人工挖孔桩专项施工方案.docx

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人工挖孔桩专项施工方案

广佛肇高速公路肇庆大旺至封开江口段

总承包项目B段

人工挖孔桩专项施工方案

广东省长大公路工程有限公司

广佛肇高速公路总承包项目B段经理部

A

版次

编制人

审核人

批准人

生效日期

第1章编制依据

（1）、《两阶段施工图设计》和《工程地质勘测报告》。

（2）、《公路工程安全施工技术规程》JTJ076-95。

（3）、《公路桥涵施工技术规范》JTG/TF50-2011。

（4）、《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46-2005。

（5）、《建筑机械使用安全技术规程》JGJ33-2012。

（6）、《建筑施工安全检查标准》JGJ59-2011。

（7）、《公路工程质量检验评定标准》JTGF80/1-2004。

（8）、广佛肇公司标准化管理文件。

（9）、广东省长大公路工程有限公司现有施工技术水平、机械装备能力及公司依GB/T19001-2008、GB/T24001-2004、GB/T28001-2011和GB/T50430-2007标准要求建立、实施的质量、环境、职业健康安全管理体系。

（10）、广东省长大公路工程有限公司广佛肇高速B段工程施工策划会议精神。

（11）、当地水文资料和现场调查。

鉴于人工挖孔桩孔内开挖条件差，劳动强度大，危险因素多，为保证广佛肇高速公路B段挖孔桩工程施工安全，切实履行企业安全生产的责任主体,根据《建设工程安全生产管理条例》第二十六条和建设部《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》的规定，结合本工程的特点，特制订广佛肇高速公路B段挖孔桩专项施工方案。

第2章工程概况

广佛肇高速公路总承包项目B段起于肇庆市端州区，路线由东向西布设，经高要市小湘镇、笋围镇、禄步镇，终于德庆县播植镇新合村，起点桩号K39+600，终点桩号K80+373，路线全长约40.204km。

本标段主线桥梁工程共有26座，匝道桥梁有8座，桩基础施工主要采用冲击钻成孔，但黄田堡2号大桥桩基处于山体陡坡上、地形复杂、机械难以到达，根据《公路桥涵施工技术规范》规定桩基在无地下水或少量地下水，且较密实的土层和风化岩层可采用人工挖孔桩施工。

现计划在黄田堡2号大桥桩长在30m以下的桩基施工中采用人工挖孔桩。

其他桥梁墩台位于陡山坡上、钻机无法到达且不存在岩溶等复杂地质条件时，桩基也采用本工艺组织施工。

黄田堡2号大桥桥位主要位于丘陵边缘兼山间洼地，地势起伏较大，跨越地方路、农田，两端桥台位于丘陵坡地，肇庆端桥台自然坡向为280°，坡角约22°；封开端桥台位于丘陵坡地，自然坡向为200°，坡角约25°；桥位区地面标高约17.5～64.1m。

根据勘察成果，桥位区未见断裂构造形迹，属稳定地块。

根据钻孔揭露的岩土层，桥位区覆盖层主要为坡残积粉质粘土、碎石土；基底由志留系砂岩及其风化层组成。

丘陵坡地地下水埋深较大；山间洼地地下水埋深较浅，勘察期间测得稳定地下水位为0.7-10.5m，水位高程18.3-20.6m。

黄田堡2号大桥共有桩基36根，其中桩长在30m以内的桩基共25根，桩径有φ120cm、φ160cm、φ200cm三种，其中左、右幅0#和7#桥台桩基按摩擦桩设计，其他桥墩桩基均采用端承桩设计，具体见下表：

桥梁名称

位置（左、右幅）

序号

桩基编号

桩基

桩基类型

桩径（cm）

设计桩长（m）

黄田堡2号大桥

左幅

1

0-0#

摩擦桩

Φ160

24

2

0-1#

摩擦桩

Φ160

24

3

2-0#

端承桩

Φ200

25.1

4

2-1#

端承桩

Φ200

29.1

5

3-0#

端承桩

Φ200

19.6

6

3-1#

端承桩

Φ200

23.8

7

4-0#

端承桩

Φ200

18.9

8

4-1#

端承桩

Φ200

22.2

9

7-0#

摩擦桩

Φ160

24

10

7-1#

摩擦桩

Φ160

24

右幅

11

0a-2#

摩擦桩

Φ120

24

12

0a-3#

摩擦桩

Φ120

24

13

0b-2#

摩擦桩

Φ120

24

14

0b-3#

摩擦桩

Φ120

24

15

2-2#

端承桩

Φ200

23.2

16

2-3#

端承桩

Φ200

27.9

17

3-2#

端承桩

Φ200

20.2

18

3-3#

端承桩

Φ200

23.3

19

4-2#

端承桩

Φ200

24.5

20

4-3#

端承桩

Φ200

24.5

21

5-2#

端承桩

Φ200

28.9

22

7a-2#

摩擦桩

Φ120

24

23

7a-3#

摩擦桩

Φ120

24

24

7b-2#

摩擦桩

Φ120

24

25

7b-3#

摩擦桩

Φ120

24

黄田堡2号大桥纵断面图和平面布置图如下图所示。

第3章施工准备

3.1.场地准备

开挖前场地完成三通一平。

地上、地下的电缆管线、设备基础等障碍物均已排除处理完毕。

各项临时设施如照明、动力、通风、安全设施准备就绪。

施工便道利用当地水泥路，在K68+500右侧附近新修便道进入主线，在黄田堡2号大桥广州侧桥头沿山坡地形修筑线内便道，以满足施工需要。

3.2.技术准备

（1）熟悉施工图纸及场地的地下土质、水文地质资料，做到心中有数。

（2）操作前应对吊具等进行安全可靠的检查和试验，确保施工安全。

（3）对出渣用的提升架、钢丝绳进行力学验算，具体见附件。

3.3.测量准备

为确保复测精度，经理部专门组建一支测量队，负责本标段的测量工作。

施工过程中，对测量成果定期复测，确保成果精度。

在征得监理工程师的认可后，开工的分项工程进行细部放样测量。

测量仪器已标定完成。

3.4.设备机具准备

机具设备的准备以满足正常施工需要为标准来配置。

1、出渣提升设备10套，用于材料和弃土的垂直运输。

出渣使用φ50×50的铁质圆桶作提土桶，提升设备由提升钢架、卷扬机、滑轮组组成。

2、护壁钢模板5套；潜水泵、鼓风机、空压机、送风管、圆形井盖和半月形防护盖各5套。

3、镐、锹等挖运工具，用于表层素土或强风化土的挖运；风镐或潜孔钻，用于硬土或岩石的开挖或钻眼；插捣工具，用于插捣护壁砼。

4、应急软爬梯、照明灯、对讲机、电铃等根据需要配足，并应经常检查其使用性能。

第4章施工方案

4.1.施工工艺流程框图

人工挖孔桩工艺流程框图

4.2.人工挖孔桩施工方案

当桩径≥1.2m，无地下水或少量地下水，覆盖层地质属于较密实的土层或风化岩层，且施工机械难以到达的施工点。

考虑采用人工挖孔的方法施工。

松散土层人工用铲、镐开挖，进入强风化层后用风镐破碎掘进或采用爆破，挖孔时需每节校正桩孔中心及几何尺寸偏差，经检查合格后才能进行下一道工序。

每节护壁的开挖深度为0.8～1.0米，遇到砂层时为0.5米，并及时浇灌，尽量减少孔内涌砂。

桩孔开挖超过5米以后，孔内施工时要用鼓风机连续向孔内送风，风管口要求距离孔底2米左右，孔内照明采用低压防爆灯泡，灯泡位置离孔底2米，不能直接放在井底。

相邻两孔中，挖孔桩间距小于4.5米时，必须采用间隔开挖，最小施工净距不得小于4.5米，一孔内进行浇筑混凝土作业时，另一孔的挖孔人员应停止作业，撤出井孔。

挖土顺序为先挖中间部分、后周边。

扩底部分采取先挖桩身圆柱体，再按扩底尺寸从上到下削土修成扩底成形。

遇到坚硬土层和进入岩层用空压机镐破碎或采取爆破，弃土装入吊桶。

垂直运输，每桩孔上口安装一台提升吊架，用卷扬机提升。

吊至地面上后，用手推车运送至弃土场。

孔内地下水采取随挖随用吊桶将泥水一起吊出。

渗出水大者，在—侧挖集水坑，用高扬程潜水泵抽排出孔外。

当孔内岩石须爆破作业时，采用浅眼爆破法，炮眼深度在硬岩层不超过0.5m，软岩层不超过0.8m，药量不超过炮眼深度的三分之一。

挖孔过程采用集中排水及机械通风。

钢筋笼采用钢筋厂分段加工，现场拼装，吊车吊装入孔就位。

无水或渗水量不大时采用减速串筒灌注混凝土，渗水量大时采用导管法灌注水下混凝土，所有混凝土采用集中拌制。

1、挖孔施工工艺

（1）测量控制

挖孔过程中严格控制其桩位轴线。

用全站仪直接对桩中心点进行放样，并在桩中心纵横轴方向桩边1m以上的地方设护桩；作为施工过程的校核点，每次护壁模板安装前均进行一次中线测量，挖至桩底时进行高程测量，以保证桩位、孔深及截面尺寸正确。

（2）提升架的锚固

提升架落地基础应夯实，安装时保证地面平整，四周做好排水。

卷扬机应固定，可将其四角用螺栓固定在提升架底座，两侧使用沙包堆载压重，压重需满足施工最大吊重要求，压重≥300kg，通过打设锚桩来稳固提升架作为安全储备。

（3）、防孔口坍塌及山坡滚石措施

斜坡上挖孔，尤其是土质斜坡上挖孔，应采取一侧卸压结合一侧增压的方法平衡孔口四周土压力，以防孔口坍塌。

 在斜坡上挖孔，上下孔位必须水平错开或错开时间组织施工。

在新开挖平整后的场地上进行挖孔作业时，必须先清理搞临空的浮石、悬土及松土、做好坍塌、滚石防护。

桩孔开挖前，在井口靠边坡一侧纵向必须布设安全网或加设挡板，防止山坡滚石或其它物体滑落孔内。

（4）、孔口锁口施工

1）、场地平整：

修筑地表临时排水设施、平整压实作业场地、修筑桩基施工便道支线、安装水电驳接点。

2）、用小型挖掘机对着桩位挖出80cm深的基坑、人工用铁锹按设计的护壁厚度进行修正；用厚3mm的钢板加工成锁口模板，模板之间用钩头螺栓联接，方木进行加固；为防止侧移用同标号的砼预制块作为垫块。

3）、混凝土采用搅拌机搅拌，下料时要均布在桩的四周，每层厚度不超30cm，用钢钎插捣密实。

孔口混凝护壁井口宽度要大于护壁外径3Ocm，井口要高出地面30cm以上作为孔口锁口圈，锁口圈四周80cm范围内要同步进行硬化，厚度大于10cm。

（5）、支撑护壁施工

黄田堡2号大桥的桩基桩径有120cm、160cm、200cm三种。

护壁厚度根据土及地下水对护壁的最大压力计算，护壁厚度达15cm已满足要求，混凝土标号采用与桩身同标号，其拌和方式采用机械拌和。

在靠近地下水位处时，由于受水压力作用较大的区域，采取加厚护壁和设置构造钢筋的钢筋混凝土护壁。

采用外齿式现浇混凝土护壁,其优点是作为施工用的衬体，抗塌孔的性能更好；便于人工用钢钎等捣实混凝土，增大桩侧摩阻力。

对于渗水较厉害或有强透水层的加设适当构造钢筋或加厚护壁。

1）、护壁模板：

用厚3mm的钢板加工成有一定弧度且高度约1米、宽度占挖孔桩的1/4周长的模板。

模板的纵横肋均用同厚的钢板。

2）、每节护壁的开挖深度为0.8～1.0米，即支模浇注砼，护壁厚度≥15cm，强度一般不低于C30。

护壁内径应稍大于桩基直径，护壁高度宜高出地面以防止水流入和杂物落入桩基坑内。

混凝土护壁上节与下节之间搭接100mm，严禁掉模。

护壁支撑示意图如下：

3）、桩孔直径应符合设计要求，孔壁支护不得占用桩径尺寸，挖孔过程中，应经常检查桩孔尺寸、平面位置和竖轴线倾斜情况，如有偏差应随时纠正。

（6）、挖孔施工

1）、人工开挖

挖孔由人工从上到下逐层用镐、锹挖掘，遇硬土层用锤、钎破碎。

开挖从中部向周边进行，按设计桩径加二倍护壁厚度控制截面。

弃土装入吊桶通过卷扬机提出孔外弃置。

注意事项：

①挖掘时，可不必将孔壁修成光面，孔壁可以稍有凹凸不平,但必须保证足够的桩孔直径。

②桩孔挖掘及支撑护壁两道工序必须连续作业，不宜中途停顿，以防坍孔。

2）、爆破施工

㈠、爆破设计

人工开挖遇到弱、微风化岩层后宜采用浅眼松动爆破