人工挖孔桩施工方案11-4

1人工挖孔桩施工1分项工程概况1K98+975.353、6K98+984.362主线桥为左右两幅分离式桥，每幅桥宽13米，此桥位于直线+缓和曲线上，桥面设计高程为308.4～309.6米。上部结构型式为4孔预制简支T梁结构，跨径为4×30=120米，全桥长120.7米，全桥桥梁面积3138平米。本桥所有墩均采用Φ150厘米桩基础，其中0R、1R、2R、3R、4R、1L、2L、3L、4L为人工挖孔桩。桩基础采用C25砼。本桥桩基根据地质情况和受力形式分为两种：摩擦桩和嵌岩桩。摩擦桩深入中风化岩层1倍桩径，嵌岩桩深入中风化岩层2倍桩径。本桥位于黄土梁村西南的清水河古河道内，桥址区不存在崩塌、滑坡和泥石流等不良地质作用。人工挖孔桩统计表如下墩号桩号桩径(m)桩长(m)混凝土量(m3)0R#11.51338.6821.51338.6831.51647.1841.51647.1851.52058.5261.52058.521R#11.51338.6821.51338.682R#11.51133.0121.51133.013R#11.5927.3521.5927.354R#11.5824.5121.5824.5131.5824.5141.5824.5151.5824.5161.5824.511L#11.52572.6921.52572.692L#11.52058.5221.52058.523L#11.52058.5221.52058.524L#11.52572.6921.52572.6931.52572.6941.52572.6951.52572.6961.52572.69合计304921449.5122施工方案2.1施工组织人员组织机构施工部署：施工人员3人为一个作业组，每根桩每天进度平均约1.0米。人工挖孔桩主要施工工序包括：人工挖孔、护壁制作、钢筋笼制作、钢筋笼吊放、灌注混凝土成桩。2.2施工方法2.2.1施工准备施工前认真做好熟悉图纸和审核图纸工作，了解设计意图，检查施工图是否完整、齐全，是否符合国家规范要求。本桥梁孔桩大部分位于地势较陡地带，现场还有植被，先初步放出桩位后，利用人工或挖掘机对地表植被进行清理，并且平整场地，坡面有裂隙或者坍塌迹象者架设必要的保护，铲除松软土层并夯实；然后对桩位进行精确测量定位，并设置护桩，经常检查校核。孔口四周布置排水沟，及时排除地表水，搭设好孔口雨棚；安装提升设备，布置好出渣道路，合理堆放材料和机具。2.2.2施工中测量放样控制：（1）场地平整前放样；（2）平整场地后精确定位放样；（3）锁口施工完后定位放样并放好十字线护桩，开挖过程中随时利用十字线护桩复核桩位、桩径、垂直度；（4）开挖完成后安装钢筋笼前精确定位复核。2.2.3施工工艺流程如下：桩基施工二队项目经理：吴太华财务部龙刚物资部丁宗利常务副经理：曾见安保部陈健计合部曾智总工程师：徐高山试验室朱延峰质检部杨勇工程部马杰出纳会计设备物资文明施工环保安全计划合同调度试验检测质量测量技术3施工工艺流程图2.2.4开挖方法按一班制组织作业，3人一小组，一人井下，两人在井口提升。采用SY80卷扬机提升，挂钩采用双保险装置。同一墩台相邻桩不安排同时开挖，一次开挖一个孔，同桥墩台桩采用对角同时开挖。当地下水量较大时，采用一孔超前开挖、集中抽水的井点降水施工方法，以降低其他孔水位。桩孔开挖及支撑护壁两个工序，必须连续作业，不宜中途停顿，以防坍孔。护壁混凝土添加早强剂，缩短2个工序的衔接时间。人工挖孔所需设备及主要工具主要有：采用SY80卷扬机、手推车、搞、锹、手铲、线锤、混凝土搅拌机、吊桶、串筒、振捣棒、插钎、粗麻绳、钢丝绳、安全防护栏、安全防护板、防水照明灯（低压36V、60W）、电焊机、通风及供氧设备、活动爬梯、安全帽、安全带等。人工开挖至首节护壁深度，首节护壁上口厚度30cm，下口厚度15cm，顶部高出地面30cm，绑扎钢筋，支立护壁模板，浇筑孔口护壁混凝土。钢筋采用Ф8钢筋网，竖向设Ф8钢筋，做成反L型，两头加工弯钩与环向钢筋连接，间距20cm，环向设Ф8钢筋7根，间距15cm。安放护壁钢筋浇筑孔口首节护壁施工准备（引排水）测量放线、定桩位设置安全爬梯、安全带，布设通风、照明线路、水泵安设出土提升设备设置孔口安全盖板人工开挖土方（爆破石方）开挖孔口首节护壁检查浇筑护壁砼拆除护壁砼模板人工依次开挖下部土方至设计桩底面钢筋笼加工及验收吊放钢筋笼循环工序人工挖孔前辅助工序循环工序成孔检查验收浇筑桩基混凝土或水下砼安放串筒或导管拼装护壁砼模板4由于孔径不一样，锁口环向钢筋根据尺寸相应调整。浇筑混凝土时设置安全爬梯、安全带固定栓点，布置通风、照明线路，设置安全防护护栏，平面布置如下图：孔口护筒砼壁厚30高出地面30有效内径为桩径备用水管安全防护栏杆高度1.0φ70通风管与鼓风机相连卷扬机人工挖孔孔口护壁爬梯，宽0.6梯间距0.3爬梯固定栓点安全带及固定栓点低压灯线（36）锁口平面布置图开挖示意图每节挖深深度为护壁高度，一般地段１m/节，极易坍塌地段0.5m／节或更短。挖土由人工从上到下逐层用锹镐进行，挖土顺序为先中间后周边。碴土装入吊桶，提升架垂直提升至地面，再倒运出桩孔竖井。在吊桶提升过程中，桩内施工人员暂停挖土并躲避至半圆形防护板下，注意安全。当吊桶提升至高出护栏以上0.2m时，人工水平推动吊桶离开井口卸土。随开挖随支护，清理桩孔壁污泥，复核桩孔垂直度和直径，及时修正。开挖时设置安全防护板，防护板采用4mm钢板，角钢L25×25×3作为加筋肋板。预埋U型螺栓，防护板由两根支撑杆与U型螺栓连接。防护板预留连接孔与U型螺栓连接，形成稳定的防护结构，每井下作业人员半圆防护板小型卷扬机吊桶φ10钢丝1.2m防护栏52m向下移动一次。安全防护板构件图如下：安全防护板构件图人工挖孔过程中，要保证孔内人员操作面内具有良好的通风和照明。通风设备选用鼓风机，根据鼓风机的鼓风能力及孔内的换气量进行布管。每个桩孔自地面向孔内布设一根Ф70mm帆布通风管。当桩孔开挖深度超过5m时，每天开工前往孔桩内通风5分钟，超过10m应施工过程全程通风。照明用电采用36V安全电压设备，并设专业电工人员定期对低压线路进行检查。孔内渗水量不大时，采用铁皮桶盛水，人工提升排走，渗水量大时，采用水泵抽水。爆破时对设计开挖范围外产生的松动土层均需清除干净，并用混凝土回填密实。土层、堆积体及强风化岩层采用人工锹镐或者风镐开挖，当采用风镐开挖困难时采用爆破开挖。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，受外界影响较大，有些地段护壁质量较差，抗震能力小，所以孔桩入岩爆破采用小直径浅孔微差爆破。爆破参数桩基入岩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：孔桩入岩爆破的岩石为中、微风化岩层，孔桩直径为Ф1.2～1.8m,周边对所爆破岩石的约束力大。根据孔桩工程入岩的爆破参数类比、修正，得出单位用药量系数。2）炮眼间距：孔桩入岩采用手持式气动凿岩机钻眼，炮眼直径d=32～42mm，即a=（15～20）d，a=500～800mm。3）炮眼深度与循环进尺防护板支撑杆6在小直径孔桩入岩爆破中，岩石的周边夹制力大，炮眼利用率低。一般炮眼深度L取孔桩直径的0.4～0.6倍，即L=（0.4～0.6）Ｄ。其中掏槽眼宜比周边眼加深100～200mm。孔桩爆破炮眼利用率η一般可达85%～95%，则循环进尺L′=ηL=（0.85～0.95）L。炮眼布置在小直径孔桩爆破中，工作面按掏槽眼3～4个，周边眼7～13个。其中掏槽眼按锥形布置，倾角10°～15°；周边眼采用垂直眼，距孔桩护壁100～200mm均匀布置。装药量计算每循环进尺所需装药量可参照以下公式计算取其小值：Q=(0.33～0.55)KLW3式中：Ｑ——每循环进尺用药量（g）Ｋ——单位用药量系数（g/m3）Ｗ——最小抵抗线（m）Ｌ——炮眼平均深度（m）装药量分配一般情况下，掏槽眼的装药量qt比周边眼的装药量qb多20%～25%。qt=(1.2～1.5)qbqb=(0.85～0.95)q综上所述，爆破设计如下（施工中可根据岩石情况合理调整）：爆破参数如下：炮眼直径：Ф=35mm雷管：非电毫秒雷管炸药：2#岩石炸药装药量参考值：0.25kg/孔·m（施工中可根据岩石情况合理调整）装药结构与堵塞人工挖孔桩钻眼布置图7掏槽眼和周边眼均采用连续反向装药结构。填塞材料用砂、黏土或砂和黏土的混合物，其配比是砂：黏土：水=4：5：1，填塞材料事先拌好，做成泥条备用。起爆网络1）起爆方式采用电雷管起爆法施工爆破，孔内采用不同段别的非电毫秒起爆网络。根据孔深调整非电毫秒雷管线长，分别采用6m、9m、15m不同长度，非电毫秒雷管用并联方式连接。2）起爆顺序起爆顺序按先掏槽眼再周边眼，掏槽眼采用1段非电毫秒雷管，周边眼采用7段非电毫秒雷管。爆破作业注意事项（1）爆破前先确认警戒区内人员是否全部撤出，并设专人在所有通往警戒区的路口防护，严防人员进入爆破区域。（2）爆破炮烟的排除措施炸药爆破之后产生的炮烟均为有毒有害气体，进行机械性强制通风排烟，施工现场可利用鼓风机在井口进行压入式通风排烟，或采用空压机风管在井底通风排烟。通风排烟的时间以清除工作面炮烟为准。（3）爆破防漏电措施在装药前将孔桩内所有的电器设备提升至地面。在装药时，雷管的脚线应短接，连接爆破母线时应保证良好的绝缘性，严禁拖地接触泥水。（4）爆破飞石的控制措施在爆破孔桩口采用钢筋网（旧模板）覆盖，并加压砂袋，以防爆破飞石飞出地面。（5）爆破器材的安全管理措施爆破器材属于危险用品，应进行严格管理。a、严格爆破器材的领用、发放、使用和回收制度；b、现场爆破器材分明别类，用木箱盛装，专人上锁保管。使用、运输时应轻拿轻放，严禁碰撞；雷管在连接母线前短接，避免接触带电体。（6）一个孔内进行爆破作业，其他孔内的施工人员须到地面安全躲避。（7）、预防早爆的措施引起早爆的原因主要是“雷电”、“电磁波、高压电、射频电流”、“静电”和“杂散电流”。针对我标段挖孔桩所处环境的实际情况，主要是防雷电和静电引起早爆：防雷电引起早爆：雷雨天气停止爆破作业；如正在装药时出现了雷电，立即停止作业，爆区作好警戒，将全体人员撤离到安全地点。防静电引起早爆在满足装药质量的前提下，尽量降低装药压力；8严禁打干眼；操作者接触雷管前除电。（8）盲炮的处理在孔桩爆破作业完成、清除孔桩内炮烟后，检查人员应下到工作面检查瞎炮情况，并及时按爆破规程进行处理。另外在清渣时发现瞎炮，应及时报告项目部安排人员处理，禁止非专业人员私下处理。盲炮处理的原则：按程序报告，定方案、批准、警戒；现场作业人员减到最少；千方百计找到拒爆药包的雷管，取出或按处理方案引爆；随时准备有不测事情发生，作业人员随时准备自保，并随时考虑把可能发生的事故损失控制到最小；选派有经验的爆破员处理盲炮。（9）爆破防塌孔措施①减少单孔装药量以减小对孔壁的扰动；②开挖后及时施作护壁，封闭成环；③若有渗水及时排出，减少孔内积水。（10）孔根部爆破①减少单孔装药量以减小对孔底岩层的扰动；②减少钻孔深度、调整孔间距以减小对孔底的振动。2.2.5护壁1）护壁形式护壁形式采用内齿式护壁，作为施工用的衬体，增加抗塌孔的能力。护壁混凝土强度等级为C25，并且在混凝土中掺入适量高效早强减水剂。孔桩分节及开挖护壁见下图：1）护壁验算桩孔直径地面（桩孔直径）9为了保证人工挖孔桩施工防止塌方，保证施工安全，要对护壁进行检算，护壁受力简图如下。p=γHtg2(45°-φ/2)（无地下水）p=γHtg2(45°-φ/2)+（γ-γw）（H-h）tg2(45°-φ/2)）+（H-h）γw（有地下水）t≥KN/fc=KpD/（2fc）式中：N——作用在护壁截面上的压力，N=pD/2；P——土和地下水对护壁的最大总压力，N/m2；γ——土的重度，大桥孔桩位置