新建沪昆铁路客运专线长沙至昆明段贵州站前工程CKGZTJ12标段抗滑桩施工安全专项方案Word格式.docx
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进口对应D1K925+460、D1K925+466右侧距右线中线12.375m设置1#、2#抗滑桩;
对应D1K925+472洞身两侧垂直线路设置一排抗滑桩3#~6#;
对应左线里程D1K925+496,与线路夹角71.64°
,洞身两侧设置一排抗滑桩,右侧为7#~11#,左侧为12#~15#。
进口泄水洞对应中线里程SDK925+408.5、SDK925+414.5右侧设置1#、2#抗滑桩。
见图1抗滑桩布置图。
原设计7#抗滑桩位于泄水洞开挖轮廓内,与设计协商右移桩界距泄水洞中线4.6m以上。
泄水洞洞口抗滑桩根据实际洞口位置平移至洞口里程以后,编号为与正洞区分,编号前加“S”,标注为“S1#”、“S2#”。
图1林家屋基隧道进口抗滑桩布置图
抗滑桩设计参数如下表1:
序号
编号
桩身尺寸
(长×
宽)m
桩顶标高
(m)
桩长
地面标高
护壁
备注
1
1#
1.5×
2.25
1299.98
11
1302.873
20cmC20钢筋砼
2
2#
1.75×
1304.0
14
1306.450
3
3#
2.5×
2.5
1310.0
24
1310.983
4
4#
1310.897
5
5#
1310.784
6
6#
1310.428
7
7#
2.0×
3.0
1313.0
25
/
位置待调整
8
8#
1315.858
9
9#
1315.567
10
10#
1315.460
11#
1315.995
12
12#
1315.706
13
13#
1315.044
14#
1315.409
15
15#
1315.740
16
S1#
2.5
1300.75
位置、尺寸待确定
17
S2#
1306.12
三.施工工艺及流程
1.施工顺序
1.1首批施工7#~15#,跳开施工,如下图2所示。
图2
1.2第二批施工1#~6#,如下图3所示。
图3
1.3最后施工泄水洞抗滑桩S2#、S1#,如下图4所示。
图4
2.单桩施工工艺流程
测量放样及定桩位→孔口整平→开挖锁口→安装锁口钢筋模板→锁口浇筑→安装电动辘轳→安装吊桶→安装照明灯、通风机、水泵等→开挖、吊运第一节桩孔土方→桩基中心位置检测→安装护壁钢筋、模板→浇筑第一节护壁混凝土→开挖吊运第二节桩孔土方→桩基中心位置检测→放置护壁钢筋、支护壁模板
→浇筑第二节护壁混凝土→依次往下循环作业→检查验收桩孔→钢筋笼、声测管加工、安装→安装混凝土串桶→浇筑桩基混凝土桩基成品检测、验收。
3.施工方法
3.1施工准备
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。
孔口周围须用混凝土制成围圈予以围护,其高度应高出地面55cm,防止土、石、杂物滚入孔内伤人。
孔口四周挖排水沟,做好排水系统,及时排除地表水,孔口搭设雨棚。
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。
根据计算的桩位坐标,用全站仪进行实地放样,以轴线位置引出护桩,便于现场施工人员校核、检验。
3.2护壁与支撑
支护壁模板前,先安装护壁钢筋,用扎丝绑扎牢固。
护壁模板通过拆上节,支下节的方式重复周转使用。
为便于浇筑,模板上部略向内倾斜5cm,下部略向外倾斜5cm。
模板采用四块钢模板拼接而成,模板须有足够的强度。
模板用木桩加固支撑,其中轴线与桩中心在同一垂直线上,以保证桩基的垂直度符合规范要求。
桩截面尺寸不小于设计。
模板之间用卡具、扣件连接固定。
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(如下图5)。
图5单位(mm)
3.3开挖施工
人工挖孔采用隔桩施工法,每次施工同组一半桩基,浇筑后方能进行其他桩基施工,以保证土体的稳定。
桩孔土方开挖时,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,每节段的开挖高度为2m,当土层稳定性差时,应缩短护壁分节高度,采用0.5~1m一节,必要时应加密钢筋、加厚护壁,以确保安全。
护壁接头不要留在岩石分层、土石分界处,以确保安全。
开挖后应立即进行护壁。
挖孔过程中做好原始记录,发现地质情况有变化时,应立即汇报,从施工工艺及安全设施上采取措施。
桩孔内遇到岩石较硬时,可进行弱爆破。
桩身可能穿过煤层,应检测瓦斯、一氧化碳、二氧化碳浓度,通风检测有毒气体含量不超标时方可作。
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。
在安装简易提升架时,保证吊桶和井壁之间留有适当距离,防止施工过程中吊桶碰撞井壁,发生安全事故。
本项工程挖孔所使用起重的工具有:
卷扬机、钢支架、钢丝绳、铁吊桶等。
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(含水份重量),卷扬机采用6×
19,直径为11mm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。
1)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——钢丝绳的直径,mm。
所以,SP=500×
11×
11=60500N
为了保证起重作业的安全,确保钢丝绳在使用过程中不断裂,一般钢丝绳应在破断拉力的基础上取一个安全系数。
根据相关标准要求,当钢丝绳用语起重作业时,安全系数取5—6之间。
所以SP现实=SP/(5—6)=12100—10083N
而实际工作中,钢丝绳起重的最大重量为800N远远小于钢丝绳的破段拉力,所以在实际操作中,不会发生断丝引发高处坠落事故。
2)卷扬机的抗倾覆力
为了保障挖孔桩施工中卷扬机不发生倾覆事故,在实际操作中我们采取用土包配重的方法保持卷扬机两端平衡。
卷扬机工作原理如图6。
在实际操作中,卷扬机通过定滑轮改变方向从桩孔中提升渣土。
根据现场实际情况及能量守恒原理,卷扬机的受力情况即为实际重量(80Kg)。
为了保障卷扬机在使用过程中不发生倾覆,根据实际情况取1.5的保障系数即,实际配重为
80×
1.5=120Kg。
所以,在实际操作中,只要配重120Kg(卷扬机自重忽略不计)卷扬机就不会发生倾覆事故。
图6人工挖孔施工示意图
为安全起见,挖深超过10m时,要用鼓风机连续向孔内送风,使孔内空气质量达到工作标准,以保证施工人员身体健康。
风管口要求距孔底2m左右,孔内照明采用防爆灯炮,灯炮离孔底2m。
孔内操作人员利用设置的爬梯上下。
3.4孔内用电、排水及通风
孔内照明应采用低于36V的安全电压,一般采用12V或24V。
电路系统设置三级漏电保护装置、防破电线、带罩的防水、防爆照明灯。
孔口周围设置围护栏。
当开挖桩孔深度大于15m时,应进行井下机械通风,加强空气的流动,必要时向井下输送氧气,防止有毒气体对人体的危害。
进入煤系地层后,通风后由瓦检员检测瓦斯浓度不大于0.5%时,方可进行开挖作业,作业中须保证通风。
操作时上下人员轮流作业,桩孔上面人员必须密切观测桩孔下人员的情况,互相呼应,以防安全事故的发生。
当地下渗水量不大时,随挖随将泥浆用吊桶吊起,当地下水量较大时,在孔底先挖集水坑,用高扬程水泵抽水,边降水边挖土,水泵的规格应按照水量决定,地下水位较高时,应采用统一降水措施,然后再开挖。
3.5钢筋制作与安装
钢筋必须进行进场检验和进场后复检,检验合格并报监理工程师审批后,方可使用。
钢筋进场不得直接堆放在地面上,必须用垫木或其他东西垫起来。
工地临时保管钢筋时,应选择地势高、地面干燥的露天场所,根据天气情况,在雨雪天气,有必要时需加盖雨篷。
钢筋笼加工制作按照设计制作,由于抗滑桩长度均在24~25m,钢筋笼可采用4节段制作和吊装。
钢筋搭接必须符合设计及规范要求,Ⅰ级钢筋采用绑扎搭接,搭接时采用点焊,Ⅱ级钢筋采用焊接,焊接长度双面焊为5d,单面焊为10d。
焊接钢筋要自然冷却。
焊缝饱满且不得烧伤主筋,焊接时采用502焊条,同轴线焊接并及时清理焊渣。
钢筋笼安装前必须检查主筋根数、直径、间距、钢筋笼是否变形,焊接点、焊接长度、宽度、厚度是否满足设计要求,并应控制主筋间距在10mm以内,箍筋间距在-20mm以内,骨架外筋在±
10mm以内,骨架倾斜度在±
5%以内,骨架保护层在±
20mm内骨架顶段高程在±
10mm以内,骨架底标高程在±
50mm以内。
钢筋在钢筋加工厂成型后,现场绑扎,检测管按照图纸要求,位置准确,焊接牢固,保证检测管不漏水。
吊装钢筋笼时随时调整钢筋笼位置,避免碰挂孔壁及发生塌孔事故。
吊放钢筋笼:
在吊放钢筋笼前,用与桩径相同的钢筋笼检孔器检孔,以保证钢筋笼能顺利的安放在桩孔内。
为防止钢筋笼变形,必须加焊加强筋。
在钢筋笼主筋上,每隔2m左右设置一个定位钢筋,焊接在钢筋笼外侧,沿钢筋笼周围设4处,确保桩身钢筋的保护层,钢筋笼用吨位适宜的吊车吊入孔内,要对准孔位,扶稳,缓慢下放,避免碰撞孔壁。
为避免钢筋笼在吊起过程中局部受力发生变形。
在其顺直状态下加绑沙木杆,在钢筋笼入孔时,解除木杆的捆绑线,取下下次接着使用。
钢筋笼要均匀入孔,并随时调整钢筋笼位置,避免碰挂孔壁及发生塌孔事故。
经复核钢筋笼中线与桩中线重合后,用十字钢筋和井口护臂固定,防止砼浇筑过程中钢筋笼偏移。
3.6混凝土浇筑
在空气中浇筑混凝土桩,混凝土的塌落度宜为13~17cm,并可以在串筒中自由坠落。
开始浇筑时,孔底积水不宜超过5cm,浇筑速度应尽可能的加快,使混凝土对孔壁的压力大于渗水压力,防止地下水渗入孔内。
必须保证混凝土的供应,浇筑的混凝土必须采用人工分层振捣棒振实。
混凝土浇筑必须一次性浇筑完毕,若施工接缝不可避免时,应按照技术规范进行处理,并一律插上下层锚固钢筋,其钢筋截面面积可在1﹪配筋面积内扣除;
若钢筋骨架总面积超过桩截面积的1﹪,则可以不设置锚固钢筋。
为了保证土体的稳定,在两边两棵桩成桩后,方可施工中间的桩基;
在挖孔时将两边桩基紧贴本桩的护壁凿除,以保证桩与桩之间紧密连接,共同受力。
四.安全技术保证措施
1.一般安全保护措施
1.1挖孔过程中,随时观察护壁有无裂缝、变形,及时上报,采取加固措施,以避免塌方(严禁私自处理)。
1.2井台面上操作人员必须时刻保持警惕,尤其在孔内作业时绝不得擅自离开岗位,要认真观察孔内一切动态,保持与孔内人员不断联系,发现问题及时处理。
1.3孔口护壁必须高于原地面50cm,无人施工时井口必须加盖板,以防杂物或人员掉入孔内,盖板用50mm的木板做成门板盖在洞口上。
1.4孔口周围设栏杆,栏杆高度不低于1.1m,夜间施工应悬挂警灯。
1.5任何情况下,提升设备不得超载运行,施工人员上下桩孔所使用的软梯、渣桶(吊笼)等必须是合格的设备。
保证吊桶铁链无损,有保险扣且不打死结;
钢丝绳无断丝。
支架应稳定牢固,使用前先检验其安全起吊能力。
桩孔内必须放置软爬梯和设置安全绳、通风管,并随挖孔深度增加放长至工作面,作为救急备用。
吊装设备须合格,安装经检验合格后才能使用。
1.6使用台架、把杆时,卷扬滚筒上绳不得扭结有断丝现象,滚筒上的绳全部放出后剩余不得少于4圈。
1.7从井口到井底设置一条直径25mm的软棕绳,随深度加大,供孔内作业人员应急出孔使用。
1.8井口应设置半圆形钢板护盖,当取土吊桶上下运行时,孔内作业人员在护盖下面作业。
1.9孔口四周不准堆土渣,砼护圈顶上不许放置操作工具,严防坠落伤人。
1.10供井内作业用的风镐管、通风管、抽水管、电源线等必须妥加整理临时固定,并应沿井壁边敷设,防止脱落防人。
1.11装渣筒上下时,必须对准孔中心,挂钩牢固,筒的插销要到位。
筒与挂钩处要加铁丝绑扎牢固,以免碰撞时脱钩。
1.12下孔人员从软梯上爬下去且必须系好安全带。
1.13桩孔内的作业人员应遵守下列规定:
1.13.1必须戴安全帽、穿绝缘胶鞋;
1.13.2严禁酒后作业;
不准在孔内吸烟;
不准在孔内使用明火;
1.13.3每工作4小时应出孔轮换,有水作业不超过2小时进行轮换;
1.13.4开挖复杂的土层时,每挖深0.5~1米应用手钻或不小于φ16mm钢筋对孔底做品字形探查,探查孔底以下是否有洞穴等,确认安全后,方可继续进行挖掘;
1.13.5认真留意孔内一切动态,如发现涌水、护壁变形等不良预兆以及有异味气体时,应停止作业并迅速撤离;
1.13.6当桩孔挖至5米以下时,应在孔底以上2米左右处的护壁凸缘上设置半圆形的防护罩,防护罩可用钢(木)板或密眼钢筋(丝)网做成。
在吊桶上下时,作业人员必须站在防护罩下面,停止挖土,注意安全;
若遇起吊大块石时,孔内作业人员应全部撤离至地面后才能起吊;
1.13.7孔内凿岩时应采用湿法作业,并加强通风防尘和人身防护;
1.13.8在施工中,中途抽水后,必须先将地面上的专用电源切断,作业人员方可下孔作业。
2.孔中防中毒措施
挖孔时应经常检查孔内的二氧化碳含量,如超过0.3%,或孔深超过10m时,应设置通风设施进行换气。
另外,地下特殊地层中往往含有CO、SO2、H2S或其它有毒气体,如遇地下特殊地层,每次下孔前,必须对桩孔内气体进行抽样检测(可用快速检测管),发现有害气体含量超过允许值时,应将有害气体清除至化学毒物最低允许浓度的卫生标准,并采用足够的安全卫生防范措施,设置鼓风机向孔内通风换气(通风量不少于25L/S)等措施,以防止急性中毒事故的发生。
人工挖孔作业一旦发生人员中毒、窒息等事故,必须在现场按应急措施规范要求实施抢救,根据情况及时送医院进一步抢救治疗。
3.防触电措施
施工现场的一切电源、电路的安装和拆除必须由持证电工操作。
用电设备必须严格接地或接零保护且安装漏电保护器,各桩孔用电必须分闸,严禁一闸多用。
孔上电缆必须架空2.0m以上,严禁拖地、埋压土中,孔内电缆、电线必须采用护套等有防磨损、防潮、防断等保护措施。
孔内照明应采用安全矿灯或12V以下的安全灯。
孔中操作工应手戴工作手套,脚穿绝缘胶鞋。
4.防坍塌措施
4.1在熟悉地质条件的基础上,开挖桩孔时要设置砼护壁。
4.2砼护壁每节高1~2m,厚0.2m,地质条件差的土质加配适量钢筋,砼强度等级不低于C20。
4.3桩孔土方开挖时,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,每节段的开挖高度为2m,当土层稳定性差时,应缩短护壁分节高度,采用0.5~1m一节,必要时应加密钢筋、加厚护壁,以确保安全。
4.4护壁接头不要留在岩石分层、土石分界处,以确保安全。
4.5在围岩松动、破碎和滑动面的节段,应在护壁内顺滑动方向设置临时横撑加强防护,并经常观察其受力情况,及时进行加固。
4.6当发现横撑变形、破损而失效时,孔下作业人员必须立即撤离
5.防止孔壁涌水措施
5.1当相距10米以内的邻桩正在浇灌混凝土或桩孔积水很深时,要考虑对正在挖孔桩的危险影响,一般应暂停施工,人不准下孔。
5.2随时加强对土壁涌水情况的观察,发现异常情况应及时采取处理措施。
5.3采用潜水泵抽水时,抽干孔中积水后,作业人员才能下至孔中进行挖土。
5.4地下水丰富时,可将中间部位桩孔提前开挖,汇集附近的地下水,用1~2台潜水泵将水抽出,起到深井降水作用。
5.5孔内必须设置应急软爬梯,供人员上下孔洞使用的电动葫芦、吊笼等应安全可靠并配有防坠落装置,不得使用麻绳和尼龙绳吊挂或脚踏井壁凸级上下。
5.6上、下孔洞必须有可靠的联络设备和明确的联络信号。
5.7孔内作业人员应勤轮换,连续作业时间不宜超过4小时,以防止疲劳引发安全事故。
6.防止窒息措施
6.1每日开工前应检测井下有无危害气体和不安全因素,挖孔人员下孔前应先用风机将孔内气体排换,再用气体检测仪检验孔内是否存有有毒有害气体,二氧化碳含量超过0.1%、其他有害气体超过允许浓度或孔深超过10m时,均应采用机械通风措施。
6.2在含量虽不超过规定的标准,但作业人员有呼吸不适的情况下应采用加大通风或换班作业等措施;
6.3操作人员下孔作业前,应先用鼓风机将井内空气彻底予以更换。
6.4施工中应不间断向孔内送风,输入量应大于25L/S,在风镐作业时应加大供风量,以吹排凿岩产生的石粉,孔底通风设置专用空压机。
7.孔内爆破安全措施
孔内如需爆破时遵循下规定:
7.1从事爆破工作人员必须熟悉爆破基本理论知识、爆破作业的一般按作业要求及各种专业爆破的安全技术措施和安全作业方法,经过特种培训,考试合格并持有合格证。
7.2为了避免爆破时,石块的逸出,井口必须覆盖钢板并采用土袋把孔口压重。
7.3如遇煤层采用煤矿安全使用炸药,毫秒延期电雷管。
7.4必须打眼放炮,严禁裸药爆破。
对于软石炮眼深度不超过0.8m,对于硬岩石炮眼深度不超过0.5m。
炮眼的数目、位置和斜插方向,应按岩层断面方向来定,中间一组集中掏心,四周斜插挖边。
7.5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1/3-1/4节。
7.6有水眼孔要用防水炸药,尽量避免瞎炮。
如有瞎炮应按安全规程处理。
7.7炮眼附近的支撑应加固或设防护措施,以免支撑炸坏引起塌孔。
7.8孔内放炮后应迅速排烟。
采用高压风管或者电动鼓风机向孔内吹风进行排烟。
当孔深大于12m时,每次放炮完后立即测定孔内的毒气浓度;
无仪表测定时,可将敏感性强的小动物先吊入孔底考验,数分钟的观察,如其活动正常,人员方可下孔施工。
7.9一个孔内进行爆破作业,其它孔内的施工人员必须到地面安全的地方躲避。
7.10爆破人员必须按爆破设计书或爆破说明书与规定和安全交底要求的装量进行装药,不得任意加大药量。
7.11每次爆破工作前,应在危险区的边界设置岗哨,使所有经过危险区的道路经常处于监视下,每个岗哨互相通视。
7.12每次放炮,必须设专人负责放炮指挥和组织安全警戒工作;
并应使全体职工和附近的居民,事先知道警戒范围,警戒标志和声响的意义,以及信号的方法和时间:
第一次信号——预告信号:
所有与爆破无关人员应立即撤离到危险区以外,或撤离到指定的安全地点,并向危险区派出警戒人员。
第二次信号——起爆信号:
经现场检查,确认人员、设备等全部撤离危险区,具备安全起爆条件时,放准发出起爆信号,爆破员操纵起爆。
第三次信号——解除警戒信号:
炮响完成后,漏天爆破不少于5秒,地下爆破不少于15秒,经爆破工作领导人批准的检查人员进入爆破区进行详细检查,确认安全后,方可发出解除警戒信号,未发出解除信号前,所有岗哨必须坚持岗位。
8.瓦斯安全防护措施
8.1抗滑桩施工穿越煤系地层时,必须加强通风,配备瓦斯检测仪,检查孔内瓦斯浓度。
8.2当孔内的瓦斯浓度大于1.5%时,必须停止施工,撤出人员,切断电源。
8.3经过通风处理一段时间后,由瓦斯检测员再次对孔内的瓦斯浓度进行检测,当瓦斯浓度低于1.5%时,方可继续施工。
8.4在穿越煤层施工过程中,桩孔上面人员必须密切观测桩孔下人员的情况,互相呼应,发现异常情况,则立即撤离人员,确保安全。
9.其他防护措施
9.1施工时发现文物、古化石、爆炸物、电缆等应暂停施工,保护好现场,并及时报告有关部门,按规定处理后,方可继续施工。
9.2人工挖孔桩施工前,应针对现场工程地质、水文状况和设计要求必须配备必要的机具和电器设备,确保各种安全措施及时到位。
10.雨季施工安全措施
11.1雨季前作好工程排水、截水系统(包括临时施工排水措施)。
11.2雨季要加强与气象部门的联系,及时调整施工作业安排。
11.4孔口周围应用挡水措施,防止雨水流入孔内。
11.3建立工地大雨防洪巡查制度,落实专人负责。
11.4对工地周边的不良地质地段加强观察,以防洪水、塌方等自然灾害对施工造成影响.
11.5雨季期间工