[广西]铁路扩建特大桥人工挖孔桩施工方案

中铁七局湘桂铁路扩改工程柳南段I标指挥部第二项目部人工挖孔桩专项施工方案1人工挖孔桩专项施工方案一、工程概况新村1号立交桥与新建线路左线交叉里程为D1K561+800=GK0+241.33，中心里程为GK0+241.33m，共四跨，每跨30m，全桥总长126.06m。桩基主要为钻孔桩7根，人工挖孔桩4根，人工挖孔桩与既有线相邻。新村2号立交桥与新建线路左线交叉里程为D1K562+330=GK0+374.08，中心里程为GK0+374.08，与新建线路斜交103°，共五跨，每跨30m，全桥总长156.06m。桩基主要为钻孔桩8根，人工挖孔桩4根，人工挖孔桩与既有线相邻。人工挖孔桩具有机具设备简单，施工操作方便，占用场地小，无泥浆排出，对周围环境及建筑物影响小，施工质量可靠，可全面展开施工，缩短工期等优点。二、人员及机具配置依据工期要求，在下部结构桩基施工中将加大人员和机械的投入。施工机具配置表序号名称规格型号产地数量（台/套）性能状况备注小计其中自有租赁新购特别制造1挖掘机EX4201.3m3日本211良好2柴油发电机电机组FFW-300L-150kw湖南22良好3砼输送泵HBT60C60m3/h长沙11良好4插入式捣固器振动器HZ6X30长沙1010良好5运输汽车EQ314115t湖北44良好6汽车吊QY25徐州11良好7钢筋切断机GQ-40长沙44良好8钢筋调直机GT-40长沙44良好中铁七局湘桂铁路扩改工程柳南段I标指挥部第二项目部人工挖孔桩专项施工方案2序号名称规格型号产地数量（台/套）性能状况备注小计其中自有租赁新购特别制造9钢筋弯曲机GW-40广州44良好10交流电焊机ZLD21广州33良好11氧气焊66良好12对焊机UN125奉贤22良好13潜水泵W15101.5KW柳州1010良好14污水泵4PW30KW柳州1010良好15鼓风机88良好16空压机11良好16对讲机44良好17信号旗44良好18安全活动井盖88良好19低压照明灯36v1010良好施工劳力组织：施工人员15人（挖孔6人，3人一组倒班；防护员3人；钢筋孔内绑扎3人；砼浇筑振捣3人）中铁七局湘桂铁路扩改工程柳南段I标指挥部第二项目部人工挖孔桩专项施工方案3三、挖孔桩施工方法与工艺措施（一）挖孔灌注桩施工工艺流程（二）孔桩开挖1、一般土质和强风化砂岩的开挖可采用短柄铲、风镐等普通工具开挖。桩基土方开挖自中间到两边进行,每节护壁扩底部份先挖桩身圆桩体,再挖扩底尺寸从上到下修成，松散土层用铲、镐开挖,进入强风层后用镐,每节均应检查中心点及几何尺寸,合格后才能进行下道工作。每开挖下节桩孔前，应用长约1.2m，直径20mm的钢筋打入土中。测试是否有流砂、淤泥出现，对于孔内的粘土、淤泥、流砂层开挖。孔内挖土采用分段开挖方式，对于粘土层，一般0.8m～1.0m为一个施工段，做完混凝土护壁，待混凝土护壁有一定强度后，才能进入下一施工段；对于淤泥、流砂层，一般0.4m～0.5m为一个施工段。混凝土护壁一般施工至中风化岩面，微风化岩层不需另加砼运输车运输砼、泵送砼桩基检测下一工序灌注砼测量复核桩位孔口护壁挖土出渣做好钻孔记录护壁支护确定最佳爆破方案开炸出渣钢筋笼制作、检查、运输终孔检验下钢筋笼确定灌注方法施工前提条件中铁七局湘桂铁路扩改工程柳南段I标指挥部第二项目部人工挖孔桩专项施工方案4混凝土护壁，可以自身稳定。2、在中风化砂岩岩层开挖时采用浅眼爆破法施工和安全措施：爆破施工作业前应先向相关部门提出申请，取得爆破许可方可进行作业。与爆破施工单位签订劳务合同，从事爆破作业的人员均持证上岗。2.1、成孔机具采用风钻打孔，钻孔直径为38～45mm，钻孔深度为0.8m，钻杆用合金工具钢，钻杆长度随打入深度不同而更换不同长度的钻杆，风钻供风采用6～8m3移动式柴油空气压缩机，风压为0.5Mpa。2.2、炮眼间距孔桩入岩采用手持式气动凿岩机钻眼，炮眼直径d=32-42mm，即a=（15-20）d，a=500-800mm。2.3、炮眼深度与循环进尺在孔桩入岩爆破中，岩石的周边夹制力大，炮眼利用率低。掏槽眼应比周边眼加深100-200mm。孔桩爆破炮眼利用率η一般可以达到85-95%，则循环进尺Lˊ=ηL=（0.85-0.95）L。2.4、炮眼布置在孔桩爆破中，工作面偏中心处通常按掏槽眼2～3个，周边眼按照500mm～800mm等距梅花式布置。其中掏槽眼按照锥形布置，倾角10～15°；周边眼多用垂直眼，距孔桩护壁100～200mm均匀布置。2.5、爆破器材选型⑴．炸药：人工挖孔桩入岩段爆破施工总是存在岩层裂隙水及成孔护壁时下滴的渗水，最好选用防水性好的炸药，另外为了保证成孔护壁在爆破施工中的稳定性，应选用爆炸威力适中的炸药。可选岩石乳化炸药，其抗水性好、药卷易于分割、威力适中；如选用2#岩石铵梯，需对炸药本身做好防水处理。⑵．雷管：孔桩掘进爆破应用电雷管网络，禁止使用导火索、火雷管起爆网络。电雷管起爆网络的接头一定要有良好的绝缘性，接点应离开泥水面。同时，为取得较好的爆破效果，保护护壁的稳定性，应选用微差爆破使用的秒延期雷管，周边眼滞后掏槽眼起爆0.1s以上。⑶．起爆器：可选用MFJ—100国产电容式起爆器，串联起爆能力可达100中铁七局湘桂铁路扩改工程柳南段I标指挥部第二项目部人工挖孔桩专项施工方案5发，充电时间7～10s，供电时间3～6ms，电源1#电池4节。孔桩爆破所使用起爆器要求体积较小，便于携带，结构组成简单，因此选用MFJ—100或JZDF—300—B国产电容起爆器。3、孔桩护壁施工首先对孔桩桩位进行放样，定出每个孔桩位置；平整场地，清理孔口，特别注意清除桩孔附近危石以防掉入孔内伤人，孔桩开挖时从地面往下先挖1.0m深度后，浇筑孔口锁口圈和第1节护壁。挖孔桩锁口采用C30号混凝土，厚度30cm。护壁高出地面不小于30cm，在锁口上埋设预埋筋以便施工人员上下钢筋梯的锚固。护壁采用C20钢筋混凝土，厚度为20m。3.1、桩孔护壁砼每挖完一节，经检查断面尺寸符合设计要求，自检合格后，立即浇筑护壁砼，坍落度控制在30～50mm，确保孔壁稳定性。3.2、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。3.3、支设护壁模板:现浇混凝土的施工采用组合钢模板，浇注混凝土时，拆上节，支下节，自上而下周转使用。模板间用螺栓连接，并用钢筋焊成支架作内支撑，以保证模板不变形。模板高度取决于开挖施工段的高度，一般为1m（当遇粘土、淤泥、流砂层时，需根据实际开挖高度确定支模高度）。护壁中心线控制，需将桩控制轴线，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（当孔内使用爆破施工时，每施工2～3节护壁后，对引桩进行一次复核，以防止由于孔内爆破造成引桩偏移）。3.4、浇筑护壁砼:护壁砼要振捣密实，上下壁搭接50～75mm，护壁采用外齿式；护壁砼强度为C20号砼，厚度均为200mm。当遇粘土、淤泥、流砂层时护壁内竖直等距放置不少于8根，长度比护壁长约20cm的Φ10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而造成因自重沉裂的现象；锁口高出地面300mm左右，便于挡水和定位。3.5、拆除模板继续下一段施工:护壁砼达到设计强度的80%后便可拆模，再开挖下一阶段，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。中铁七局湘桂铁路扩改工程柳南段I标指挥部第二项目部人工挖孔桩专项施工方案63.6、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，通过锁口引桩吊线坠向井底，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。3.7、当桩基开挖至设计高程后，及时进行桩底清理，必须做到无松渣、淤泥等扰动软土层，使孔底情况满足设计要求，且对孔深、孔径、垂直度等进行检测。孔深、孔径、垂直度的检验可使用探孔器进行检验：使用钢筋制作一个外径比设计钢筋笼外径大10cm，长度不小于孔径4～6倍的探孔器在孔桩内垂直放下，如果探孔器可从锁口顺利落至孔底，说明此孔桩的桩径和垂直度满足要求，然后吊起探孔器。及时进行孔底处理，做到平整，无松渣、污泥及沉淀等软层。孔深可采用钢卷尺直接量测的方法进行。嵌入岩层深度应符合设计要求，当自检合格后，及时向监理工程师报检。4、人工挖孔桩施工过程中易出现的问题及处理办法4.1、地下水问题地下水对人工挖孔桩的施工影响最大。当地下水位不大时可选用潜水泵抽水，边抽水边开挖，成孔后及时浇筑相应段的混凝土护壁，然后继续下一段的施工；当地下水位较大时，施工孔自身水泵抽水也不易开挖时，应从施工顺序考虑，采取对周围桩孔同时抽水，以减少开挖孔内的涌水量，并采取交替循环施工的方法，可以实现人工挖孔的正常进行。4.2、淤泥质土层问题在遇到淤泥质土层等软弱土层时，一般可用木方、木板模板等支挡，并要缩短这一段的开挖深度，并及时浇注混凝土护壁，支挡的木方可板要沿周边打入底部不少于0.2m深，上部嵌入上段已浇好的混凝土护壁后面，可斜向放置，双排布置互相反向交叉，能达到很好的支挡效果。4.3、护壁出现漏水问题护壁通过透水层时，若护壁混凝土不密实，会造成护壁的渗漏，严重时可能会造成护壁坍塌，给以下的施工带来不便。所以注意护壁混凝土振捣密实的同时，若出现孔壁漏水，应及时处理。中铁七局湘桂铁路扩改工程柳南段I标指挥部第二项目部人工挖孔桩专项施工方案7方法是对于渗水较小的孔桩，用水玻璃掺加30%的水泥，充分拌匀后直接堵塞。对于渗水大、直径较大的孔桩，先将孔内松散的混凝土打掉、洗净，根据水量大小选择相应尺寸的塑料管插入孔壁导流，然后用加30%的水泥的水玻璃将漏水处沿塑料管四周封死。24h后，将塑料管打折并用铁丝扎死，切断水源。（三）钢筋笼制作和安装当桩基开挖至设计高程后，及时进行桩底清理，且对孔深、孔径、垂直度等进行检测。孔深、孔径、垂直度的检验可使用自制钢筋检孔器检验。及时进行孔底处理，做到平整，无松渣、污泥及沉淀等软层。孔深可采用钢卷尺直接量测的方法进行。嵌入岩层深度应符合设计要求，当自检合格后，及时向监理工程师报检。钢筋在加工场制作，运至现场绑扎固定。直径大于和等于25mm的钢筋采用滚轧直螺纹套筒连接、其余钢筋采用单面搭接电弧焊连接，同一接头长度区段内接头数量不超过钢筋根数的50%；钢筋骨架的安装误差不得大于下表的允许偏差值：检查项目允许偏差(mm)受力钢筋间距两排以上排距±5同排钢筋±20箍筋、横向水平筋0，-20钢筋骨架尺寸长±10宽、高±5保护层厚度±10前文所指“接头长度区段”是指35d（d为钢筋直径）长度范围内，但不得小于500mm。桩基竖向主筋直径为25mm、28mm两种。钢筋接头质量要求：采用电弧焊接头时，应采用双面焊，焊缝应饱满、连续，无气泡、夹渣及咬边现象，焊缝顶应与钢筋表面同高；采用套筒连接时，螺纹表面应无锈蚀、污渍；未经许可不得采用单面焊接，不得进行钢筋代换及间距调整；其它要求同桥涵施工技术规范。钢筋保护层垫块采用M50高强砂浆预制而成，延桩基钢筋笼周边每平方米按照不少于3个进行布置。中铁七局湘桂铁路扩改工程柳南段I标指挥部第二项目部人工挖孔桩专项施工方案8当桩长小于30米时，不设声测管，当桩长等于或大于30米时需埋设声测管；直径1.5米及直径1.5米以下基桩采用3根检测管检测，检测管之间平面夹角120°；直径1.5米以上基桩采用4根检测管检测，检测管之间平面夹角90°。所有声测管均采用φ57*3mm钢管，预埋时绑在钢筋笼内侧，管底密封，管顶加盖防杂物落入，和钢筋笼一起入孔。（四）挖孔桩砼灌注挖孔桩砼灌注根据渗水量不同分两种形式：1、当渗水量不超过6mm／min时,按照普通混凝土灌注，用潜水泵抽水，用溜槽经过串桶进入，插入式分层捣固进行施工。砼不得直接向桩孔内浇灌,应采用串桶分层灌注,每层灌注高度不得超过1.1m,分层捣实直至桩顶。串桶中间吊牢防止脱落,串桶下口离现浇砼面保持在2m内,随砼面增高,逐节拆除,桩顶砼在砼