人工挖孔桩施工方法专家论证文档.docx

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人工挖孔桩施工方法专家论证文档

××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。

支护壁模浇注第一节混凝土锁口

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

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

清理虚土排除孔底积水

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，先挖中间部分的土方，然后扩及周边，有效地控制开挖孔的截面尺寸。

（3）每节的高度应根据土质好坏、操作条件而定，一般1m为宜。

（4）遇到淤泥等软弱地基，每节挖深50cm为宜。

（5）开挖尺寸为：

以桩位中心点为圆心，以桩径+护壁厚度（20*2=40cm）为直径开挖。

（6）每节桩身均呈八字形开挖，上口径为桩径+护壁厚度，下口径外扩10cm。

4.2.6护壁立模

（1）