人工挖孔桩基础施工方案.docx
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人工挖孔桩基础施工方案
人工挖孔桩专项施工技术方案
1.编制依据
1、《高速公路交通安全设施设计及施工技术规范》（JTJ74-94）
2、《公路工程施工安全技术规程》（JTJ76-95）
3、《旅游公路两阶段施工图设计》文件
4、《旅游公路项目第三合同段地质勘察报告》
5、《公路桥涵施工技术规范》（JTGTF50-2011）
6、《公路工程质量检验评定标准》JTGF80/1-2004
7、《公路桥涵地基与基础设计规范》JTGD63-2007
8、工程建设标准强制性条文（公路工程部分）
9、现场考察资料和我单位的施工能力、及我公司从事过的类似工程施工经验。
2.工程概况
根据现场地质情况和设计情况，本合同段拟在MXK98+180中桥、MXK98+560中桥、MXK99+050大桥、MXK100+550大桥、MXK101+081孔雀子中桥、MXK98+008小桥6座桥梁共72棵桩以及框架梁桩基部分采用人工挖孔桩方案。
本合同段桩基主要穿越粉质粘土、块石红砂岩、强风砂岩夹泥岩、中风化砂岩夹泥岩、弱风化砂岩。
根据现场地质情况，拟对桩无水或水量很小的桩基采用人工挖孔桩施工方案；人工挖孔桩采用C30混凝土护壁，用2t小型卷扬机进行提升出渣；汽车吊下放钢筋笼，采用串筒浇筑混凝土，部分出水量大的孔桩使用导管按清水桩浇筑。
混凝土在拌和站集中拌制，水泥搅拌车运至现场浇筑。
根据现场测定成孔后渗水流量确定混凝土灌注采用水下灌注还是普通灌注。
序号
里程桩号
桩径-桩长
梁总长/m
桩基（棵）
1
K95+330~K95+390
1.0*15
60
18
2
K97+140~K97+235
1.0*15
95
26
3
K97+580~K97+670
1.0*15
90
26
4
K98+110-K98+150
1.0*15
40
12
5
K98+210-K98+520
1.0*15
302
82
6
K98+735-K98+900
1.0*15
165
46
7
K99+200-K99+455
1.0*15
247
66
8
K99+477-K99+530
1.0*15
53
16
9
K99+636-K99+649
1.0*15
13
6
10
K99+800~K100+055
1.0*15
255
68
11
K100+093~K100+143
1.0*15
50
16
12
K100+700~K100+840
1.0*15
140
38
13
K100+869~K101+033
1.0*（9~14）
164
44
14
合计
6830
1674
464
表1谷旅游公路第三标段框架梁一览表
3.施工方案
3.1施工准备
1）三通一平
拿到施工图纸后，立即组织测量人员进行施工放样，把桩位点放出来，根据具体桩位确定便道施工方案以及平整场地，便道施工沿桥梁两侧布线，需交叉时尽量避免占用桩位，在K98+000-K100+200位置处，地形陡峭，沿线大部分都是排污管道及古树、房屋等障碍物，主便道靠赤水河边走，在适当位置叉支便道进桥梁及框架梁位置，初步设计K98+000-k101+200便道共长4800m。
便道宽度4.5米，局部地方宽6米以便错车使用，考虑到工期紧，未来避免受雨天影响施工，便道需铺设40cm厚石渣，接近公路40m位置需用混凝土硬化，在便道修筑过程中，为使挖土石不滚入赤水河，在靠河边一侧需用钢管架和竹条板进行防护。
护壁拌合及声测管用水，从赤水河用水泵抽上来。
施工用电，因工期紧，变压器协调、安装慢，挖孔桩开挖采取柴油空压机带动风镐，卷扬机、照明用电、水泵、所需功力不大，可用发电机带动，一座或者相邻的几座桥可以共用一个发电机，发电机型号按100KW-350KW根据不同地段选择。
2）物质、设备、人员准备
护壁所需混凝土材料，砂、石、水泥需满足配合比要求，提前准备，在薄弱环节护壁混凝土适当增加钢筋，炸材手续提前准备，孔口防护钢管、滤网提前进场，钢筋笼、声测管在挖孔时同步加工，做到成孔立马能下笼子浇筑混凝土。
电动提升机、柴油空压机、鼓风机、水泵、振捣棒、吊车、探孔器、平板车（改装炮车）、串筒（导管）等机具设备需配足配齐。
根据业主工期要求，接到通知后马上上足班组人员，MXK98+000-MXK101+200位置需上足150人，孔桩分四次循环挖完，4月30日前人员、设备全部到位，按3人挖两相邻孔考虑，最大程度缩短施工工期。
3.2施工方法及工艺
3.2.1施工工艺流程（后附挖孔桩施工工艺流程图）
挖孔桩施工工艺流程为：
桩位放样→开挖→护壁→定位检查→挖孔→成孔检查→吊装钢筋笼→安装导管（串筒）→灌注砼→成桩检测。
3.2.2人工挖孔桩施工工艺
1）场地平整
布置好场地，包括出渣道路及机料堆放处，平整场地；作业面四周挖排水沟，作好排水系统，在山体陡峭的地方挖孔，不要大面积平整场地，能形成作业面即可，可以采取在斜坡上往上倒两模的作业方式进行挖孔，有利于环境保护和节约工期。
2）测量定位
由测量人员放出孔桩中心点，定出桩孔准确位置，放样完毕后，对附近相邻孔桩相互位置进行拉距，校核桩位，锁口施工完成后，在锁口上放映护桩。
采用护桩控制孔桩开挖，并定期复测护桩是否移动变位。
3）孔桩开挖
（1）第一节开挖
采用从上到下逐层用镐、锹进行开挖，遇坚硬土或大块孤石采用锤、钎破碎，挖土顺序为先挖中间后挖周边，按设计桩径加30cm控制截面大小。
孔内挖出的渣土装入吊桶，采用自制提升设备将渣土垂直运输到地面，堆积到指定地点，防止污染环境。
注意挖孔过程中，不必将孔壁修成光面，要使孔壁稍有凹凸不平，以增加桩的摩擦力。
（2）安装第一节护壁模板
孔桩每节开挖都须做护壁，以保持孔壁稳定，以确保安全。
第一节混凝土圆形护壁径向厚度为≥20cm，宜高出地面至少30cm，使其成为井口锁口圈，以阻挡井上土石及其它物体滚入井下伤人，并且便于挡水和定位。
护壁模板采用组合式弧形钢模，钢模板面板的厚度不得小于4mm，模板高度可根据施工需要取0.5～1m。
混凝土护壁应采用下喇叭口型，其成型几何尺寸为：
上口壁厚不小于15cm，下口壁厚不小于10cm。
（3）浇筑第一节护壁混凝土
护壁钢筋模板安装就位并检查合格后应立即浇筑混凝土。
由于三标四区段部分地方地形条件的限制，护壁混凝土采用小型滚筒式搅拌机拌和，局部条件非常困难的地方采用人工拌合，但必须拌合均匀，保证混凝土强度能达到C30强度。
大部分地方应采用集中拌合，所有原材料均应检验合格,堆料场地硬化并设分料仓，按配合比施工。
砼场内运输采用人力小斗车），运至孔口后装入吊桶中，用卷扬机吊入孔中人工铲入模内，浇灌护壁砼时，用敲击模板及用竹和木棒插实方法进行捣固，护壁混凝土强度等级与桩身砼相同，坍落度宜控制在7~9cm之间。
在灌注护壁砼前，必须吊线检查，调整固定模板后经质检人员检查符合要求，并报现场监理检验合格后方可灌注砼，护壁施工中应确保护壁厚度，发现不足时应及时修凿孔壁。
施工人员在进行护壁砼拌合时，其配料必须严格按试验人员确定的施工配合比执行，不得随意增、减原材料。
施工时，下节护壁砼必须嵌入上节护壁5cm，以确保节段接缝密合不漏水。
施工过程中，每下挖1m进行一次护壁。
如遇地质情况不好时，可适当减小每次护壁的高度，下挖0.5m或0.3m进行护壁，其结构尺寸必须严格按照图纸要求。
（4）安装出碴起重装置
出碴起重设备必须采用由不低于1t电动卷扬机构成的轻型吊机。
在安装轻型起重吊机时，一方面必须对吊机安装基座范围进行平整夯实处理，确保吊机在使用过程中不发生底座沉陷而导致吊机歪斜；另一方面要注意严格控制吊机前鹰嘴吊点中心与桩孔中心基本重合，误差不得大于5cm，以避免出碴桶升降过程中接触孔壁而发生安全事故，且吊钩必须有锁扣，以保证出渣桶在起吊和下降的过程中不会脱落。
轻型起重吊机所用卷扬机、导向滑车和钢丝绳均必须具有相关检验合格证，并具有2倍安全储备系数。
吊机使用前必须严格按规定进行静、动载试验验收（静载系数1.2，动载系数1.25），合格后方可投入使用。
在使用过程中，必须经常对其进行检查，发现缺陷及时进行处理或更换。
（5）第二节开挖
待第一节段护壁混凝土达到设计强度的80%后，方可拆除模板及加固支撑，开始第二节段桩孔的开挖工作。
孔内弃碴则利用垂直提升设备运输至孔口，然后用手推车进行远处弃碴处理。
（6）安装第二节护壁模板
当第二节段桩基开挖成型并经检查合格后，安装第二节段护壁模板，第二节护壁径向厚度为10～15cm。
具体要求与上一节护壁相同。
（7）浇筑第二节护壁混凝土
从第二节护壁开始，混凝土等材料均采用吊桶进行运输。
护壁混凝土施工与上一节相同。
循环以上作业步骤，将桩基开挖至设计标高。
现场施工人员必须熟悉所挖孔的地质情况，并要勤与设计图纸对比，发现实际地质情况与设计地质情况不符时，应及时上报监理及设计单位。
孔桩开挖至设计标高后，经自检合格，并报监理工程师验收合格后方可终孔，进入下一道工序。
（8）岩层地质开挖处理
在弱风化岩层中进行挖孔，在距离民房、已有公路及其他基础设施较远施工地段，当风镐无法开挖时，可采取孔内浅眼松动爆破。
爆破施工前先进行爆破试验，以确定合理的爆破参数，确保爆破安全和施工进度。
爆破参数调整合适并获批准后方可正式施工。
一般炮眼深度不大于1m;装药量为炮眼深度的1/3，采用毫秒微差雷管引爆，严禁使用导火索。
爆破前，对炮眼附近的护壁应采取保护措施。
护壁混凝土强度尚未达到2.5MPa时，不宜进行爆破作业。
孔口采用50mm厚木板封盖，在其上堆压土袋，并在周围设置安全警戒线，派专人警戒，以防止爆炸产生的飞石造成伤害事故。
放炮后，必须由爆破员确认是否有哑炮。
当确认无哑炮之后，可用高压风管或电动鼓风机放入孔底吹风等措施迅速排烟，当烟排尽并确认安全后施工人员方可下井作业。
在遇临近民房、已有建构筑物等限制爆破施工地段，对较硬和坚硬的岩层，采用“水钻法”施工。
所谓“水钻法“，即采用钻孔取芯机在桩孔周边开挖线钻孔取芯，使桩孔圆周形成空心槽，然后在桩孔中心部位采用风枪凿打，然后用卷扬机将石块提出孔外。
因钻孔取芯机在操作过程中必须保证钻头处于冷却水中，同时冷却水流保有一定压力对钻头直接进行冲洗，使之不淤钻、卡钻。
其工艺流程如下：
场地平整→放线定桩位→架设支架或电动葫芦→准备潜水泵、鼓风机、照明设备等→工程水钻沿桩孔周围钻孔→风枪凿打→出渣→每50cm进行桩孔周壁的清理→校核桩孔的直径和垂直度→自检→成孔验收→下钢筋笼→灌注混凝土。
其主要施工方法如下：
1、钻机就位
钻机支架必须安全地固定在孔桩侧壁上，其高差应满足每循环钻进尺寸要求，并随本循环不同位置或下一循环不同高度重新加固。
2、钻孔取芯
（1）钻孔直径<150mm，每次钻进500mm，钻完后取出芯样，使桩孔圆周形成空心槽，工程水钻每钻一孔用时5-10min。
钻机取芯套筒的斜率必须保证。
取芯如:
套筒直径为150mm，套筒支架外延较之宽出100mm，套筒支架总高度1400mm，则斜率为（100+150/2）/1400=1/8，故此应保证套筒向孔桩侧壁外倾角度不小于7.5度，这样在下一循环才可以保证钻机就位后套筒起钻点能够置于设计孔桩边线而不致造成缩孔。
此措施将使桩孔截面呈锯齿形，从而增加少量开挖掘进量和桩体混凝土浇注量，但是可以保证成孔截面尺寸。
（2）桩体垂直度必须保证，一般采取最少2循环进行一次孔中心、直径等偏心率检查，确保成孔后桩体垂直偏差不超过设计规范要求。
（3）水钻操作过程中必须保证钻头处于冷却水中，同时冷却水流保有一定压力对钻头直接进行冲洗，使之不淤钻、卡钻，能够保持钻头在清洁状态下正常稳定地工作，故此每台钻机配置一台500W水泵对钻头供水。
3、风枪凿打
桩孔周围形成
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