挖孔桩施工作业指导书.docx
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挖孔桩施工作业指导书
目录
一、桥梁工程概况-2-
二、编制依据-2-
三、施工准备情况-3-
1、人员组织及机械设备-3-
2、施工准备-3-
四、挖孔桩施工方案-4-
1、总体施工流程-4-
2、具体施工要点-5-
五、人工挖孔桩施工中几个特殊问题技术处理-10-
1、地下水-10-
2、流砂-11-
3、淤泥质土层-11-
4、有毒有害气体-12-
六、人工挖孔桩施工应注意安全事项-12-
七、环境保护体系-13-
一、桥梁工程概况
项目位置：
邢汾高速公路邢台至冀晋界段位于河北省邢台市、邢台县、沙河市境内，是河北省高速公路布局规划“五纵六横七条线”中的横五。
设计标准：
本项目设计标准采用双向四车道高速公路，本合同段设计速度为100Km/h，路基宽度为28.5m。
主要工程量：
本标段（K47+960—K55+950）全长7.99Km，主要工程量：
主线挖方1489187.33m3，利用763195.43m3，桥梁2562M/11座，桥梁基础为桩基础；柱式、U台、肋式桥台；圆柱墩和薄壁墩；先简支后连续的预应力砼T梁。
桩基直径1.2米、1.5米、1.6、1.8米和2.0米五种规格，桩基总长5573.5米；墩柱直径1.4米、1.6米、1.8米和7.5×3米薄壁墩，墩柱总长为4706.5米。
另有涵洞17座，通道2座，隧道867M/1座（单洞）。
桩基主要使用人工挖孔施工。
二、编制依据
邢汾高速公路邢台至冀晋界段建设项目土建工程施工招标文件。
邢汾高速公路邢台至冀晋界段建设项目第XFLJ-9标段施工图纸。
现场实地考查情况和本标段的具体施工情况。
国家现行公路施工规范、规划和验收标准，相关规范、规程：
《公路工程技术标准》JTGB01-2003
《公路桥涵施工技术规范》JTJ041-2000
《桥涵》（上、下册）1999-11
《公路工程质量检验评定标准》JTGF80/1-04
三、施工准备情况
1、人员组织及机械设备
项目部设项目经理一人，技术负责人一人，副经理4人。
下设六部两室，分别是工程技术部、工程质检部、中心试验室、财务部、合同部、安全环保部、物资设备办公室和综合办公室。
桥梁工程在施工准备工作完成后即可进行施工，拟设六个个桥梁施工队。
桥梁一队：
柏恼大桥、麦地湾1#大桥、麦地湾2#大桥、基础及下部构造、上部构造、桥面系及附属工程。
桥梁二队：
羊儿庄大桥基础及下部构造、上部构造、桥面系及附属工程。
桥梁三队：
城计头1#大桥、朱仓沟大桥基础及下部构造、上部构造、桥面系及附属工程。
桥梁四队：
白树沟1#大桥、白树沟2#大桥、基础及下部构造、上部构造、桥面系及附属工程。
桥梁五队：
白崖1#大桥、、西峪沟大桥、基础及下部构造、上部构造、桥面系及附属工程。
桥梁六队：
白崖2#大桥基础及下部构造、上部构造、桥面系及附属工程。
桥梁工区设工区主任1人、技术员9人、后勤管理人员1人、工人320人；
2、施工准备
2.1、技术准备
（1）、根据该地区的土质特点、地下水分布情况，进行井壁支护的计算和设计。
（2）、对施工人员进行全面的安全技术交底；操作前对吊具进行安全可靠的检查和试验，确保施工安全。
（3）、选择试挖桩进行试挖。
2.2、机具准备
风镐、铁锹、电动葫芦、照明通风设备、塔吊、溜槽等。
2.3、测量定位
在开始挖孔，需要专门测量人员对桩位进行复核测量，确定桥位的具体走向等，确保桩位的准确。
一般要求桩的中心偏位小于5cm，半径误差小于1cm。
放出桩中心位置以后，对桩位边线加于记号，并做好栓桩方可进行开挖。
四、挖孔桩施工方案
1、总体施工流程
根据桥区地质及桩径、桩位情况，确定采用内撑式标准组合钢模浇注砼护壁法进行施工，灌注桩砼采用集中拌和、砼罐车运输，采用空气中灌注砼的方法。
钢筋骨架集中下料，现场绑扎，钢筋骨架太长时，分节制作，同一断面接头数不能超过总数的50%。
挖孔施工前，现场技术人员应对操作人员做好技术交底工作，并充分作好做业时的各项安全措施，准备好孔下施工时因地质条件变化等因素发生意外事故的补救措施。
挖孔桩施工工艺流程,见施工工艺流程框图
灌注桩施工工艺流程图
2、具体施工要点
表层土质部分人工直接用铁锹或风镐开挖，石质则采用浅眼松动爆破法开挖，松渣装入吊筒后简易电动提升架提升，采用内撑式标准组合钢模浇注砼护壁。
2.1、危岩清除
对桩基和立柱施工有危害的桥位山坡上的破碎易崩塌岩体，施工前用人工清除。
2.2、测量放样
采用全站仪进行桩位放样，孔口平面位置与设计桩位偏差≯5㎝。
在施工过程中严格控制桩的平面位置、桩径的净尺寸和桩的垂直度，开挖时随时检查，出现偏差及时纠正。
2.3、挖孔与护壁
（1）、采用间隔挖孔法，即每个桥墩每次只开一个桩孔，避免施工时相互影响，和保持孔壁土体的稳定。
（2）、桩孔采用分节挖土法开挖，每节开挖的深度约为1.0m，挖土次序为先中间后周边；由人工手持风镐或十字镐从上到下逐层挖掘，铁锹铲土装入活底吊桶，简易电动提升架提升至地面后用手推车运至弃土场。
（3）、进入基岩后，用空压机凿岩或采用小药量控制爆破挖孔施工。
基岩层根据井壁围岩稳定情况决定是否设护壁。
当距离桩底设计高程20～30㎝时，用人工凿除至设计标高。
（4）、护壁采用内撑式组合钢模，砼由拌合机拌合，机动翻斗车运输，钢制串筒入模，插入式振捣棒捣固。
护壁砼厚度150～300㎜，井口比地面高30㎝，防止土、石、杂物滚入孔内伤人。
挖孔桩出土装置及护壁结构见下图：
对于方桩基础，护壁必须进行详细设计，必要时护壁要增设钢筋。
2.4、孔内爆破施工
需进行孔内爆破施工时应注意以下事项：
导火线起爆应有工人迅速离孔的设备，孔深超过5米采用电雷管引爆。
必须打眼放炮，严禁裸露药包，严格控制用药量，以松动爆破为主（必要时桩孔周边打减震孔或沟槽）。
有水眼孔要用防水炸药，尽量避免瞎炮，如有瞎炮要按安全操做规程处理。
炮眼附近的支撑应加固或设防护措施，以避免支撑炸坏引起塌孔。
一个孔内进行爆破，其它孔内的施工人员必须到地面安全处躲避。
2.5、孔内施工排水与通风
当孔内出现地下水时，及时抽排；挖孔时如有水渗入，及时加强孔壁支护，避免井壁渗流造成的坍孔，渗水要及时排出孔内，必要时采用井点降水；当一墩台同时开挖，渗水量大的一孔超前开挖，用于集中排水，以降低其他桩孔的水位。
地面要做好沉淀池及排水沟、集水井等排水设施。
从孔中抽水时排水口应距孔口5m以上，并保证施工现场排水畅通。
当孔内的二氧化碳含量超过3‰时，采用机械通风。
挖孔6~10m深，每天至少向孔内通风1次，超过10m每天至少通风2次，孔下作业人员如果感到呼吸不畅也要及时通风。
2.6、终孔及成孔验收
（1）、开挖进入中风化层应请监理工程师确认地层，岩层爆破接近设计标
高300㎜应停止爆破，采用人工凿除或风镐开挖至设计高程，以保证桩底
岩层的完整性。
（2）、挖孔达到设计标高，同时入岩深度满足设计要求时，应报请监理工
程师、设计代表三方共同确认地层，同意终孔基底。
（3）、确认终孔后立即对孔底进行处理，做到平整、无松渣、淤泥、沉淀
或扰动过的软层。
（4）、若孔底发现地质复杂或开挖中发现地质不良情况（如陷穴、溶洞、
薄层泥岩、不规则软弱层等），应立即与监理工程师、设计代表取得联系，
共同确定处理方案。
（5）、进行成孔验收：
首先检查桩孔位置允许偏差不大于50㎜；检查孔
深采用绳尺丈量、钢尺校核或直接采用钢尺丈量；孔径采用检孔器或其他
方法检查，孔径不小于设计桩径；倾斜度采用测斜尺、吊垂或其他方法和
工具检查，偏差不大于0.5%。
验收方法详见下表。
挖孔成孔的质量标准
项目
允许偏差
孔的中心位置（mm）
群桩；100；单排桩50
孔径（mm）
不小于设计桩径
倾斜度
不小于0.5%
孔深
比设计深度超深不小于50mm
沉淀厚度mm
不大于设计规定
清孔后泥浆指标
相对密度;1.03-1.10;黏度;17-20Pa.s;含沙率；＜2%；胶体率：
＞98%
2.7、钢筋笼制作、吊放
钢筋笼采用工厂加工成半成品，在孔口搭好的钢管支架上焊接成骨架形式。
钢筋笼保护层必须满足设计图纸和规范的要求。
钢筋笼保护层垫块采用绑扎砼轮型垫块，砼垫块半径大于保护层厚度，中心穿钢筋焊在主筋上，每隔2米左右设一道，每道沿圆周对称设置不小于4块。
钢筋笼吊装就位偏差控制不大于5㎝。
钢筋笼加工安装验收标准如下：
钢筋安装实测项目
项次
检测项目
规定值允许偏差
检查方法和频率
权值
1
受力钢筋间距（mm）
两排以上排距
±5
尺量：
每构件检查2个断面
3
同排
梁、板、拱肋
±10
基础、锚碇、墩台、柱
±20
灌注桩
±20
2
箍筋、横向水平筋、螺旋劲间距
±10
尺量：
每构件检查5～10个间距
2
3
钢筋骨架尺寸（mm）
长
±10
尺量：
按骨架总数30%抽查
1
宽、高或直径
±5
4
弯起钢筋位置（mm）
±20
尺量：
每骨架抽查30%
2
5
保护层厚度（mm）
柱、梁、拱肋
±5
尺量：
每构件沿模板边沿检查8处
3
基础、锚碇、墩台
±10
板
±3
其安装方案见下图：
2.8、桩身砼制备、灌筑
桩身砼在拌和站集中生产，砼运输车运输，用导管灌注，导管底部与孔内底部或砼面高度≯2m。
只有孔底集水深度小于5㎝，孔底及孔壁渗入的地下水上升速度小于6㎜/min，才能采用一般砼（坍落度7～9㎝）灌注施工（砼采用泵送，砼下料采用串筒，插入式振捣棒振捣密实），否则需按水下砼施工。
2.9、灌注水下砼
从孔底渗入的地下水上升速度较大时，视为水中桩，按上述钻孔灌注桩用导管法在水中灌注砼。
砼灌注前孔内水位应与孔外水位同样高度，若孔壁土质易坍塌，孔内水位应高于地下水位1-1.5m。
2.10、桩头破除
（1）、基坑开挖时，桩四周的土挖深一些，以便于施工。
基坑完成后，进行基坑支护，保证基坑支护牢固、稳定情况下，才可施工；
（2）、用截桩法进行桩头破除，在桩头上标出桩顶设计标高（加上伸入承台尺寸），为保证桩体的完整性，在略高于设计标高处四周加钢楔子，把整个桩截断。
（3）、人工凿开缺口，深度致钢筋。
便于后续的风镐作业不会破坏钢筋保护层；
（4）、风镐剥离缺口上侧钢筋外保护层，保护好桩头的完整性，严禁破坏桩头钢筋外边5cm以内的混凝土。
（5）、严格按照设计标高进行作业，控制桩头中间略高于四周。
（6）、将桩头破除混凝土提出，不能为了顺利作业而弯折钢筋骨架，桩顶混凝土应保证洁净均匀、无夹层、五离析、强度复合要求。
（7）、破完桩头后必须测出桩的中心，并报验监理工程师。
如果钢精笼中心超过了容许误差5cm（详见下表），必须把桩往下破除，破除深度要符合1%的倾斜度，再把钢筋折角校正过来。
挖孔桩实测项目
项次
检查项目
规定值或允许偏差
检查方法和频率
权值
1
砼强度（mpa）
在合格标准内
按附录D检查
3
2
桩位
（mm）
群桩
100
全站仪或经纬仪:
每桩检查
2
排架桩
允许
50
极值
100
3
孔深（m）
不小于设计值
测绳量：
每桩检查
3
4
孔径（mm）
不小于设计值
探孔器：
每桩检查
3
5
孔的倾斜度（mm）
0.5%桩长且不大于200
垂线法：
每桩检查
1
6
钢筋骨架底面高程（mm）
±50
水准仪测骨架顶面高程后反算：
每桩检查
1
五、人工挖孔桩施工中几个特殊问题技术处理
1、地下水
地下水是深基础施工中最常见的问题，它给人工挖孔桩施工带来许多困难。
含水层中的水在开挖时破坏了其平衡状态，使周围的静态水充入桩孔内，从而影响了人工挖孔桩的正常施工，如果遇到动态水压土层施工，不仅开挖困难，混凝土护壁难于施工成型，甚至被水压冲垮，发生桩身质量问题甚至施工安全问题。
如遇到了细砂、粉砂土层，在压力水的作用下，易发生流砂和井漏现象。
施工时应保证施工人员安全，及时检测有无毒害气体和缺氧情况，并采取有效措施。
。
1.1、地下水量不大时
可选用潜水泵抽水，边抽水边开挖，成孔后及时浇筑相应段的混凝土护壁，然后继续下一段的施工。
1.2、水量较大时
当用施工孔自身水泵抽水，也不易开挖时，应从施工顺序考虑，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。
1.3、对不太深的挖孔桩
可在场地四周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，一般可解决。
1.4、抽水时环境影响
有时施工周围环境特殊，一是抽出地下水进出时周围环境，基础设施等影响较多，不允许无限制抽水；二是周围有江沙、湖泊、沼泽等，不可能无限制达到抽水目的。
因此在抽水前均要采取可靠的措施。
处理这类问题最有效的方法是截断水源，封闭水路。
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，以保证在正常抽水时，达到正常开挖。
2、流砂
人工挖孔在开挖时，如遇细砂，粉砂层地质时，再加上地下水的作用，极易形成流砂，严重时会发生井漏，造成质量事故甚至施工安全事故。
因此要采取有效可靠的措施。
2.1、流砂情况较轻时
有效的方法是缩短这一循环的开挖深度，将正常的1m左右一段，缩短为0.5m，以减少挖层孔壁的暴露时间，及时进行护壁混凝土灌注。
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设计要求。
2.2、流砂情况较严重时
常用的办法是下钢套筒，钢套筒与护壁用的钢膜板相似，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接，在开挖0.5m左右，即可分片将套筒装入，深入孔底不少于0.2m，插入上部混凝土护壁外侧不小于0.5m，装后即支模浇注护壁混凝土，若放入套筒后流砂仍上涌，可采取突出挖出后即用混凝土封闭孔底的方法，待混凝土凝结后，将孔心部位的混凝土清凿以形成桩孔。
3、淤泥质土层
在遇到淤泥质土层等软弱土层时，一般可用木方、木板模板等支挡，并要缩短这一段的开挖深度，且及时浇注混凝土护壁，支挡的木方可板要沿周边打入底部不少于0.2m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，能达到很好的支挡效果。
4、有毒有害气体
施工应选择经验丰富的专业施工队伍进行施工，必须确保安全施工，护壁高出自然地面30m，井口设围栏并保证。
以杂物、防土石块掉落井孔中伤及施工人员。
施工时应及时检测有无毒害气体和缺氧情况，并采取有效措施。
保证井口有人，坚持井下排水送风。
确保井下人员的安全。
六、人工挖孔桩施工应注意安全事项
现场管理人员应向施工人员仔细交待挖孔桩处的地质情况和地下水情况，提出可能出现的问题和应急处理措施。
要有充分的思想准备和备有充足的应急措施所用的材料、机械。
要制定安全措施，并要经常检查和落实。
作业时应戴安全帽、穿雨衣、雨裤及长筒雨靴。
孔下作业人员和孔上人员要有联络信号。
地面孔周围不得摆放铁锤、锄头、石头和铁棒等坠落伤人的物品。
每工作1h，井下人员和地面人员进行交换。
并定期对支架、滑轮、吊桶、吊钩、钢丝绳、卷扬机等机具进行安全性能检查。
下吊时要挂牢，提上来的土石要倒干净，卸在孔口2m以外，确保安全生产。
井下人员应注意观察孔壁变化情况。
如发现塌落或护壁裂纹现象应及时采取支撑措施。
如有险情，应及时以出联络信号，以便迅速撤离。
并尽快采取有效措施排除险情。
经常检查孔内的有害气体，并根据孔内有害气体的浓度及孔深设置通风设备，进行通风。
地面人员应注意孔下以出的联络信号，反应灵敏快捷。
施工中抽水、照明、通风等所配电气设备应一机一闸一漏电保护器，供电线路要用三蕊橡皮线，电线要架空，不得拖拽在地上。
并经常检查电线和漏电保护器是否完好。
当天挖孔，当天浇注护壁。
人离开施工现场，要把孔口盖好，必要时要设立明显警戒标志。
由于土层中可能有腐殖质物或邻域腐殖质物产生的气体逸散到孔中，因此，要预防孔内有害气体的侵害。
施工人员和检查人员下孔前10min把孔盖打开，如有异常气味应及时报告有关部门，排除有害气体后方可作业。
七、环境保护体系
在施工中，加强环境保护意识，严格遵守国家和地方政府的环境保护法规，采取必要措施，保护工地周围的环境。
建立健全环境保护体系。
见施工环保体系详见下图。
环境保护管理体系图
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