5 挖孔桩施工作业指导书.docx
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5挖孔桩施工作业指导书
XX铁路X标段桥涵工程
编号:
挖孔桩施工作业指导书
单位：
编制：
审核：
批准：
年月日发布年月日实施
XX铁路桥梁工程
挖孔桩施工作业指导书
1.适用范围
1.1孔桩深度不宜大于15m。
1.2孔桩宜在地势相对较高，地下水位低，或在无水、少水的密实土层或岩层，且岩溶不发育地段施工。
1.3无有毒、有害气体存在。
2.作业准备
2.1内业技术准备
（1）施工前应组织图纸会审，会审纪要连同施工图等作为施工依据并列入工程档案。
（2）根据设计勘察资料和孔桩实际所处地形、地质特点，尤其是不良地质和地下水、有毒有害气体分布情况进行深入分析和研究，确定是否采取人工挖孔施工作业，并编制切实可行的施工方案。
（3）开工前项目负责人应组织技术人员认真学习实施性施工组织设计，熟悉施工图纸、规范和技术标准，制定施工安全保证措施，编制孔桩坍塌、物体打击、触电、机械伤害、中毒和窒息等应急救援预案。
（4）开挖前应对施工人员进行全面的安全技术交底，明确施工方法，施工质量标准和施工安全注意事项。
（5）电工、炮工等特种作业人员必须经相关部门培训，取得特种作业资格证书后方能上岗作业。
（6）在全面开挖之前，应有选择地先挖两个试验桩孔，分析土质、水文等有关情况，以此修改、补充和完善施工方案。
2.2外业技术准备
（1）开挖前场地应完成三通一平，确认地上、地下的电缆、管线、旧建筑物、设备基础等障碍物均已排除处理完毕，各项临时设施，如照明、动力、通风、安全防护设施和警示标牌准备就绪。
（2）施工作业层中所涉及的各种外部技术数据收集，修建临时设施，满足主要管理人员、技术人员、作业人员进场生活、办公需要。
（3）挖孔作业前应对提升机、吊具、钢丝绳、电气设备、照明灯具和孔口防护设施以及个体防护用品等进行安全可靠性的检查和试验，确保施工安全。
（4）孔内作业照明必须使用36V低电压。
（5）在地下水位比较高的区域，先降低地下水位至桩底以下0.5m左右。
（6）按基础平面图，设置桩位轴线、定位点；桩孔四周洒灰线，测定高程水准点；放线工序完成后，办理验收手续。
3.技术要求
（1）挖孔桩的开挖顺序和防护方式应严格按施工方案执行。
（2）既有线附近挖孔桩施工应考虑列车振动影响，加强防坍孔措施。
泥浆池应远离路基坡脚，避免泥浆浸泡路基。
（3）同一墩台各桩的开挖顺序应严格按施工方案进行。
（4）孔内应经常检查有害气体浓度，当二氧化碳浓度超过0.1%，其它有害气体超过允许浓度或孔深超过10m时，均应设置通风设备。
（5）护壁混凝土强度不得低于15MPa，当作为桩身混凝土的一部分时，不得低于桩身混凝土强度；挖孔和施作护壁必须交替连续作业，不宜中途停顿，每一循环进尺不超过1m。
护壁经验收合格达到2.5MPa后，方可继续下挖。
（6）孔内爆破应采用浅眼爆破，炮眼深度，硬岩层不得超过0.4m，软岩层不得超过0.8m；装药量不得超过炮眼深度的1/3，孔内爆破采用导爆管或电雷管起爆。
（7）桩深达到设计要求后，必须检查桩径、垂直度、指标，做好记录；当孔底地质条件与设计不符时，应会同有关单位妥善处理，成孔检验合格后，应立即安装钢筋笼、浇筑混凝土。
4.施工程序与工艺流程
4.1施工程序
施工准备→桩位放样→挖孔（进行有毒、有害气体检测）→通风、排水、出渣、立模灌注护壁→终孔→清底→检验合格（对桩孔直径、深度、扩底尺寸、持力层进行全面检查验收）→钢筋笼制作→安装钢筋笼、导管→浇注混凝土→桩身质量检定─→检验合格。
4.2施工工艺流程图
挖孔桩施工工艺流程见图1。
图1施工工艺流程图
5.施工要求
挖孔由人工自上而下逐层用镐、锹进行，挖土次序为先挖中间部分后挖周边。
挖至地下水位时，在孔内挖集水井，设小型潜水泵将水排至场地排水沟内，集水井随挖土加深而加深。
随着挖孔加深，及时安装通风、照明、通讯等设备，施工过程中出现涌水、流沙、不稳定土层或有害气体时，应立即停止作业，井下人员迅速拆离到地面，待研究方案确定后，再恢复施工。
5.1制作孔桩垫层
按基础平面图，设置桩位轴线、定位点；桩孔四周撒灰线，测定高程水准点。
放线工序完成后，办理预检手续。
采用C25砼浇注孔桩垫层，若有设计图纸按设计施工，无设计要求，则按厚度10cm，宽度则以大于承台10-15cm为宜（图2）。
图2孔桩垫层
5.2孔内土石方开挖
（1）土方开挖
①挖孔由人工从上到下逐层用镐、锹进行，遇坚硬土层用锤、钎破碎。
挖土次序为先挖中间后挖周边，弃土装入孔底吊桶内，通过孔桩上口提升机将孔渣吊至地面上，再用手推车运至弃土场。
②每循环挖孔深度为1.0m，然后进行护壁。
挖孔过程中要经常检查桩孔的平面位置、净空尺寸和标高。
孔的中线采用吊锤球的方法测量，先通过护桩挂十字线，定出桩孔中心，然后从桩孔中心向下吊锤球定出开挖节的桩孔中心点，然后依次丈量检查桩孔四周的半径。
标高检查从孔口护壁上标高控制点（或其它标高点）用长钢尺向下丈量至孔底开挖面，丈量数据与标高交底资料的高差值对比，即可检查开挖是否到位。
③每循环开挖应观察地质情况应留样，地质情况若与设计资料不符，应及时通知主管技术人员现场察看。
④开挖深度超过10米时，需考虑通风。
通风方法为采用高压风管或电动鼓风机送风至开挖面。
⑤土层紧密、地下水不大时，一个墩台基础的所有桩孔可同时开挖，但渗水量大的一孔要超前开挖，集中排水，以降低其它孔水位。
⑥土层松软、地下水较大者，可考虑对角开挖，避免孔间内隔层太薄造成坍孔。
若孔桩为梅花式布置，则先挖中心孔，待砼灌注后再对角开挖其它孔。
（2）石方开挖
石方开挖采用孔内浅孔爆破施工。
爆破后开挖方法同土方开挖方法。
爆破开挖方法如下：
①炮眼深度硬岩层不得超过0.4m，软岩层不得超过0.8m。
炮眼数目、位置和斜杆方向，应按岩层断面方向来定，中间一组集中掏心，四周斜杆挖边。
②导火线起爆要配备有工人迅速离孔的设备，孔深超过5m时采用电雷管引爆，爆破严禁裸露药包。
③孔内爆破以松动为主，必须严格控制用药量，一般中间炮眼装销铵炸药1/2节，边眼装药1/3～1/4节。
装药深度不得超过炮眼深度的三分之一。
④孔内放炮后应迅速排烟。
采用高压风管或电动鼓风机放入孔底吹风等措施促进空气对流。
⑤一个孔内进行爆破作业，其他邻近孔内的施工人员也必须到地面安全处躲避，并用炮垫将孔口覆盖，防止孔内渣、石抛出地面，危及周围人员安全。
⑥在距离孔底设计标高50cm时，不得采用爆破施工，应采用风镐人工挖掘。
5.3排水
（1）地表水采用在孔位置四周开挖截水沟的方式进行排水，并对孔内排出水流采用胶管远引，避免地表水流入孔内，且在孔口设遮雨蓬。
（2）孔内渗水量不大时采用人工提升排水，渗水量大时，采用抽水机排水；在同一墩台有数孔同时开挖时，渗水量大的孔超前开挖，集中抽水以降低其他孔桩水位。
5.4护壁施工
（1）护壁施工采取一节组合式钢模板拼装而成，拆上节，支下节，循环周转使用，模板间用U形卡连接，或用螺栓连接，不另设支撑，以便浇灌混凝土和下一节挖土操作。
（2）挖孔过程中首先要做孔桩锁口，锁口直径最低比桩径大1m，厚50cm，高出地面30cm以上，必须加φ10钢筋（20cm间距），锁口必须预埋好挂梯。
按设计及时对孔壁进行支撑，若通过地层为非岩层，采用C20混凝土护壁支撑，挖土深度控制在土体稳定的极限高度内。
每掘进0.5～1.0m时立模灌注护壁，灌注前，认真复核模板，保证同一水平面任意直径的极差不大于50mm，模板牢固不变形。
其厚度为10～20cm，护壁上口20cm、下口15cm，上下节护壁搭接长度不小于5cm，下端可扩大开挖为喇叭形式，使土壤支托护壁混凝土，故孔壁成锯齿形。
地质不良时，在护壁中加入适当钢筋，上下节钢筋要连接牢靠，以减少环向拉力。
人工挖孔桩锁口、护壁大样见图3。
图3人工挖孔桩锁口、护壁大样图
（3）灌注护壁混凝土时，可用敲击模板或用木棒反复插捣。
不得在桩孔水淹没模板的情况下灌注护壁混凝土。
发现护壁有蜂窝、漏水现象应及时加以堵塞或导流，防止孔外水通过护壁流入桩孔内。
在第一节砼护壁上设十字控制点，每一节设横杆吊大线坠作中心线，用水平尺杆找圆周。
控制桩径偏差在+50mm～-50mm内。
（4）护壁应在当日连续施工完毕，模板拆除宜在24h后进行。
拆模后，对蜂窝、漏水、漏泥、露筋处及时用早强砼修补。
5.5灌注桩身混凝土
5.5.1原材料的选择及配合比
人工挖孔桩在富水地质条件下应根据成孔后实际情况确定采取干灌或水下混凝土施工，然后试验人员根据确定的混凝土施工方案对混凝土原材进行比选确定。
对选定的施工配合比使用时应随原材料变化及时调整，并根据不同浇注工艺调节配合比坍落度和初凝时间。
5.5.2安装钢筋笼及声测管
（1）施工要点。
1）人工挖孔桩的钢筋笼制作、运输和安装过程中，应防止变形。
2）钢筋笼主筋混凝土保护层厚度不宜小于70mm。
保护层厚度可采用预制混凝土垫块或铁垫件，绑扎或焊接在钢筋笼外侧的设计位置上。
3）吊放钢筋笼入孔时，不得碰撞孔壁，灌注混凝土时，应在钢筋笼四周不同高度设置定位钢筋校正设计标高并固定钢筋笼位置。
4）钢筋笼过长需分段接驳者，其接驳焊缝及接头数量应符合国标GB50204-92的要求。
5）钢筋笼制作的允许偏差，参照挖孔桩施工允许偏差表。
6）根据设计要求进行声测管的安装，钢管接长时应保证管内接头处无焊渣，管内及管底无异物，在检测前管口应高于桩顶且封闭处理。
5.5.3灌筑方法及振捣措施
（1）桩身混凝土要从桩底到桩顶标高一次完成。
如遇停电等特殊原因，必须留施工缝时，可在混凝土面周围加插适量的短钢筋。
在灌筑新的混凝土前，缝面必须清理干净，不得有积水和隔离物质。
（2）灌筑桩身混凝土，必须用溜槽及串筒离混凝土面2m以内，不准在井口抛铲或倒车斜料，以免混凝土离析，影响混凝土整体强度。
（3）在灌筑混凝土过程中，注意防止地下水进入，不得有超过50mm厚的积水层，否则，应设法把混凝土表面积水层用导管吸干，才能灌筑混凝土。
如渗水量过大（>1m3/H）时，应按水下混凝土规程施工。
（4）混凝土边浇边插实，采用插入式振动器和人工插实相结合的方法，以保证混凝土的密实度。
（5）在灌筑桩身混凝土时，相邻10m范围内的挖孔作业应停止，并不得在孔底留人。
（6）灌筑桩身混凝土时，应留置试块，每根桩不得少于1组（3件），及时提出试验报告。
（7）灌筑方法一般采用拌合机就地浇筑或泵送混凝土入孔成桩。
5.5.4施工养护
桩基混凝土灌筑结束，应进行关水养护至规定时间。
在桩头强度未到5MPa时不得碾压、扰动，以免桩头损坏。
6.劳动组织
6.1劳动力组织方式：
采用架子队下的专业班组作业管理模式。
6.2施工人员应根据现场施工条件和工程进度计划要求，合理安排人员配置，见表1。
表1每个作业点人员配备表
负责人
1人
技术主管
1人
专兼职安全员
1人
工班长
1人
开挖人员
2～3人
起吊提升人员
1人
辅助作业人员
2～5人
技术、质检、测量试验人员
3～4人
其中技术主管、专兼职安全员必须由施工企业正式工担任。
7.材料要求
所有混凝土原材料进场后应经试验检验符合设计文件和相关施工规范要求后方可使用。
试验人员要对每车混凝土工作性能及质量状况进行检查判断，不符合要求禁止使用，防止因混凝土离析、假凝等原因造成混凝土质量缺陷。
8.机具设备配备
每个作业点主要机械设备配置表见表2。
表2每个作业点主要机械设备配置表
提升卷扬机1台
风钻1台
通风设备1台
渣料装运设备1台
抽水设备1台
9.质量控制与检验
9.1质量控制
9.1.1挖孔达到设计深度，必须核实地质情况。
孔底应平整、无松渣、淤泥、沉淀、或扰动过的软层。
9.1.2孔径、孔深不得小于设计值，孔形应符合设计要求。
9.2质量检验
9.2.1挖孔桩挖孔允许偏差和检验方法见表3。
表3挖孔桩挖孔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
测量检查
2
倾斜度
0.5%
测量和超声波检查
9.2.2钢筋笼和桩基允许偏差和检验方法，见表1。
表4钢筋笼和桩基允许偏差和检验方法
项目
桩径允许
偏差（mm）
垂直度
偏差
桩位
允许偏差（mm）
允许偏差（mm）
检验方法
钢筋笼主筋间距
±10
尺量检验
钢筋笼箍筋间距
±20
尺量检验
钢筋笼直径
±10
尺量检验
钢筋笼长度
±100
尺量检验
现浇混凝土
-50
0.5%
尺量检验
9.2.3桩身质量
在人工挖孔桩成桩且混凝土强度达到桩基检测要求后，需由业主委派的第三方检测单位对桩基质量进行评定。
一般采取超声波声测管法进行检测，如为Ⅰ、Ⅱ类桩基为合格，如为Ⅲ类桩基时则需进行钻芯取样确认，存在问题后应进行处理。
10.安全及环保要求
10.1安全要求
（1）挖孔桩施工组织和管理应符合国家、地方或行业安全管理规定，符合公司管理要求。
（2）对相关人员进行专业培训和技术交底，熟悉操作规程和质量安全标准。
（3）挖孔桩施工方案必须按程序组织专家评审，制定完善应急预案和不良水文地质条件、特殊环境条件下的技术方法和措施。
（4）人工挖孔，对孔壁的稳定及吊具设备等应经常检查孔顶出土机具应有专人管理，并设置高出地面的围档孔口不得堆积土渣及工具。
作业人员的出入，应设常备的梯子。
夜间作业应悬挂示警红灯。
挖孔作业暂停时，孔口应设置罩盖及标志。
（5）所用电器设备，必须装设漏电保护装置，孔内照明应使用36V电压的灯具；起吊设备必须有限位器、防脱钩器等装置。
（6）孔内挖土人员的头顶部位应设置护盖。
取土吊斗升降时，挖土人员应在护盖下面工作；相邻两孔中，一孔进行浇注混凝土作业时，另一孔的挖孔人员应停止作业，撤出井孔。
（7）人工挖孔，除应经常检查孔内的气体情况外．还要遵守下列规定：
①挖孔人员下孔作业前，应先鼓风机将孔内空气排出更换；
②二氧化碳气体含量超过0.3%时，应采取通风措施。
对含量虽不超过规定，但作业人员有呼吸不适感觉时，亦应采取通风或换班作业等措施；
③空气污染超过三级标准浓度值时，如没有安全可靠的措施不得采取人工挖孔作业。
（8）人工挖孔超过10m深，应采用机械通风，并必须有足够保证安全的支护设施及常备的安全梯道。
人工挖孔最深不得超过15m。
（9）挖孔桩需要嵌岩或孔内有岩层需要爆破时，应采取浅眼爆破法，严格控制炸药用量，并按爆破安全规程的规定，一丝不苟地组织好爆破作业。
（10）人工挖桩孔采用混凝土护壁时，每挖深ｌm（土质不好还应适当减少），应立即浇筑护壁，护壁厚度不小于10cm。
（11）成孔作业完成后，人工清孔验孔要先放安全防护笼．笼距孔底不得大于1m。
（12）人工挖孔采用混凝土护壁时，应对护壁进行验收，第一圈护壁要做成沿口圈，沿口宽度要大于护壁外径300mm，沿口处要高出地面１00mm以上，孔内护壁应满足强度要求，孔底末端护壁应有可靠防滑壁措施。
（13）在较好土层，人工挖扩孔可不采用混凝土护壁时，必须使用工具式的安全防护笼进行施工。
防护笼每节长度不超过2m，防护笼总长度要达到扩孔交界处，孔口必须做沿口混凝土护圈。
（14）挖出的土方应随出随运，暂时不能运走的，应堆放在孔口边1m以外处，且堆土高度不得超过1m。
（15）凡孔内有人作业时,3m以内不得有机动车辆行驶或停放。
（16）孔内人员作业时，孔上必须有监护人员，并要随时与孔下人员保待联系，不得擅自撤离岗位。
孔上监护工作人员应随时注意孔壁变化及孔底施工情况，发规异常时，应立即协助孔内人员撤离，并向有关人员汇报发现的真实情况。
10.2环保要求
（1）施工中产生的废液应先通过沉淀池处理后再排入再按环保部门指定排放。
（2）施工中产生的废碴应用汽车运输至指定弃土场倾倒，运输过程中覆盖防止扬尘。
弃土场按照要求进行培土、植草绿化，并做好挡护工程和防、排水措施。
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