贵州高速公路特大桥人工挖孔桩基础施工方案.docx

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贵州高速公路特大桥人工挖孔桩基础施工方案

大于15米人工挖孔桩专项施工技术方案

1.适用范围

本技术方案适用于大于15米人工挖孔桩施工。

2.编制依据

1）厦蓉高速公路贵州境清镇至织金高速公路第二合同段施工设计图。

2）厦蓉高速公路贵州境清镇至织金高速公路第二合同段地质基础资料。

3）《公路桥涵施工技术规范（JTJ/TF50-2011）》以及其他国家、行业、贵州省颁布的质量、安全、技术、文明施工等方面的规程、规则、标准技术文件。

4）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。

3.工程概况

本合同段起点里程桩号：

K13+459.212，终点里程桩号：

K23+500，共计10.040788Km，工程项目主要有7座大桥（猫场大桥、石门坎1＃大桥、2＃大桥、刺竹塘大桥、小冲大桥、红新桥大桥、小红岩大桥），2座中桥（犁倭互通1＃主线桥、犁倭互通2＃主线桥），人行天桥8座，新寨分离式跨线桥1座。

本标段桥区位于低山谷、沟谷发育、山陡谷深、大地貌类型复杂，地形起伏变化大，根据设计钻探结果，桥区不良地质主要为采空区、堆积体、溶洞等，为了本工程质量安全考虑，地质较差采用机械成孔，一般采用人工挖孔。

4.施工方案

4.1施工方法及工艺

4.1.1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→灌注砼→成桩检测。

4.1.2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。

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。

一般情况下砼采用搅拌站集中拌和，罐车运输，特殊情况下（砼采用小型滚筒式搅拌机拌和，现场就近设置，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85%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，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。

4）钢筋笼制作与安装

（1）对于较短的桩基，钢筋笼宜制作成整体，一次吊装就位。

对于孔深较大的桩基，钢筋笼需要现场连接的，采用单面焊，焊接长度不得小于10d。

钢筋笼分段长度不宜少于10米，以减少现场连接工作量。

（2）制作时，按设计尺寸做好加强箍筋，标出主筋的位置。

把主筋摆放在平整的工作平台上，并标出加强筋的位置。

焊接时，使加强筋上任一主筋的标记对准主筋中部的加强筋标记，扶正加强筋，并用木制直角板校正加强筋与主筋的垂直度，然后点焊。

在一根主筋上焊好全部加强筋后，用机具或人转动骨架，将其余主筋逐根按照以上方法焊好，然后吊起骨架搁置于支架上，套入盘筋，按设计位置布置好螺旋筋并绑扎于主筋上，绑扎牢固。

（3）钢筋骨架保护层的设置方法：

钢筋笼主筋接头采用双面焊，每一截面上接头数量不超过50%，焊缝要饱满，加强箍筋与主筋连接全部焊接。

钢筋笼的材料、加工、接头和安装，符合要求。

钢筋骨架的保护层厚度采用焊接钢筋“耳朵”来控制。

设置密度按竖向每隔2m设一道，每一道沿圆周布置4个。

（4）骨架的运输无论采取何种方法运输骨架，都不得使骨架变形，当骨架长度在6m以内时可用平板车直接运输。

当长度超过6米时，应在平板车上加托架。

如用钢管焊成一个或几个托架用翻斗车牵引，可运输各种长度的钢筋笼，或用炮架车采用翻斗车牵引或人工推，也可运输一般长度的钢筋笼。

（5）骨架的起吊和就位

钢筋笼制作完成后，经现场质检人员检验合格，并报监理工程师验收合格后，方可起吊安装。

骨架安装前先用探孔器进行验孔，当探孔器能顺利下入孔底，方可进行骨架安装，骨架安装采用汽车吊，为了保证骨架起吊时不变形，对于长骨架，起吊前应在加强骨架内焊接十字支撑，以加强其刚度。

采用两点吊装时，第一吊点设在骨架的下部，第二吊点设在骨架长度的中点到上三分点之间。

起吊时，先提第一点，使骨架稍提起，再与第二吊同时起吊。

待骨架离开地面后，第一吊点停吊，继续提升第二吊点。

随着第二吊点不断上升，慢慢放松第一吊点，直到骨架同地面垂直，停止起吊。

解除第一吊点，检查骨架是否顺直，如有弯曲应调直。

当骨架进入孔口后，应将其扶正徐徐下降，严禁摆动碰撞孔壁。

然后，由下而上地逐个去掉钢筋十字支撑。

当骨架下降到第二吊点附近的加强箍接近孔口时，可用木棍或型钢（视骨架轻重而定）等穿过加强箍筋的下方，将骨架临时支承于孔口，孔口临时支撑应满足强度要求。

再将吊钩移到骨架上端，取出临时支承，将骨架继续徐徐下降，直至降至设计标高为止。

将骨架临时支撑于砼锁口上，再起吊第二节骨架，使上下两节骨架位于同直线上进行连接，全部接头焊好后方可下放入孔，直至所有骨架安装完毕，并将骨架在孔口牢固定位，以免在灌注混凝土过程中发生浮笼现象。

骨架最上端定位，必须由测定的孔口标高来计算定位筋的长度，并反复核对无误后再焊接定位。

在钢筋笼上拉上十字线，找出钢筋笼中心，根据护桩找出桩位中心，钢筋笼定位时使钢筋笼中心与桩位中心重合。

然后在定位钢筋骨架顶端的顶吊圈下面插入两根平行的工字钢或槽钢，在砼锁口两侧放两根平行的枕木（高出锁口5cm左右），并将整个定位骨架支托于枕木上。

5）安装声测管

要在安装钢筋笼时同步进行，按要求将声测管定位于钢筋笼内侧，桩經大于1.5米的均匀分布4根声测管，底部进行封底，顶部露出砼面0.3米以上，安装时要确保声测管底部到底部。

6）桩身混凝土灌注

1）一般桩基混凝土浇筑：

桩基混凝土采用砼拌合站集中拌制。

在监理工程师对桩孔底检查合格和对绑扎的钢筋笼检查合格签字后，方可进行桩基混凝土浇注。

桩基混凝土的选料、配制、运输等工序按照业主工作指示及《公路桥涵施工技术规范》进行。

浇筑过程中，应视具体情况配备混凝土溜槽、漏斗、串筒等辅助设备，保证混凝土成品质量。

当挖孔桩处在水位较低的地理位置或地下水较丰富的地段时，应用抽水机等抽水设备进行除水降水处理，确实因水源较丰富而无法将水处理到规范要求的范围内时，出水小于6㎜/min时，采用一般砼浇筑。

出水大于6㎜/min时，在征得业主和监理工程师同意变更的前提下，可变更为水下混凝土浇注。

水下混凝土浇注的施工方法如下：

2）水下混凝土浇注方法：

本桥桩基水下混凝土采用集中拌和，混凝土搅拌罐车运输和混凝土输送泵输送，用汽车吊车或卷扬机提升导管。

①混凝土原材料质量及配合比符合规范要求。

②作业场地整洁，各项材料储量满足施工要求。

③搅拌站、搅拌罐车、输送泵、电力设施调试正常，且有备用，劳动力分工明确，保证混凝土浇注的连续。

④浇注前检查孔底沉渣、泥浆指标，符合规范及设计要求后方可浇注水下混凝土。

⑤安装导管顶口料斗和球阀，首批混凝土数量必须且能满足导管首次埋深（≥1.0m）和填充导管底部的需要。

混凝土利用搅拌运输罐车运输至料斗进行灌注。

⑥首批混凝土下落后，将连续浇注。

浇注过程中注意保持孔内水头，并以测绳勤测孔内混凝土面的位置，及时调整导管埋深，使之控制在规范规定内。

⑦为防止钢筋笼上浮，当浇注的混凝土顶面距钢筋笼底1.0m左右时，降低浇注速度，当混凝土升至钢筋笼底口4.m以上时，提升导管，使导管底口高于钢筋笼底口2.0m以上，方可恢复正常浇注速度。

⑧水下混凝土浇注过程中，导管提升应确保垂直、缓慢，以防碰撞钢筋笼或将导管拔超孔内混凝土面，确保混凝土浇注至桩顶设计标高以上1.5m。

整桩混凝土浇注应快速、连续，以保证桩头质量。

⑨混凝土浇注结束后，一方面核对混凝土浇注量，另一方面探测桩头混凝土位置，确保混凝土面在控制范围内。

⑩及时填写混凝土浇注纪录。

7）桩的质量检测

桩基检测，采用桩基100%超声波无破损检测方法进行，对超声波检测存在缺陷的桩，通过钻孔取芯检查，检测合格后，方可进行