人工挖孔桩施工专项方案

人挖孔桩技术专项方案一、工程概况普洱（振太）至临沧（临翔）段控制性工程试验段（五老山隧道）位于普洱临翔区。该段试验段共设8座大桥，桥梁的具体情况如下：桥梁一览表序号桥名桥面净宽（m)孔数及跨径上部结构桥墩及基础设计桩基根数（根）最长桩基长度（m)1清水沟1号大桥11.510×30预应力混凝土T形简支梁双柱墩、桩基础22352清水沟2号大桥11.512×29预应力混凝土T形简支梁双柱墩、桩基础26353凹寨1号大桥11.55×30预应力混凝土T形简支梁双柱墩、桩基础12374凹寨2号大桥11.55×30预应力混凝土T形简支梁双柱墩、桩基础12365凹寨3号大桥11.59×29预应力混凝土T形简支梁双柱墩、桩基础20376凹寨4号大桥11.59×29预应力混凝土T形简支梁双柱墩、桩基础20367旧寨1号大桥11.517×30.5预应力混凝土T形简支梁双柱墩、桩基础44358旧寨2号大桥11.518×30.5预应力混凝土T形简支梁双柱墩、桩基础5036该段试验段8座桥梁地质情况均为粉质黏土、混合花岗岩、漂石。该段试验段桥梁桩基设计为钻孔灌注桩，但由于地形较为复杂，有些桩位钻机无法就位，所以改为人工挖孔灌注桩。经现场踏勘，各桥的人工挖孔灌注桩情况如下：桥梁一览表序号桥名人工挖孔桩根数（根）人工挖孔桩数量（m）最长桩基长度（m)1清水沟1号大桥7213352清水沟2号大桥10286343凹寨1号大桥4104304凹寨2号大桥4110335凹寨3号大桥14433376凹寨4号大桥14431367旧寨1号大桥22644358旧寨2号大桥1852536二、施工准备情况(一)技术准备情况1、根据设计文件和地质资料编制施工组织设计，并向施工人员进行安全、技术及质量交底；施工队相关技术人员必须熟悉桩基的施工设计图纸，充分了解设计意图，掌握地质资料，对设计图纸不明确的要及时与相关部门联系解决。2、该桥桩的测量放线工作完毕，其精度满足规范要求。主要控制桩已得到有效控制，桩顶高程测量等资料精度符合施工规范的要求。3、进行混凝土配合比试验，选定施工配合比。4、对升降设备和吊具的可靠性进行检查和试验，确保施工安全。(二)人员准备情况1、本工程质检负责人：刘子升施工技术负责人：黄志刚安全保障人：张俊2、施工队伍布置该桩孔由3个施工队对该段试验段的人工挖孔桩进行施工，陈顺毕施工队主要负责清水沟1、2号大桥及凹寨1、2号大桥的人工挖孔桩作业，计划作业人员16人；陈立施工队主要负责凹寨3、4号大桥的人工挖孔桩作业，计划作业人员36人；黄传刚施工队主要负责旧寨3、4号大桥的人工挖孔桩作业，计划作业人员26人；(三)材料准备情况1、混凝土混凝土均采用拌和楼集中拌和，混凝土罐车运输至施工现场用施工。2、钢筋钢筋采用经检验合格并且经监理工程师认可的HPB300，HRB400昆钢的钢筋用汽车经便道运输至施工现场，堆放到专用的钢筋堆放场地。钢筋应堆放整齐，堆放高于地面30cm，表面覆盖防雨布以避免钢筋因雨水受潮而生锈。3、水泥水泥采用凤庆县习谦水泥厂水泥，用汽车经便道运输至施工现场，堆放到专用的水泥堆放场地。为避免受潮，水泥堆放应高于地面30cm，表面覆盖防雨布。4、砂石材料砂石采用本地合格的山沙，用汽车经便道运输至施工现场，分仓堆放到料仓。5、供水经现场踏勘，山中的溪水均能满足施工用水水源，计划将水源点集中引流到施工现场蓄水池，再从蓄水池供应施工现场。所有工程用水经检验后，如无腐蚀性，可作为工程用水。(四)主要机械设备准备情况（见下表）机械名称规格型号单位数量空压机3.5m3台20卷扬机JK0.5T台39护壁模板直径160mm套18护壁模板直径180mm套20护壁模板直径220mm套1风镐G22个39凿岩机YO—18手持式台39插入式振动器HZ-50台2钢筋弯曲机台1钢筋切断机6~40mm台1潜水泵台18电焊机22KW台1三、施工方法及措施1．桩基施工1.1成孔施工1）在正式施工前，应具备以下工程资料。主要包括建筑场地的工程地质和必要的地下水位资料；孔桩施工图纸会审纪要；主要施工机械及其配套设备的技术性能资料；孔桩的施工组织设计或施工方案以及桩基钢筋混凝土所用建材（水泥、砂石、钢筋）的质检报告。2）施工前要制定周详的质量管理措施。在施工平面图上应标明桩位、编号、施工顺序；指定施工工序检查程序。3）开挖顺序人工挖孔桩的主要作业流程是：测量定位、砼防踢护壁H=300mm、开孔、抽排水修整护壁、钢筋绑扎、支模、校正中心、浇护壁砼、养护、拆模、终孔验孔、钢筋笼制安、钢筋笼验收钢、浇桩身砼、桩身砼养护、桩基质量检测。4）首先进行测量放线，放出各孔中心及控制边桩，然后进行基桩开挖，开挖出的弃土(石)用卷扬机将其吊运出孔，然后用斗车运至施工工地外指定地点。锁口完成后将孔位控制边桩引至锁口上以便每模护壁的孔位校正工作。5）护壁必须高出地面30cm，护壁处挖孔直径比桩径大30cm，每下挖100cm，开始安装护壁模板，浇筑护壁砼，护壁采用C30砼，等砼具有一定强度后拆下模板，继续开挖，循环作业。6）锁口圈高出地面以上30cm，宽35cm,在孔口位置，用￠10的钢筋做为主筋，主筋呈现放射状向孔外弯曲，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￠6的圈筋，以增加主筋受力。锁口圈即可防水，又可避免坠落杂物，锁口圈如图。φ6圈筋主筋φ10@100土层7）对大孤石地段采用空压机带风钻打眼，小药量，浅眼爆破，每次爆破深度不得超过60cm，周围增加防振预裂孔。8）开挖中若遇地下水时，必须用潜水泵抽水，以保证能在孔内正常工作以及护壁砼浇筑的质量。9）开挖时若遇流砂，可采用以下措施：（1）护壁内插筋：沿上阶护壁圈按10cm间距插入￠14筋，L=80cm,然后用稻草搓成条状嵌入所插筋内，以阻止砂涌入桩孔，并随即支好护壁模板，浇灌护壁砼，以上两种措施均无效时，采用固定护壁钢模板，确保桩芯设计断面及垂直度采用每轮校核与修整。用5mm厚钢板按桩径作成套圈吊入孔内，用沉井法掏挖孔内流砂，使钢套圈均匀下沉，并逐轮焊接接长，直至穿过流砂层为止（如图）。草绳密缠在φ14护壁加固筋上护壁钢筋φ8@200双向设置流沙段防护加筋φ14@100每根长800，每段护壁分段埋设（2）减少每阶高度，护壁高度由原每阶1m减至0.5m或0.3m。10）为保证井下工作人员的安全，工作人员必须戴安全帽，同时在孔的周围设置护栏并清除杂物，防止杂物坠落，并设置必要的警示标志，在停止挖孔时必须加盖防护。11）为保证桩孔的外型尺寸要定时对各孔开挖尺寸进行检测，防止偏孔及几何尺寸不符合设计要求。1.2清孔挖孔至离设计深度50cm时，采用人工凿除基岩（不得爆破）清除孔底沉渣、杂物，由于施工安排的原因如果成孔后暂时不浇注砼，可在挖孔至离设计深度50cm-100cm时暂停开挖，待需要浇注砼时提前采用人工凿除基岩（不得爆破）清除孔底沉渣、杂物。1.3桩孔检测：桩孔开挖及清孔完成后，应对孔位、孔深进行检测。检孔方法采用外径为桩基钢筋笼直径加100mm（不得大于桩基直径），长度为4～6倍外径的钢筋检孔器入桩基孔检测。1.4制作安装钢筋笼1）钢筋的加工遵照JTJ041-2000《公路桥涵施工技术规范》、招标文件及设计要求进行。2）按施工的实际桩长来决定钢筋的下料，依桩的长短来确定分段制作的长度，桩基钢筋在钢筋场统一制作，再运至墩位安装。3）钢筋笼在墩位附近的胎架上分节制作，分节长度视吊车起吊高度确定，每节段间钢筋笼采用机械连接，钢筋接头按图纸及规范要求错开布置。按照设计图加工制作钢筋笼，每4m加设一道“三角”形支撑，确保钢筋笼安装时不变形。4）钢筋笼采用吊车将钢筋笼吊立竖直，拆去下端吊绳，用吊车吊第一节（底节）钢筋笼到需要安装的孔内下放，适时割去笼内“三角”形支撑，当放至上端接头位置处时，将钢筋笼临时固定于平台上松去吊点。用吊车依次吊起相邻的上一节钢筋笼，与临时固定平台上的钢筋笼对接，对接时，应先对正有对号入座标记的一根主筋，然后调整各主筋对正连接，后吊车吊点缓缓上升将连接起的两节钢筋笼提起松去临时固定设施，再下放钢筋笼（适时割去内侧“三角”形支撑）。当上端接头位置位于平台顶面以上一定高度时，又临时固定钢筋笼，吊安连接下节钢筋笼后再下放，如此循环至钢筋笼全部接毕并下沉到位。5）钢筋笼下放安装时，应特别注意按设计图或规范要求加焊钢筋笼定位筋，确保钢筋笼在安装和砼灌注过程中偏位满足要求。6）骨架落到设计标高后，将其校正在桩中心位置并固定在护筒上，以防灌注砼时钢筋骨架上浮，待砼灌注完毕并初凝后才解除固定设施。挖孔桩钢筋骨架制作安装标准序号项目允许偏差1受力钢筋间距±20mm2箍筋、横向水平钢筋、螺旋筋间距±10mm3钢筋骨架尺寸（长）±10mm4钢筋骨架尺寸（直径）±5mm5弯起钢筋位置±20mm6保护层厚度±10mm1.5桩基砼灌注钢筋笼安放检查无误后，即灌注混凝土。施工时应视孔内渗水量大小确定桩基砼施工方法。从孔底及附近孔壁渗入的地下水的上升速度较小（参考值小于6mm/min）时，可采用普通砼灌注桩基，如渗水量过大，则采用水下砼浇注桩基。施工前根据拟采用的砂、碎石、水泥、外加剂、施工用水（澄清的河水或地下水）等砼的组成材料，提前进行多组砼配合比设计，选择适于基桩标号要求的最优配合比报监理工程师批准后待用。1.5.1普通砼浇注施工工艺桩基砼在我部拌和站集中拌制，用混凝土罐车运输至施工现场，混凝土罐车可以到达的地方利用混凝土罐车直接倒入砼料斗通过串筒进行浇筑，混凝土罐车不能到达的地方要用混凝土泵车或溜槽送到砼料斗再流经串筒进行浇筑，串筒离混凝土面2m以内。采用串筒下放砼的目的是为了防止砼自由落体而离析，随着砼在基桩内浇注深度的增加，需逐节拆卸串筒。砼坍落度控制在7～9cm，为了基桩砼的密实性，桩基砼采用50型插入式振动棒进行振捣，每层砼厚度不可超过30CM，振动棒振捣时应插入下层砼10CM左右，采用快插慢拔的方法。振动棒平移距离不可超过振捣棒的作用半径，严防漏振当砼不再下沉，不再出气泡泛浆时才表示砼振捣密实。1.5.2水下砼浇注施工工艺桩基砼在我部拌和站集中拌制，用混凝土罐车运输至施工现场，用输送泵运送砼入集料斗内，再流经漏斗、砼导管入孔。采用输送泵的目的是为了运输砼入集料斗，使用集料斗的目的是为存集砼保证水下砼连续浇筑施工。1.5.2.1水下砼按常规导管法灌注，导管直径为Φ299×10mm无缝钢管，导管接头采用螺纹加密封圈连接。导管使用前和使用一定时间后要进行水密、水压试验，符合要求方可使用。灌注砼前，再次检查孔底情况，并利用在导管内插风管悬挂风包进行第二次气举清孔，将孔底沉淀搅动呈悬浮状态，并确保孔底沉碴厚度不得大于5～10cm,然后方可开球灌注砼。1.5.2.2砼浇筑前，在孔口附近布置平台，平台上布置集料斗、漏斗，保证集料斗容量至少20m3,漏斗容量1.5m3，以满足砼浇筑导管开球时的埋深要求。下导管时应注意导管下端离桩底40cm，做到砼浇筑量既不堵管又能满足埋深。随着砼浇注的进行，应徐徐提升导管，注意导管不能提空，也不能埋深过大，埋置深度一般控制在2～6m之间。1.5.2.3采取拔球法浇注水下砼。砼在拌和站拌制，用输送泵输送砼入集料斗，流经漏斗经导管入孔，确保砼浇筑过程连续进行。砼坍落度控制在18～22cm之间，并掺适量（由试验确定）的缓凝剂，必须在初凝前，完成桩基灌注。保证基桩砼浇筑完毕后才凝固。砼灌注面应高出设计桩顶0.5～1.0m待强度达到80％后用人工配合风镐凿除桩头。漏斗基桩输送管输送泵说明:1.基桩砼用陆上拌和站拌制，罐车运输；2.砼导管埋深2--6m。导管梭槽集料斗图9基桩水下砼浇注施工示意1.5.2.4砼浇筑前，在孔口附近适当的位置设置泥浆池。在砼浇筑过程中，将孔内的泥浆引入泥浆池中沉淀。泥浆池中泥浆越来越多，当泥浆池中泥浆量达到一定量时，采用挖机清理泥浆池，并将清理出来的泥浆运至指定位置。四、桩基质量检测基桩达到设计强度后，用超声波对成桩的砼质量进行检测，如由于预埋检测管等原因无法检测时，改用φ110