挖孔桩首件施工方案.docx
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挖孔桩首件施工方案
桩基（首件制）施工方案
（EK1+051匝道桥2#-2）
第一章工程概况
一、工程数量
EK1+051匝道桥设计桩基16根，桩长20m，孔径1.8m，根据现场地形、地质、交通情况，采用人工挖孔，吊车吊装钢筋笼、水下砼灌注的施工方案。
其中选择2#-2作为一工区桩基工程首件，编制施工方案，指导一工区所有桩基工程施工。
二、地质情况
本桥址区属于构造剥蚀溶蚀低中山区，地势起伏较大。
根据湖北勘探单位提供的逐桩钻探报告得2#-2地质情况为：
原地面往下3.2米为淤泥；3.2m-26.9m为中风化灰岩，地质情况与设计图纸相符。
第二章施工技术方案
一、施工准备
1．测量放样
测定桩位中心点位、高程水准点后，复核桥梁孔径、桩间距，设置桩位中心护桩，在桩基周围撒出灰线，办理监理工程师复核、签认手续。
2．人员准备
根据挖桩、钢筋笼吊装、灌注砼施工顺序，2#-2施工人员配置如下：
姓名
分工
职责
刘珍六
现场调度
负责桩基施工全过程的安排、协调
孙德龙
技术员
负责桩基施工技术控制、指导
贺先起
安全员
负责桩基施工现场安全管理、监督
邓云富
挖桩工班长
负责人工挖孔桩的施工生产
林德文
挖桩
负责2#-2桩基开挖
卢福全
挖桩
负责2#-2桩基开挖
刘成检
电工
负责现场施工用电
陈爱源
钢筋工班长
负责钢筋笼的施工生产
李松山
桩基灌注工班长
负责桩基灌注施工安排
司机
4人
两台吊车司机
钢筋工
16人
负责钢筋场钢筋笼加工
杂工
6
负责2#-2桩基灌注
司机
10人
5辆砼灌车司机，一车两人配置
3．机械准备
根据2#-2桩基施工情况，拟配置以下施工机具：
序号
设备名称
型号
单位
数量
备注
1
吊车
XG-25T
辆
1
吊装钢筋笼
2
空压机
5.5KW
台
1
挖桩
3
风镐
D50mm
把
2
挖桩
4
潜水泵
1.5KW
台
2
挖桩
5
卷扬机
0.5T
台
1
挖桩
6
电动鼓风机
150W
台
1
挖桩
7
振捣棒
70型
台
2
灌桩
8
导管
Φ30
米
30
灌桩
9
钢筋截断机
GQ40A
台
3
钢筋笼加工
10
数控弯曲机
GW40
台
2
钢筋笼加工
11
钢筋调直机
TQ4-14
台
2
钢筋笼加工
12
电焊机
BX-300
台
5
钢筋笼加工
13
拌和站
90型
座
2
砼拌合
14
砼灌车
12立方
辆
5
砼运输
15
装载机
50型
台
2
拌和站上料
16
发电机
120KW
台
1
挖桩、灌桩发电
4.材料准备
4.1原材料：
水泥华新P.O42.5、碎石、砂、粉煤灰、外加剂等材料已由中心试验室检测合格,后附水下砼C30配合比，原材料试验报告。
4.2模板制作
4.2.1模板采用厚度大于1.5mm的钢板制作。
4.2.2模板制作高度为1.0m，整付模板一般可分成5～8块拼装，拼装后的模板上口直径应等于桩径，下口直径按设计护壁斜度要求制作。
4.2.3采用钢板制作时，加劲肋可用角钢式扁钢制作。
角钢规格应大于L30×3，扁钢规格应大于40×4。
4.2.4一般应按每个桩位一套模板的比例配备模板，对于桩数较多的项目，最少每个挖桩小组必须配备3套以上模板。
5．现场准备
开挖前场地应完成三通一平,清除坡面危石、浮土，铲除松软土层并夯实，出渣道路畅通，孔口四周排水系统完善，设置排水沟、集水坑，及时将桩基周围的积水排走，确保场内无积水，必要时要降低地下水位。
设置孔口围护栏，搭设孔口的雨蓬。
临时电力线路按施工组织设计的要求进行布置，通风、安全设施准备就绪。
标识牌标识桩号、墩台号、桩基编号、孔口标高，桩底标高、孔深、桩基顶面标高、施工现场负责人及现场技术负责人。
二、施工流程
放线定桩位及高程→开挖第一节桩孔土方→支护壁模板放附加钢筋→浇筑第一节护壁砼→检查桩位（中心）轴线→架设垂直运输架→安装卷扬机→安装吊桶、照明、活动盖板、水泵、通风机等→开挖吊运第二节桩孔土方（修边）→先拆第一节模板、支第二节护壁模板（放附加钢筋）→浇筑第二节护壁砼→检查桩位（中心）轴线→逐层往下循环作业→开挖扩底部分→检查验收→吊放钢筋笼→放砼溜筒（导管）→浇筑桩身砼（随浇随振）→桩顶位置。
1．测量放样及定桩位
根据图纸要求，确定桩位中心，以中心为圆心，以桩基半径为半径，画出孔口护圈内径圆周，撒灰线。
监理工程师核查、批准后支模、浇筑孔口护圈。
桩基开挖前及在开挖过程中要对桩位进行复测。
安装钢筋笼前对桩位进行复测，以保证钢筋位置的准确无误，为下一工序正常施工提供良好的施工条件。
施工时先做好钢筋砼锁口，要求用钢筋砼制作，与桩体混凝土标号相同，表面平整平顺，无蜂窝、麻面、露筋现象。
因山区施工，防止陡峭落石，钢筋砼锁口顶部高出地面100cm以上,厚度15cm,出渣口设置宽度120cm，下口高出原地面50cm,防止落石以及临桩不受影响。
锁口四周设置1.2m高的防护围栏，围栏采用钢管加密布网，停止作业时，应派人值班。
孔口加盖，并设置围栏和警告标示牌，夜间要有照明，防止人员掉入孔中。
2．开挖出渣及爆破方法
开挖顺序，应视地层松紧、桩孔布置而定，地层紧密、地下水位不大的可同时开挖，渗水量较大的孔，超前开挖，集中抽水，降低其它孔的水位，地下水位较大者对角开挖。
桩孔开挖时，先开挖桩孔中间部分的土方，然后向周边扩挖，控制好桩孔截面尺寸，根据土质的不同，确定开挖节段高度，在土质好的情况下，约为1m；当土层松软如细沙土或含水量大的粘土时，开挖节段高度减小至0.5m为一施工节段。
挖孔直径为：
上口直径较桩径大10cm，下口直径较桩径大17cm，成圆台形。
对爆破施工，严格按照爆破施工流程操作。
爆破施工工艺流程图
在施工过程中参考被爆破岩石的特性：
钻孔直径D=36~38mm，钻孔深度L=85~100cm
单孔装药量：
第一阶段起爆孔：
0.40~0.50kg
第二阶段起爆孔：
0.35~0.40kg
第三阶段起爆孔：
0.30~0.35kg
布孔方法：
在距桩基中心15cm处岩石上呈正三角形状钻第一阶段起爆孔三个（孔内采用毫秒1段电雷管）；在距桩基中心55cm处岩石上呈正八边形状钻第二阶段起爆孔八个（孔内采用毫秒5段电雷管）；在距桩基中心100cm处岩石上呈正十六边形状钻第三阶段起爆孔十六个（孔内采用毫秒9段电雷管），见下图。
桩基爆破示意图
起爆网路采用孔内延期导爆管雷管起爆（簇联）的起爆网路，见下图
起爆网路图
3．桩基中心位置检测
每一节段桩孔开挖完成后，检查孔径、垂直度及中心偏位，每一节段挖孔成型后，检查孔位中心是否与桩中心在同一垂直线上，其偏差不大于5cm。
每层必须检查其孔位及孔径符合要求后方可支模板。
以保证整个桩基的护壁厚度、孔径及垂直度。
4．放置附加钢筋、支护壁模板
每一节段挖孔完成后，在节与节之间安放附加钢筋。
护壁模板通过拆上节、支下节的方式重复周转使用。
模板采用三块钢模板拼接而成，用木桩加固支撑，其中轴线与桩中心在同条垂直线上，偏差不大于1cm，以保证桩基的垂直度符合规范要求。
桩径不小于设计桩径。
模板之间用卡具、扣件连接固定，在多节模板的上、下端各设一道弧形的、用槽钢或角钢做成的内钢圈作为内支撑，防止模板受力变形。
模板安装牢固后，检测模板的位置，以保证桩孔的平面位置及其垂直度。
5．浇筑第一节段护壁混凝土
每挖完一节段后，应立即放置模板，浇注护壁混凝土，采用滚筒搅拌机浇注、人工振捣，坍落度控制在10cm左右，混凝土护壁保证混凝土强度及其厚度，根据气候条件，混凝土强度不小于1.2MPa、浇筑24h后方可拆模。
混凝土护壁应满足下列要求：
土质条件下，应设砼护壁，第一节护壁要高出原地面100cm以上，防止物体滚落井中,出渣口设置宽度120cm，下口高出原地面50cm,防止落石以及临桩不受影响。
护壁砼强度等级与桩体标号相同，挖孔完成后检查护壁并修补，保证其完好。
土质较差时做钢筋砼护壁。
护壁钢筋在现场加工孔内绑扎,φ6钢筋环形布置，间距20cm，纵向使用φ12螺纹钢筋连接，间距100cm，并留足连接长度,以便下段钢筋搭接。
遇到有特别松散的土层或流沙层时，为防止土壁坍落及流沙事故，采用钢护筒作为护壁，用振动锤振动下沉，待穿过松软土层或流沙层并嵌入岩石或坚硬土层1～1.5m后，再按一般方法边挖掘边浇筑砼护壁。
桩孔挖掘及支撑护壁两道工序必须连续作业，不可中间停顿，以防坍孔。
人工挖孔桩采用鼓风机向孔内送风，每日开工前必须检测井下的有毒有害气体，特别在人员下井前必须先向井下送风一段时间，以保证井内有足够的氧气。
挖孔时如有水渗入，及时支护孔壁，防止水在孔壁流淌浸泡造成坍孔。
如孔内水量较大时应及时抽水。
若土层松软，地下水较大者，应对角开挖，避免孔间隔层太薄造成坍塌。
6．安装垂直运输架
垂直运输架有提升钢框架作为承重结构，配置慢速卷扬机提升。
第一节段桩孔浇筑完混凝土后，钢框架安装在桩孔旁，通过三角架的转动横移。
吊桶与孔壁之间留有适当距离，防止施工过程中吊桶碰撞孔壁，预防安全事故。
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200KG（含水份重量）。
卷扬机采用6×19类公称抗拉强度1400N/mm2、直径为7.7mm的钢丝绳作业。
为了保障挖孔桩施工中卷扬机不发生倾覆事故，采取用混凝土块配重的方法保持卷扬机两端平衡。
卷扬机配重不得小于300Kg。
人工挖孔时应经常检查吊具设备，作业人员在孔内出入时应配置适用可靠的升降设备（如专用吊笼等）和安全爬梯，并佩带安全带、安全帽，设置保险绳，做到双保险。
严禁采用其它方式上下孔，挖孔作业停止时，孔口应设置罩盖将孔口盖住并设标志。
吊笼示意图
7．挖孔桩成孔验收
挖孔桩检查项目表
项目
检查项目
规定值或允许偏差
检查方法
1
桩位
（mm）
群桩
100
根据护桩进行桩位偏差检查
单排桩
50
2
孔径（mm）
不小于设计值
尺量
3
孔的倾斜度（mm）
0.5%挖孔长，且不大于200
垂线法
桩基开挖完成后，施工队自检合格，报现场工程师检查验收，验收标准如下表。
桩基成孔检查表
项目
检查项目
规定值或允许偏差
检查方法
1
桩位（mm）
群桩
100
全站仪或经纬仪：
每桩检查
单排桩
50
2
孔深（mm）
不小于设计值
测绳量：
每桩检查
3
孔径（mm）
不小于设计值
探孔器：
每桩检查
4
孔的倾斜度（mm）
0.5%桩长，且不大于200
垂线法：
每桩检查
终孔检查采用钢筋笼检孔器，检孔器长度8米，笼径略比钢筋笼大2cm，以此检测孔的中心位置、孔径、倾斜度、孔深等符合设计图纸及规范要求。
现场工程师验收合格，报现场监理工程师验收，监理工程师验收合格，方可进行下道工序。
8．钢筋笼制作、安装
①钢筋场布置
钢筋加工统一在钢筋场加工，钢筋场严格按照招标文件及标准化建设相关要求实施，材料堆放区、成品区、半成品加工区相互隔离，钢筋场设置安全生产牌、消防保卫牌、管理人员名单及监督电话牌、文明施工等明示标志。
钢筋场内配备一台10T龙门吊。
②钢筋笼制作、安装
a钢筋笼应在钢筋场分节段集中加工，在施工现场采用直螺纹套管连接。
b钢筋笼在胎膜上加工，钢筋接长采用套筒连接，保证钢筋笼的加工满足规范要求。
c钢筋笼应每隔2m设置一道加强箍筋，以防变形；加强箍筋必须设在主筋的内侧，并同主筋进行焊接。
d每节骨架均应有半成品标志牌，标明墩号、桩号、节号、长度、质量状况。
e第一节钢筋笼放入孔内，在护筒顶用工字钢穿过加劲箍下挂住钢筋笼，并保证工字钢水平和钢筋笼垂直。
吊放第二节钢筋笼与第一节对准后进行机械套管连接，下放，如此循环；下放钢筋笼时要缓慢均匀，根据下笼深度，随时调整钢筋笼入孔的垂直度，尽量避免其倾斜及摆动。
f钢筋笼保护层必须满足设计图纸和规范的要求，每隔2米左右设一道，每道沿圆周对称设置不小于4块。
g机械套管连接时必须使竖向主筋对号对正，再同步拧紧套管，使套管两端正处于上下主筋已标明的划线上，否则应调整重来，确保钢筋连接质量。
h钢筋笼下放到位后要对其顶端定位，防止浇注砼时钢筋笼偏移、上浮，下放过程要留存影像资料。
i钢筋骨架的吊装、运输与下放
成孔后经检孔器检孔验收合格，即可将钢筋笼运至现场安放入孔。
钢筋笼的起吊和就位采用吊机吊装，为保证钢筋笼起吊时不变形，采用长吊索小夹角的方法减小水平分力，起吊时顶端吊点采用两根等长吊索，根部采用一根吊索，吊点处设置弦形木吊垫与钢索捆连。
吊机主钩吊顶端索，副钩吊根部索，先起吊顶部吊索，后起吊根部吊索，使平卧变为斜吊，根部离开地面时，顶端吊点迅速起吊到90°后，拆除根部吊点及木垫垂直吊其入孔安装。
钢筋骨架在整个制作、运输、吊装过程中要严格控制，防止变形。
钢筋笼下放过程中严格控制定位和钢筋笼接头安装质量。
钢筋笼下放前在主筋及箍筋上焊接保护层钢筋以确保钢筋笼保护层厚度，下放时速度放慢防止碰撞孔壁，当下放困难时，在原因未查明之前不得强行下放。
在钢筋笼的接长、安放过程中，始终保持骨架垂直；钢筋笼接长采用套筒连接，接头牢固可靠，同一断面接头数量不超过总根数的二分之一。
钢筋笼接好后严格检查接头质量，并边下沉边割掉笼内十字撑。
同时在钢筋笼顶部设置一道定位箍筋，确保了钢筋笼的定位准确。
③桩基声测管安装
采用超声波探测桩基完整性，本桥埋设4根声测管，声测管用Φ57×3mm,套管Φ70×6，节间用套管连接，安装随钢筋笼逐节绑扎定位稳固，整体顺直，接头可靠，还应进行水密试验，浇筑混凝土前，往管内注管水，其上用塞子堵塞。
钢筋笼焊接完毕，沿钢筋笼加强筋（加强圈）均匀、牢固布置声测管，声测管底部与桩底平齐，上部高出桩顶150cm。
9．水下混凝土浇筑
从孔底及附近孔壁渗入的地下水的上升速度大于6mm/min时，视为有水桩，采用导管法在水中灌注混凝土。
灌注混凝土前，孔内的水位至少应与孔外稳定水位同样高度。
本桥2#-2桩基地表常年水位为原地面往下3m，故采用水下砼灌注时，孔内水位高度为锁口往下4m。
首先在灌注水下砼前，要对导管进行水密、承压试验。
导管直径30cm，每节导管长度1m、2m、3m、4m四种规格，导管总长度30m，满足2#-2桩长20m的施工要求。
试压前将导管一头封闭，从另一端将导管内注满水，用带有进气管的导管封闭端头将导管封闭，将气泵气管与导管进气管连接，加压到持压2分钟，观察导管有无漏水现象。
进行水密试验的水压不应小于孔内水深1.3倍的压力，也不应小于导管壁和焊缝可能承受灌注混凝土时最大内压力P的1.3倍，P可按下式计算：
P=1.3（ㄚcHc-ㄚwHw）
式中：
P——导管可能受到的最大内压力（kPa）；
——混凝土拌和物的重度（取24kN／m3）；
——导管内混凝土柱最大高度（m），以导管全长或预计的最大高度计；
——井孔内水或泥浆的重度（kN／m3）；
——井孔内水或泥浆的深度（m）。
检查导管外观，导管内壁应圆滑、顺直、光洁和无局部凹凸。
局部沾有灰浆处应清理干净，有局部凸凹的导管不予使用。
其次，灌注水下混凝土的设备配置为90型搅拌机两台，施工前保证两台搅拌机都处于良好状态。
采用混凝土罐车运输,考虑到1号拌和站到E匝道2号桥途径S326省道，防止堵车发生，以及2#-2桩基设计灌注方量为51m3，准备5台砼灌车。
施工现场准备妥当，通知灌注砼时，一次发两辆砼灌车到工地，往后根据现场施工进度不间断输送砼。
首批混凝土的数量应能满足导管首次埋置深度（≥1m）和填充导管底部的需要。
所需混凝土数量可参考公式计算:
V≥πD2（H1+H2）/4+πd2h1/4
V:
灌注首批混凝土所需数量
D:
桩孔直径（m）
H1:
桩孔底至导管底端间距,一般为0.4m
H2:
导管初次埋置深度
d:
导管内径（m）
h1:
桩孔内混凝土达到埋置深度H2时,导管内混凝土柱平衡导管外（或泥浆）压力所需的高度（m）
即h1＝Hw.rw/rc
Hw—孔内水或泥浆的深度（m）
rw—孔内水或泥浆的重度（KN/m3）
rc—混凝土搅和物的重度（取24KN/m3）
本桥2#-2桩基D=1.8m，H1=0.4，H2=2m，d=0.3m,Hw=16m,
rw=10KN/m3,rc=24KN/m3,即h1=16×10÷24=6.6m
根据以上公式得出，首批砼的方量为V=3.14*1.8*1.8*（0.4+2）÷4+3.14*0.3*0.3*6.6÷4=6.5m3。
即首次砼灌注高度为6.5÷3.14*0.9*0.9=2.56m。
混凝土运至灌注地点时,现场实验员检查其均匀性和坍落度等,如不符合要求,应进行第二次拌和,二次拌和后仍不符合要求时,不得使用。
首批混凝土拌和物下落后,应连续不间断灌注。
在灌注过程中,应经常检测井孔内混凝土面的位置,及时调整导管埋深。
为防止钢筋骨架上浮,当灌注的混凝土顶面高于钢筋骨架底部1m左右时,应降低混凝土的灌注速度。
当混凝土上升到骨架底口4m以上时,提升导管,使其底口高于骨架底部2m以上,即可恢复正常灌注速度。
灌注过程中，当导管内混凝土不满，导管上段有空气时，后续混凝土应缓慢灌入，防止在导管内成高压气囊。
在灌注将近结束时,应核对混凝土的灌入数量,以确定所测混凝土的灌注高度是否正确。
为防止发生断桩、夹泥、堵管等现象，在混凝土灌注时应加强对混凝土搅拌时间和混凝土坍落度的控制。
因为混凝土搅拌时间不足会直接影响混凝土的强度，混凝土坍落采用16cm—20cm，并随时了解混凝土面的标高和导管的埋入深度。
当灌注至距桩顶标高8m—10m时，应及时将坍落度调小至12cm—16cm，以提高桩身上部混凝土的抗压强度。
在施工过程中，要控制好灌注工艺和操作，抽动导管使混凝土面上升的力度要适中，保证有程序的拔管和连续灌注，升降的幅度不能过大，如大幅度抽拔导管则容易造成混凝土体冲刷孔壁，导致孔壁下坠或坍落，桩身夹泥，这种现象尤其在砂层厚的地方比较容易发生。
在灌注过程中必须每灌注2m3左右测一次混凝土面上升的高度，同时要认真进行记录。
灌注的桩顶高程应比设计高程高出不少于50cm。
10．桩成品检测、验收
在挖孔桩混凝土灌注完成后，复测桩中心和桩顶标高。
在混凝土强度龄期达到14d后，所有桩基工程必须逐根进行无破损法检测，设计有规定或对桩的质量有怀疑时，应采取钻芯取样的方法对桩进行检测。
第三章施工进度计划
根据工程总体施工目标，制定本桥桩基施工计划如下：
桩基编号
施工工天
开始时间
完成时间
1#-0
32
2013.7.15
2013.8.15
1#-1
32
2013.7.15
2013.8.15
1#-2
32
2013.7.15
2013.8.15
1#-3
32
2013.7.15
2013.8.15
2#-0
31
2013.5.10
2013.6.10
2#-1
31
2013.5.1
2013.5.31
2#-2
31
2013.5.1
2013.5.31
2#-3
31
2013.5.1
2013.5.31
3#-0
31
2013.5.1
2013.5.31
3#-1
31
2013.5.1
2013.5.31
3#-2
31
2013.5.1
2013.5.31
3#-3
31
2013.5.1
2013.5.31
4#-0
32
2013.7.15
2013.8.15
4#-1
32
2013.7.15
2013.8.15
4#-2
32
2013.7.15
2013.8.15
4#-3
32
2013.7.15
2013.8.15
第四章施工安全、环保措施
一、施工安全防护设施
（一）挖孔前准备措施
1、在施工区域50m半径范围设置警告牌，施工区域采用格栅围护，封闭施工。
2、挖孔施工前对挖孔工人进行安全技术交底。
特殊工种及专业操作人员持证上岗。
3、挖孔设备进场后，由项目部设备、安全、技术等部门联合检查、调试、验收，确认设备性能正常后可方投入使用，并在施工过程中定期检查。
4、安全用品从采购到验收层层严格把关，对不合格产品坚决退换；并对投入使用的安全用品定期检查。
（二）施工阶段安全防护设施
1、人工挖孔桩孔口护壁高出地面100cm,其上设置护栏，护栏立柱采用钢管，提升机具及孔口区域设置围栏，围挡采用隔离栅，并设置安全警示标识。
安全防护栏高度为1.2m，立杆间距1.5m，横杆与上下杆之间距离60cm。
立杆和扶杆采用钢管制作，并涂防锈漆、红白相间的安全色。
2、作业人员出入时，应设常备应急软梯。
如采用机械提升出入时，须采用专用的吊篮。
3、孔口暂停时，孔口应设置罩盖及标识标牌，罩盖须牢固可靠。
4、孔内挖土人员的头顶部应设置护盖。
5、起吊设备须设有限位器、防脱钩器等装置。
6、现场配备抽水泵、通风空压机等设施设备。
7、爆破施工在确定的危险边界设置警戒带，在人流和交通进出口设置爆破告知牌，爆破作业时采用手摇式警报器作为预告、起爆、解除警戒信号设施，必要时采用声光报警装置。
二、环保措施
1、施工现场保持无泥浆,施工区域做到平整、干燥，及时清运废渣土到指定弃渣场。
2、施工中废水应及时排入事先挖好的沉定池。
3、发电机、空压机油污用油桶集中存放，不要污染当地农田。
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