞外地面，再倒运出至桩 20m 以外弃 土场。在吊桶提升过程中，桩内施工人员暂停挖土，躲在井下半圆防护棚在吊桶提升过程中，桩内施工人员暂停挖土，躲在井下半圆防护棚 下，下，注意自身安全。当吊桶提升至高出洞内地面 1.0m 时，推动安设在井 口的水平移动式安全盖板，关闭孔口，卸土后再掀开盖板，下吊桶继续挖 土。挖孔起降设备要求支腿要用铅丝绑牢并安放平稳，绞线要用 3.6mm 的钢丝绳，严禁用麻绳，每日开

22、工前各班组要对轱辘绞绳、轱辘轴及制动 装置进行检查，磨损超过标准要求的必须更换，挂钩必须有防脱钩装置。 表 3.3-1 钢丝绳标准规格要求 钢丝绳形式 直径 （mm） 钢丝绳总面积 （mm2） 钢丝抗拉强度 （MPa） 钢丝抗拉强度 （MPa） 17 根 3.61.27.91 14001850 11074 随开挖随支护，清理桩孔壁，复核桩孔垂直度和直径，及时修正，并 按下列顺序进行护壁施工。 (1)绑扎护壁钢筋：按设计图纸插入竖向钢筋并保证向下预留弯钩， 再布设环向箍筋并绑扎成形，及时安设模板。 (2)浇注护壁混凝土及拆模：模板用 U 型卡连接，内部使用两根 20 钢筋斜撑于模板的顶部与底部做

23、十字斜撑，以固定模板，并防止模板变形。 然后浇注护壁等级 C20 早强混凝土，灌注时用摇插钢钎或木锤捣实。 (3)护壁模板长度为 1.0m 每节，特殊地层时，考虑减小每节开挖深度， 使用0.5m 每节的模板，加工节数根据实际情况定（满足施工倒用） 。 施工过程中严禁超挖，如遇不稳定土层时，需根据现场实际情况重新 分层，及早支护、及早浇注护壁混凝土。施工过程中需在首层护壁混凝土 达到 5MPa 后方可开挖第二层土体，以下各层均需在护壁混凝土达 5MPa 后 方可开挖下部土体。 人工挖孔的过程中，要保证孔内人员操作面内具有良好的通风和照明。 通风设备选用通风机。每个桩孔自地面向孔内布设一根 300

24、 帆布通风管。 照明用电采用低压安全电压照明，孔内照明采用 12V 低压电，照明灯具选 用防水防爆灯，电线选用防水电缆线路，并设专业电工人员定期对低压线 路进行检查。 挖孔桩终孔验收：人工挖孔桩成桩以后，必须对桩身直径、孔形、孔 深、孔底标高、桩位中线、井壁垂直、虚土厚度进行全面测定，做好施工 记录，并及时办理隐蔽工程验收手续。 5.45.4 桩体钢筋笼制作及吊装桩体钢筋笼制作及吊装 1、钢筋笼在钢筋制作场根据实际情况分节段加工，下方钢筋笼时下 一节段固定后，连接上一节段钢筋笼达到钢筋机械连接要求后，继续下放 下一节段钢筋笼，至到整段钢筋笼下放完毕。主筋采用螺纹套筒连接，箍 筋与主筋点焊连接，

25、相邻主筋接头相互错开，接头相距 35d 且大于 500mm，同截面的接头数目不多于主筋根数的 50%。25 间隔 2m 的加强筋 与主筋点焊，并放置在最内侧。 2、钢筋笼制作允许偏差见下表 3.4-1。 表 3.4-1 钢筋笼制作允许偏差表 项 次项 目允许偏差（mm） 1 主筋间距 10 2 箍筋间距 20 3 钢筋笼直径 10 4 钢筋笼长度 50 3、钢筋笼吊装采用一台 20T 分节段起吊安装。起吊时，将钢筋笼对 准孔位，吊直扶稳，缓慢下放，避免碰撞孔壁，当第一节段钢筋笼顶部放 到井口 1m 位置时，从加劲箍筋位置穿两根方木将钢筋笼在井口位置临时 固定，再吊起第二节段钢筋笼，与下节段钢筋

26、笼连接后，用吊车整体吊起 钢筋笼，取出方木支撑缓慢下放钢筋笼，重复吊装直至下完整段钢筋笼， 确保钢筋位置正确、主筋保护层厚度满足设计要求。 钢筋笼放入前要先绑好砂浆垫块，按设计要求为 70mm（钢筋笼四周在 主筋上每隔 4 米左右设一个 12 耳环，作为定位垫块） 。 5.55.5 桩体混凝土施工桩体混凝土施工 桩体使用 C35 集中拌合混凝土，要求混凝土有良好的和易性，坍落度 控制在 810cm。 砼下料采用串筒或用砼溜槽，不得在孔口抛铲或倒车卸入，砼连续分 层浇筑，每层厚度不得超过 1.0m。如果桩内渗水量大于 1m3/h 时，采用水 下导管灌注砼法。 混凝土浇筑到桩顶时，要适当超出设计标

27、高 50cm，以保证在剔除浮浆 后，桩顶标高符合设计要求。 5.65.6 人工挖孔桩过砂层施工措施人工挖孔桩过砂层施工措施 （1）针对人工挖孔桩特点，可以采取促使护壁混凝土速凝的办法， 防止孔壁处空隙水的渗透：即在护壁混凝土拌和时掺加适量速凝剂，速凝 剂的掺量根据实际采用的品种、型号由试验室确定。 （2）采取边人工挖孔边降水的方法：a）少量渗水，可在桩孔内挖小 集水坑，随挖随用吊桶将泥水吊出；b）大量渗水，可在孔内挖较深集水 井，设小型潜水泵将地下水排出孔外，随挖土随加深集水井；c）水量较 大时，可将一桩超前开挖，使附近地下水汇集于此桩孔内，用 12 台潜 水泵将地下水抽出，起到深井降水作用，

28、相应将附近桩孔的地下水位降低。 （3）人工挖孔桩遇到砂层时，砂层分布厚度比较大时，可以采取在 桩孔孔壁周围打设 32 小钢管，钢管长度 L=2.0m,钢管前端 1.0m 钻设 10mm 的注浆孔，钢管按环向间距 30cm 布设，压注水泥水玻璃双液浆固 结砂层，待注浆固结 2 天后再进行开挖 5.75.7 人工挖孔桩过流砂层施工措施人工挖孔桩过流砂层施工措施 人工挖孔桩遇到流砂层时，暂停往下开挖，根据流砂影响程度选取以 下防护方法后进行开挖： （1）钢护筒护壁法：钢护筒采用 0.5mm 厚钢板切割拼装而成。具体 做法是根据桩孔中需要护壁的上口和下口尺寸，在地面上将钢板切割成一 定形状和大小的梯形

29、等小块，加工成适宜弧度，在两侧拼装连接边预留长 方形连接孔，以便孔下螺检连接并保证桩孔直径。钢护筒在分片下孔前要 试拼装，当桩孔将挖至流砂层上表面时，将钢护筒分块吊下，在孔下拼装 成型后继续下挖，下挖过程中配以水泵抽水，边挖边使护筒下沉。上下两 相邻钢护筒就位后，在搭接缝隙处可填灌素混凝土，以增加接头处密封性 和纵向稳定性。 （2）孔下预制钢筋砼沉筒护壁法：流砂层厚度大的桩孔钢护筒所受 压力大，易变形，难以阻挡流砂，桩孔尺寸很难满足设计要求，钢筋笼下 放困难，通过将砼沉井(沉管)加以改进，作为护壁。 砼沉井(沉管)没法在井外预制，因为上段护壁刚好保证桩径的尺寸， 在外预制预砼套管便无法从孔口下

30、放，为此提出在处理流砂层时，需先探 取流砂层位置，提前在流砂层上段做扩大护壁，在孔下做砼内滑模套管， 待此套管砼达到一定强度后，边挖边沉。 预制钢筋砼沉筒护壁法关键有以下三点：其一，确定提前做大护壁的 准确位置和合理高度，既要满足顺利通过流砂层的需要，又要避免因提前 扩大头高度过大，增加桩身砼的浇筑量。经分析和实施比较，一般提前扩 大护壁高度在 2m 左右较为适宜，有利于孔下制作砼护筒的支模和浇筑砼 及保证形状的规则性；其二，预制砼护筒的外模支设既要保证砼护筒外壁 的形状尺寸和表面基本平滑，还必须在挖取砂层时保证其容易脱落，使之 易于分离，并顺利下沉；其三，因所穿越砂层流动性很大，故保证上下护

31、 筒的连接牢固和密封性十分重要，将上下两节套筒的钢筋用弯钩连接，并 在圈口做成企口连接，效果较好。 孔下预制钢筋砼沉筒护壁法的主要施工步骤如下：(1)在流砂层顶面 以上约 2m 位置开始做扩大护壁并施工至流砂层顶面以上 1020cm 处；(2) 支设预制沉筒外侧模板，绑钢筋网片；(3)支设预制沉筒内侧模板，浇筑 砼；(4)满足强度要求后开挖砂层，边挖边使沉筒下沉；(5)第一节沉筒上 口沉至流砂层顶面上 1020cm 时，按上述方法预制第二节钢筋砼沉筒； (6)重复以上操作直至桩孔顺利通过流砂层。 5.85.8 人工挖孔桩进入泥岩层人工挖孔桩进入泥岩层施工措施施工措施 挖孔桩进入中风化泥岩层时，

32、具体施工方案选用应根据工地实际情况， 根据城际铁路公司对城际铁路成品保护的具体要求，采用浅眼松动爆破方 案或水磨钻开挖方案。 （1）采用浅眼松动爆破方案 根据石马立交工程的地质报告，挖孔桩桩底嵌入中风化泥质岩层，考 虑施工对城际铁路成品的保护，拟定采用浅眼松动爆破方案进行中风化泥 岩层开挖。炸药选用乳化炸药，非电毫秒雷管传爆，引爆采用专用设备。 掏槽眼间距 a1=0.30.4 米，炮眼深度 L1=1.2 米；周边眼间距 a2=0.50.6 米，炮眼深度 L2=1 米。炮眼排距 b=0.40.5 米。 每循环爆破深度为 1 米，装药量为：掏槽眼 6 个，每眼装药量为 0.4 千克，计装药量为 2

33、.4 千克；周边眼 9 个，周边眼距开挖轮廓线距离 0.15 米。每眼装药量为 0.3 千克，计装药量为 2.7 千克，共计装药量为 5.1 千 克。每循环消耗炸药量为 2.01 千克/立方米。 爆破时采用钢板对井口进行覆盖，防止爆破时飞掷块粒砸伤城际铁路 箱梁、墩柱砼表面。 炮眼布置详见下图。 R0.900 R1.050 1.000 1.200 m R0.469 1.050 0.310 0.400 0.570 0.780 0.880 0.300 0.470 0.680 0.780 （2）采用水磨法开挖方案 水钻法主要是采用直径为 150mm 的混凝土取芯机，沿桩基础设计圆 周取出高约为 50

34、0mm 的圆柱体岩芯，形成一圆外周临空面，然后对剩余 的桩基岩芯部分进行分块，沿圆半径取芯分块形成内部临空面。在分块的 岩石上钻上一排小孔，然后再小孔内锥入钢楔子，捶击钢楔挤压岩石，使 岩石同时受到铅锤面上的拉力和水平面上的剪切力作用，当挤压力大于极 限抗拉力和极限抗剪切力之和市，岩石沿铅锤面被拉裂并从底部发生剪切 破裂，取出分裂的岩块。依次按照分层取芯、破裂、取岩块的循环工序作 用，最终达到成孔的目的。 a. 施工人员组合：一台水磨钻配 4 个人施工，其中井下作业 2 人，地 面负责出渣 2 人。 b.主要施工工艺如下图所示。 c.施工顺序 1）钻取四周岩石：沿桩基孔壁布置 70 个取芯点，

35、取芯直径为 150mm，取芯圆与锁口内壁相切，取芯圆之间的距离为 130mm。依次钻取 外周的 70 个岩芯，取出的岩芯高约 500mm，将外周岩芯取完后桩芯体岩 外围便形成一个环形临空面。 2）钻取中间岩石： 沿桩半径钻取岩芯，将桩芯岩体等分成三等份， 每份占桩芯岩体的 1/3，以便于岩体破裂。 3）手电钻打孔：用手电钻在桩芯岩体上钻眼，再将桩岩石分成六等 份。 4）插入钢楔、击打钢楔分裂岩石：在沿桩基径向手电钻钻出的孔内 打入钢楔，用大锤锤击钢楔使岩体获得一个水平的冲击力，在水平冲击力 作用下岩石沿铅锤面被拉裂，底部会发生水平剪切破裂。依次分裂岩体， 直至该层桩芯岩体全部被破裂。 5）人工

36、装渣，电动提升机出渣：一次单循环施工作用后，将水钻钻 出的岩芯进行依次出渣，出渣从桩孔的一侧进行，然后插入钢楔，击打钢 楔分裂岩石后再进行一次出渣。 6）桩孔修正及下一循环的施工：由于水钻钻芯后桩基孔壁成锯齿状， 为保证有效桩径与设计桩径一致，要敲掉侵占桩基空间的岩石锯齿。通过 锁口护桩在桩孔内标出设计桩中心，检查桩基底部偏位情况并及时纠偏， 同时标出下一个循环外周水钻钻孔取芯位置，进入下一循环的挖孔桩施工。 5.95.9 防止护壁跌落损坏措施防止护壁跌落损坏措施 （1）因为井下不能采用钢筋焊接连接方式，焊接时会产生有害气体， 危害人身安全，故采取把护壁主筋握成弯钩，上下钩结形成整体,护壁结

37、构形式为八字形。 （2）最后一环护壁混凝土内壁浇注成直筒，护壁混凝土内径为 180cm。 5.105.10 挖孔桩施工技术措施挖孔桩施工技术措施 1、开挖前准确定位放样，并从桩中心位置向四周埋设护桩。当第一 节桩孔挖好安装护壁模板时，必须用桩心点来校正模板位置，并在第一节并在第一节 砼锁口砼圈上设十字控制点砼锁口砼圈上设十字控制点，每节护壁模板的安装必须用桩心点校正其位 置，并检查护壁厚度。 2、挖孔桩施工允许偏差见下 Error!Error! ReferenceReference sourcesource notnot found.found.： 表 3.9-1 挖孔桩施工允许偏差表 项 次

38、项 目允许偏差 1 孔的中心位置（mm） 50 2 倾斜度（%）0.5 3 桩径（mm）不小于设计桩径 4 孔深（m）比设计深度超深不小于 0.05 注：L 为挖孔桩桩长 3、桩孔开挖后应尽快灌注护壁砼，且必须当天连续灌注完成，灌注 护壁砼时，采用摇插钢钎或木锤振捣，确保砼灌注密实。 4、护壁模板拆除应根据气温及砼强度上升等情况而定，一般在 24h 后进行。 5、终孔时应清除护壁污泥、孔底的残碴、浮土、杂物和积水。检验 合格后，应迅速封底、安装钢筋笼、灌注桩身砼。 5.115.11 人工挖孔桩施工可能出现的突发事件及处理措施人工挖孔桩施工可能出现的突发事件及处理措施 （1）人工挖孔塌孔； 处理

39、措施： 发生险情后，应通知所有指挥人员、管理人员到位，各负其责，并 拨打电话 120 急救中心； 立即设立警戒线，疏散周边人员，给抢险救护人员一个充分活动的 场地； 查看当天挖掘纪录，确认遇险人员在井下的准确位置，用最快的速 度和最有效的办法进行抢救，可动用机械；在距人员位置 1m 左右，应采 用人工挖掘，严禁使用金属工具，以防遇险人员受二次伤害； 解救上来的伤者要立即送往当地医院进行救治； 分析事故原因，上报上级部门。 塌孔的防救措施，调整开挖方法，及时增设临时围挡措施：跳槽开 挖护壁，桩芯 50cm 范围内先不开挖，外围每开挖 30cm 及时打设 2210cm 的钢筋，待护壁开挖成形后，在

40、钢筋外侧填塞装有混凝土拌料的编织袋， 及时绑扎护壁钢筋并立设模板，浇筑护壁混凝土，同时加强模板的加固工 作。 如果开挖过程中采用临时围挡措施后仍然涌沙不断，或是涌水涌沙 量大且速度急，孔内人员应及时撤出，抛填孔外预备好装有黏土的水泥袋、 黏土及石块。 涌水涌砂部位充填密实后，沿桩孔孔壁打设 32 小钢管，钢管长度 L=2.0m,钢管前端 1.0m 钻设 10mm 的注浆孔，钢管按环向间距 30cm 布设， 压注水泥水玻璃双液浆固结砂层，待注浆固结 2 天后再进行开挖。 （2）孔底施工人员中毒； 处理措施： 立即拨打急救电话，并上报项目部，组织人员立即设立警戒线，封 锁现场，离散周围群众； 立即

41、向下送风，并将中毒人员拉到地面，用担架抬到安全地带，进 行人工呼吸，待救护车到达后，马上送绵阳附近医院进行救治； 分析调查事故发生原因，查清有毒气体来源，若为管线泄漏，立即 通知管线产权单位，同时采取措施，封锁附近区域，疏散周边人群；若为 地下残留污浊气体，立即向孔内通风，同时使用空气监测仪检测孔内空气 含氧量，符合标准后，首先下放活物（鸡或鸭）待留首先下放活物（鸡或鸭）待留 10min10min 无异常后，挖无异常后，挖 孔人员方可重新下孔继续作业；孔人员方可重新下孔继续作业； 依据调查原因，总结经验，处理有关责任人，避免重复犯错。 （3）施工人员触电； 处理措施： 出现人员触电后，应立即关

42、掉电源总闸，并尽快将触电人员送往绵 阳当地医院救治； 分析调查事故原因，惩处事故责任人，上报有关部门。 （4）重物坠落砸伤施工人员； 处理措施： 马上将伤者送往绵阳当地医院进行救治； 分析事故原因，上报有关部门。 四、施工过程中应注意事项四、施工过程中应注意事项 （1）现场技术管理人员应向施工人员对挖孔桩处的地质情况和地下 水情况进行详细交底，提出可能出现的问题和应急处理措施。 （2）孔下正常作业不得超过 2 人，作业时应戴安全帽、穿雨衣、雨 裤及长筒雨靴。孔下作业人员和孔上人员要有联络信号。地面孔周围不得 摆放铁锤、锄头、石头和铁棒等坠落伤人的物品。每工作 1h，井下人员和 地面人员进行交换

43、。 （3）井下人员应注意观察孔壁变化情况。如发现塌落或护壁出现裂 纹现象应及时采取支撑措施。如有险情，应及时给出联络信号，以便迅速 撤离。并尽快采取有效措施排除险情。 （4）每节开挖深度为 1m，严禁超挖，遇土质条件不好，易坍塌土层， 应适当较少每节深度，暂定为 3050cm。 （5）地面人员应注意孔下人员发出的联络信号，反应灵敏快捷。经 常检查支架、滑轮、绳索是否牢固。下吊时要挂牢，提上来的土石要倒干 净，装入斗车卸在孔口 15m 以外弃土场。 （6）施工中抽水、照明、通风等所配电气设备应一机一闸一漏电保 护器，供电线路要用三蕊橡皮防水绝缘线。并经常检查电线和漏电保护器 是否完好。 （7）当

44、天挖孔，当天浇注护壁。施工人员离开施工现场，要把孔口施工人员离开施工现场，要把孔口 盖好，四周要做好围护设施并设立明显警戒标志。盖好，四周要做好围护设施并设立明显警戒标志。 （8）由于土层中可能有腐殖质物或腐殖质物产生的气体逸散到孔中， 因此，要预防孔内有害气体的侵害，挖孔作业前应提前 10min 向孔内通风， 排除有害气体后方可作业。 毒气检测方法使用沼气报测器放入孔内进行检测或用小动物活体放入 孔底，看是否有异常现象。若属情况正常，人可下孔作业。 五、城际铁路砼成品防护措施五、城际铁路砼成品防护措施 （1）挖孔桩进行平整场地时，派专人指挥机械作业，防止挖机在作 业半径内碰撞城际铁路墩身，施

45、工场地平整界限应在桥墩承台位置以外， 不得伤及高铁墩承台砼。 （2）作业场地周围做好排水沟，保证雨天排水畅通，防止雨水冲刷 高铁承台及墩身，破坏砼表面美观。 （3）正式挖孔作业时，要用 2m 高彩钢瓦将高铁 128#墩身下部包围 起来，防止挖孔泥浆、孔桩灌注时的水泥浆溅出污染墩身砼面。 （4）为防止过往车辆和施工机械设备的碰撞，在便道靠高铁墩身侧 用钢管搭设成品保护支架，并在离地 3m 墩身上贴“注意安全，小心碰撞” 反光提示标语。 （5）不得在高铁墩身处堆放带污染或腐蚀性的物品，在墩身处不得 做为水泥临时堆码场。 （6）施工人员不得在高铁墩身上敲打铁锤或敲击其它工具，严禁向 墩身上扔污染物。

46、 （7）挖孔采用浅眼松动爆破时，引爆前必须将井口用重物覆盖，以 免爆破时飞掷物砸伤高铁箱梁或墩身砼面。 （8）此段桩基钢筋笼必须分节段边下笼边连接的方式下放钢筋笼， 严禁整体吊装整段钢筋笼，分节段钢筋笼长度小于高铁下净空 1.5 米，保 证吊车吊装时不碰撞箱梁结构。 （9）人工挖孔桩结束后，对高铁下施工区域进行场地清理，清除作 业垃圾，拆除墩身防护设施，清洁高铁墩身砼表面。 六、施工技术保证措施六、施工技术保证措施 （1）根据设计要求，严格按照开挖轮廓进行开挖，严禁超欠挖；对 桩孔垂直度、直径必须每节检查，发现偏差及时纠正。 （2）护壁模板采用拆上节、支下节重复周转使用。模板之间用卡具、 扣件

47、连接固定，也可以在每节模板的上下端各设一道圆弧形的槽钢或角钢 做成的内钢圈作为内侧支撑，防止内模因涨力而变形。 （3）支模前要按孔口地平线定点，用吊线锤对准桩位中心，以保证 桩孔的垂直度。每节桩孔护壁做好以后，必须将桩位十字轴线和标高测设 在锁扣护壁上口，用十字线对中，吊线锤向井底投设，以 0.9 米为半径的 尺杆检查孔壁的垂直平整度，随之进行修整。以保证桩孔轴线位置、标高、 截面尺寸满足设计要求。 （4）护壁模板安装要牢固，以便受力后不易变形，桩位模板须保证 桩径的几何尺寸，支撑绑扎牢固，防止跑模。混凝土浇筑要密实，钢筋搭 接及预留长度符合设计及规范要求，确保施工安全。 （5）施工过程中加强

48、对周边地表的监控量测及观察，并及时进行数 据处理，发现异常，及时反馈，并制定应对措施，做到信息化施工。 七、施工质量保证措施七、施工质量保证措施 采用系统管理、分工明确、落实责任、层层把关的施工质量管理理念， 确保工程质量目标的实现。施工现场成立以项目经理冯轶、总工程师黄惠 勇为领导的质量监督小组，派许林、刘翔为挖孔桩施工现场专职技术员， 每天对每个桩孔进行检查，使中线、垂直度、混凝土强度、拆模时间得到 控制。 现场质量管理机构设置见图： 具体要求： 组长 副组长：副组长： 专 职 技 术 员 ： 质 量 管 理： 测 量 管 理： 材 料 管 理： 施 工 管 理： 试 验 管 理： 资 料 管 理： 计 量 管 理： （1）桩的垂直度偏差不得大于桩长的 0.5%，桩的长度应符合设计要 求； （2）成孔桩径允许偏差不小于设计值，桩位允许偏差为50mm； （3）为保证桩孔垂直度偏差不超出规范及设计要求，可用十字尺或 十字圆环吊线进行自检，如发现偏斜，立即纠正； （4）护壁砼浇筑时，必须从四周均匀灌入，不得只从一侧灌入，以 免模板位移； （5）护壁砼要保证上、下口桩孔内径，并保证同心，否则除掉多余 部分，护壁砼一定要振捣密实。 八、八、