范家峪沟大桥挖孔桩施工方案改.docx

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范家峪沟大桥挖孔桩施工方案改

目录

1、工程概况1

1.1、桩基简介1

1.2、工程地质简介1

2、施工方案1

2.1、方案概述1

2.2、挖孔施工的主要程序1

2.3、施工机械2

2.4、施工准备2

2.5、施工工艺及质量控制流程3

2.6、质量标准及检验方法4

3、孔壁支撑及护壁混凝土浇筑6

3.1、护壁施工6

3.2、护壁混凝土灌筑施工方法：

6

4、终孔检查处理7

5、钢筋笼制作及吊装7

5.1钢筋笼的制作7

5.2钢筋骨架保护层的设置方法8

5.3钢筋笼的运输8

5.4骨架的起吊和就位8

6、灌筑混凝土9

6.1保证桩身混凝土的密实性9

6.2混凝土灌筑施工要点9

7、成品保护10

8、施工难点及解决措施10

8.1通过软塑土、透水层的施工措施10

8.2出现问题后的处理11

8.3安装吊桶、照明、活动盖板、水泵和通风机。

12

9、安全与环境管理16

10、应注意的问题19

桩基专项施工方案

1、工程概况

1.1、桩基简介

霍州至永和关高速公路西段K109+200～K117+000段，共有桥梁13座，其中大桥10座，中桥3座。

范家峪沟大桥左幅全长205米，为2×（5×20）米先简支后结构连续预应力混凝土小箱梁；右幅全长225米，为6×20+5×20米先简支后结构连续预应力混凝土小箱梁。

桩基共计48跟，其中桩径为1.3m的4根，桩径为1.5m的44根。

最长桩长27米，共计954米。

1.2、工程地质简介

地形、地貌：

范家峪沟大桥位于山西省西部的黄土高原上，为黄土地貌。

该桥地处范家峪沟，桩基所处地质情况主要以黄土状粉土、砂岩和砂质泥岩组成。

水文情况：

工程区域属于黄河流域，地表水为黄河支流昕水河、芝河及其昕水河支流成川河、东川河河水。

地下水根据其赋存条件可分为第四系松散堆积物空隙水和基岩裂隙水。

2、施工方案

2.1、方案概述

2.1.1灌注桩基础施工采用人工开挖并适当配以风镐或风钻（电钻）等挖孔设备，辅助适当的爆破开挖成孔，配以简单机具设备，灌注混凝土成桩。

挖孔作业过程中，现场加强通风和安全措施。

2.1.2桩位、垂直度、直径校核：

基桩轴线的控制点和水准点应设在不受施工影响的地方。

开工前，经复核后应妥善保护，施工中应经常复测。

第一节护壁成孔后，由现场技术人员在护壁周围用水泥钉定出桩位中心线，桩位轴线用正交的十字线控制，作为往下施工模板对中和桩位垂直度偏差控制的依据，直径检查用尺杆找圆周的办法进行。

2.2、挖孔施工的主要程序

挖孔灌注桩的主要程序：

准备工作——孔井口加固——挖掘成孔——孔壁支撑——清孔——终孔检查处理——钢筋笼制作及安装——声测管预埋——混凝土拌制及灌注等。

2.3、施工机械

2.4.1开挖设备

镐、锹、风镐、风钻、空压机、鼓风机、水泵。

2.3.2出渣机械

机械提升：

电动链滑车或三脚架，慢速卷扬机（10~20kN）。

2.3.3渣料清运

由自卸汽车配合装载机，将废渣运至指定弃渣场堆放。

2.3.4护壁混凝土生产设备

护壁混凝土采用小型搅拌机在现场拌和，由磅秤进行砂、石等原材料的计量，混凝土采用小型翻斗车水平运输，采用卷扬机进行垂直运输，混凝土捣固采用插入式振捣棒进行捣固；护壁模板是在模板厂集中加工制作。

2.4、施工准备

2.4.1平整场地，清除地表浮土。

施工现场的出土路线沿便道运输至弃土场。

2.4．2地面有裂缝或坍塌迹象者应加设必要的保护，铲除松软的土层并夯实。

2.4.3施工复测后,定出桩孔准确位置,在桩位外侧设置桩中心的十字控制桩,设置护桩并固桩；经常检查校核护桩。

2.4.4现场四周设置排水沟、集水井和沉淀池;孔口四周挖排水系统;以便能在雨季时及时排除地表水,为防止雨水流入孔内，在孔口搭好雨棚。

2.4.5挖孔桩锁口护壁高出地面30cm,以防止地面坍塌,及地表水流入孔内。

护壁厚度为15cm,护壁混凝土采用C30素混凝土（理论配合比：

水泥：

细集料：

粗集料：

水：

外加剂＝1：

2.08：

2.87：

0.48：

0.01；每立方配合比：

375:

779:

1076:

180:

3.75；实际配合比：

50kg：

104kg：

143.5kg：

24kg：

0.5）混凝土拌和必须使用机械拌和，严禁人工拌和,在地质较差地段采取C30钢筋混凝土,可将护壁厚度加厚至25cm，并且在承受推力较大的护壁段和孔口段加密钢筋。

护壁混凝土紧贴围岩浇注，浇注前清除岩壁上的松动石块、浮土。

2.4、6在孔口安装提升设备；在孔的周边一侧布置好出渣道路；合理堆放材料和机具，使其不增加孔壁压力、不影响施工。

2.4.7施工前，施工现场技术负责人和施工员逐孔全面检查施工准备，逐级进行技术安全交底和安全教育，使安全、技术管理在思想、组织、措施上都得到落实。

2.4.8专人负责按桩位编号，做好桩孔的垂直中心线、轴线、桩长和基岩土质的记录；钢筋笼和桩身混凝土等隐蔽验收记录，并在完工后整理编册本送有关单位并送技术部门存档。

2.4.9护壁模板分节的高度视土质情况而定，每节用1m。

每节模板安装，应设专人严格校核中心位置及护壁厚度，可用十字架对准轴线标记，在十字交叉中心悬垂吊垂球，复核模板位置，保证垂直度。

符合要求后，可用木楔打入土中支撑模板，稳定位置，防止捣混凝土时模板发生位移。

2.5、施工工艺及质量控制流程

人工挖孔灌注桩施工工艺及质量控制流程见框图1。

2.5.1孔井口加固处理

在挖掘前，孔井口周围须用木料、型钢或混凝土制成框架或围圈予以围护，其高度应高出地面30cm，防止土、石、杂物滚入孔内伤人。

若进口地层松软，为防止孔口坍塌，须在孔口采用0.3m厚混凝土做护壁，高度为1m。

若井口地层有较大的渗水量时可应用井点法降低地下水位。

2.5.2挖掘成孔

2.5.3挖掘方法

位于无水地层的桩基，浇筑混凝土锁口并达到设计强度的75%以上后，人工可直接开挖，遇到岩石采用浅层小药量爆破，人工清渣掘进，用滑轮将渣石吊运出井，手推车运送弃渣。

位于有水地基时要边开挖边用水泵排水。

在孔深大于10m的井孔中作业时，要采用鼓风机通过传风管向孔底吹入新鲜空气，保障施工安全。

在孔壁可能坍塌、有渗水的情况下，应及时增加护壁厚度,缩短每节开挖深度,以确保开挖人员的安全。

四、人工挖孔桩施工工艺流程图

2.6、质量标准及检验方法

挖孔桩质量检验应符合表1的要求。

表1挖孔桩允许偏差和检验方法

序号

项目

允许偏差

检验方法

1

孔位中心

50mm

全站仪测量

2

倾斜度

0.5%

垂线法测量

3

孔径

不小于设计桩径

探孔器测量

4

孔深

不小于设计规定

测绳测量

2.7.1安全条件

挖孔桩施工必须在保证安全的前提下，不间断的进行。

在软土地层，同

一墩台内，不同时开挖两相邻桩孔。

如情况较好，以对角两孔和间隔开挖为宜。

若孔较深应经常检查孔内CO2浓度，并加强通风。

开挖时允许孔壁稍有不平，以提高桩侧的摩擦力。

2.7.2挖掘孔径

挖孔直径应是设计桩径+护壁厚度。

根据土质情况，一次开挖深度控制在1m，护壁支撑后再继续开挖。

每开挖一段均应测量孔的中心位置，发现偏差及时纠正。

2.7．3防水、排水

除在墩台四周挖截水沟外，并注意防止挖孔时排出的水渗入孔内。

对于少量渗水，人工舀取或采用抽水机排出。

水量较大时，采取对周围桩孔同时抽水，以减少开挖孔内的涌水量，并采取交替循环施工的方法，组织安排合理，能达到很好的效果。

对不太深的挖孔桩，可在场地周围合理布置统一的轻型管井降水分流，对基础平面占地较大时，也可增加降水管井的排数。

有时因周围环境不允许无限制抽水，或大量抽水达不到目的时，可以采取截断水源、封闭水路的措施。

桩孔较浅时，可用板桩封闭；桩孔较深时，用钻孔压力灌浆形成帷幕挡水。

2．7．4流砂的处理

人工挖孔时，粗砂层地质在地下水的作用下较易形成流砂，严重时会发生井漏，要采取有效可靠的措施。

2.7．5流砂情况较轻时，可以缩短循环开挖深度，减少挖层孔壁的暴露时间，及时进行护壁混凝土灌筑。

当孔壁塌落，有泥砂流入而不能形成桩孔时，可用纺织袋土逐渐堆堵，形成桩孔的外壁，并控制保证内壁满足施工设计要求。

2.7．6流砂情况较严重时，可以下钢套筒，加强护壁。

钢套筒与护壁钢模板相似，以孔外径为直径，可分成4~6段圆弧，再加上适当的肋条，相互用螺栓或钢筋环扣连结，每开挖50cm左右，即可分片将套筒转入，深入孔底不少于20cm，插入上部混凝土护壁外侧不小于50cm，安装后即支模灌筑护壁混凝土。

若放入套筒后流砂仍上涌，可采取混凝土封闭孔底，待混凝土凝结后，将孔心部位的混凝土清凿以形成桩孔。

必要时，可以打管注浆，固结砂土后开挖。

2.7.7淤泥质土层的处理

在遇到淤泥质土层等软弱土层时，一般可用方木、木板、模板等支挡，并要缩短这一段的开挖深度，及时灌筑混凝土护壁。

支挡的方木沿周边打入底部不少于20cm深，上部嵌入上段已浇好的混凝土护壁后面，可斜向放置，双排布置互相反向交叉。

3、孔壁支撑及护壁混凝土浇筑

3.1、护壁施工

3.1.1、护壁施工时每根桩采用一套组合式模板，分块拼装而成，拼装后模板上口直径为桩径，下口直径为桩径加150mm，高度为1000mm或500mm。

3.1.2原地面至透水层段：

由于本段的地质特点是较为密实的土层，含水量较低，护壁长度可设为1米，安装钢模（也可用木模）浇注护壁混凝土。

3.1.3流沙、涌泥等不良地质地段：

本段地层受水浸泡，容易出现流沙、涌泥等现象，护壁困难，这时，可将护壁长度缩短为0.5米，特殊严重坍方段可根据安全情况酌情减短护壁长度。

必要时，护壁采用钢制，以防止护壁坍塌。

3.1.4松散的地层处理：

施工中若出现较为松散的地层无法进行混凝土护壁时，可采用具有足够刚度的钢护筒代替混凝土护壁。

护壁过程中，为保桩身的垂直度，每浇注一节护壁时都应用垂球校核桩的中心位置。

3.1.5岩层段成孔：

相对较软的岩层可采用空压机配合风镐成孔。

较为坚硬的岩层可采用井下爆破开挖。

但应该注意在距孔底标高50cm以上的范围内停止爆破，采用人工开挖，以防止爆破造成孔底的扰动影响基底承载力。

3.2、护壁混凝土灌筑施工方法：

3.2.1桩孔每挖进一米，经现场技术人员检查断面尺寸及垂直度符合设计要求，报监理工程师检验合格后，立即支模灌筑护壁混凝土。

3.2.2孔口设置作业平台，用来向孔内吊放模板、混凝土和施工用具。

3.2.3安装护壁模板：

模板高度与一次开挖深度一致，内齿式护壁的模板应高出上节护壁底端50~75mm。

利用孔口中心十字桩，悬线检查模板位置，纠正偏斜，保证线位至模板各点的距离不小于设计桩径（减去模板厚度）。

3.2.4灌筑护壁混凝土：

护壁混凝土采用C30混凝土，孔外搅拌机进行搅拌，用手推车运到孔边，再用吊桶送入孔内进行浇灌，浇筑时，混凝土从模板上端开口处灌入，先用钢钎插捣后，再用锤敲打护壁模板，以保证混凝土密实，第一节护壁混凝土应高出地面30cm，以便于挡土或定点等。

3.2.5拆除模板继续下一段施工：

护壁混凝土达到一定强度后（75%，常温下24h）便可拆模，继续开挖下一段桩孔。

如此“开挖一支模一灌筑混凝土一拆模”循环作业，直到挖至设计深度。

3.2.6每节桩孔护壁做好以后，将桩位轴线和高程测设在护壁上口，然后，用十字线对中，吊线坠向井底投点，以半径尺杆检查孔壁的垂直度和孔中心位置，随之进行修整，保证垂直度。

孔深必须以基准点为依据向孔内引测。

3.2.7模板安装符合要求后，可用木楔打入土中支撑模板，稳定位置，防止混凝土在捣固时模板发生位移。

4、终孔检查处理

挖孔达到设计高程后，应进行孔底处理。

必须做到平整，无松渣、污泥及沉淀等软层。

嵌入岩层深度符合设计要求。

工程桩终孔检查内容包括桩孔中心线位移偏差、桩径偏差、终孔深度、孔底沉渣