基桩开挖安全施工方案.docx

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基桩开挖安全施工方案

1工程概况

1.1桥址概况

拟建广肇城际轨道交通鼎湖特大桥，位于广东省肇庆市境内，该桥为双线桥，共布设210个墩台。

其中1号墩归为鼎湖站大桥设计范围，201号墩归为羚山特大桥设计范围。

本次设计范围为鼎湖特大桥1-97号墩。

鼎湖特大桥桥址地区内地势较为平坦，有大片鱼塘，庄稼，其间既有道路和规划道路纵横，也有几条河涌。

小里程侧末端为桥墩，大里程侧桥台与羚山特大桥相接。

桥址范围DK99+500-DK103范围内大片鱼塘内，养殖了不少价值不菲的经济鱼种，水深通常在2-3m。

征地拆迁时要做好协调工作。

1.2地质概况

广肇城际轨道交通项目佛肇段工程施工总承包GZZH-9标段，标段起点桩号为DK97+088.25，终点桩号为DK103+402.77，线路全长6.315km。

根据设计地质情况及现场踏勘情况，桥址场区的岩土层按其成因分类主要有：

1.第四系人工填土层（Q4ml）；2.第四系冲洪积层（Q4al+pl）；3.燕山期花岗岩γ52、石炭系下统（C1）灰岩及砂岩、粉砂岩。

桩基均为端承桩，钻孔桩基础拟定采用冲击钻钻机进行施工，导管法灌筑水下混凝体。

根据钻探揭露，桥址可溶岩区岩溶为中小型溶洞及串珠状溶洞，部分孔揭示有较大型的溶洞发育。

岩溶施工过程中应根据实际情况采取抛填片石、填土、钢护筒跟进等措施，相关处理工程量应经监理、业主等确认。

此外场地内分布有人工填土，软土，淤泥等特殊岩土，均对工程有一定影响。

施工前应拟定方案和措施预防和解决可能出现的问题。

1.3工期目标

本标段总造价40475.7万元，合同工期：

2010年5月15日-2012年5月14日，共计731日历天。

本工程实行项目法施工管理,实行项目经理负责制,全面负责工程施工质量、安全、工期和成本,统一指挥生产.劳动力和组织物资供应。

本工程作为公司的重点工程，保证工程质量达到优良，安全无事故，确保工期的目标。

2施工准备

2.1 场地平整

施工场区平整，须满足测量定位放线与桩基施工要求。

现场清理过程中，须将桩基础范围内的一切障碍物清除干净，以便于钻机造孔的顺利进行。

在施工场内应铺设场内道路，以满足施工时的材料运输。

根据场地的情况和施工顺序，合理地安排泥浆坑（池）。

做到施工场地与道路紧凑，施工时挖若干个泥浆池，并随施工进度变化泥浆池位置。

安装并检查临时电源及水源，主要机电设备安装保护装置，确保运转正常使用安全。

2.2 测量放线

专业测量人员根据建设单位提供的设计图和导线网，准确地测放基线，基点及桩位，桩位测量偏差不得大于10mm，用木桩定位。

基准点妥善保护，不得在施工过程中破坏。

2.3技术负责到位

收集研究地质资料，通过施工核对地质资料，检验设备，施工工艺及技术要求是否适宜。

进行图纸会审,对工人进行技术交底,安全技术交底,下达作业指导书。

落实岗位责任制，分工明确，责任到人。

3施工组织与管理

基桩开挖应由具有相应资质的专业钻孔队伍施工，施工前，由项目总工负责向各施工队长和分项技术负责人进行技术交底，并组织全体职工认真学习熟悉《工程施工组织设计》、《钻孔灌注桩施工方案》、施工图纸、技术规范等有关文件和图纸，做到人人熟悉，各负其责。

现场设专人做好钻孔记录，并负责对安全施工实施跟踪监督，做好监督记录。

4基桩开挖

4.1基桩开挖安全措施

（1）桩基施工夜间施工应保证照明良好，道路平顺畅通、灯光保证亮度充足均匀及不闪烁。

设置好运输线路安全信号标志，确保施工运输安全。

（2）车辆和设备有专人管理和操作，做到“三定”（定人、定机、定岗位），“三好”（管好、用好、维修好），“四会”（会使用、会保养、会检查、会排除故障），“四懂”（懂管理、懂结构、懂性能、懂用途），车辆、设备按有关规定进行保养，确保其性能处于完成好状态，符合安全技术要求，满足施工需要。

（3）坚持酒后不驾驶，疲劳不驾驶。

严格定期对机械设备进行检修保养，不得带故障使用。

（4）在施工场区出入口设置规范、醒目的交通标志。

（5）对所有进场的施工人员入场前进行安全、文明施工教育，严禁赤脚，穿拖鞋或高跟鞋上班。

（6）进入施工现场必须戴安全帽，与生产无关人员不得进入施工现场。

（7）桩机升降过程中要尽量保持水平。

4.2施工平台

桥墩灌注桩施工平台，并应满足下列要求：

⑴　施工平台应有足够的面积，满足成孔机具、灌注砼、泥浆设备及钢筋笼制安的作业要求；

⑵　施工平台应有足够的高度，使护筒埋设后高出最高水位1.5～2.0m，并不影响钻孔设备的安装和作业；

4.3钻孔泥浆

⑴泥浆制作的材料：

造孔泥浆由水、粘土（或膨润土）和外加剂等搅拌而成。

⑵泥浆制作的性能：

应满足钻孔施工保护孔壁，泥浆流动带出钻渣，清孔换浆后不易发生沉淀的要求。

⑶泥浆制作的方法：

泥浆制作采用机械搅拌。

⑸泥浆的排放：

钻孔沉定的泥碴不能泛流排放，必须按要求经排浆沟进入沉淀池，弃渣到家至指定的地点。

4.4钻机就位安装

（1）钻机安装前，要检查钻机及相应设备是否完好及施工平台环境是否满足施工各道工序的要求。

（2）钻机必须安装在300×25×20cm方木上，防止钻机滑动移位。

（3）钻机就位安装时要平稳，对准孔位中心，必须用测量仪复测护筒中心孔位，保证护筒桩位中心、钻具中心在同一铅垂线上。

4.5钻孔

（1）钻机开钻前，应检查钻孔设备安装是否稳固，性能完好，配套机具是否就位齐全、完好，钻孔泥浆是否拌制并性能是否符号要求，钻具是否对准钻孔孔位，钻头直径是否满足设计要求。

（2）钻进时根据地层情况，可采用不同的泥浆进行钻进，要确保孔壁稳定。

钻进时如孔内出现坍孔、涌砂等异常情况，应立即将钻具提离孔底，同时向孔内输送性能符合要求的泥浆，保持浆柱压力以抑制继续涌砂和坍孔。

（3）钻进达到设计孔深停钻时，仍要维持泥浆正常循环，直到返出泥浆的钻渣含量满足设计要求。

起钻时应注意操作轻稳，防止钻头拖刮孔壁，并向孔内补入适量泥浆，稳定孔内浆柱高度。

（4）在钻进时要观察孔内地层变化，详细记录，发现与设计提供的地质剖面图不符时应及时向现场工程师汇报，以便及时采取相应措施。

（5）升降钻具时必须平稳，钻具提出孔口时应防止碰撞护筒、孔壁、钩挂护筒底部。

（6）因故停钻时，孔口应加护盖。

严禁将钻具留在孔内，以防埋钻。

（7）当钻孔遇有坍孔、孔斜、弯曲、扩孔、漏浆、落物、卡钻、埋钻时，要针对不同情况，仔细分析，查明原因和位置，采用不同的方法及时进行处理。

（8）成孔验收：

钻孔终孔后要实测孔位、孔深、孔形、孔径、孔偏，自检合格后才能通知监理工程师到现场进行终孔验收签证。

（9）钻孔灌注桩偏差及检查方法：

项次

项目

允许偏差

检查方法

1

桩位偏差

<50㎜

控制点法或测量检查

2

垂直度允许偏差

<1%

用符合设计桩径的钻具或同经钢笼用钢绳逐渐从孔口向孔底放落，每2～4米测一钢绳在孔口的中心位置，再用相相似三角形法计算。

3

桩径允许偏差

±50㎜

用设计桩径的钻具或同径（长度不少于3米）钢筋笼能从孔口顺利下入到孔底。

4

孔深

±100㎜

①达设计深度；②实测。

（10）灌注桩钻孔，必须采用跳打法，以避免影响邻近桩孔砼质量。

4.6清孔、验收

（1）钻孔（孔位、深度、孔径、孔斜）经验收合格后方可清孔。

清孔时，孔内浆面始终要保持高于护筒以外水位，防止孔内浆面过低造成孔壁坍塌事故。

（2）清孔结束标准：

返出冲洗液泥浆的钻渣含量小于4%，下钢筋笼前其沉淀厚度<10cm，合格后通知监理工程师进行验收签证。

（3）下钢筋笼后，灌注砼之前，其沉淀厚度<10cm；如超过规定，应进行第二次清孔，符号要求后方可灌注水下混凝土。

（4）浇筑混凝土时，溢出的泥浆必须引流至沉淀池处理，防止污染环境和河流。

5溶岩桩基施工

5.1施工工艺

（一）、岩溶地区钻孔灌注桩施工的关键技术是如何保证成孔过程中不漏浆、或虽漏浆但不塌孔，保证桩孔顺利成孔、成桩并满足承载力要求。

（二）、施工方法

1、施工前充分的技术和物质准备    

在施工过程中，若钻孔灌注桩钻进时遇到溶洞、裂隙地带，就会出现孔内泥浆急剧下降，如不及时补充水头和抛填粘土、片石等回填物堵塞溶洞、裂隙带的漏浆空洞，抬高水头以增加孔壁侧压力，孔壁土层就不能承受地下水和周围土层的侧压力，就会造成护简底部地层坍塌和埋钻的现象，护简周围地面大面积整体下陷，地面也可能出现裂缝。

一旦出现这种异常情况，若处理不及时或处理不当将会影响到工程质量和人员、设备的安全，造成经济上的重大损失，施工周期也将延长。

在施工前，施工单位根据逐桩钻探资料认真研究各墩台溶洞分布的平面位置、高程、范围、连通性和有无充填物等情况，根据设计要求制定出详细的施工方案和施工技术保障措施。

在选用钻机时，选用有挤压侧壁作用的正循环冲击钻机，在现场备足水、粘土、片石、碎石、粉煤灰和水泥等必备材料，同时设置容量不小于2倍单孔容量的泥浆池和沉淀池，制备符合要求的优质泥浆，应急电源和施工机械也应作充分准备，确保意外情况出现时，能按照应急预案中的施工方案及时进行处理。

2、埋置好钢护筒

  为防止钢护筒在钻进成孔过程中水头突然下降、地层扰动后液化发生坍塌倾斜等事故，在埋置护筒时，将护筒一定周围内的砂性土挖除，回填粘性土至护筒底以下0.5m处并夯实，然后通过定位的控制桩放样，把钻孔中心位置标于孔底，再把护筒放进坑内，然后移动护简、使护筒中心与钻孔中心位置重合。

在护筒周围对称、均匀回填最佳含水量的粘土，分层夯实、达到最佳密实度，同时也选用刚度好、接头严密、不漏水、抗挤压的钢护简。

3、采取合理的成孔措施

  在成孔过程中，钻进冲程及泥浆也应随地质情况变化而做相应的调整，在通过亚砂土、亚粘土时，采用1m～1.5m的小冲程并输入较低稠度的泥浆，在通过细砂层时，采用1m～2m的中、小冲程，同时加大泥浆稠度，抛填直径15～20cm的片石、粘土反复冲击，使孔壁被挤实。

钻至溶洞顶部1m左右时，加大泥浆比重和稠度，采用1m～1.5m的小冲程，逐渐将溶洞顶部击穿，同时准备好足够数量的水泵或泥浆泵。

在孔周围准备足够的片石、粘土、水泥及粉煤灰等，一旦孔内水头急剧下降，以便及时向孔内补水、补浆，同时回填粘土、片石、水泥及粉煤灰等，以便保持孔内水头稳定。

回填物必须高出溶洞顶1m以上，然后放下钻头进行冲砸堵漏，以小冲程反复冲砸，将粘土、小片石挤入溶洞。

大部分钻孔桩由于事先做好了预防措施，使在施工时遇到的溶洞、裂隙得到了及时处理，保证了钻孔桩顺利成孔。

4、按溶洞类型不同分别采取不同的施工措施

1）、对溶蚀发育轻微、空洞不大、施工时漏浆量小的桩基施工

采取正常成孔方法施工，当钻穿溶洞漏浆时，反复投入黄土和片石，利用钻头冲击将黄土和片石挤入溶洞和岩溶裂隙中，还可掺入水泥、烧碱和锯末，增大孔壁的自稳能力。

（1）工艺程序

施工准备→埋设护筒→移动钻机、定位→护筒内投入土、片石、水→钻孔→抽碴→吸泥清碴。

（2）施工要点

①开孔时用小冲程冲击钻孔，要打得准、打得稳，间断冲击，少抽碴，使开口圆顺。

②加入小于15cm片石，反复冲击2-4次，挤密护筒底部周围土层。

③密切注意观察钻机工作情况、周围地表沉降和护筒内水位变化，防止不正常情况发生。

④根据地质柱状图，在接近溶洞时勤观察、勤检查，凭手握冲击主绳的手感，钻头冲击岩层的响声，抽取的岩样判断是否接近岩溶地层。

⑤接近岩溶时主绳松绳量应为1-2cm，防止击穿岩壳时卡钻。

⑥钻穿岩溶地层上壳时一旦漏浆，要及时投放粘土块、片石并补水，保持孔内水位高度。

2）、空洞较大且充填物为软塑状的单层溶洞条件下的桩基施工

采取振动锤下沉钢护筒到基岩，然后冲击钻孔至溶洞顶板，利用冲击钻穿溶洞顶板后，灌注低标号砼，使砼面高于溶洞顶面，砼灌注时采取间歇方式。

待砼达到一定强度后再继续钻孔，穿过低标号砼成孔。

（1）工