人工挖孔桩施工方案.docx
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人工挖孔桩施工方案
人工挖孔桩施工方案
一、工程概况
张承高速---合同段起讫桩号K56+623.459-K63+500，全长6.877km。
我标段共有大桥3座，分别为两间房大桥、套鹿沟1#/、2#大桥，共有桩基284根。
水文地质情况：
桥址区地下水类型主要为基岩裂隙水及少量地下水，且桥址区覆盖层为砂土、碎石土、基岩片麻岩及较密实的土层或风化岩层。
由于桥桩位地形较复杂，且个别桩位难以搭设钻桩机平台，桩基拟采用人工挖孔成孔施工工艺。
挖孔桩全面施工前，我标段计划以套鹿沟1#大桥11#a-0桩做为试桩，对图纸提供的水文地质情况进行复核，检验选择的施工工艺是否符合相关质量、安全要求，如水文地质情况有变化时，对施工工艺进行修正。
2、施工准备
1、技术准备
1.1.1组织施工技术人员进行图纸会审，熟悉施工图纸和施工现场情况，利用试桩对地质水文情况进行核对。
1.1.2开始施工前，由项目部对施工人员进行全面的一级技术交底工作，确保现场施工人员熟悉涵洞的施工工艺及工程质量要求。
1.1.3施工放样
开工前，进行导线点、水准点复核。
用于桥位放样的导线点（必要时加密导线点）满足测设桩位和桥梁修建过程中的通视要求，且尽量布设在桥位两侧。
施工测量成果经监理工程师批准后，进行具体的桩位施工放样工作。
1.1.4挖孔桩施工工点开工前，做到“三通一平（通水、通电、通路、场地平整）。
1.1.5配合比设计：
配合比设计按图纸要求进行设计。
委托河北省交通规划设计院试验室进行C30混凝土配合比设计，确定水胶比：
0.40，具体配合比为5-10mm；10-20mm：
16-31.5mm：
机制砂：
774kg,矿粉=20：
34:
42:
4,粉煤灰91kg，中砂细度模数为2.88。
1.2机械准备
我项目的桥梁机械设备已全部进场。
主要混凝土设备采用集中拌和方式。
目前，已进场一台75型混凝土拌和楼。
该拌合设备具备可自动计量和自动打印的功能，设备安装调试完成后已由计量监督部门对设备计量部分进行标定。
具体设备如下表：
机械设备配置表
设备名称
投入数量
规格型号
用途
混凝土拌合楼
1台
75m3
混凝土拌合
自动弯曲机
1台
钢筋加工
滚焊机
1台
钢筋加工
慢速卷扬机
30台
10～20KN
提升土渣
绞车
30台
提升土渣
手持风动凿岩机
10台
打眼放炮
空压机
15台
2.5m3
打眼放炮供风、通风
有毒气体浓度测量仪
4套
测定孔底气体浓度
抽水机
10台
孔内排水
护壁模板
60套
浇筑砼护壁
电焊机
5台
120kw
钢筋加工安装
汽车吊
2台
25t
吊装
拖车
1台
钢筋运输
发电机
1台
200kw
钢筋加工
混凝土运输车
4台
12m3
混凝土运输
调直机
5台
钢筋加工安装
闪光对焊机
1台
钢筋加工安装
1.3现场质量控制用仪器、工具
1.3.150m钢尺4把。
1.3.2坍落度桶4个。
1.3.350m皮尺2把、探孔器2个。
1.3.4其他相关的检测仪器；TP701全站仪2台、DS-3水准仪。
1.4原材料准备
1.4.1钢筋
钢筋必须按不同钢种、等级、牌号、规格及生产厂家分批验收，分别堆存，不得混杂，且应设立识别标志。
钢筋在运输过程中，应避免锈蚀和污染。
所有原材钢筋必须入棚，运至施工现场的钢筋及骨架要支垫存放，停止作业时要覆盖。
钢筋加工采用全自动数控钢筋加工设备。
钢筋表面上的油渍、漆污和锤击能剥落的浮皮、铁锈应清除干净。
带有颗粒状或状的老锈的钢筋不得使用。
钢筋除锈通常可通过在冷拉或调直过程中除锈，少量的除锈可采用电动除锈机或喷砂，局部除锈可采用人工用钢丝刷或砂轮等方法进行，亦可将钢筋通过砂箱往返搓动除锈。
如除锈后钢筋表面有严重的麻坑、斑点，已伤蚀截面时，应降级使用或剔除不用。
1.4.2粗、细集料
细集料应采用级配良好、质地坚硬、吸水率小、颗粒洁净的河砂。
混凝土拌和前，必须对集料进行含水量试验，并根据含水量调整施工配合比用水量。
细集料的技术指标应符合下表规定：
序号
项目
质量指标
检验标准
备注
＜C30
C30～C45
≥C50
1
颗粒级配
符合GB/T14684第6.1条2区
《公路工程集料试验规程》（JTGE42）
强化指标
2
细度模数
2.3-3.5
符合JTG/TF50-2011第6.15.5条规定
3
含泥量，%
≤3.0
≤2.5
≤2.0
符合JTG/TF50-2011第6.15.5条规定
4
泥块含量，%
≤0.5
符合JTG/TF50-2011第6.15.5条规定
5
云母含量，%
≤0.5
符合JTG/TF50-2011第6.15.5条规定
6
轻物质含量，%
≤0.5
符合JTG/TF50-2011第6.15.5条规定
7
氯离子含量，%
＜0.02
《建设用砂》
（GB/T14684）
符合JTG/TF50-2011第6.15.5条规定
8
硫化物及硫酸盐含量，%
≤0.5
《公路工程集料试验规程》（JTGE42）
符合JTG/TF50-2011第6.15.5条规定
9
有机物含量
合格
符合JTG/TF50-2011第6.15.5条规定
10
坚固性，%
≤8（天然砂,硫酸钠溶液法）
≤25（人工砂，压碎指标）
符合JTG/TF50-2011第6.3.1条Ⅱ类砂
11
石粉含量，%
MB值＜1.4
≤10
≤7
≤5
符合JTG/TF50-2011第6.3.1条
MB值≥1.4
≤5
≤3
≤2
12
吸水率，%
≤2%
强化指标
13
表观密度，kg/m3
＞2500
符合JTG/TF50-2011第6.3.1条
14
松散堆积密度，kg/m3
＞1350
符合JTG/TF50-2011第6.3.1条
15
空隙率，%
＜47
符合JTG/TF50-2011第6.3.1条
16
碱集料反应
经碱集料反应试验后，试件无裂缝、酥裂、胶体外溢现象，在规定试验龄期的膨胀率应小于0.10%
《建设用砂》
（GB/T14684）
符合JTG/TF50-2011第6.3.1条
粗集料应采用质地坚实、均匀洁净、级配合理、粒形良好、吸水率小的碎石。
采用连续两级或多级级配配制。
使用前应对粗集料进行碱活性检验，避免采用有碱活性反应的粗集料。
氯盐锈蚀环境严重作用下的混凝土，不宜采用抗渗性较差的岩质（如花岗岩、砂岩等）作粗集料，粗集料的技术指标应符合下表规定：
序号
项目
质量指标
检验标准
备注
＜C30
C30～C45
≥C50
1
颗粒级配
符合JTG/TF50-2011第6.4.3条规定
《公路工程集料试验规程》（JTGE42）
符合JTG/TF50-2011第6.4.3条规定
2
含泥量，%
≤1.0
≤1.0
≤0.5
符合JTG/TF50-2011第6.15.6条规定
3
泥块含量，%
≤0.25
符合JTG/TF50-2011第6.15.6条规定
4
针、片状颗粒总含量，%
≤7（5-10mm≤10）
符合JTG/TF50-2011第6.15.6条规定
5
硫化物及硫酸盐含量，%
≤0.5
《建设用卵石、碎石》（GB/T14685）
符合JTG/TF50-2011第6.15.6条规定
6
氯离子含量，%
≤0.02
符合JTG/TF50-2011第6.15.6条规定
7
有机物含量
比色法合格
《公路工程集料试验规程》（JTGE42）
符合JTG/TF50-2011第6.15.6条规定
8
压碎值，%
≤10
《建设用卵石、碎石》（GB/T14685）
符合GB/T14685第6.6.2条Ⅰ类规定
9
坚固性，%
＜8（预应力混凝土＜5）
《公路工程集料试验规程》（JTGE42）
符合JTG/TF50-2011第6.15.6条规定
10
吸水率，%
＜2
符合GB/T14685第6.8条Ⅱ类规定
11
岩石抗压强度，MPa
火成岩＞80；变质岩＞60，水成岩＞30
《公路工程岩石试验规程》（JTGE41）
符合JTG/TF50-2011第6.4.1条规定
12
表观密度，kg/m3
＞2500
《公路工程集料试验规程》（JTGE42）
符合JTG/TF50-2011第6.4.1条规定
13
松散堆积密度（合成级配），kg/m3
＞1500
符合JTG/TF50-2011第6.15.6条规定
14
紧密空隙率（合成级配），%
＜40
《建设用卵石、碎石》（GB/T14685）
符合JTG/TF50-2011第6.15.6条规定
15
碱集料反应
经碱集料反应试验后，试件无裂缝、酥裂、胶体外溢现象，在规定试验龄期的膨胀率应小于0.10%
《建设用卵石、碎石》（GB/T14685）
符合JTG/TF50-2011第6.4.1条规定
1.4.3水泥
1.4.3.1应选用品质稳定的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥；对于环境作用严重条件下的混凝土，宜采用硅酸盐水泥或低热水泥；在有充分证明条件时也可选用其他水泥。
1.4.3.2不同强度等级、品种的水泥不宜混合存放、使用。
当对水泥质量有怀疑或存放时间超过3个月，应重新取样检验，并按其复验结果使用。
序号
项目
技术要求
检验标准
备注
1
烧失量,％
≤5.0（P.O）;≤3.5（P.Ⅱ）;≤3.0（P.I）
《水泥化学分析方法》（GB/T176）
符合GB175-2007第7.1条规定
2
MgO含量,%
≤5.0
《水泥化学分析方法》（GB/T176）
符合GB175-2007第7.1条规定
3
SO3含量,%
≤3.5
《水泥化学分析方法》（GB/T176）
符合GB175-2007第7.1条规定
4
Cl-含量,%
≤0.03
《水泥化学分析方法》（GB/T176）
符合JTG/TF50-2011第6.15.4条规定
5
不溶物,%
P.Ⅰ级不超过0.75，P.Ⅱ级不超过1.5
《水泥化学分析方法》（GB/T176）
符合GB175-2007第7.1条规定
6
游离CaO含量,%
≤1.0
《水泥化学分析方法》（GB/T176）
强化指标
7
碱含量,%
≤0.6
《水泥化学分析方法》（GB/T176）
符合JTG/TF50-2011第6.15.4条规定
8
熟料中C3A含量,%
≤8（海水环境≤10）
《水泥化学分析方法》（GB/T176）
《硅酸盐水泥熟料》（GB/T21372）
《水泥组分的定量测定》（GB/T12960）
符合JTG/TF50-2011第6.15.4条规定
9
比表面积,m2/kg
≤350（硅酸盐水泥）
≤380（普通硅酸盐水泥）
《水泥比表面积测定方法（勃氏法）》（GB/T8074）
强化指标
10
凝结时间,min
初凝≥45，终凝≤600
（硅酸盐水泥终凝≤390）
《水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法》（GB／T1346）
符合GB175-2007第7.3.1条规定
11
安定性
沸煮法合格
《水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法》（GB／T1346）
符合GB175-2007第7.3.2条规定
12
抗折强度，MPa
3d不小于3.5,28d不小于6.5
《水泥胶砂强度检验方法》（GB/T17671）
符合GB175-2007第7.3.3条规定
13
抗压强度，MPa
3d不小于17,28d不小于42.5
《水泥胶砂强度检验方法》（GB/T17671）
符合GB175-2007第7.3.3条规定
14
助磨剂种类及掺量
符合GB175-2007第5.2.6条规定
检查产品质量证明文件
考核指标
15
石膏种类及掺量
符合GB175-2007第5.2.2条规定
检查产品质量证明文件
考核指标
16
混合材种类及掺量
符合GB175-2007第5.2.3条规定
检查产品质量证明文件
考核指标
1.5人员组织情况
我标段主要的施工技术人员已全部进场。
本项工程的具体人员分工如下表：
挖孔桩人员配置表
姓名
职务
主要职责
项目副经理
现场总体生产负责
现场施工负责人
施工组织
项目技术负责人
工程技术落实
测量员
桩位测量
试验主任
原材料进场、混凝土
技术员
质量技术检查
技术员
质量技术检查
现场工长
现场施工安排
技术员
质量检测
现场工长
施工安排
现场电工
临时用电
现场焊工
钢筋加工
工长
施工安排
工人
20组
1.6场站情况
2#拌和站位于套鹿沟内，位于主线K61+600米处，占地约7000平米，设一台75站和一台90站，每小时混凝土产量约135m3混凝土，共设置8个存料仓，每个占地300m2，其中4个封闭料仓用于水洗料存储。
并设置3级沉淀池。
拌和站均采用不小于15cm厚的C20混凝土硬化，并在料场内设30*40cm辅助排水沟，料场外一米范围内设置1米宽的主排水沟。
钢筋加工场紧邻套鹿沟2#T梁预制场，占地面积约2000平米。
加工场地均采用厚度不小于10cm的C20混凝土硬化，轻型钢结构做顶棚，保证场区的干燥、清洁。
每钢筋加工场设置原材料及半成品钢筋存放区，并在硬化后的地面上架设槽钢或木方等材料进行支垫。
三、人工挖孔桩施工方案
3.1施工准备
桩位施工前应平整场地，清除现场四周的悬石、浮土等不安全物，做好孔口四周临时围护和排水设施。
孔口周围先用机械或人工平整出作业平台，首节护砌应高出地面20cm～30cm，防止土、石、杂物滚入孔内造成安全隐患。
孔口四周挖排水沟，做好排水系统，及时排除地表水，孔口搭设临时雨棚。
井底照明必须用低压电源36V、带罩的防水、防爆的照明灯。
安装土石提升设备，布置好出渣通道，合理堆放材料和机具，使其不增加孔壁压力、不影响施工。
根据设计提供的桩位坐标，用全站仪进行实地放样，以轴线位置引出护桩在首节护砌上做出十字线，便于现场施工人员校核、检验桩的中心。
轴线偏差≤5cm，垂直度偏差≤1%。
3.2开挖施工
挖孔通过土层或岩层松软时，人工开挖通过硬度较大的岩层时，采用浅眼松动爆破配以风镐清理法，辅助人工清渣进行。
采用电雷管引爆法，采取浅眼松动爆破法先中间后周边的预裂松动爆破工艺，孔内爆破后应先通风排烟15min并经检查无有害气体后，施工人员方可以进入孔内清渣，并进行修边处理。
挖孔过程中要经常引用护桩检查桩孔尺寸、平面位置和竖轴线倾斜情况，如有偏差应随时纠正。
本项工程挖孔所使用起重的工具有：
卷扬机、钢支架、钢丝绳、胶吊桶等。
为了避免在施工过程中发生高处坠落、倾覆等事故，需要对钢丝绳进行严格验算，确保出渣安全。
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（含水份重量），卷扬机采用6×19，直径为11mm的软钢丝绳作业。
3.3护壁和支撑
挖孔过程中，加强护壁和支撑措施，特别是经过土质较差，渗水量较大的土层时，就地浇筑砼护壁，并随支随挖，护壁厚度为20cm，长度为50～100cm，采用与桩基同级别的C30混凝土。
支模时下口大，上口小，成“锥形”，便于混凝土的浇筑和增大桩身摩擦力。
护壁直径不小于桩体设计直径。
护壁模板采用钢模板。
3.4排水
排水工作在挖孔过程中视实际情况而定，当渗水量不大时，可采用吊桶排水，渗水量较大时，采用水泵抽水或在孔底挖设集水坑，用高扬程水泵抽水，边挖边降水。
当地下水位过高时，先统一降水措施，然后开挖。
3.5清底
当挖孔达到设计标高后，须进行混凝土封底处理。
及时检查和处理孔底、孔壁、倾斜度，清除孔壁及孔底浮土，并对孔底进行检平，必须做到平整、无松渣、污泥及沉淀等软层即可成孔，若地质情况与设计不符，及时告知相关部门，进一步确定桩底标高。
嵌入岩层深度符合设计要求。
沉渣厚度为：
嵌岩桩，不大于50mm，摩擦桩不大于100mm。
施工工序内容如下图：
3.6成孔检查
挖孔桩达到设计标高后，须进行混凝土封底处理。
质量检查包括：
孔的中心位置、孔径、倾斜度、孔深、沉淀厚度、达到要求后，方可安排清孔。
嵌入岩层深度符合设计要求。
孔径、孔形和倾斜度宜采用专用仪器测定，当缺乏专用仪器时，可采用外径为钻孔桩钢筋笼直径加100mm（不得大于钻头直径），长度为4~6倍外径的钢筋检孔器吊入钻孔内检测。
3.7钢筋笼的制作与安装
桩基钢筋笼在钢筋加工场采用数控钢筋弯曲机和数控钢筋笼滚焊机支架成型法集中制作，利用平板汽车通过施工便道运至桩位处，利用25t汽车吊放钢筋笼。
3.7.1、钢筋笼制作的质量要求
a）钢筋的品种和质量，焊条的牌号和性能应符合设计要求及施工有关规范的标准规定。
b）钢筋的加工、骨架的制作应符合设计要求及有关规范的规定。
c）安装钢筋时，配置的钢筋级别、直径、根数和间距符合设计要求，焊接的钢筋和钢筋骨架，没有变形、松脱和开焊。
清除钢筋表面浮皮及铁锈。
d）桩基由于处于陡峭山坡，吊车难以到达，采用在孔口搭设双排碗扣支架，悬挂4个倒链作吊放工具，人工进行现场焊接。
e）对于桥位在陡峭山坡上的钢筋构件，可在加工场加工成半成品后现场绑扎，但现场应平整并做必要硬化，搭设钢筋绑扎平台，绑扎完成后钢筋笼垫高至少50cm，覆盖存放。
钢筋安装检查项目
项次
检查项目
规定值或允许偏差
检查方法
1
受力
钢筋
间距
（mm）
两排以上排距
±5
每构件检查2个断面，用尺
同排
梁板、拱肋
±10
基础、锚碇、墩台、柱
±20
灌注桩
±20
2
箍筋，横向水平钢筋、螺旋筋间距（mm）
±10
尺每构件检查5～10个间距
3
钢筋骨架尺寸（mm）
长
±10
按骨架总数的30%抽查
高、宽或直径
±5
4
弯起钢筋位置（mm）
±20
每骨架抽查30%
5
保护层厚度（mm）
柱、梁、拱肋
±5
每构件沿模板周过边检查8处
基础、锚碇、墩、台
±10
板
±3
四、水下混凝土灌注
4.1导管
导管内径Ф25cm，每节长3m，再配备一些长度2.5m、2m、1.5m、1m、0.5m不等的短节，内壁光滑、顺直，光洁无局部凹凸，各节导管内径应大小一致，偏差不大于±2mm。
吊装前应试拼，并进行水密、承压和接头抗拉试验。
（1）现场拼接时要保持密封圈无破损，接头严密，管轴顺直。
（2）导管在使用过程中，注意轻抬轻放，防止将螺纹碰坏或导管变形。
（3）每灌完一根基桩，将导管内、外表面附着水泥桨用水冲洗干净，保持导管表面清洁。
4.2灌注混凝土
（1）灌注混凝土前，应对孔底沉淀层厚度进行检测，满足规范要求后方可灌注混凝土，如果沉淀厚度过大必须进行二次清孔，并用喷射清孔法将孔底沉淀物漂浮，然后立即灌注水下混凝土，业主或监理有明确要求除外。
（2）砼拌和采用集中拌和，按照监理工程师批准的配合比进行拌和。
砼采用砼运输车运输至施工现场，混凝土坍落度一般情况下宜为180~220mm，特殊情况时宜通过试验确定。
（3）灌注首批混凝土时，导管下口距孔底距离宜保持在25～45cm，首批混凝土的数量应能满足导管初次的埋置深度（不小于1m）和填充导管底部间隙的需要。
（4）混凝土灌注过程中，采用测锤法随时测量混凝土顶面高程，导管埋深宜控制在2～6m，但不小于2m，不大于6m连续浇筑，每次拆卸导管后，导管埋入砼的深度应有1.5～2m。
当导管内混凝土不满时，应缓慢灌注，防止在导管内形成高压空气囊。
（5）当混凝土面接近钢筋笼时，要使导管保持较大的埋深，并放慢灌注速度，以减小混凝土的冲击力，防止钢筋笼上浮。
当混凝土进入钢筋笼一定深度后，应适当提升导管，使钢筋笼在导管下口有一定的埋深。
（6）在最后灌注时，导管要保持一定的高度，以增加混凝土的压力，提高混凝土密实性，并使导管上下移动。
为保证桩顶混凝土的质量，桩顶超灌0.5m～1m左右的混凝土。
要求施工中必须谨慎，强化管理，严禁发生卡管、进水、脱节、堵管等任何质量事故。
4.3桩基检测
挖孔桩检查项目
项次
检查项目
规定值或允许偏差
检查方法
1
混凝土强度（MPa）
在合格标准内
按JTGF80/1-2004附录D检查
2
桩位（mm）
群桩
100
用全站仪每桩检查
3
排架桩
允许
50
极值
100
4
孔深（m）
不小于设计值
测绳量：
每桩测量
5
孔径（mm）
不小于设计值
探孔器：
每桩测量
6
孔的倾斜度（mm）
0.5%壮长，且不大于200
垂线法：
每桩检查
7
钢筋骨架底面高程（mm）
±50
水准仪测骨架顶面高程后反算：
每桩检查
五、质量控制要点及保证措施
5.1、质量控制重点
5.1.1施工机具、模板、安全设施配备齐全，材料准备充分。
5.1.2孔口四周排水系统完善，孔口采用混凝土护砌。
5.1.3相邻两桩孔不得同时开挖，要间隔交错跳挖。
5.1.4挖孔过程中每2m检测中线和垂直度及桩径。
5.1.5孔内爆破严格按照爆破安全施工措施实施。
5.1.6挖孔桩采用全程混凝土护壁支护。
必须挖一阶浇筑一节护壁，护壁的节段高度必须按施工技术方案执行。
护壁混凝土设计强度不低于桩身混凝土设计强度，当混凝土强度达到设计强度的80%后方可进行下一段的开挖。
5.1.7成孔检查
挖孔桩达到设计标高后，须进行混凝土封底处理。
必须做到平整、无松渣、污泥及沉淀等软层。
嵌入岩层深度符合设计要求。
5.1.8挖孔灌注桩混凝土灌注采用水下混凝土灌注工艺，在距桩顶4m进行机械振捣，挖孔桩桩头混凝土必须进行洒水覆盖养生。
5.2、质量保证措施
5.2.1原材料保证措施
5.2.1.1、混凝土原材料进场后，应对原材料的品种、规格、数量以及质量证明材料等进行验收核查，并按有关标准的规定取样和复验。
经检验合格的原材料方可进场，对于检验不合格的原材料，应按有关规定清除出场。
5.2.1.2、不同混凝土原材料应有固定的堆放地点和明确的标识，标明材料名称、品种、生产厂家、生产日期和进场日期。
原材料堆放时应有堆放分界标识，以免误用。
冬季施工时骨料堆场应设置保温加热系统。
5.2.1.3、水泥储运过程中，应符合下列规定：
（1）装运水泥的车应有棚盖。
（2）在装卸、搬移过程中不得抛掷袋装水泥。
（3）不宜露天堆放水泥，临时露天堆放时应上盖下垫。
（4）贮存水泥的仓库应设在地势较高处，周围应设排水沟。
（5）不同强度等级、品种的水泥宜存贮于不同库房，不应混合存放、使用，应按品种、强度等级分批堆垛水泥，堆垛高度不宜大于2.0m。
堆垛应架离地面0.2m以
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