1人工挖孔桩专项施工方案(最终版)

1昆明中电环保电力有限公司#4锅炉升级改造基础人工挖孔桩专项施工方案编制：审核：批准：驻马店市安装工程有限公司昆明中电#4锅炉改造项目部2017年月日21编制说明及依据1.1编制说明根据对设计图纸、地质勘察说明及对周边环境的调查，并对工程特点进行深入分析，结合考虑我公司的技术、装备、特长、管理水平，在总结以往同类工程施工经验的基础上，编写了本专项施工方案。1.2编制依据（1)“昆明中电环保电力有限公司施工设计图纸”。（2）合同文件。2工程概况本工程为昆明中电550tds/d垃圾焚烧炉#4炉改造项目。改造的方案是在锅炉原有的基础上保持原有水冷系统，汽包位置不变，在原汽包下部两端各增加四个，φ115的孔用于增加循环下降，上侧方两端各增加四个φ115的孔用于汽体引出。中间及旋风系统不变，原尾部烟道部分全部拆除用于增加新布置一套水冷系统及过热屏。新尾部增加k5,k6立柱用于布置省煤器预热器等。后部尾气处理设备不变，引风机保持，二次风机及二次风道更换，增加相对应的仪表及控制点。2.1工程设计概况本工程位于云南省昆明市东郊垃圾焚烧发电厂厂区内，为垃圾焚烧锅炉设备基础改造设计。设计单位为华西能源工业股份有限公司根据业主提供相关设备资料进行地面以下设备基础设计。本工程结构的安全等级为二级，结构设计使用年限50年。抗震设防烈度为8度(0.20g)，设计场地特征周期0.40s。2.2人工挖孔桩设计人工挖孔桩桩径为φ800mm,深度根据地质勘查报告约为8.1m至岩石层为止，本工程共有4根桩，全段挖孔桩合计约32.4m（因地貌原始地形为低中山地坡中及冲沟凹地，地形北高南低，后对坡中进行开挖并对冲沟凹地进行人工填埋整平设计孔桩深度只设计入岩深度为≥1100mm）。桩顶地质较差部分采3用混凝土护壁，根据图纸设计护壁厚15~7.5cm；设计桩身、承台、地梁、短柱砼等级为C30，护壁采用C25砼现浇。2.3自然条件（1）地形、地貌施工地点为昆明市东郊低中山地区，原始地形为低中山地坡中及冲沟凹地，地形北高南低，后对坡中进行开挖并对冲沟凹地进行人工填埋整平，凹地最大回填深度达10多米，开挖和回填后自北向南形成多级台阶状边坡（高6米多），北、东面为开挖边坡南、西面为回填土堆积形成的人工填土边坡(高10多米)，根据原勘查报告地下岩石层约在8m~9m处，图纸设计入岩深度≥1100mm。（2）工程地质及水文地质条件本项目拟建场地地基以第四系人工填土层、第四系坡残积粘土，下覆为中统白云质灰岩和寒武系中统泥质细砂层。拟建场地地属低纬高原山地季风气候，纬度低、海拔高，比昆明城区海拔高出100多米，年平均气温15.1℃，年均降雨量1075mm，全年日照时数2250小时，无霜期达230天。因温湿度适宜，冬无严寒，夏无酷暑，鲜花常年不懈，草木四季长青，独具天气常如二三月，花枝不断四时春的春城特色。拟建场地处于昆明市东郊低中山地区，周边无长流水系，勘测期间未勘测出地下水，说明地下水埋藏较深。2.4工程特点本工程岩土地质结构复杂，砂砾石岩层深且杂乱，人工开挖难度较大。3施工准备3.1技术准备（1）人工挖孔桩适用于持力层埋藏较浅、单桩承载力要求较高的基础。挖孔桩受力性能可靠，结构传力明确，沉降量小；成孔后可直观检查孔内直径、垂直度及持力层的土质情况，保证桩的质量。工程造价相对低廉；4不需要大型机械设备，施工操作工艺简单，因此被广泛应用于大直径灌注桩施工。结合本项目实际情况，选用人工挖孔灌注桩施工工艺。（2）组建以项目经理、项目技术负责人为核心的技术管理体系，下设施工技术、质量、材料、资料、计划等分支部门。（3）审查施工图纸，提出合理化建议，取得建设单位和设计单位同意，以达到节约投资、加快进度、保证质量和施工简便的目的，并提出合理性的审图意见。（4）施工之前作好开工报告，作好桩基分部施工方案，作好分项工程技术交底。（5）建立完善的信息、资料档案制度。（6）编制钢筋、水泥、木材、等材料计划，相应编制材料试验计划，指导材料定货、供应和技术把关。（7）按资源计划安排机械设备，周转工具进场，并完备相应手续。（8）建立完善的质量保证体系。（9）会同勘察设计、建设单位、监理单位等部门复核定点坐标、及验基。（10）做好对班组人员的技术，安全交底工作。开工前,必须强调劳动纪律，向工人班组进行技术交底，学习图纸及有关施工规范,掌握施工顺序，保证工作质量和安全生产的技术措施落实到人。3.2现场准备（1）平整场地，清除坡面危石、浮土，坡面有裂缝或坍塌迹象者应加设必要的保护，铲除松软的土层并夯实。（2）测量出各桩基中心精确位置（由测量员完成），埋设中心桩，以中心桩为圆心，孔位应比孔径大10～20cm，护壁可根据地质情况采用素砼护壁，护壁砼桩基直径为内径，加上护壁厚度进行桩基开挖。采用C25混凝土。在浇注好第一节护壁后，将十字护桩中线固定在砼护壁上，方便经常检查较核。（3）井口四周围栏防护，并悬挂明显标志，井口护壁砼高出地面不小5于30cm，防止土、石滚入孔内伤人；锁口四周1m范围内地面采用厚度不小于10cm的C25混凝土硬化；挖孔暂停或人不在井下作业时，孔口要加盖；孔口四周挖好排水沟，及时排除地表水，搭好孔口遮挡雨棚，安装提升设备，修好出渣道路。（4）井内作业必须戴安全帽、孔内搭设软梯和掩体；掩体用2cm厚钢板作顶盖，以防落石伤到井内作业人员。出土渣用的吊桶、吊钩、钢丝绳、卷扬机等，经常检查更换。人工挖孔桩施工管理架构图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，开挖另一桩孔，如此循环流水作业，每孔每组3人，井下1人，井上2人（1人使用电动绞绳架，1人指挥及出渣），轮流下井。劳动力计划表序号施工项目人数1人工挖孔2钢筋笼制作、安装3混凝土浇筑3.4施工机械设备准备主要机械设备见下表：人工挖孔桩主要机械设备表序号机械名称单位型号数量功率备注1吊车台QY25V532125吨中联重科2砼搅拌运输车台13输送泵台HBT80C1165KW三一拖泵4电焊机台BX1-5002500W上海申工5空压机台KJ-7515.5KW开山66风镐把G104开山7潜水泵台41.5KW8卷扬机台29插入式振动棒台ZX50450棒10钢筋切断机台GQ5014KW11钢筋弯曲机台13KW12钢筋调直机台118KW13电动鼓风机台EB081150W16手推人力车辆217钢模套118氧气瓶44挖孔桩施工方法4.1开挖顺序人工挖孔桩的主要作业流程是:测量定位→砼锁口施工（H≥300mm）→开孔挖取→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→循环往复→入岩深度≥1100mm→终孔验孔→钢筋笼制作→钢筋笼验收→钢筋笼安装→浇桩身砼。根据标准化要求，护壁采用150~75mm厚C25砼。遇到不利的地质条件，除制定单桩的施工措施外，还合理安排各桩的施工顺序，在可能的情况下，先施工较浅的桩，后施工深一些的桩，先施工外围的桩，后施工中部的桩。4.2每次循环进尺深度第一节挖深约1m，浇钢筋砼护壁，往下施工时以每节作为一个施工循环，一般土层中每节高度为1m，如遇特殊地段每节高度小于500mm，必要时下钢护筒护壁，特殊地质下挖速度视护壁的安全情况而定。护壁模板采用钢模板，模板一般由四块组成。4.3开挖方法土层挖孔作业采用人工逐层开挖，由人工逐层用镐、锹进行，遇坚硬土7层用锤、钎或空压机风镐破碎，若遇坚石则采用松动爆破施工。4.4出土及提升出土采用电动辊辘提运出孔外，人工用斗车运至较宽位置集中堆放，然后由自卸式汽车进行外运至弃土场。4.5钢筋笼制安钢筋的强度标准值应具有不小于95%的保证率.„为HRB400级钢筋(fy=360N/mm2„)，(焊条:按JGJ18-2012钢筋焊接及验收规程第8页表3.0.3选用；焊剂:HJ431，图中未特别标明的钢板及型钢均为Q345B。钢筋笼根据桩长分2～4节制作，每节长度不大于10m，主筋连接采用直螺纹套筒连接，加强筋与主筋焊接，箍筋绑扎。应保证连接处钢筋笼箍筋间距符合设计要求；吊装采用吊车起吊安装。4.6混凝土浇筑方法根据图纸设计基础垫层混凝土标号为C15；厚度根据图集不低于70mm，桩身、承台、地梁、基础混凝土标号为C30；承台厚度为100mm厚，桩身保护层为40mm厚，基础保护层为25mm。砼由孔口设置的串筒下料至孔底，串筒底端出料口距砼筑面不超过2m，防止产生砼离析现象。当桩内渗水量较大的孔桩，桩身砼浇筑采用导管水下砼浇注。5挖孔桩施工工艺5.1施工工艺流程8人工挖孔桩施工工艺流程如下图所示。场地平整→放线、定桩位→施工锁口→架设支架、安装潜水泵、鼓风机、照明设备等→挖土→每下挖1.0m左右土层，进行桩孔周壁的清理、桩孔的直径和垂直度检查→绑扎护壁钢筋→支撑护壁模板→浇护壁砼→拆模后继续下挖、支模浇灌护壁砼→进入岩层一定深度后确定能否作为持力层→对桩孔直径、深度、垂直度、持力层进行全面验收→排除孔底积水→吊装钢筋笼→放入串筒、浇灌桩身砼上升至设计位置→继续浇灌砼至高出桩顶设计标高，高出长度必须保证凿除浮浆后大于设计深入承台的长度，采用水下混凝土灌注合格不合格通风桩位放样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、运混凝土挖孔桩施工工艺流程图9时应在1.0m以上。5.2施工工艺说明5.2.1桩位定线及锁口施工（1）桩位放样。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300~500mm的木桩或铁钎打入地下标定桩孔的中心，出露高度50~80mm，中心偏差不得大于50mm。（2）锁口施工。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，需在挖孔前浇筑筑井圈锁口，同时考虑在锁口外侧浇注一个绞盘（孔内出碴使用）的支承平台。井圈锁口采用C25混凝土浇筑，并预埋插筋与第一圈护壁砼连接。井圈壁厚不少于25cm，顶面高出施工基面30cm以上。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。5.2.2开挖人工挖孔桩分节开挖，分节支护。对于土层开挖采用人工持铁锹、尖镐开挖；风化层、中风化层岩质层，采用空压机破碎开挖；硬质岩层采用松动爆破开挖；桩孔开挖直径为设计桩径加2倍的护壁厚度。（1）挖孔作业采用人工逐层开挖，由人工逐层用镐、锹进行，遇坚硬土层用锤、钎或风镐破碎，挖土次序为先挖中间部分后周边，允许误差为30mm。（2）挖土一般情况下每层挖深1.0m左右，及时用钢模现浇砼护壁。每天进尺为一节，当天挖的孔桩当天浇筑完护壁砼。桩护壁上段坚向筋按设计要求（φ4@2000）将钢筋伸入下段护壁内，伸入长度不小于设计要求的长度。上下节护壁的搭接长度不得小于50mm。（3）开挖通过地下土层时，缩短开挖进尺，随时观察土层变化情况，当深度达到6m时，应加强通风，保证人员施工安全。有情况及时上报。5.2.3垂直运输设置本项工程挖孔所使用起重的工具有：手动卷扬机、钢支架、钢丝绳、铁10吊桶等。为了避免在施工过程中发生高处坠落、倾覆等事故，特进行以下验算，确保安全。根据作业队施工工作实际及吊桶承载力，吊桶出土的允许最大重量为80KG，采用规格为6×19、直径为10mm的软钢丝绳作业。某一规格的钢丝绳允许承受的最大拉力是有一定限度的,超过这个限度,钢丝绳就会被破坏或拉断,因此在工作中需对钢丝绳的受力进行计算。钢丝绳的破断控力钢丝绳的破断拉力可由相关表格查出,考虑钢丝绳捻制使每根钢丝受力不均匀,整根钢丝绳的破断拉力应按下式计算:SP=ΨΣSi式中SP——钢丝绳的破断拉力,kN;ΣSi——钢丝丝绳规格表中提供的钢丝破断拉力的总和,kN;Ψ——钢丝捻制不均折减系数,对规格6×19绳,Ψ=0.85。但在工作现场,一般缺少图表资料,同时也不要求精确计算,此时可采用下式(仅为数据估算用,非规范公式)估算钢丝绳的破断拉力:SP=500×d2式中SP——钢丝绳的破断拉力,N;d——