人工挖孔桩施工方案专家论证.docx

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人工挖孔桩施工方案专家论证

××市×××高架快速路建设工程××

桥梁桩基挖孔灌注桩专项施工方案

编制人：

审核人：

审批人：

中国建筑第×工程局有限公司

ChinaConstructionSeventhEngineeringdivision.corpLtd.

2012年6月

一、编制依据

1、交通部标准《公路工程地质勘查规范》（JTGC-2011）；

2、交通部标准《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTGD63-2007）；

3、交通部标准《公路工程抗震设计规范》（JTJ004-89）；

4、交通部标准《公路桥梁抗震设计细则》（JTG/TB02-01-2008）；

5、交通部标准《公路土工试验规程》（JTGE40-2007）；

6、交通部标准《公路勘查规程》（JTG/TC10-2007）；

7、交通部标准《公路工程水质分析操作规程》（JTJ056-84）；

8、国家标准《岩土工程勘察规范》（GB50021-2009年版）；

9、国家标准《工程岩土试验方法标准》（GB/T50123-1999）；

10、国家标准《工程岩体分级标准》（GB50218-94）；

11、国家标准《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）；

12、国家标准《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001）；

13、交通部标准《公路桥涵施工技术规范》（JTGTF50-2011）；

14、交通部标准《公路工程质量检验评定标准》（JTGF80-1-2004）；

15、建设部标准《房屋建筑和市政基础设施工程勘查文件编制深度规定》（2010年版）；

16、工程地质勘查报告和设计图纸。

二、工程概况

2.1本工程为××市×××高架快速路建设工程×标段，起讫点桩号为K0+000~K9+999，全长9.9Km；主线设置平行匝道×对，分别位于规划×××以北、×××以南、×××以北和×××以南。

2.2桥梁采用水下C30混凝土的钻孔灌注桩基础，主线桥梁桩径一般为Φ200cm和Φ220cm两种，长度范围为11m~44m，匝道桥梁桩径一般为Φ120cm和Φ150cm两种。

全线桩基均为嵌岩桩。

三、施工条件

3.1、地形、地貌

（1）桥位区位于×××市×××路上，两侧建筑物较为密集，由于修建公路、桥梁、房屋等人类活动，原地貌形态略有改变。

根据地质勘察所揭示底层，根据形态+成因+微地貌特征，本桥位区地貌类型自南向北分为岩溶丘陵区（剥蚀残丘）、冲积平原区、冲~湖积平原区。

（2）K7+950~K10+210路段地貌类型属于岩溶丘陵区（剥蚀残丘），主要由第四系上更新统、中更新统黏土和古生界寒武系灰岩构成。

（3）K10+210~K11+150路段地貌类型属于冲积平原区，浅表部主要分布第四系全新统粉土，下伏基岩为下古生界寒武系灰岩。

（4）K11+150~K13+237路段地貌类型属于冲~湖积平原区，浅表部主要分布第四系全新统粉土、软塑黏土、粉细砂，含砂姜黏土，下伏基岩为下古生界寒武系灰岩、其间局部路段见燕山期侵入闪长岩。

3.2、地质条件

3.2.1沿线地貌、地质条件复杂，特殊性岩土种类较多。

详见工程地质特征表。

工程地质特征表

层号

岩土名称

工程地质特性

1-1

填筑土

主要为路基结构层，中等~低压缩性

1-2

素填土

主要由粘性土组成，含有砖瓦、碎石等杂物，不均匀，强度低，透水性较强

2-1

粉土夹粉质黏土

稍密，中压缩性，轻微液化，工程地质特性较差

2-1A

黏土

可塑，中偏高压缩性，工程地质特性一般

2-2

粉质粘土夹粉土

软塑，中偏高压缩性，工程地质特性较差，易缩孔

3-1

黏土

可塑，中压缩性，工程地质条件较好

3-1A

粉细砂

中密，局部密实，含砂礓石，工程地质特性较好

3-2

黏土

可塑，中压缩性，工程地质条件较好

3-3

含砂姜黏土

硬塑，中偏低压缩性，工程地质条件较好

4-1

含角砾黏土

硬塑，中偏低压缩性，工程地质条件较好

RD

溶洞

以硬塑黏土夹碎石、风化岩屑充填

5-1

强风化闪长岩

风化强烈，呈砂土、砂石状，局部夹中风化硬块

8-1

强风化灰岩

岩体破碎，呈砂土、砂石状，工程地质特性一般

8-3Y-1

强风化泥质灰岩夹页岩

岩体破碎，呈砂土、砂石状，工程地质特性一般

8-2S-1

破碎状中风化砂岩

裂隙发育、岩体破碎

8-2PS

破碎状中风化灰岩

裂隙发育、岩体破碎、见溶蚀孔洞

8-3Y-S

破碎状泥质灰岩夹页岩

中风化，岩体破碎，呈砂石状，工程地质特性一般

5-2

中风化闪长岩

岩体较完整，属较软岩，可作为桩端持力层

8-2

中风化灰岩

岩体较完整，属较硬岩，可作为桩端持力层

8-2S

中风化砂岩

岩体较完整，属较软岩，可作为桩端持力层

8-2T

中风化灰岩

岩体较完整，属较硬岩，可作为桩端持力层

8-3Y-2

中风化泥质灰岩夹页岩

岩体较完整，属较软岩，可作为桩端持力层

3.3自然地理情况

3.3.1水文

××地区水系主要属于沂、沭、泗水系中的泗运水系下游，上接微山湖，下泻骆马湖，我国南水北调东线方案经徐州通过。

区内河流主要有京杭大运河、废黄河、奎河、房亭河等。

其中京杭大运河在徐州境内的支流自北而南有：

园河、掴城河、万寨河、荆马河、不牢河等。

区内湖泊、水库主要有云龙湖和大龙口水库。

3.3.2气候、气象

（1）××市气候属于南温带的鲁淮区，具有长江流域及淮河流域的过渡性质。

全区气候温和，光照充足，年降水量充沛。

春秋季短，冬夏季长。

冬寒干燥，夏季多雨，春秋干旱突出。

（2）常年平均气温14.4℃，极端最高气温40.6℃（1972年6月11日），极端最低气温-22.6℃（1969年2月6日）。

（3）历年平均降水量842.5mm，最大年降水量1213.4mm（1963年），最大月降水量481.3mm（1982年7月）。

（4）历年平均年日照时数2261.9小时，最多年日照时数2592.8小时，平均日照百分率51%。

（5）历年平均风速2.6m/s，实测10分钟平均最大风速15.8m/s（SSW），全年主导风向ENE（频率12%），夏季主导风向ENE、E、ESE（频率11%），冬季主导风向：

ENE（频率13%）。

（6）历年最大积雪深度25cm（1964年2月15日），最大冻土深度24cm（1968年1月2日）。

3.3.3地下水位情况

（1）桥位区地形地貌复杂、地层类型多、变化大，水文地质条件复杂，地下水的分布、埋深与含水层（体）的富水性受控于地形地貌、地层岩性、地质构造和气候条件，地下水类型主要有上层滞水、孔隙潜水、微承压水、基岩裂隙水、碳酸岩类裂隙岩溶水。

（2）稳定水位情况见下表：

稳定水位埋深最小值（m）

稳定水位埋深最大值（m）

稳定水位埋深平均值（m）

稳定水位标高最小值（m）

稳定水位标高最大值（m）

稳定水稳标高平均值（m）

0.70

3.50

1.47

33.45

34.56

34.42

3.3.4地下管线情况

施工地段没有提供管道资料图纸，施工前要对施工区域地下管进行探测，要先开挖样洞，弄清管线位置后再进行施工，遇到地下管道时注意加以保护。

四、施工方法

根据本标段现场实际地质情况，部分桩基施工采用人工挖孔桩，吊车安装钢筋笼，混凝土由搅拌站集中供应，混凝土运输车运输，采用导管法灌注混凝土。

钻孔方法结合现场实际情况进行选用。

（1）由于K7+950~K11+175（起点-PM95）路段上部土层较少，无砂性土层分布在该段，桩基较浅，且以中风化灰岩和泥质砂岩作为桩端持力层，而且为了保证桩基施工质量和施工期间尽力不扰民，桩长小于25米，所以采用人工挖孔桩。

（2）K11+175~K14+560（PM95-终点）上部土层较厚，地下水位较浅，浅部普遍分布有粉层夹粉质粘土，，以泥质灰岩加页岩作为桩端持力层，故采用冲击钻孔灌注桩。

4.1人工挖孔桩工艺流程及施工方法

4.1.1工艺原理

挖孔桩系人工挖孔成桩。

挖土由人工以上至下逐层用镐、锹进行，遇坚硬岩层用锤钎破碎或浅眼松土爆破开挖，开挖土次序为先挖中间部分后挖周边部分，护壁厚度控制截面允许尺寸误差3cm，弃土装入活底吊桶或箩筐内，垂直运输，在孔上中部安装支架，“工”字轨道，电葫芦或搭三木塔，用1～2T慢速卷扬机提升或挖孔较浅时可用木支架或木辘轳，借助粗麻绳提升。

吊至地面后用机动翻斗车或手推车运出，地下水采取随用吊桶（用土堵缝隙）将泥水一起吊出，大量渗水在一侧挖集水坑，用水泵抽排出孔外。

4.1.2作业特点

挖孔桩具有以下特点：

（1）施工机具操作简单

（2）占用场地少

（3）桩基质量可靠。

（4）对周围建筑无影响，环境污染少。

（5）可全面展开、缩短工期、降低造价。

4.1.3机具设备

根据挖孔桩作业特点，选用以下机具施工：

电葫芦、水泵、通风机、风镐、空压机、混凝土搅拌机、吊车、混凝土运输车、混凝土导管、钢筋调直机、钢筋切割机、电焊机、挖掘机、装载机、自卸汽车、镐、锹、吊桶、活动钢梯，防水照明手电筒等。

选用机具数量根据工程情况确定。

4.2人工挖孔桩施工工艺

4.2.1整体施工原则及顺序

（1）采用隔位挖孔的施工原则，在主线高架桥（PM1-PM95）桩基施工期间，拟配置47个人工挖孔施工作业班组，除第47个作业班组施工3个墩位的桩基外，每个班组负责施工2个墩位的桩基，即4根人工挖孔灌注桩。

（2）施工前所有桩基进行统一编号，每个作业班组在施工完所负责的施工区域中的1#桩后，开始施工位于下一个墩位的2#桩，同一墩位的两根桩基不得同时、接连施工，详见《人工挖孔桩总体布置图》。

4.2.2施工流程

见人工挖孔桩施工流程图。

场地平整

放线定桩位及高程

报监理工程师检验

挖第一节桩孔土方

支护壁模浇注第一节混凝土锁口

在护壁上二次投测标高及桩位十字轴线

安装活动井盖．设置垂直运输架．安装电葫芦．吊木桶．水泵．鼓风机．照明设施等

第二节桩身挖土

土土

清理桩孔四壁．校核桩孔垂直度和直径

报监理工程师检验

拆上节模板

土土

支模浇筑第二节混凝土护壁

重复挖土．清理桩孔四壁．校核桩孔，垂直度和直径．拆上节模板，支模浇筑混凝土护壁

清理桩孔四壁．校核桩孔垂直度和直径

土土

检查持力层

土土

清理虚土排除孔底积水

报监理工程师检验

钢筋笼、声测管制作

报监理工程师检验

吊放钢筋笼就位

浇注桩身混凝土

土土

挖孔桩工艺流程图

4.2.3场地平整

（1）桥位区位于为徐州三环东路老路，混凝土路面较为平整，少许平整即可。

（2）施工前采用人工配合挖机（安装破碎锤），以桩位中心点为圆心，以桩径+80cm为直径的范围内老路路面破除，以便人工挖孔桩施工。

4.2.4放线定桩位

（1）根据设计图纸计算各桩位中心点坐标，采用极坐标法准确测量出桩位中心点，桩橛截面尺寸不小于5cm×5cm，在桩面钉铁钉作为标志点。

（2）每个中心桩位纵、横轴线方向必须设置4个控制桩，便于桩基施工过程中进行检校。

（3）每次桩位放样不得少于4个桩位（控制桩），4个桩位两条对角线交点即为桩基中心点，桩位放样后及时检查各桩位间距离及对角线距离，确认准确无误后以书面技术交底交予现场技术员。

桩位放样示意图

（4）测量人员所放的每个桩位需附带高程，并在合适位置设立水准点，以便施工过程中测量高程。

4.2.5开挖第一节土方

（1）土层部分采用人工持铁锹进行挖掘，石层部分采用人工持风镐（需安装空压机）进行挖掘。

（2）开挖桩孔应从上到下逐层进行，先