人工挖孔桩技术方案和安全措施

一、工程概况：跨越低谷和环山引水及厂房，桥址两端位于山坡上，山坡陡峻，地形起伏较大，大桥全长206.06m，52根桩，最长桩34m，最短桩23m。共计1424m，根据地质资料，场区内地层自上而下分为耕植土层，冲洪积层，坡积层，残积层，以及上泥盆系上统基岩。1、人工填土层：厚度0.8~1.4m，平均层厚1.1m。2、种植工：层厚0.5m。3、冲洪积层：③-1亚粘土：厚度4.8m，层顶高程148.97m。③-2漂石：厚度3m，层顶埋深4.8m，层顶标高144.17。③-3亚粘土，层厚49.7~50.2，层顶埋深0.8m，层顶标高144.85~147.12m。4、坡积成因亚粘土：层厚1.5~14.3m，平均3.83m，层顶埋深1.4m，层顶高程153.89~165.64m。5、残积亚粘土：层厚1.3~27.8m，平均8m，层顶标高143.69~163.14m，顶面埋深2.5~14.3m。6、泥盆系上统基岩：③-1全风化泥质粉岩，2.7~46.4m，平均15.5m，顶面埋深3.8~38m，顶面高程115.89~161.14m。⑥-2强风化泥质粉砂岩4.7~36.6m，平均21.6m，顶面埋深13.5~25.6。⑥-4微风化质岩：厚度5.3~14.6m，平均9m，顶面埋深30.3~41.5m，顶面标高107.47~128.65m，其天然湿度的单轴极限抗压强度Ra=33.6~41.2Mpa，平均37.8Mpa。场区地下水由上部土层孔隙潜水和深部基岩裂隙水组成，水位埋深受季节性影响大，各孔的混合地下水位埋深为0~5.6m。该桥处于缺水地区，机械钻孔无法解决施工用水，为加快施工进度，确保工期，结合各方面的条件确定人工挖孔。二、基本工作内容：1、开挖前，场地完成三通一平。各项临时设施、动力、照明、通风、安全设施、施工机具、进场人员准备60人以上。2、根据设计图纸进行纵横轴线放样，及复测工作。3、用十字线将中心桩点引出护筒外80cm，用水泥砂浆固定，并做好保护工作。桩孔周边，用白灰撒线型。4、所用的原材料，根据设计要求和规范规定进行检测。严格按试验室确定的配合比施工。5、采用2个班组，流水分班作业。三、施工机具1、卷扬机和提土桶,用于材料和弃土的垂直运输以及供施工人员上下工作使用。2、护壁钢模板。3、潜水泵。4、鼓风机、空压机和送风管。5、镐、锹、土筐等挖运工具:若遇到硬土或岩石,尚需风镐、潜孔钻。6、插捣工具,用于插捣护壁砼。7、应急软爬梯。8、照明灯、对讲机、电铃等。四、开挖方法：〈一〉土方开挖及支护壁模板1、放线定位:按设计图纸放线,定桩位。2、开挖土方:采取分段开挖,每段高度决定于土壁直立状态的能力,以0.8~1.0m为一施工段。开挖面积的范围为设计桩径加护壁厚度。挖土由人工从上到下逐段进行,同一段内挖土次序先中间后周边;扩底部分采取先挖桩身圆柱体,再按扩底尺寸从上到下削土修成扩底形。在地下水位以下施工时,要及时用吊桶将泥水吊出,当遇大量渗水时,在孔底一侧挖集水坑,用高扬程潜水泵将水排出。3、测量控制:桩位轴线采取在地面设十字控制网、基准点。安装提升设备时,使吊桶的钢丝绳中心与桩孔中心一致,以做挖土时粗略控制中心线用。4、孔内遇到岩层时，能用风镐挖除，用风镐凿岩至设计深度。极硬岩时，须进行针对性爆破设计。5、地质层按规定取样，与设计地质入岩对比，符合设计要求。〈二〉浇筑护壁砼：1、桩孔护壁砼每挖完一节，经检查断面尺寸符合设计要求，报监理工程师检验合格后，立即浇筑护壁砼，坍落度控制在30~50mm，确保孔壁稳定性。2、设置操作平台,用来临时放置混凝土拌合料和灌注护壁混凝土用。3、支设护壁模板:模板高度取决于开挖土方施工段的高度,一般为1m。护壁中心线控制,系将桩控制轴线,高程引到第一节混凝土护壁上,每节以十字线对中、吊大线锤控制中心点位置,用尺杆找圆周,然后由基准点测量孔深。4、浇筑护壁砼:护壁砼要捣实,上下壁搭接50~75mm,护壁采用外齿或内齿式;护壁砼强度等级为C25,厚度150mm,护壁内等距放置8根直径6~8mm长1m的直钢筋,插入下层护壁内,使上下护壁有钢筋拉结,避免某段护壁出现流砂、淤泥而造成护壁因自重而沉裂的现象;第一节砼护壁高出地面200mm左右,便于挡水和定位。5、拆除模板继续下一段施工:护壁砼达到一定强度后(常温下24小时)便可拆模,再开挖下一段土方,然后继续支模灌注混凝土,如此循环,直到挖至设计要求的深度。6、每节桩孔护壁做好以后，将桩位轴线，和标高测设在护壁上口，然后，用十字线对中，吊线坠向井底投设，以半径尺杆检查孔壁的垂直度。随之进行修整，孔深必须以基准点为依据逐根引测。保证桩孔轴线位置、标高、截面尺寸满足设计要求。7、成孔以后必须对桩身直径，孔底标高，桩位中心线，井壁垂直度等进行检测，并做好记录，报监理检验合格方可进入下套工序。五、安全措施1、挖出的土方必须及时运走，井孔口周边1m范围内，禁止堆放土石方，且堆土高度不应大于0.8m。2、井孔周边必须设置安全防护围栏，高度不低于1.2m，围栏须采用钢筋牢固焊制，正在开挖的桩孔停止作业或已挖好的成孔，必须设置牢固的盖孔板，非工作人员禁止入内。3、施工人员必须带戴安全帽,穿绝缘胶鞋,孔内有人时,孔上必须有人监督防护;井孔周边作业人、监护人员，必须戴安全帽，严禁穿拖鞋、赤脚、酒后上岗作业。4、孔深挖至超过挖孔人身高时，在桩孔口或孔内装设靠周壁略低的半圆防护板（网），并随着孔深增加而往作业面下引，吊渣桶上下时，孔下作业人员应避于护板（网）下。5、井孔内必须设置应急时使用的安全绳和软爬梯。6、井内人员必须乘专用吊笼上下，不得乘坐吊桶或脚踩护壁上下井孔。7、井孔内外设置对讲机或低压电铃，便于上下联系，确保通讯畅通。8、桩孔必须每挖深0.4m~0.9m，左右护壁，严禁只挖不护壁。9、井底照明须用低压电源，防水带罩的安全灯具或安全矿灯。10、当孔深大于5m以上时，应向孔下通风，加强空气对流。必要时输送氧气，防止有毒气体危害。操作时上下人员轮换作业，桩孔上人员密切注意观察桩孔下人员情况，预防安全事故发生。11、当地下水量不大时，随挖随将泥水用吊桶运出，地下渗水量较大时，吊桶满足不了排水，先在桩孔底挖集水坑，用高扬程水泵抽水。作业人员必须离开井孔，严禁人机同坑作业。随时观察井壁变化，遇到险情，全部人员应立即撤离井孔。来源：考试大12、孔内实施爆破时，严格按照设计控制药量，及布眼。井下全部人员必须从井孔内撤离;划定安全距离,设置警戒哨,闪电雷鸣时禁止装药、接线,施工操作时严格按安全操作规程办事,爆破后向孔内强制输送清洁空气,排除有害气体,待有害气体排完后方可下井。13、孔内人工凿岩时，必须戴防尘口罩。14、施工现场电源线路，必须按“三相五线”制，TV-S系统要求布置，并按“三级配电”“二级漏电分级”分段保护。15、各孔井用电必须分闸，严禁一闸多孔和一闸多用。必须一机一闸一漏一箱进行敷设。16、孔上电线、电缆必须架空。17、电箱一律采用铁质电箱，电箱应有严密的防雨措施，安装位置合适，安装牢固，进出线整齐，拉线牢固，熔丝不得用金属代替，箱内不得放其它物品。18、现场电源线路及电气设备，由持证电工负责安装维护，经验收合格后，方准投入使用。19、施工现场所有设备和机具必须做好保护接零。20、所有机械设备的传动部位，必须装设防护罩。考试论坛21、垂直起重设备必须经常性检修维护，保证机件能够运转正常，操作灵活，按钮开关、减速器、钢丝绳、绳卡、吊钩、吊桶、吊笼等，不得带病作业。22、垂直起重设备支架应牢固，应能承受一定的冲击力不至翻倒，垂直起重设备必须经检验合格后，方可投入使用。23、孔桩开挖应交叉进行，正在开挖或已成孔而尚未浇灌砼的桩孔其10米半径范围内不得同时开挖其它桩孔。24、为了预防有害气体中毒和孔井内缺氧，每天作业前必须先检测或放鸟等方法测试，如不符合要求应先通风充氧，符合要求方准作业。六、桩孔质量要求保证1、开挖前,从桩中心位置向桩四周引出4个桩心控制点,施工过程用桩心点来校正模板位置,有专人严格校核中心位置及护壁厚度。桩孔开挖后,当天一次灌注完毕护壁砼,护壁砼拌和料中掺入早强剂;护壁拆模后,若发现护壁有蜂窝、漏水现象要及时加以堵塞或导流,防止孔外水通过护壁流入孔内。2、注意防止土壁坍落及流砂事故。在开挖过程中,如遇到特别松软的土层,流动性淤泥或流砂时,为防止土壁坍落及流砂,可减少每节护壁的高度或采用钢护筒,待穿过松软土层和流砂层后,再按一般的方法边挖边灌注砼护壁,继续开挖桩孔。开挖流砂现象严重的桩孔可采用井点降水法