挖孔桩施专项施工方案

1黄山至衢州高速公路（浙江段）项目土建工程挖孔桩专项施工方案中交路桥北方工程有限公司黄衢南高速公路B7合同项目经理部2007年9月14日2挖孔桩专项施工方案一、工程概况黄衢南高速公路B7合同段，起点桩号K45+400（ZK45+404），在后平坞隧道内与B6合同段终点连接，终点桩号K51+590（ZK51+560），在杨家园隧道内与B8合同段起点连接，全长6.190Km。本合同段设大桥6座，共有桩基284根，桩径为1.2米、1.5米、1.6米、1.8米以及2.0米，桩长7.2~24米不等。根据工程实际，全部采用挖孔工艺成孔。二、地质概况梅树坞大桥、大鸡坞1号、2号大桥：上部为角砾土、强风化钙质泥岩，中部为弱风化钙质泥岩，下部为微风化钙质泥岩；小鸡坞大桥、牛栏坞口1号、2号大桥：上部为含砾亚粘土、强风化钙质泥岩，中部为弱风化钙质泥岩，下部为微风化钙质泥岩。大山底大桥1号、2号大桥：上部为卵石土、强风化砂岩，中部为弱风化砂岩，下部为微风化砂岩。三、施工工艺1、施工工艺流程场地平整→放线→定桩位→挖第一节桩孔土方→支模浇筑第一节混凝土护壁→在护壁上再次测量放样→安装活动井盖、垂直运输架、起重电动葫芦或卷扬机等→第二节桩身挖土→清理桩孔四周、校核桩孔直径、垂直度→拆除上节模板、支第二节模板、浇筑第二节护壁→重复上节挖土、支模、浇筑护壁混凝土工序、循环作业至设计孔底标高→吊放钢筋笼就位→排净孔底积3水、放入导管，灌注桩芯砼至设计顶标高。2、施工准备首先进行场地平整，在墩台位置进行场地平整，平整面积根据现场情况而定，总的原则就是要保证挖孔桩施工现场的机械、材料堆放、挖出土石的运输等。然后由测量人员进行测量放样，将桩位准确测设，在桩位处先用木桩打入，木桩打入要牢固，然后在用铁钉在木桩顶部准确钉在桩位中心处。在开挖时要注意保护桩位，在第一节护壁未浇筑之前，不要扰动桩位及其附近的土，避免造成桩位偏差过大。当桩净距小于2倍桩径且小于2.5m时，要采用间隔开挖。3、第一节桩孔开挖首先沿桩直径，在井口要设护圈，护圈用砖砌或混凝土直接浇筑均可，护圈厚度不小于20cm，高度不小于30cm，护圈中心线与设计轴线的偏差不得大于2cm。护圈顶面要用混凝土或砂浆抹平。护圈可以与第一节护壁混凝土一起施工。第一节桩孔比较浅，采用人工直接用镐、锹进行开挖，遇到岩石时，用空压机带风镐进行破碎。达到第一节开挖深度后，及时进行护壁和护圈的施工。第一节护壁混凝土和护圈施工完成后，要对桩位进行复核，沿桩位中心线拉十字线，并在护圈上用红油漆作好四个点的标记，另外在第一节护壁内侧（护圈顶面向下20-30cm处）同样方式用红油漆标记四个点，以便于桩位中心的恢复和校核。第一节开挖完成后，即可进行垂直运输设备的安装和调试。垂直运输设备的卷扬机提升能力要不小于1T，起吊安全系数不小于5；配备吊桶、空压机、风镐以及孔底照明设备、送风设备等。44、护壁桩孔每节开挖深度为1.0米，由于本工程地质相对比较复杂，孔深较大，护壁混凝土厚度不得少于10cm，护壁混凝土采用C15小石子混凝土，水泥强度不低于P.O32.5，混凝土坍落度控制在4-8cm，护壁混凝土必须采用机械强制拌和，如果孔壁不稳定，则需要适当加设φ6或φ8的光圆钢筋，护壁模板采用两块半圆形组合式模板，拆上节，支下节，循环使用；模板通过U形扣连接，上下设两钢半圆组成的钢圈将模板顶紧。同时还要注意以下几点：（1）护壁的厚度、混凝土强度均应符合要求；（2）上下节护壁的搭接长度不得小于50mm；（3）每节护壁均应在当日连续施工完毕；（4）护壁混凝土必须保证密实，根据土层渗水情况使用早强剂；（5）护壁混凝土强度达到1.2Mpa或24小时后方可拆除模板；（6）发现护壁有蜂窝、渗水现象时，应及时补强加以堵塞或导流，防止孔外水通过护壁流入桩内造成事故；（7）同一水平面上的井圈任意直径的偏差不得大于50mm；（8）灌注护壁混凝土时，可用敲击模板或用钢筋棍反复插捣；（9）不得在桩孔水淹没模板的情况下灌注孔壁混凝土。5、挖孔孔内开挖采用镐、锹等工具施工，遇到坚硬岩层时采用风镐和爆破等方式进行开挖。每节开挖次序为：先开挖中间，再挖四周；从上到下逐层开挖的方式。弃土装入吊桶或箩筐内，用垂5直运输设备吊至地面，然后用手推车或自卸车将其拉走。开挖过程中要经常量测孔径、孔壁的垂直度，孔径采用钢尺量测，孔壁垂直度用铅锤吊线与钢尺相结合的方式进行检测，每节以十字线对中，吊线锤作中心控制用，用尺杆找圆周，以基准点测量孔深，以保证桩位，孔深和截面尺寸正确。开挖按设计桩直径加2倍护壁厚度控制截面，允许尺寸误差3cm，垂直度控制在0.5%以内。每节开挖后要及时进行孔形、孔径、桩孔中心和垂直度的检验，并现场做好记录，不符合要求的及时修整。首先在井顶护壁上将桩中心恢复，具体做法就是用木条或钢筋制作成十字架，中心悬挂铅锤，铅锤一直垂放至孔底，将十字架安放在护圈上面，调整铅锤，使铅锤中心线与桩位中心重合，然后根据在孔底的在中心线位置进行量测孔形、孔径以及桩位中心的情况。重复以上工作，直到设计孔底标高位置。成孔后要对孔底的积水和虚土等清除干净，全部运至地面。6、检孔器制作检孔可采用钢尺下孔量测方法。采用检孔器时，检孔器采用直径为25mm的二级钢筋制作，钢筋焊接在加强箍上，加强箍每两米设一道，以保证检孔器的刚度。检孔器保证顺直，外径大小为钢筋笼直径+100mm，长度控制在4～6倍孔径，由于现场地形复杂，检孔器取4倍孔径制作。7、钢筋加工及安装按照图纸要求在钢筋加工场地进行加工。钢筋加工场地设置钢筋棚，钢筋存储于地面以上0.3m的平台、垫木6或其他支承上，阴雨天气加盖防雨布防止雨淋，并保护它不受机械损伤及由于暴露于大气而产生锈蚀。制作时按钢筋笼长度计算分段下料，编号放置。制作完毕暂时不安装的钢筋笼存放时放在垫木上。钢筋笼的成型为防止钢筋笼吊放时扭曲变形，一般在主筋内侧每隔2.0m加设一道加强箍，每道一箍在箍内设一三角形加强支撑，与主筋焊接牢固组成骨架。主筋在现场对焊或手工搭接焊接。采用搭接焊时，焊缝长度不小于5d（双面焊）或10d（单面焊），钢筋在焊接之前要将钢筋端头预先扳弯5°，使焊接后两接合钢筋在同一轴线上。钢筋笼每个断面接头数量不大于50%，接头位置满足规范要求。为便于吊运，钢筋笼分段制作。为确保钢筋笼保护层厚度满足设计及规范要求，钢筋笼外形尺寸要严格控制，现场采用绑扎砼轮形垫块来保证。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米设一道，每道沿圆周对称设置4块。成孔检验合格后，进行钢筋笼安装，钢筋笼采用汽车吊吊装，吊放钢筋笼时，要对准孔位，直吊扶稳，缓慢下沉，避免碰撞孔壁。钢筋笼对接时，要先用吊车调整钢筋笼的垂直度，有2个人分别从成90°的两个方向观察钢筋笼的垂直度，确保肉眼观察钢筋笼为垂直状态后再进行连接焊接。孔口连接时主筋连接部位表面污垢予以清除、擦干，上、下节各主筋位置拨正，且均保持垂直状态，经监理验收后方可进行下一节钢筋笼的安装。钢筋笼放到设计位置时，应立即固定。用2根16号槽钢制横担穿过钢筋笼顶部加强箍，悬挂在孔口混凝土护壁上再卸钩，如为两7节，再同法将上节钢筋笼吊到下节钢筋笼上，使主筋对准，采用搭接焊接或帮条焊接，最后再用台吊车将整个钢筋笼吊起，抽出横担后，缓慢放入桩孔内就位。为保证钢筋笼顶口的稳定性和刚度，钢筋笼顶口和底口必须设加强箍。钢筋笼就位后，要调整钢筋笼位置，使钢筋笼顶面标高和中心位置与设计相一致。具体做法是，首先在钢筋笼下放时，根据护圈的顶面标高进行计算钢筋笼的位置，根据钢筋笼距离护圈顶面的距离制作两根吊筋，吊筋采用φ12以上的钢筋，一端做成直径约20cm的圆环，吊筋预留长度要考虑圆环的伸长和横担在孔口上的槽钢的弯曲，一般比计算长度稍短10-20cm为宜，原则就是保证钢筋笼就位后，顶面标高与设计标高相吻合。钢筋笼就位后，根据钢筋笼标高将吊筋对称焊接在钢筋主筋上，按照护圈顶面或第一节护壁混凝土上的护桩标记恢复桩位中心，用横杆吊铅锤作中心线，然后用撬棍慢慢调整钢筋笼位置，使钢筋笼中心与桩位中心重合，用2根槽钢或圆钢穿入钢筋笼吊环中，吊车再慢慢下放，直至钢丝绳松下。再次检查钢筋笼的顶面标高和中心位置，发现偏差及时调整，确保准确无误后，然后用φ20以上短钢筋沿钢筋笼最上面的加强箍外侧设6-8根支撑筋，一段焊在加强箍上，另一端支撑在孔壁上，防止钢筋笼移动，最后摘掉吊车挂钩。钢筋笼安装完毕。8、混凝土灌注（1）无水干浇法从孔底及附近孔壁渗入的地下水的上升速度8较小（参考值小于6mm/min）时，采用导管式串管灌注混凝土。砼的坍落度宜控制在7-9cm，桩身砼从导管式串管自由倾落，分层振捣高度不超过1.0m，砼灌注应连续进行。砼浇筑过程中按规范要求制作试块，并做好记录。（2）水下混凝土灌注法导管和料斗采用25T吊车协助提升和拆卸。料斗的储料容量不得小于1.5m3，并且在混凝土充满储料斗后，混凝土灌车混凝土保持继续向储料斗中输送混凝土状态方能进行剪球。混凝土储料斗底部要设钢板做成的圆形铁盖，铁盖稍大于料斗的漏斗口，铁盖偏离中心位置焊接一个n型环，用φ8钢筋最为牵引线一段拴在环上，另一端伸出料斗与吊车的副钩相连，带混凝土充满储料斗后，将铁盖快速提出，然后继续向储料斗中输送混凝土，即完成剪球和首批混凝土的灌注。导管采用φ250mm以上，采用快速螺旋口的导管，施工之前要对导管的接头抗拉和密闭性试验。禁止使用法兰盘导管。试验方法按照《公路桥涵施工技术规范》上要求进行试验。导管安装要计算好长度，导管底口距离孔底0.4米。混凝土拌合符合要求，具有良好的和易性，坍落度控制在18-22cm，碎石粒径不大于4cm。含砂率采用0.4~0.5，水灰比采用0.5~0.6。混凝土灌注要至少有两辆6m3以上的混凝土罐车运送混凝土，修建便道至孔位置直接浇筑。混凝土灌注之前要进行再次检验孔深，检测方法是用测量绳在9孔内沿钢筋笼内侧检测4-6点。标高符合要求后进行灌注，不符合要求的要查明原因。灌注首批混凝土时，要按照水下混凝土的要求进行计算首批混凝土的方量，计算方法见《桥涵施工技术规范》。总的原则就是要保证混凝土充满导管后并能将导管底口向上埋深1米以上。混凝土灌注过程中要每灌注一车或6m3左右就进行量测混凝土面的上升高度，并做好现场记录。测量方法是采用测量绳端头拴铁块的方式，铁块可以用3根长度约10cm的φ25钢筋焊接在一起，用细钢筋做成U型，焊在一段，用来拴测量绳，测量绳要扣除钢筋的长度。每侧测量混凝土面至护圈顶面之间的距离。计算好导管的埋深及时拆卸导管，并控制混凝土埋深导管深度在2-6米之间。在灌注过程中，控制最后一次混凝土的灌注量，不使桩顶超高或偏低过多。控制在设计桩顶标高以上0.5～1.0m之间，此范围内的浮渣和混凝土及时清除并注意防止损坏桩身。在最后灌注时导管不急于拆短，而要加大高度，漏斗底口应高出桩顶或护筒内水面4~6米，以增加混凝土压力，提高混凝土密实性。在拔出最后一段长导管时，拔管速度要慢，以防止桩顶沉淀的泥浆挤入导管下形成泥心。混凝土灌注完成后，将悬挂钢筋笼的吊筋用气焊割掉，将横担在井口的槽钢取走，完成了桩基的施工。9、桩基检测待混凝土强度达到7天后进行破除桩头凿除桩头使桩顶标高符合设计要求，注意保护主筋不受损伤，不得随意弯曲主筋，桩头的10断面尽量平整，并确保是新鲜混凝土。进行小应变无破损检测，当对检测结果有怀疑时按照监理工程师的要求进行钻芯取样检验，如检验结果不合格做废桩处理。四、挖孔桩爆破技术设计由于人工挖孔桩入岩爆破施工时，自由面狭小、作业面较深、岩石的夹制力较大，中风化层以上地段成孔时，受流砂、流泥的影响，有些地段护壁质量较差抗震能力小。所以孔桩入岩爆破宜采用小直径浅孔微差爆破。1、爆破参数桩基入岩爆破参数不同于自由面大的隧道爆破参数，但可参照矿山竖井开拓时的一些爆破参数。其实际值应根据所爆破的孔桩直径、岩石的物理力学性能、岩石的风化程度、岩石的结构组分、内聚力、裂隙性、特别是岩石的变形性及其动力特性、以及所用炸药的性能来确定。（1）单位用药量系数孔桩入岩爆破