人工挖孔桩施工方案模板最终版721.docx
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人工挖孔桩施工方案模板最终版721
都(匀)香(格里拉)高速公路六盘水至威宁(黔滇界)段
LWTJ-6标(TYK10+500~TYK16+000)
玉江大桥人工挖孔桩专项施工技术方案
中交二航局第五工程分公司技术中心
中交二航局六威高速公路六标项目经理部
二0××年××月
都(匀)香(格里拉)高速公路六盘水至威宁(黔滇界)段
LWTJ-6标(TYK10+500~TYK16+000)
玉江大桥人工挖孔桩专项施工技术方案
编制:
岗位:
复核:
岗位:
审核:
岗位:
批准:
岗位:
中交二航局第五工程分公司技术中心
中交二航局六威高速公路六标项目经理部
二0××年××月
一、工程概况
1.1工程简介
都(匀)香(格里拉)高速公路六盘水至威宁(黔滇界)段LWTJ-6标段起讫桩号TYK10+500~TYK16+000,路线全长5.5km,设计车速80Km/h,整体式路基宽24.5米,分离式路基宽12.25米。
本标段工程地处六盘水市钟山区和水城县境内。
起点在钟山区明湖村,终点在水城县玉舍镇。
玉江大桥左幅起讫桩号为ZK15+896~ZK15+988,结构形式为4x20m现浇混凝土连续箱梁,全长92m,右幅起讫桩号为YK15+881~YK15+989,结构形式为5x20m简支箱梁,全长108m。
桥墩采用双排圆柱墩接桩基础,墩柱桩基共14根,直径1.8m,桩长12~20m;桥台采用U台和肋板式桥台配桩基础,桥台桩基共20根,直径1.5m,桩长11~17m。
桥梁结构形式见图1.1-1、图1.1-2、图1.1-3。
图1.1-1玉江大桥左幅立面布置图
图1.1-2玉江大桥右幅立面布置图
图1.1-3玉江大桥平面布置图
1.2主要工程数量
玉江大桥挖孔桩主要工程数量见表1.2-1
表1.2-1玉江大桥挖孔桩主要工程数量表
左右幅
桩基编号
桩长(m)
桩径(m)
根数
C30混凝土方量(m3)
右幅
0号桥台桩基
12
1.5
2
42.4
1号桥墩桩基
12
1.8
2
61
2号桥墩桩基
13
1.8
2
66.2
3号桥墩桩基
13
1.8
2
66.2
4号桥墩桩基
20
1.8
2
101.8
5号桥台桩基(大桩号)
13
1.5
3
69
5号桥台桩基(小桩号)
17
1.5
3
90
左幅
0号桥台桩基(小桩号)
11
1.5
3
58.2
0号桥台桩基(大桩号)
14
1.5
3
74.1
1号桥墩桩基
12
1.8
2
61
2号桥墩桩基
14
1.8
2
71.2
3号桥墩桩基
16
1.8
2
81.4
4号桥台桩基
13
1.5
6
138
合计
467
34
980.5
1.3施工进度计划
玉江大桥人工挖孔桩计划2016年3月1日开工,2016年5月31日完工,总工期3个月,具体进度安排见7.1节。
1.4地质、水文及气象条件
1.4.1地质条件
据《贵州省区域地质志》,场区属杨子准地台→黔北台隆→六盘水断陷→威宁北西向构造变形区,以北西向褶皱断裂为主。
经地质调绘,桥位区内无断层通过,岩层产状有一定变化,综合产状为11°∠31°。
场区岩体节理、裂隙发育,呈网格状,节理主要有J1:
100°∠70°,J2:
260°∠75°两组,节理间距100~200mm,单条节理裂隙地表延伸长度约1~3m,中风化层内节理面较为平滑,多呈闭合状,强风化层中节理裂隙多呈张开状,多为无充填,局部见黏土充填,无胶结,结合差,岩体被节理裂隙、切割成块状。
根据国家技术质量监督局颁布的《中国地震动参数区划图》(GB18306-2001),场区地震动反应谱特征周期为0.4s,地震动峰值加速度值为0.05g,对应地震基本烈度为Ⅵ度。
根据图1.1-1、1.1-2所示,桩基范围内主要存在四种地质条件,桩顶范围为卵石土或粉质黏土覆盖层,厚度0~3m,其下为强风化炭质泥岩,强度300kPa,最大深度达到6m,其次为中风化泥岩,强度600kPa。
以左幅2-2号桩基为例,其地质柱状图见图1.4-1。
图1.4-1左幅2-2#桩基地质柱状图
左幅2-2#桩基地质情况:
原地面以下0~3m为卵石土,3~8m为强风化泥岩,8~20.8m为中风化泥岩。
1.4.2水文条件
项目区位于分水岭地带,跨珠江流域及长江流域区。
场地属珠江流域北盘江水系(长江流域区三岔河水系)。
区内无地表河流通过。
场区地下水类型为岩溶水。
岩溶水主要赋存于碳酸盐岩中,与岩溶发育强度密切相关,其中溶蚀裂隙水较丰富,该类地下水在地表以井泉形式出露。
地下水位较深。
1.4.3气象条件
场区属北亚热带湿润季风气候区,冬无严寒、夏无酷暑。
据水城县气象站1961~1990年气象资料统计,年均气温12.3℃,极端最高气温32.4℃(1988年5月6日)。
年平均降雨量1227.1mm,年内分配不均,多集中于4~9月。
本桥桩基施工时间为3月~5月,不存在严寒、酷暑天气,但可能经历雨季,雨季施工容易引发挖孔桩渗水、塌孔等危险。
1.5工程特点及施工重难点
1、场区存在岩溶地质,在挖孔桩开挖过程中易造成人员坠落的危险。
2、挖孔深度较深,最深达到20m,施工风险大。
1.6主要材料、设备使用情况
1.6.1材料
挖孔桩施工主要材料包含钢筋、水泥、砂石料及模板等,具体见表7.4-1。
1.6.2设备
人工挖孔桩设备使用情况见表1.6.2-1。
表1.6.2-1主要设备使用情况表
序号
类别
设备名称
数量
备注
1
挖掘设备
铁锹、镐、钢钎、手持式凿岩机、空压机、风镐
12
2
提升设备
小型吊机
12
3
运输设备
手推车、小翻斗车、水泵等
12
4
安全设备
鼓风机、有害气体检测仪、氧气袋,低压、防爆照明灯、活动软梯、安全帽、安全带、安全活动盖板等
12
5
护壁设备
模板、支撑架等
12
6
其它
钢筋加工、安装设备,电焊机、对焊机、吊车等
2
二、总体施工方案及工艺流程
玉江大桥桩基全部采用人工挖孔,土层及软弱强风化岩层采用铁锹、钢钎、风镐等直接开挖,中风化岩层采用爆破开挖,每次开挖深度1m,开挖一级支护一级,人工配合小型吊机除渣。
钢筋笼标准节长9m,钢筋采用滚扎直螺纹接头连接,钢筋笼在工厂采用钢筋笼自动滚焊机制作,平板车运输至现场整体吊装入孔。
护壁和桩基均采用C30混凝土干浇工艺,护壁混凝土由人工配合吊桶浇筑;桩基混凝土由罐车直接卸料至漏斗,并在漏斗下方设置导管和混凝土减速装置保证混凝土不离析,导管底和孔底间距不大于2m。
人工挖孔桩施工工艺流程见图2-1。
图2-1人工挖孔桩施工工艺流程图
三、主要施工方法
3.1施工准备
3.1.1测量准备
1、对水准仪、全站仪、GPS、水准尺、棱镜等测量仪器和工具进行校验和校正。
2、开工前根据现场地形进行控制点、水准点加密工作,并且进行三角测量或者GPS联测。
3.1.2试验准备
1、桩基和护壁所使用的C30混凝土配合比试验成功,符合设计规范要求,并完成审批手续。
2、对桩基施工的原材料进行检测,根据砂石料实际含水率调整配合比,钢筋的焊接和机械连接试验完成审批手续。
3.1.3技术准备
1、组建以项目经理、项目技术负责人为核心的技术管理体系,下设施工技术、质量、材料、资料、计划等分支部门。
2、施工前编制桩基施工专项方案、开工报告,作好分项工程及工序技术交底。
3、建立完善的质量保证体系。
4、会同勘察设计、建设单位、监理单位等部门复核定点坐标、标高。
3.1.4施工资源准备
人工挖孔桩的设备及人员均以满足施工需要为前提,在此基础上,根据施工现场的实际情况做好施工设备、人员及材料的准备,根据进度计划及时组织人员及材料、施工设备进场。
挖孔桩吊机进场前需对出厂合格证及相关图纸、计算书进行复核。
3.1.5施工现场准备
施工现场做到“三通一平”保证人员、设备及材料顺利进场。
3.2桩位中心放样
在开挖前,初放桩位线,平整场地,清除坡面危石浮土后,测出桩基中心十字线,定出桩孔的准确位置;桩位确定后,用石灰在孔口洒出桩基开挖线。
桩位中心放样见图3.2-1。
图3.2-1挖孔桩桩位中心放样施工图
3.3锁口井圈施工
锁口井圈为挖孔桩护壁初始节段,是为了防止桩基孔口坍塌及孔口周边杂物吊入孔内的结构,分孔外和孔内两部分。
桩位及开挖线确定后,开挖锁口部分并进行锁口混凝土浇筑。
锁口井圈采用C30混凝土浇筑,孔外井圈顶厚45cm,高30cm;孔内井圈厚20cm,深70cm。
井圈大小比设计桩径大4cm。
为避免孔桩开挖放炮时,井圈被震裂,浇筑混凝土前井圈四周绑扎防裂钢筋网,主筋ø8间距为15cm,箍筋采用ø8钢筋竖向间距15cm。
钢筋网片主筋与下节钢筋搭接不少于24cm。
锁口井圈结构图见图3.3-1。
图3.3-1锁口井圈结构图
当锁口井圈混凝土达到2.5MPa,测量室将桩位引到井圈上,在相互垂直的四个方向上打入钢钉,用油漆做好标记,测出井圈高程,并按桩径对井圈进行检查校核。
3.4桩孔开挖
玉江大桥人工挖孔桩地质包含卵石土、粉质黏土、强风化炭质泥岩和中风化泥岩,施工中卵石土和粉质黏土采用非爆破开挖,强风化炭质泥岩和中风化泥岩采用爆破开挖。
为了减小同时开挖桩基之间的干扰,桩基挖孔顺序采取梅花桩式间隔开挖,挖孔桩每次开挖深度不超过1m,开挖一级支护一级。
3.4.1非爆破开挖
非爆破开挖即人工配合铁锹、钢钎、风镐等工具直接开挖,渣土采用小型吊机吊至井口,由人工运输至施工场地附近临时弃渣场,部分可利用的渣土可就近利用在路基填方中,多余渣土运至弃土场。
3.4.2爆破开挖
根据玉江大桥特点,桩基入岩后采用自上而下分层开挖爆破方案,多循环小进尺,循环进尺控制在1米以内;采用桶形掏槽,浅眼松动爆破,多段孔内毫秒延时起爆,起爆顺序为掏槽孔、辅助孔、周边孔(周边孔分二次爆破),以降低爆破振动、保护桩壁、控制飞石;采用毫秒延期导爆雷管进孔,簇联爆破网路,孔外电雷管起爆的起爆方式。
1、桩基开挖石方爆破参数设计
1)爆破参数设计原则
桥梁桩基开挖石方爆破采用Φ42小直径炮孔,进行浅眼分层爆破。
钻爆参数应根据所爆破的孔桩直径、岩石的物理力学性能、岩石的风化程度、岩石的结构组分、内聚力、裂隙性、岩石的变形性以及炸药的性能来确定。
2)单位用药量系数
孔桩入岩爆破的岩石为强、中风化,孔桩直径小,对所爆破岩石的约束力大。
根据对以往类似爆破施工经验,得出单位用药量系数K见表3.4.2-1。
表3.4.2-1单位用药量系数K表
岩石类别
强—中风化
中风化
岩石坚固性系数f
4--6
6--7
单位用药量系数K(g/m³)
1200--1600
1600--2000
3)炮眼间距
炮眼直径d=42mm。
炮眼间距a=(15-20)d,即a=630~840mm。
4)炮眼深度
炮孔的最大深度不大于桩径的0.75倍,即L=(0.5—0.7)D。
其中掏槽眼应比周边眼深100—200mm。
5)炮眼布置原则
根据桩基断面大小、爆破岩石坚硬程度布置炮孔。
炮孔布置是以桩基中心为圆心,布置3~4圈炮孔。
桩基中心布置1个中心孔,掏槽孔3—4个、周边孔7—13个。
掏槽孔采用锥形掏槽,倾角10—15°;周边孔用垂直孔,距孔壁10—20cm均匀布置。
以孔径1.8m的孔桩为例,炮孔布置如图3.4.2-1。
图3.4.2-1桩基开挖爆破炮孔布置示意图
6)装药量