黄金湾大桥人工挖孔桩专项施工方案.docx

1、黄金湾大桥人工挖孔桩专项施工方案国道G352习水杨柳庄至方家坝段公路改扩建工程（主线：K0+000K3+921.205、连接线：K0+000K1+468.641）（全长5.39km）黄金湾大桥挖孔桩作业指导书中国中铁编 制：审 核：编制单位：中铁港航局第三工程有限公司G352改建工程项目经理部编制日期：二一四年五月二十日 目 录1 编制依据 12 工程概述 12.1 工程概况 12.2 工程地质 13 主要施工方法 13.1 施工准备 23.2 挖孔桩施工工艺 13.3 挖孔桩施工方法 33.3.1 挖孔前施工准备 33.3.2 孔桩开挖 43.3.4 护壁施工 63.3.5 钢筋笼制作安装

2、83.3.6 桩身混凝土灌注 93.3.7 桩基检测 94 质量进度控制措施 104.1 质量标准 104.2 质量保证措施 104.3 技术保证措施 104.4 主要机械设备 114.5 劳动组织 115 施工安全技术措施 116 危险因素及防范措施 166.1 重大危险源的识别 166.2 对重大危险源的评价 166.2.1 高处坠落 166.2.2 机械伤害 176.2.3 物体打击 176.2.4 坍塌 176.2.5 触电 176.2.6 窒息中毒 176.3 安全防范措施 176.3.1 危险源的综合预防、控制措施 176.3.2 六个重大危险源的具体预防措施 187 环境保护与水

3、土保持措施 217.1 自然及生态环境保护措施 217.2 水资源环境保护和水土保持措施 217.3 大气环境、噪音及粉尘的防治措施 217.4 固体废弃物防治措施 228 应急救援预案 228.1 抢险应急组织安排及工作流程 228.2 突发事件应急准备 238.2.1 成立抢险领导小组，明确责任分工 238.2.2 组建抢险队，进行应急知识教育培训 238.2.3 进行应急演练，提高应急救援能力 238.2.4 紧急情况发生和上报程序 238.3 突发事件分析及应急措施 248.3.1 挖孔桩施工阶段防淹措施 248.3.2 挖孔桩防止变形、坍孔措施 248.3.3 安全用电 248.3.

4、4 井下作业人员昏阙的处理 251 编制依据(1) 两阶段施工图设计第三册第一分册黄金湾大桥施工设计图；(2) 两阶段施工图设计第六册路线工程地质勘测报告；(3) 桥涵施工技术规范JTG/T F50-2011；(4) 安全技术规范和临时用电规范。2 工程概述2.1 工程概况黄金湾大桥为线路于K2+084处跨越一处山沟，根据上阶段桥型推荐方案，桥梁采用等跨布置，上部结构采用预应力砼（后张）T梁，先简支后连续，桥型跨径组合为（3x30+4x30）m，全桥共分为2联，其中第一联第2号墩以及第二联第5号桥墩设计采用墩梁固结形式以增强结构稳定性。下部结构桥台采用U型桥台，桥墩除第4,5号桥墩墩采用薄壁实

5、体墩外均采用钢筋混凝土柱式墩，墩台基础均采用桩基础。桥梁起点桩号为K1+935，终点桩号为K2+159，桥梁全长为224m。桥梁纵面位于3%的下坡路段，平面分别位于直线（起始桩号：K1+935，终止桩号：K2+150.202）和圆曲线（起始桩号：K2+150.202，终止桩号：K2+159，半径：900m，左偏）上，桥面横坡为双向2%，墩台均径向布置。下部构造：0号台，7号台均采用U型桥台，0#台桥台基础采用C30钢筋混凝土桩基础，桩径1.5m：7#台桥台采用C25片石砼分离式扩大基础。全桥桩基：0号台桩径1.5m/6根，桩长30m； 1号墩桩径2m/2根，桩长16m；2号墩桩径2m/2根，桩

6、长18m；3号墩桩径2m/2根，桩长17m；4号墩桩径1.6m/4根，桩长21m；5号墩桩径1.6m/4根，桩长15m。6号墩桩径2m，桩长18m。全桥共计22根，其中4#墩，5#墩孔桩采用钻孔桩施工，其余孔桩暂定人工挖孔施工。2.2 工程地质桥区属构造剥蚀低山沟谷地貌。沿桥轴线，断面呈不对称V形，最高海拔410m，最低海拔310m，相对高差100m。桥台两岸及沟谷覆盖残坡积碎石土、崩塌块石土、漂石土，植被为季节性农作物。根据桥位区地勘钻孔资料，结合岩土物理力学实验指标，至上而下各岩土层分布特征及性质描述如下：残坡积层碎石土：紫红色，结构松散，碎石成分为中至强风化泥岩、砂岩，含量60-70%，

7、厚0.7-1.1m。普通土级，主要分布于2,3,4#桥墩。卵石土：杂色，结构松散，厚1-3m。普通土级，主要分布于4#桥墩。块石土：紫红色，成分为中至强风化泥岩、砂岩及粉质粘土，粒径3-100cm，块石含量50-60%，结构松散，为崩塌堆积层，厚1.9-2.7m。主要分布于5、6#桥墩。强风化层：紫红色，碎裂结构，岩体极破碎，岩芯成碎块状，矿物成分已被破坏，易钻进钻探揭露，厚3.4-6.2m，软石级。中风化层：紫红色，局部夹石英砂岩，泥质结构，薄至中厚层状构造，节理裂隙发育，岩体破碎至较破碎，岩芯成柱状、短柱状及块状。承载力高，坚石级。3 主要施工方法 根据实际地质情况与设计图图纸相关文件规定

8、，全桥共计14根孔桩均采用人工挖孔桩施工。3.1 施工准备(1) 组织施工管理人员熟悉施工图纸及场区工程水文地质条件，熟悉施工验收规程及主要施工规程，并对施工管理和操作人员作详细技术交底。(2) 测量放线。按图纸进行总体测量放线，把工程总体布局放出，对控制桩进行绑点记录，并进行认真复核，确保测量精度满足规范要求。(3) 桩基础现场接通水电，为保证桩基施工连续作业，设置发电机组。(4) 在平整好的场地上，根据已放出的控制桩将孔桩位置定出，并在四周设点控制，以便核对。(5) 准备施工必须物资。3.2 挖孔桩施工工艺同一墩台宜跳孔开挖，相邻开挖孔净距不小于3米。当桩长不一致时，应先开挖最长桩。挖孔桩

9、施工工艺流程图见下页浇注桩身混凝土及养护3.3 挖孔桩施工方法3.3.1 挖孔前施工准备施工前，平整场地，铲除松软土层并夯实，施测孔桩十字线，桩孔位置定位，设置护桩并经常检查校核。孔口四周挖排水沟，作好排水系统，及时排除地表水，搭好孔口雨棚，安装提升设备，布置好出碴道路，合理堆放材料和机具，孔口四周2m范围内不得堆放水泥杂物。孔口四周设带警示色的钢管围栏并挂密目安全网，高度宜在120cm，防止土、石、杂物及人员落入孔内。3.3.2 孔桩开挖（1）井孔开挖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

10、加深而加深。随着挖孔加深，及时安装孔底通风、照明、防护、通讯等设备，垂直运输如下：挖孔桩垂直运输示意图（2）挖孔达到设计标高后，进行孔底处理，使孔底平整、无松碴淤泥及沉碴，嵌入岩层符合设计要求，经监理工程师检查合格后应马上封底，安放钢筋笼，灌注桩身混凝土。（3）挖孔桩内强风化及部分中风化软石采用风镐凿除，中微风化岩石则采用微差控制爆破开挖。A、挖孔桩爆破施工参数如下：炮孔直径：32炮眼深度：0.50.7m以内起 爆：非电毫秒雷管炸 药：2#RJ乳胶炸药装药集中度：0.120.15kg/mB、爆破技术设计全部采用浅眼（40mm），掏槽孔成螺旋状布置，并在掏槽孔周边孔之间适当布置辅助炮孔。11中心

11、孔略深，掏槽孔和辅助孔次之，周边孔略浅。掏槽孔向中心方向略作倾斜，周边孔则应向外侧倾斜。二者均与地面夹80角。1210L/3 L/3 L/34135396070214876L= L=1.9、2.2、2.4、2.6、2.7mL=1.9、2.2、2.4、2.6、2.7m挖孔桩爆破方案为增强掏槽效果，井内采取微差爆破，起爆顺序依次为掏槽孔、辅助孔、周边孔。C、起爆网络桩井采取单井单次起爆，采用两发瞬发电雷管作为起爆源，用胶布紧缠绕包扎于集簇塑料导爆管脚线上，要求电雷管与导爆管正确连接，起爆雷管的聚能穴应逆向于导爆管轰波传播方向，确保可靠引爆。D、安全验算根据“爆破安全规程”规定，爆破震动安全距离按下

12、式计算：Q=R（V/K）1/a3式中：Q代表为允许最大段药量，kg； R为爆心距建筑物的直线距离，m； V为允许质点震速，取V=4cm/s；（以边防哨为主要防护对象） K为与地震波传播地段介质特性等有关的系数，取K=150 A为地震波衰减指数，取a=1.8 代入上式中可计算得出距爆心不同距离处的最大允许段药量见下表：距爆心不同距离处的允许最大药量表距离（m）101520253040Q（kg）238811923756481536爆破飞石控制及警戒范围：由于爆源位于井下，因此只要真正有效的做好井口防护工作，爆破飞石可以控制不逸出孔外。警戒范围为地盘红线以外50m，周围工棚里的人员要疏散到指定避炮点

13、。E、组织安排为了确保施工的有序进行，将成立一个项目经理部负责各项工作的协调，下设穿孔组、爆破组、技术组、后勤组、安全组，各组的分工如下： 穿孔组负责按审批的设计方案的设计方案要求钻眼； 爆破组负责装药、联线、起爆并协助技术组； 技术组负责孔网参数布置、爆后现场处理等一切技术指导工作； 后勤组负责火工品的验收、供应、检测、退库，并做好台帐记录；3.3.4 护壁施工为防止坍孔和保证施工的安全，根据设计要求，孔桩采用砼护壁支护，每节护壁高1m。为了便于混凝土的浇注，护壁做成锥形，上口宽20cm，下口宽15cm，护壁保护层为2cm，护壁使用C30砼。第一圈护壁要做锁口圈，锁口宽度要大于护壁外径30c

14、m，锁口处要高出地面30cm，护壁施工见下页图： 护壁钢筋构造图锁口护壁工程数量表桩径（m） 锁口（每个） 护壁（每米）N1（12)N2（12)N3（8)合计（Kg)砼（m3）N4（8)合计（Kg)砼（m3）长度（cm）根数长度（cm）根数长度（cm）根数长度（cm）根数1.5672249021062430.690.612465.019.70.951.6703252121062431.790.642622.0110.41.002829264721062436.250.773249.9112.81.22 护壁施工采取一节组合钢模板拼装而成，拆上节支下节循环周转使用，模板用U形卡连接，上下设两半圆

15、组成的钢圈顶紧不另设支撑，混凝土用强制式搅拌机拌制、吊桶运输人工浇筑，从第二节护壁模板开始上部留50mm高作浇筑口，拆模后用砼堵塞。正常温度下24h后即可拆模。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。同一水平面上的孔圈正交直径不宜大于50mm。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。孔的中轴线误差不得大于孔深的0.5%，截面尺寸必须满足设计要求。3.3.5 钢筋笼制作安装人工挖孔桩钢筋笼采用在孔外现场绑扎，采用汽车吊起吊安装。钢筋

16、笼制作与安装遵守以下页规定： 检验数量：施工单位全部检查。钢筋笼吊装采用1台25T汽车吊起吊,吊放钢筋笼入孔时，不得碰撞孔壁，灌注混凝土时应采取安设砼垫块及固定箍筋等措施固定钢筋笼位置；钢筋笼需分段连接时，其连接焊缝及接头数量要符合技术规范要求挖孔桩钢筋骨架的允许偏差和检验方法序号项 目允许偏差检验方法1钢筋骨架在承台底以下长度10mm按骨架30%抽查2钢筋骨架直径5mm3主钢筋间距20mm每构件检查两个断面4箍筋间距或螺旋筋间距10mm每构件检查510个断面注：d为钢筋直径，单位为mm。3.3.6 桩身混凝土灌注桩身混凝土采用C30砼。混凝土由搅拌运输车运输，混凝土输送泵泵送入模。在干燥无水

17、或渗水量较小的地层，可用干孔法灌注砼，当自由倾落高度超过2米时，混凝土必须通过溜槽和串筒或导管，并宜采用插入式振捣器振实。在桩上部钢筋加密部位，仍用振动棒振捣密实。为了保证桩端的砼强度，施工时要超灌一定高度的砼（2030cm），在砼达到规定的强度以后进行桩头处理。当桩孔内渗水量过大（1）时，采用水下砼灌注法，按挖孔桩水下砼灌注有关规定进行。砼浇筑12h后，采取覆盖草袋，并洒水的方法进行养护，养护时间不少于14d。3.3.7 桩基检测（1）检测管预埋，每根孔桩埋管数量均为4根管,如下图所示。声测管应采用无缝钢管制成。声测管连接保证管内光滑。声测管不得破漏，下端及接头应严格封闭，管顶在检测前应加盖

18、，以免异物入内，堵塞管道。在钢筋笼放入后焊接或固定在钢筋笼内侧主筋上。在桩身无钢筋笼的部分应制作简易钢筋支架，确保在灌注混凝土过程中不走位。声测管应在全长范围内与桩基轴心线保持平行，各管垂直度偏差不大于1%。在灌注桩身混凝土过程中，振捣器应避免直接作用在声测管上，桩身浇注完成7天后，必须清除桩头浮浆，为检测作准备。（2）检测要求受检桩基混凝土强度至少达到设计强度的70%，且不小于15Mpa(一般不少于14天)方可检测。检测必须在桩基上部构造物施工前进行。现场检测时声测管内应注满清水，作为声波耦合介质。4 质量进度控制措施4.1 质量标准人工挖孔桩允许偏差表序号项目允许偏差（mm）检验方法1钢筋

19、笼主筋间距20每构件检查510个间距箍筋间距10外径5尺量主筋保护层厚度10在承台底以下长度102护壁厚度20尺量护壁模板直径符合设计3桩位中心偏差垂直于桩基中心线50测量检查4挖孔倾斜度5吊线尺量5桩径满足设计要求尺量6桩底标高满足设计要求尺量、测量4.2 质量保证措施开工前进行定位复测，安设护桩，放置水准基点，施工期及时测量孔位和孔深，及时调整挖孔深度，做好深度记录，并严格控制孔桩尺寸。通过不同地层时要及时取样与设计核对，发现与设计不相符时，及时与监理单位和设计单位联系，进行变更设计，采取处理措施。在干燥无水或渗水量较小的地层，可用干孔法灌注砼，自由倾落高度不得超过2米时，采用插入式振捣器

20、振实。在桩上部钢筋加密部位，仍用振动棒振捣密实。为了保证桩端的砼强度，施工时要超灌一定高度的砼，在砼达到规定的强度以后进行桩头处理。当桩孔内渗水量过大（1）时，采用水下砼灌注法，按挖孔桩水下砼灌注有关规定进行。由于南方气温较高，故砼浇筑12h后，采取覆盖草袋，并洒水的方法进行养护，养护时间不少于14d。4.3 技术保证措施(1) 挖孔桩施工前，施工单位应制定详细施工方案，落实安检人员及相关制度，配备安全可靠的机械设备。 (2) 作好场地的综合规划，合理堆放材料和机具，挖孔前铺设施工用水、用电管线并保持畅通。(3) 经常检查和保护施工机具设备，保证机械设备状态完好。(4) 挖孔人员须经岗位培训合

21、格，并取得专业施工操作证后方可下井作业。(5) 本桥孔桩护壁均为C30钢筋混凝土，锁口外径大于护壁外径35cm，且须高出地面30cm。(6) 第一节护壁施作后，及时将桩位十字护桩恢复到井口护壁上，作为下部开挖时桩位检查和中心投射依据。(7) 每开挖完成一节护壁，及时绑扎钢筋，设立护壁模型，经自检合格后报主管工程师检查，合格后方可进行下道工序。(8) 当施工到一定深度发现施工现场不符合人工挖孔桩条件时，应立即改用钻（冲）孔桩施工。(9) 挖孔桩内外防排水措施：1）挖孔桩开挖时在孔桩垂直提升架上设雨伞，桩内积水采用潜水泵随挖随抽的方法。2）地下水较大时，采用注水泥水玻璃双液浆方法堵水。4.4 主要

22、机械设备人工挖孔桩施工应配备以下机械序号机械名称单位数量备注10.5t电动提升设备台8配制动器2汽车起重机台216t、25t3钢筋加工设备套24潜水泵台65鼓风机台86毒气检测仪台14.5 劳动组织项目部黄金湾大桥桥梁队根据需要成立2个挖孔桩工班，每工班设班长1名，副班长1名，技术员1名，爆破工2人，钢筋工6名，砼工6人，普工18人。5 施工安全技术措施(1) 在进行孔桩施工时要先硬化场地，场地硬化用C25砼。孔口四周应设置排水系统，及时排除地表水，孔口施工范围内必须三面设置带有警示色的钢管围栏并挂密目安全网，高度宜在1.2m，并设置醒目标志牌。 孔口防护示意图 (2) 每个桩孔必须编号，第一

23、圈护壁要做锁口圈，锁口宽度要大于护壁外径30cm，锁口处要高出地面30cm以上，孔口边不得堆弃土渣及工具；孔桩必须错开桩位间隔开挖。(3) 桩基位置处于陡坡地段时，必须先开挖施工平台，做好边坡防护和临边围拦设置后方可开挖；开挖作业应先上后下，严禁交叉作业。所有桩基施工现场的安全警示标志、操作规程、施工平面布置图等必须齐全，并设置在醒目位置。(4) 挖孔桩采用砼护壁时，应对护壁进行检查，每挖深1m（土质不好还要适当减少），要及时浇注护壁，护壁厚度应满足设计及规范要求。(5) 人工挖孔时每天上班之前必须先检查吊具设备，设备完好方可下井开挖作业。作业人员在孔内出入时应配置适用可靠的升降设备(如专用吊

24、笼等)和安全爬梯，软梯采用14圆钢，顶部与锁口连接牢固，在孔壁上埋植钢筋，用以固定中间部分。佩带安全带、安全帽，设置保险绳，做到双保险。严禁采用其它方式上下孔，挖孔作业停止时，孔口应设置罩盖将孔口盖住并设标志。施工人员上下专用吊笼示意图 (6) 起吊设备必须有限位器，防脱保险装置，起重架安装要平稳牢固，配重不小于设计要求，吊桶容量不得超过100kg，吊桶内所装土石方应低于桶口1520cm，并加盖，未经计算或现场技术人员的认可，不得随意增大，严禁人工提升；每次交接班时应对提升设备和电气进行检查。弃土装入吊桶应垂直运输，每桩孔上口安装一台提升吊架，用0.5T卷扬机提升。(7) 人工挖孔必须遵守相关

25、规定，挖孔人员下孔前应先用风机将孔内气体排换，再用气体检测仪检验孔内是否存有毒有害气体，必要时投放小动物进行活体检验，观察时间不得少于15min，并做二氧化碳等气体含量测定，如CO2含量超过0.3%时，要采取通风措施，在含量虽不超过规定的标准，但作业人员有呼吸不适的情况下应采用加大通风或换班作业等措施。(8) 人工挖孔桩穿越煤系地层时，必须加强通风，配备瓦斯检测仪，检查瓦斯浓度，当孔内的瓦斯浓度超过0.5%时，必须停止施工，撤出人员，切断电流，待进行通风处理后，由瓦斯检测员进行再次检测，证实瓦斯浓度低于规定允许浓度，确认安全后方可恢复施工。(9) 孔内应在距孔底2m处设置半圆防护板，在取土吊斗

26、升降时，挖土人员要躲避到掩体设施里，当取土吊斗安全落底或离开孔口后，方可继续作业施工，要有可靠的联络手段，时刻保持紧密联系。挖孔桩施工作业示意图(10) 相邻两孔中，一孔进行浇注混凝土时，另一孔的挖孔人员应停止作业，并撤出井孔。(11) 挖孔桩超过10m深时，应采用机械通风，风量不少于25L/s，风管口要求距离孔底2米左右，使用风镐凿岩时要加大通风风量，排除有害气体。孔内照明配备照明用的36伏低压照明灯并配防爆护罩，灯泡位置离孔底2米，不能直接放在孔底。如遇雷雨时严禁下井作业。(12) 凡在孔内有作业人员时，孔上必须有监护人员，监护人员要密切注意孔内情况，不得在孔口闲聊，不得擅离职守，孔口作业

27、人员必须将安全绳栓挂在牢固可靠的固定设施上。作业人员不得超时工作，上班前不允许喝酒，孔内严禁吸烟及使用明火。(13) 在距孔口3m以内不得有施工机具、材料和机动车辆行驶或停放，挖出的土石方要随出随运，暂时不能运走的，应堆放在孔口1.5m以外，且堆高不得超过1m。并经常检查施工用井架、吊绳、吊桶、吊勾等作业工具，发现有扭结、变形、磨损、断丝等情况，必须立即更换。(14) 孔内岩石需要爆破时，必须采用浅眼松动爆破法，现场爆破技术人员及爆破员跟班作业，严格控制用药量，严格执行“一炮三检制”，并按国家现行的爆破安全规程（GB6722-86）中的有关规定操作，在有瓦斯和煤尘爆炸危险中进行爆破作业，应具备

28、下列条件：工作面有风流，风量和风速符合特殊要求；使用的爆破器材和辅助爆破器材，应是经国家授权的检验机构检验合格，并取得矿用产品的安全标志；掘进爆破前，应对作业面内进行洒水降尘；在爆破时，作业人员必须撤离到安全地段。专职爆破员必须经专门培训，考试合格，持证上岗。爆破防护设计：(1)在孔口处架设钢管（或圆木）在上面覆盖钢筋安全网；(2)木板叠放在覆盖钢筋安全网的钢管（或圆木）上方，木板须伸出孔口护壁外缘；(3)最后覆盖铁皮叠压沙包袋。放炮后向孔内进行通风排烟，经检查孔内空气符合要求后，施工人员方可继续作业。爆破防护设计示意图(15) 电力线路采用非裸露电线架设，统一布置电力电路，在作业机械端口安装

29、漏电保护装置，严禁带电移动机械设备，对备用电源设备，由专人负责管理和操作，操作人员必须要持证上岗。(16) 在挖孔桩成孔后应及时浇灌，如未及时进行浇灌的孔桩，孔口必须设置罩盖将孔口盖住并设标志。浇灌完成后，应把所堆弃的弃土推平。 挖孔桩成孔防护示意图6 危险因素及防范措施6.1 重大危险源的识别人工挖孔桩是广泛应用于工业与民用建筑中地基处理办法，由于人工挖孔桩造价低，单桩承载力大，工期短，不依赖大型机械协助和大面积开挖等优势被很多建设单位、监理单位、施工单位认可，特别在场地狭窄，场地不平，地质复杂的，地基软弱山区进行地基处理是一种最佳的经济适用处理办法，但在人工挖孔桩中施工安全是安全管理重点，

30、人工挖孔桩是一项工程基础分部，关系到后期主体施工的进度、质量和安全，由于人工挖孔桩是地下作业，工作环境的不确定因素较多，并有可能伴有地下水、流砂、有害气体、触电、物体打击、高处坠落、护壁坍塌等不安全因素造成孔桩作业人员伤亡事故时有发生，针对施工现场人工挖孔桩存在的一些安全通病和不安全因素，确定以下6项为本项目重大危险源。(1) 高处坠落(2) 机械伤害(3) 物体打击(4) 坍塌(5) 触电(6) 窒息中毒6.2 对重大危险源的评价6.2.1 高处坠落井口没有临边围护;地面作业人员或过往人员不慎坠入桩孔中；孔内作业人员在上下孔过程中失稳坠落孔底。6.2.2 机械伤害提升机构或电动绞架发生配重不