人工挖孔灌注桩专项施工方案.docx
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人工挖孔灌注桩专项施工方案
第一章编制依据
1.1、编制说明
本方案适用于省道S303德江县城至共和港口公路改造工程一标项目部桥梁桩基施工。
内容主要包括人员配备、机械设备配置、工期安排、材料供应、桩基开挖工艺、钢筋笼制安、混凝土浇筑、质量控制、安全保证等。
1.2、编制依据
1.1、省道S303德江县城至共和港口公路改造工程《两阶段施工图设计》
1.2、《公路桥涵施工技术规范》（JTG/TF50-2011）
1.3、《公路工程质量检验评定标准》（JTGF80/1-2004）
1.4、《公路工程施工安全技术规程》（JTJ076-95）
1.5、《钢筋焊接及验收规范》（JTJ18-96）；
1.6、《施工现场临时用电安全技术规范》（JGJ46-2005）
1.7、《公路路基设计规范（》JTGD30—2004）
1.8、《爆破安全规程》（GB6722-2003）
第二章工程概况
2.1、项目简介
拟建的省道S303德江县城至共和港口二级公路，属德江县“十二五”路网规划中“四纵”之一“长堡—共和—曾家坝—德江县城”中的一段，起点位于德江县城城南大道（省道S303线K153+100处），沿西南方向布线，经德江县城南规划新区、罗家寨、毛庄头、文价堡、设打磨娅隧道至寒棚岭，经曾家坝、牛比溪、共和乡，在共和乡设共和隧道，出隧道至共和港口顺接省道S303线，止于德江县共和港口（S303线K128+250处），路线全长17.375公里。
本合同段起点桩号为K4+640,终点桩号为K17+375.447,路线长度为12.735447km，全线按二级公路标准建设，设计速度采用60km/h,路基宽度12m，汽车荷载采用公路—I级。
全线共有大桥2346.5m/8座、中桥80m/1座。
桩基为端承桩，主要工程量为：
C25水下混凝土7667.8m³，钢筋590t。
各桥桩基直径、根数和总长详见表2.1.1。
全线桥梁桩基数量一览表表2.1.1
序号
桩径（m）
桩长（m）
全桥合计
黄瓜塘大桥
漆毛坝大桥
曾家坝大桥
窑后头大桥
拖船垭中桥
拖船垭大桥
牛比溪大桥
三里场大桥
流渡河大桥
根数
总长
根数
总长
根数
总长
根数
总长
根数
总长
根数
总长
根数
总长
根数
总长
根数
总长
1
1.2
10
160
2
1.5
8
152
6
108
3
1.6
4
80
30
606
4
96
4
1.7
8
140
2
54
5
1.8
10
200
18
370
4
96
2
30
6
90
6
1.9
2
40
4
72
8
2.1
2
44
2
50
9
2.2
4
76
4
80
11
2.4
4
76
6
114
2
38
4
68
6
160
合计
根数
12
22
54
24
2
8
6
12
12
152
总长
224
432
1090
470
54
152
98
250
230
3000
2.2、地形、地貌
项目区属亚热带季风性湿润气候，气候特点主要表现为垂直差异显著，全年平均气温在13℃～17℃，年降雨量1127～1253毫米，无霜期达295天。
项目区位于贵州东北部黔北山区高原之南，乌江中下游的德江县，地处大娄山脉与武陵山脉接壤部分，沿线地形起伏较大，总体为西高东低，山峦重叠。
谷岭相间，沟谷深切，地形较陡，自然坡度大，为典型的山岭重丘区地形，可分为构造剥蚀侵蚀丘陵地貌区和构造剥蚀侵蚀低山地貌区。
2.3、地质、地震
项目区主要地层有三叠系、二叠系、志留系、奥陶系、寒武系，区内经历了多次复杂的构造运动，不同时期、不同方向、不同规模和不同性质的构造形迹广泛发育，各种断裂构造的力学性质具有多次活动的特征，反映了长期反复活动的区域构造背景。
项目区内第四系地层岩性主要为残坡积层，主要有坡残积黏性土；第四系全新统冲洪积层，主要为一般黏性土、砂类土、卵砾石类土。
区域内经受多期地质构造运动，地层复杂多变，伴随断裂构造带发育，褶皱常见，规模大小不一，在构造应力的作用下，本路段岩
层变形破坏强烈，由岩层褶皱、断裂派生出来的各级节理裂隙十分发育，沿裂隙侵入的铁质膜、方解石脉、石英脉也很发育。
据《中国地震烈度区划图（GB18306-2001）》，德江县地震动峰值加速度为0.05g，反映谱特征周期为0.35s，对应的地震基本裂度小于等于Ⅵ度，桥梁、隧道等构筑物相关规定进行抗震设计。
2.4、水文、气象
项目区内地表水不发育。
境内地表径流流量随季节变化显著，年际间丰、平、枯交替明显。
受自然气候、地形地貌、地理条件和地质构造的影响，地表水发育，分布有大量山区溪流型沟谷。
小溪流多呈树枝状发育，多为“U”形沟，溪水流量受雨水控制明显，暴涨暴跌；雨季水量大，水位高，遇强降雨常伴生洪水，枯水季节水量一般较小，旱季系流水近于干枯。
项目区属乌江水系，主要河流有流渡河等。
第三章施工准备
3.1图纸审核
桩基工程施工前，工程部组织各工区技术人员对桥梁施工图纸进行了审核，对各桩基标高、直径和工程量仔细计算，并将发现的问题向设计代表提出。
3.2护壁厚度验算
根据地质情况和桩基长度，工程部技术人员通过反复计算，合理确定锁口和护壁的混凝土等级、配筋等参数，在确保施工安全的前提下，做到经济合理。
护壁厚度一般由地下最深段护壁所承受的土压力及地下水的侧压力确定，地面上施工堆载产生的侧压力的影响可不计。
圆孔护壁厚度可按下式计算：
t≥kPd/2fc
式中：
t：
护壁厚度；
p：
土及地下水对护壁的最大压力，kPa；
d：
挖孔桩桩基直径，m；
fc：
混凝土轴心抗压强度设计值，kPa；
k：
安全系数，取1.65。
对于粘性土，有地下水情况，P按下式计算：
p=γH*tg2〔45°－（φ/2）〕-4c*tg〔45°－（φ/2）〕+（H－h）*（γ-γw）*tg〔45°－（φ/2）〕+（H-h）γw
式中：
γ：
土的容重，kN/m3；
γw：
水的容重，kN/m3；
H：
挖孔桩护壁深度，m；
h：
地面至地下水位深度，m；
φ：
土的内摩擦角。
C：
土的粘聚力KPa
本项目最大桩长为三里场大桥4#墩，桩长40m，桩径为2.4m。
根据工程地质勘查报告，桥梁桩基区黏土厚度为3~5m，内摩擦角取20°，粘聚力C=50KPa。
地面至地下水位深度取10m。
护壁采用C25混凝土，fc=11.9MPa。
粉质粘土重度γ=20KN/m³，水的重度γ=9.8KN/m³。
据此计算：
t≥
=0.13m
根据结果，护壁混凝土厚度可取15cm，并配置φ8钢筋，可确保安全。
3.3技术交底
桩基施工前，由工程部向工区技术人员进行桩基施工技术交底。
各工区再向工人班组进行技术交底，学习图纸及有关施工规范,掌握施工顺序，保证工作质量和安全生产的技术措施落实到人。
3.4场地平整
桩基施工前，先开挖承台基坑，根据地质条件，确定合理的边坡坡率。
根据《公路路基设计规范》（JTGD30—2004），对于土质边坡，当边坡高度不大于20m时，边坡坡率不宜陡于表3.4.1规定。
土质边坡坡率表3.4.1
土的类别
边坡坡率
粘土、粉质粘土、塑性指数大于3的粉土
1:
1
中密以上的中砂、粗砂、砾砂
1:
1.5
卵石土、碎石土、圆砾土、角砾土
胶结和密实
1:
0.75
中密
1:
1
对于岩质边坡，当边坡坡度不大于30m时，边坡坡率可按表3.4.2确定。
岩质边坡坡率表3.4.2
边坡岩体类型
风化程度
边坡坡率
H﹤15m
15m≤H﹤30m
I类
未风化、微风化
1:
0.1~1:
0.3
1:
0.1~1:
0.3
弱风化
1:
0.1~1:
0.3
1:
0.3~1:
0.5
II类
未风化、微风化
1:
0.1~1:
0.3
1:
0.3~1:
0.5
弱风化
1:
0.3~1:
0.5
1:
0.5~1:
0.75
III类
未风化、微风化
1:
0.3~1:
0.5
-
弱风化
1:
0.5~1:
0.75
-
IV类
弱风化
1:
0.5~1:
1
-
强风化
1:
0.75~1:
1
-
3.5人员配置
主要管理人员一览表表3.5.1
序号
职务/工种
姓名
备注
1
项目经理
海晓波
总负责人
2
总工程师
刘峰
技术总负责
3
常务副经理
陈照立
生产总负责
4
一工区工区长
赵友林
现场施工负责人
5
二工区工区长
任庆胜
现场施工负责人
6
三工区工区长
刘翔
现场施工负责人
7
试验工程师
刘近怀
试验负责人
8
测量工程师
刘晓来
测量负责人
9
质检工程师
周平辉
质量负责人
10
安全工程师
杜胜
安全负责人
3.6机械设备配置
机械设备配置一览表表3.6.1
序号
名称
型号规格
单位
数量
合计
黄瓜塘大桥
漆毛坝大桥
曾家坝大桥
窑后头大桥
拖船垭中桥
拖船垭大桥
牛比溪大桥
三里场大桥
流渡河大桥
1
3m³空压机
W-3/5-D
台
2
3
12
3
1
2
1
3
2
29
2
电动提升机
ZX300
台
4
6
24
6
1
4
2
6
4
57
3
潜水泵
200QJ20-40/3
台
4
6
10
3
1
2
2
6
4
38
4
电焊机
BX1-315
台
1
1
3
1
1
1
1
2
2
13
5
插入式振捣棒
ZN50
台
1
1
1
1
1
1
1
1
1
9
6
施工照明用灯
\
个
2
2
4
1
1
1
1
2
2
16
3.7施工用电
工程部以施工进度计划为依据，合理配置施工机械设备，据此计算出各桥施工用电负荷，并选择容量满足要求的变压器。
各桥变压器布置详见表3.7.1。
变压器布置一览表表3.7.1
序号
变压器规格
变压器位置
接入线长度（估计m）
用途
KV·A
1
200
K7+320右侧30m
175
黄瓜塘大桥
2
400
K8+720左侧40m
190
漆毛坝大桥
3
800
K9+680左侧20m
125
曾家坝大桥施工
4
250
K10+380右侧60m
50
窑后头大桥、拖船垭中桥
5
250
K11+060右侧20m
55
拖船垭大桥、牛比溪大桥
6
400
K13+970右侧50m
\
三里场大桥、流渡河大桥
施工用电从当地10KV电网接入，由于工程量大，费用高，拉通不易。
前期桩基施工用电采用发电机发电，以满足施工需要。
3.8材料供应计划
根据施工进度计划，合理供应材料。
桩基施工前期的材料需求主要是护壁用水泥、地材和钢筋，其他包括炸药等民爆物品、柴油等，由各工区编制材料需求量计划报物装部。
第四章施工进度计划
根据水文地质情况调查，当地汛期为每年4月份开始，因此，本项目部计划在2014年4月份之前将全线所有受汛期涨水影响的桩基全部施工完成，其他桩基可适当延后。
施工工期详见《桩基施工进度计划》
任务名称
工期
开始时间
完成时间
2013年12月
2014年1月
2014年2月
2014年3月
2014年4月
2014年5月
2014年6月
基础施工
183个工作日
2013年12月10日
2014年6月10日
黄瓜塘大桥
80个工作日
2014年1月22日
2014年4月11日
漆毛坝大桥
90个工作日
2014年1月31日
2014年4月30日
曾家坝大桥
140个工作日
2013年12月10日
2014年4月28日
窑后头大桥
80个工作日
2014年1月23日
2014年4月12日
拖船垭中桥
54个工作日
2014年2月15日
2014年4月9日
拖船垭大桥
111个工作日
2014年2月7日
2014年5月28日
牛比溪大桥
99个工作日
2014年1月23日
2014年5月1日
三里场大桥
130个工作日
2014年2月1日
2014年6月10日
流渡河大桥
100个工作日
2014年1月22日
2014年5月1日
第五章施工工艺
5.1工艺流程图
人工挖孔桩工艺流程图
5.2测量放样
承台基坑开挖至桩顶设计标高后，由测量人员采用全站仪极坐标法放出桩基中心，并对照施工图采用钢尺复测桩心距，确定无误后，埋设中心桩。
高程放样采用精密水准仪水准法结合水准仪钢尺量距法。
5.3锁口施工
为防止下雨时地表水的渗入和土、石等杂物落入孔内伤人。
桩基开挖第一节后应施作锁口。
锁口高出地面30~50cm，采用C25混凝土浇筑，内设φ8钢筋网，以增加孔口稳定性（详见附图一）。
锁口上预埋2根Φ18钢筋，伸出锁口顶面20cm，端头设弯钩，用来悬挂施工人员上下的软梯。
锁口施工完后，测量人员对桩中心复核后，用十字钉将桩中心引至锁口上，用以在施工过程中复核桩中心位置和垂直度。
5.4开挖
根据本工程地质情况，开挖土质地层时，采用羊镐、铁揪等工具人工开挖。
对于强风化岩层，则采用风镐破碎。
对于中、弱风化岩层等使用风镐开挖困难的地层，应采用钻眼爆破施工。
爆破施工应采用机械钻孔，浅眼爆破法，对于软岩石炮眼深度不超过0.8m，对于硬岩石炮眼深度不超过0.5m。
严格控制炸药用量，以震松为主，一般中间炮眼装药1/2节，边眼装药1/3节～1/4节。
炮眼附近应加强支撑和护壁，防止震塌孔壁。
使用电雷管引爆必须打眼放炮，严禁裸露药包。
当进入倾斜岩层时，桩底应凿成水平状或台阶形。
并合理确定炮眼数目、位置和斜插方向，中间一组集中掏心，四周斜插挖边。
孔内出渣采用人工孔底装渣，自动提升架提升出孔的方式。
石渣吊出后，渣料应顺孔桩平台水平外弃，如果施工场地允许，可先用挖机在桩基施工场地附近挖一处弃渣坑集中堆渣，不得随意倾倒。
提升架配重采用袋装石子，重量不小于0.6t。
在使用过程中必须经常检查钢丝绳磨损情况，如有损坏，必须立即更换，以保证施工安全。
开挖过程中要经常检查护桩位置和桩孔孔径、倾斜度。
每日填写挖孔记录，详细记录每天进尺深度和地质情况。
5.5护壁浇筑
桩基必须挖一节，浇筑一节护壁，严禁只挖不及时浇筑护壁的冒险作业。
当地质情况良好时，可每米施作一节护壁，对软弱地层、涌水、涌沙地层，护壁可减少为0.3~0.5m一节。
护壁采用C25钢筋砼结构，内设φ8钢筋网@120/140。
结构形式为内齿式，下口直径比上口直径大5cm，且上口直径不得小于设计桩径。
根据3.2节计算结果，护壁厚度为15cm。
因此，桩孔开挖直径应比设计桩径大30~40cm。
上下层护壁间要保证有5~10cm的搭接长度。
桩孔较深，土质较差，出水量较大或遇流砂等情况时，宜采用就地灌注混凝土护壁。
护壁过程中，经常检查桩孔尺寸，平面位置和竖轴线倾斜情况，如有偏差，应及时调整（护壁后孔径不小于设计桩径，倾斜度不大于0.5%）。
5.6钢筋笼制作和安装
桩基钢筋笼制作统一在钢筋加工场下料，应根据钢筋笼长度合理下料，尽量减少废料。
运至施工现场后加工成型，先制作摆放相应的加劲筋，根据主筋布置间距在加劲筋上做好明显标记。
然后按设计的根数布置主筋。
排列好后按规定间距将主筋焊于加劲筋上，主筋焊接采取双面搭接焊，焊接质量必须符合《钢筋焊接及验收规程》（JGJ18-96）和图纸要求，螺旋筋根据施工图纸进行绑扎。
钢筋绑扎完成经监理工程师检验合格并签字后开始安装。
钢筋笼安装用25T汽车吊起吊，当钢筋笼需要加长时，每下一节即用钢管或型钢将钢筋笼固定于孔口，再用吊机吊另一节进行对接，段间接头用帮条焊焊接。
在钢筋笼外侧绑扎砼垫块以保证保护层的厚度。
吊放钢筋笼入桩孔时，始终保持钢筋笼居中均匀下落。
钢筋笼吊装到位后，采用三根钢筋吊杆将钢筋笼吊挂并固定于锁口上。
5.7埋设声测管
根据设计图纸，声测管采用φ57无缝钢管，每节长10m，节与节之间采用φ70无缝钢管套丝连接。
连接处应确保紧密，不漏水。
声测管由桩基箍筋绑扎固定，声测管接头及下端应封闭好，顶部用木塞封闭，防止浇筑混凝土时堵塞管道。
管口应高出桩顶300mm，且各声测管管口高度应一致。
保证声测管在成桩后相互平行。
在破桩头时应保护好声测管，防止声测管被破坏
5.8混凝土浇筑
桩基混凝土采用拌和站集中拌制，混凝土罐车运至施工现场。
试验室必须对水泥、粉煤灰、碎石、砂及外加剂等进行抽样试验，不合格的材料不准运进场。
浇注前应检查孔底沉渣厚度，符合规范及设计要求后方可浇注混凝土。
5.8.1水下混凝土浇筑
当地下水上升速度大于6mm/min时，应按灌注水下砼的工艺进行浇筑。
采用导管法灌注，导管采用直径为φ250mm或φ300mm卡扣式导管，导管初次使用前要进行水密性试验，合格后方可投入使用，严禁用气密法试验。
导管单节长度2.5m，并设置一节长度0.5~0.8m的导管安装在最上节，便于导管安拆。
浇筑前应根据下式计算出首批混凝土必须满足导管埋置深度≥1.0m的方量。
V=πD2（H1+H2）/4+πd2h1/4（式5.8.1）
式中：
V-灌注首批混凝土所需数量（m3）；
D-桩孔直径（m）；
H1-桩孔底至导管底端间距（m）；
H2-导管初次埋置深度（m）；
d-导管内径（m）；
h1-桩孔内混凝土达到埋置深度时，导管内混凝土柱平衡导管外压力所需的高度（m）；h1=Hw*γw/γc，式中Hw指桩孔内水或泥浆的深度（m），γw指桩孔内水或泥浆的重度（kN/m3）,γc指混凝土的重度，取24kN/m3。
在浇筑过程中，应详细填写混凝土浇筑记录表。
每次拔管前必须用测绳测出混凝土浇筑深度和导管长度，据此计算出导管埋置深度，并控制在2~6m。
导管提升应确保垂直、缓慢，以防碰撞钢筋笼或将导管拔出混凝土面，严禁盲目拔管。
同时注意尽量保持导管在桩基中心，避免导管接头处挂在钢筋笼上，导致卡管。
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，应降低浇注速度，当混凝土升至钢筋笼底口4.0m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。
混凝土灌注顶面标高一般控制在高于设计标高50cm以上。
整桩混凝土浇注应快速、连续，以保证桩头质量。
混凝土浇注结束后，可用木棍插入混凝土内检查浮浆厚度，确保桩顶以下无浮浆。
并及时填写混凝土浇注纪录。
5.8.2干孔混凝土灌注
地下水上升速度小于6mm/min时，可采用常规灌注方法。
采用串筒引导混凝土自由下落，串筒应对准孔中心。
在灌注前抽干孔内积水，孔底积水深度不宜超过5cm，并及时灌注混凝土。
灌注速度应尽可能加快，使砼对孔壁的压力尽快地大于渗水压力，防水渗入孔内。
桩顶以下3m至桩底的混凝土可依靠混凝土的自由坠落和重量自行捣实，在此以上的混凝土应以振捣器捣实。
第六章质量控制措施
6.1原材料
水泥质量控制：
水泥进场要有合格证书、质检报告，使用前必须进行抽检试验。
水：
拌合用水需经化验检测，水质良好，方可用于混凝土施工。
砂石质量控制：
砂石料质量符合现行《公路工程桥涵施工技术规范》JTG/TF50-2011，进场时需进行抽样自检试验及驻地办抽样检验合格后，方可使用。
外加剂质量控制：
混凝土使用的外加剂均应多次试配，效果稳定后才可确定品牌和掺量。
钢筋质量控制：
钢筋进场要具有出厂质量证明书和试验报告单，进场时检查其外观和标志，并根据国家标准的规定对不同的钢种、等级、牌号、规格及生产厂家分批抽取进行力学性能检验，经检验合格后方可使用。
设立专门的混凝土质量控制机构，制定制度，加强对原材料进场的监督与控制，严禁一切未经检验或未经批准的不合格原材料运入工地。
6.2设备及检测仪器
测量仪器、试验设备、各种仪器仪表、计量器具按照《中华人民共和国计量法》规定进行定期或不定期的检定。
新购置的和在用的计量器具、仪器均应进行定期检定，取得合格证书后方能使用。
项目设专人负责计量工作，设立帐卡档案，仪器设备由工地中心试验室指定专人管理。
6.3钢筋工程
钢筋在库存过程中要防止锈蚀、污染和避免压弯，装卸钢筋时不得从高处抛掷。
钢筋（含成型钢筋）要按厂名、炉批号、规格、状态等分类堆积标识。
钢筋在加工前要调直，并符合下列规定：
钢筋表面的油渍、漆污、水泥浆和用锤敲击能剥落的浮皮、铁锈等均要清除干净，加工后的钢筋，表面不得有削弱钢筋截面的伤痕。
焊接接头位置及个数均按设计及规范要求严格执行，并在外观检查合格后按规定进行取样检验，经检验合格后方可投入使用。
钢筋焊接采用双面焊时，搭接长度不小于5d，单面焊搭接长度不小于10d。
焊接时须对焊接部分进行弯曲保障钢筋连接后其轴线保持一致。
施焊后的接头焊渣要清除干净，焊缝表面应平整，不得有凹陷或焊瘤，焊缝接头区域不得有肉眼可见的焊纹。
焊接质量标准为：
焊缝宽度≥0.8d，焊缝深度≥0.3d，咬边深度允许0.5mm，在长度2d焊缝表面上的气孔允许为2个，夹渣面积允许6mm2。
6.4混凝土工程
砼拌和前，要测定砂、石含水率，并根据测试结果、环境条件、工作性能等要求，根据已批配合比及时调整施工配合比，并严格按照调整后的施工配合比准确称量混凝土原材料，其最大允许偏差要符合下列规定（按重量计）：
胶凝材料（水泥、矿物掺和料等）为±1％；粗、细骨料为±2％；外加剂、拌合用水为±1％。
混凝土原材料计量后，先向搅拌机投入细骨料、水泥和矿物掺和料，搅拌均匀后加水并将其搅拌成砂浆，再向搅拌机投入粗骨料，充分搅拌后再投入外加剂，并搅拌均匀。
要根据具体情况制定严格的投放制定，并对投放时间、地点、数量的核准等做出具体的规定。
砼拌制过程中，要对砼拌和物的坍落度进行测定，测定值符合理论配合比的要求。
混凝土采用砼罐车进行运输。
混凝土罐车的运输能力适应混凝土凝结速度和浇筑速度的需要，保证浇筑过程连续进行。
采用混凝土罐车运送已搅拌好的混凝土时，运输过程中要以2～4r/min的转速搅动。
当罐车到达浇筑现场时，要高速
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