人工挖孔桩施工安全专项方案详解

1人工挖孔桩安全专项方案一、编制目的为规范中交路桥技术G310线大循高速公路项目2标项目经理部（以下简称项目部）桥梁人工挖孔桩施工，保护挖孔桩作业人员的人身安全，防止发生各类安全事故，最大限度地减少事故发生几率、增强人工挖孔桩施工人员安全意识，确保在意外发生时，挖孔作业人员能有条不紊的按照预先制定方案，迅速撤离和展开自救，最大限度的减少伤亡伤害和损失，同时也为了落实“安全第一，预防为主，综合治理”的安全生产方针，确保人工挖孔桩施工安全，实现本项目部管辖范围内建设项目的安全、质量目标，依据总包、监理、业主、公司有关安全生产管理的相关规定，为此特制定本安全专项方案。二、编制依据依据《中华人民共和国安全生产法》、《桥梁施工安全操作规程》、《危险化学品安全管理条例》、《中华人民共和国道路交通安全法》、《中华人民共和国职业病防治法》、《中华人民共和国消防法》、《特种设备安全监察条例》、《重大危险源辨识》、《建筑设计防火规范》、《常用化学危险品贮存通则》、《企业职工伤亡事故经济损失统计标准》等法律法规，国家行业标准等。三、适用范围本方案适用于中交路桥技术G310线大循高速公路项目2标项目经理部所管辖范围内桥梁桩基人工挖孔桩施工。2四、工程概况G310线大力加山至循化高速公路第2合同段起点为大力加山隧道，出隧道后向西北经张沙村、起台堡村、比隆村、贺庄村、道帷村、拉科村和循哇村等。全线总长25.214km。整体式路基宽为24.5m，分离式路基宽为12.25米。全线设计速度采用80km/h，工程造价9.5亿元，合同工期为51个月。标段内含桥梁共10座；大力加山隧道1座；涵洞35座。本合同段内桥梁基础为人工挖孔及机械成孔灌注桩。混凝土采用拌和站集中拌和，运输车运至现场后，水下采用导管法灌注水下混凝土，无水采用干灌法灌注砼。钢筋笼分节加工，吊机起吊，孔口接长采用搭接焊（或套丝）连接完成。五、地质和地形简介1、地形地貌G310线大力加山至循化公路第2标位于青海省循化县，工程区域位于海东区循化撒拉族自治县，路线南部、北部均为构造剥蚀河谷地貌区，黄河一带多有宽阔阶地，沿河两岸一级阶地、二级阶地、三级阶地发育，山势相对较陡，路线中部均为构造剥蚀中山地貌区，海拔多在2000米以上。2、气象条件区内地形复杂，高差大，气温随海拔升高而递减，年平均气温7.0～8.6℃，极端最低气温-31.7℃，极端最高气温34.5℃；雨季集中于6-8月份，占全年的59%，年平均降水量约为350-496mm。风向3以西风为主，沙尘暴多出现在3～4月份。3、工程水文本项目位于青海省海东地区循化撒拉族自治县境内，祁连山系拉脊山脉东段南侧之黄河南岸。循化撒拉族自治县，东接甘肃省临夏回族州，南邻甘肃夏河县和青海同仁县，西与尖扎县为邻，北连化隆县，与民和县相望。区域内主要道路有省道S202及多条乡村简易公路，交通便利。项目区属高原大陆性气候，区内地形复杂、高差大，气温随海拔升高而递减。境内最高气温为34.1℃，最低气温为-19.8℃，年平均气温8.5℃，昼夜温差较大。项目区降雨量受地形影响大，川地、低山少雨干旱，牧区多雨湿润，且多夜雨，雨水多集中夏季，冬季基本无雨，降水季节性强。主要降水量集中在6-8月，随地形的增高气温下降，降水量增大，蒸发量降低。4、地质条件根据工程地质调绘及勘探揭露，全标段桥址区勘探深度范围内地层由新到老依次为：第四系上更新统，第四系中下更新统及白垩系下统等。(1)第四系上更新统冲击物(Q3al+pl)粉质黏土：黄褐色，可塑，夹少量砾石。该层在XQZK119附近的阶地中下部分布，揭示厚度0～5.9m。角砾：杂色，级配不良，次棱角状，主要由砂岩组成，一般粒径2-20mm，含量约70%，充填物为粉4土。该层在XQZK111、XQZK112、XQZK113、XQZK114及XQZK121顶部有分布，揭示厚度4.0～15.5m。(2)第四系中下更新统洪积物(Q1-2pl)砾岩：杂色，胶结程度差，取芯呈散砾状，砾石主要由花岗岩组成，一般粒径5-15cm。该层在各钻孔中上下部均有分布，揭示厚度0.2～13.6m。(3)白垩系下统河口群下部岩组(K1hka)含砾砂岩：紫褐色，砂质结构，层状构造，成岩一般，锤击易碎，取芯呈碎块-柱状。该层在各钻孔下部均有分布，揭示厚度12.6～40.6m。5、不良地质现象及地质灾害沿线地层分布复杂、散乱，分布地层主要有第四系、上第三系、白垩系、三叠系和燕山期侵入岩，沿线地质条件十分复杂。沿线地质构造分布有褶皱1处、断层9处，不良地质有崩塌段2处、滑坡段6处，另外分布有泥石流、盐渍土、黄土、季节性冻土等不良地质。六、人工挖孔桩施工顺序及施工工艺1、人工挖孔桩施工顺序5七、施工方法1、施工准备正式施工前，必须做好“三通一平”，并根据现场情况，有条件的先做好地面砼垫层，以利施工。人工挖孔主要体现在成孔方面，其它与钻孔灌注桩施工程序相似,为确保施工安全,孔壁采用现浇C20的普通水泥混凝土护壁,且一护到底,护壁高度视地质情况分1米和0.5米二种支护方法,施工前的准备工作：包括场地平整硬化、测量放样、搭设工棚、安装搅拌机、修建料库、材料准备，安装空压机和备用发电机，首节锁口护壁浇注（一般护壁厚度为25～30cm），提升设备的安装等。2、提升设备采用带安全装置的1t电动慢速卷扬机，钢丝绳直径为12mm，极6限强度为1470mpa，吊钩选用安全合格的标准件。为确保安全和便于出渣，采用不旋转钢丝绳。钢丝绳应具有拉断力高，耐磨及柔软性能、疲劳性良好的特点。3、提渣筒提渣筒采用3mm厚的钢板，制成内径为0.5m、高为0.5m的圆柱筒，每次装渣0.4m高，上面加盖并采用插销锁死。提渣筒设计插销自锁可自翻自倒。提渣筒提升到孔口，转动提升设备，抽出插销即可自行倾倒出渣。4、测量放线使用全站仪进行测量定位，放出桩基位置，并根据图纸，放出桩孔的圆周线，经监理单位复核后可以开始施工。考虑到施工过程的误差以及开孔之间的残余岩石，一般挖孔桩径大于设计桩径10cm左右，放完点后，要把桩中心位置向桩的四周引出四个桩心控制点，用牢固的木桩标定。挖孔作业的高程水准点由控制水准点引至护壁顶。5、搭设支架正式施工前，需要搭设施工支架，施工支架采用普通钢管脚手架搭设而成。施工支架高4～6m，作为施工过程中的卷扬机支撑，支架四角落在桩口外围，支架顶部用防雨布覆盖，保证阴雨天气正常施工；也可采用通常人工挖孔所用的三角扒杆，应保证扒杆背部配重大于500Kg（根据桩孔钢丝绳安全计算），电动卷扬机带有断电自动锁死功能。7挖孔桩护壁施工示意图(单位：cm)90原地面高程40601540桩径6、锁口浇筑开始钻孔前，首先沿桩孔四周开挖并浇筑钢筋混凝土锁口，锁口高出原地面30cm，作为桩孔的防护结构，防止钻孔过程中杂物或明水进入桩孔。在进入岩层之前可以利用铁锹等工具人工挖除土层，并及时浇筑混凝土护壁，控制开挖进尺以保证安全。在施工过程中现场技术人员负责按桩位编号，做好桩孔的垂直中心线、轴线、桩径、桩长和基岩土质的记录；钢筋笼和桩身砼等隐蔽验收记录；收集好桩体砼强度等级等有关技术资料，并在完工后整理编册分送技术部门存档。7、混凝土护壁护壁模板分节的高度视土质情况而定，一般可用50-100cm，模板采用专用的圆弧钢模板，每节模板安装，应设专人严格校核中心位置及护壁厚度，可用十字架对准轴线标记，在十字交叉中心悬吊垂球，复核模板位置，保证垂直度。符合要求后，可用木楔打入土中支撑模板，稳定位置，防止捣砼时模板发生位移。8、挖孔挖孔之前，在第一节护壁施做完成后，测量人员应对孔位进行校核，待孔位位置正确后，方可进行开挖。测量人员进行放线及工人施工在孔口需要垫板时，垫板两端搭放长度不得小于1m，8垫板宽度不得小于30cm，板厚不得小于10cm。孔径大于1m时，孔口作业人员应系安全带并扣牢保险钩，安全带必须有牢固的固定点。（1）第一节孔圈护壁应比下面的护壁厚200mm，并应高出现场地面300mm，上下护壁间的搭接长度不得少于50mm。施工中必须按施工设计要求的层深，挖一层土方施做一层护壁，严禁超要求开挖、后补做护壁的冒险作业。挖孔示意图（2）为保证护壁砼的整体性，视护壁土质情况，须用φ8钢筋均匀布置作拉结筋，以免脱节下沉，应按设计要求施工。集水坑排水泵作业人员出渣桶护壁砼顶棚支架滑轮吊绳安全环通气孔9（3）浇灌护壁砼时，用敲击模板及用竹和木棒插实方法，不得在桩孔水淹没模板的情况下灌注砼。根据土质情况，尽量使用速凝剂，尽快达到设计强度要求。发现护壁有蜂窝、漏水现象，及时加以堵塞和导流，防止孔外水通过护壁流入孔内，保证护壁砼强度及安全。（4）护壁砼的内模拆除，根据气温等情况而定，一般可在24小时以后进行，使砼有一定强度，以能挡土。（5）当第一节护壁砼拆模后，即把轴线位置标定在护壁上，并用水准仪把相对水平标高画记在第一圈护壁内，作为控制桩孔位置和垂直度及确定桩的深度和桩顶标高的依据。（6）施工人员必须熟悉所挖孔的地质情况，并要勤检查，注意土层的变化，当遇到流沙、大量地下水等影响挖土安全时，要立即采取有效防护措施后，才能继续施工。（7）如遇流动性淤泥或流沙时，孔壁应采用钢护筒施工。对较易塌方施工段要即挖，即校对，即验收，即灌注护壁砼，要保证砼密实度，避免渗漏。10005正常地段软塑粉质松土层地段140～2005140～2005010（8）对少量流沙的桩位，先将附近无流沙的桩孔先挖深，使其起集水井作用，集水井应选在地下水流的上方，用水泵抽水时，将桩孔和附近的地下水位降至井底下，使井底部免除水淹状态下施工。（9）由于大量抽出地下水而影响场地临近原有建（构）筑物，造成基础、地台下沉时，要立即在抽水井孔附近设立灌水点或利用已开挖但未完成的桩位灌水，以保持水压平衡，土的稳定。（10）发现流沙层，应减少每节护壁高度，可用30-50CM，砼应加速凝剂，加快凝固速度。（11）处理流沙的桩基，力争在枯水期将流沙桩位处理完毕，以免在雨季期地下水位上升，动水压力大而增加施工困难。（12）做桩端放大脚（扩脚）时，应及时通知建设、设计单位和质监部门对孔底岩样进行鉴定，经鉴定符合要求后，才进行扩底工作。终孔时，必须清理好护壁污泥和桩底的残渣、杂物、浮土，清除积水，经监检同意验收，并办理好签认手续。应迅速组织浇灌桩基砼，以免浸泡使土层软化。（13）采用空压机向孔内送风。通风量计算选用隧道规范的相关规定，每人每小时3m3。挖孔深度一般超过10米时，施工人员进入桩孔前，先用空压机通过输风管线（Ф40帆布）向孔底强制送入空气和氧气。同时，还需随时检查孔内空气中是否含有可燃、有毒气体，土壤中是否含有有毒气体，如有应查明其危害程度，根据监测的结果和孔底作业人员的需要，随时向孔通风换气。在使用风镐凿岩机时，应加大送风量。11（14）施工人员上、下孔要用专用吊笼，吊笼尺寸为70×70×100cm，吊笼周边用角钢固定，其间用16mm的圆钢按20cm的间距焊接，底部满铺木板并捆扎牢稳。施工人员严禁乘坐提渣筒上、下孔。9、爆破法开挖施工当开挖至弱风化砂砾岩时，风镐开凿较困难，采取孔内爆破的施工方法，采用毫秒微差控制爆破，利用高精度毫秒雷管对待爆桩实施一次点火，多次引爆（前后时间差50～100ms，误差±5ms），在同一网络中按一定顺序起爆。爆破时，布眼方式采用“环形梅花布孔法”，由中心到周边布置成掏槽眼，辅助眼，周边眼，按先掏槽、后辅助、再周边的顺序起爆，从而实现微差控制爆破。爆破过程中，为保证孔壁稳定不坍塌及施工人员的安全，每爆深0.7～1.0m即沿桩周做厚上20cm,下10cm的倒圆桶形混凝土护壁（上、下段护壁需相互连结），并且在爆破时要探测冲击波对周围的影响，观察上部井圈和岩壁的稳定和裂纹，同时为保证桩底基岩的完整性，终孔前留50cm深，人工凿进，并清净孔底石渣、泥土。炮孔大样平面布置图12主炮孔严格控制用药量，以松动为主。一般中间炮眼装硝铵炸药1/2节，边眼装药1/3节～1/4节，有眼孔要用防水炸药，尽量避免瞎炮。岩石地层桩孔一般不护壁，若岩层比较松散，方法同土层护壁。