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人工挖孔桩施工技术及安全方案一、施工组织及施工工艺1、工程概况xx高速公路第三合同段共有十四座桥，十座桥为桩基础，共有桩基217根，最短9米、最长24米。其中φ1.8m2根、φ1.6m4根、φ1.5m79根、φ1.3m40根、φ1.2m76根、φ1.0m16根。根据地质钻探资料显示，桥位区附近无断裂带经过，地质构造相对稳定，地层自上至下依次为种植土、粘土、全风化或强风化砂岩、弱风化砂岩。根据钻孔灌注桩施工的情况来看，当地的地下水位较低且可利用的水源较少，对钻孔灌注桩的施工影响较大，同时根据砂岩透水性差的特性，孔内渗水量不大，加之钻孔灌注桩的泥浆排放对周围的环境影响较大，综合上述因素，采用人工挖孔灌注桩进行施工。2、施工顺序人工挖孔桩采用跳孔开挖，最小净距应大于4.5m，采用早强砼护壁。人工挖孔桩主要施工顺序为：桩位放洋→挖孔→护壁→下钢筋笼→灌注砼。挖孔桩施工流程见下图：挖孔桩施工流程图二、挖孔方法1、施工方法1）挖孔由人工自上而下逐层用镐、锹进行，遇坚硬土层用锤、钎破碎；挖土次序为先挖中间部分后挖周边，允许尺寸误差3mm。2）土方垂直运输，在孔上口安装支架、手动葫芦，吊至地面上后，用手推车运出。3）为防止坍孔和保证操作安全，孔桩在上部黏土层和强风化泥质砂岩设砼支护，每节高1m，厚15cm，砼用C20。4）桩孔挖掘及支撑护壁两道工序必须连续作业，不宜中途停顿，以防坍孔。5）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，模板用U形卡连接，上下设两半圆组成的钢圈顶紧，不另设支撑，砼用吊桶运输人工浇筑，上部留100mm高作浇筑口，拆模后用砼堵塞，砼强度达1MP即可拆模。6）桩中线控制是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。施工时，为了保证孔位位置准确，每天都要在挖孔前校核一次挖孔桩位置是否歪斜，移位。尤其在浇注护壁前要检查模板，脱模后再检查护壁。个别壁周泥砂塌落，在浇注砼后护壁容易产生位移和歪斜，应注意检查和及时纠正。7）开挖至10m以上安装送风管，向孔内供风，以保持孔内的空气浓度。8）挖孔达到设计深度后，应进行孔底处理，做到平整、无松渣及沉淀等软层，检查地质情况是否符合设计。2、地下水处理桩挖孔时，如地下水丰富、渗水或涌水较大时，可根据情况分别采取以下措施：少量渗水可在桩孔内挖集水坑，随挖土随用吊桶，将泥水一起吊出；较大渗水时，可在桩孔内先挖较深集水井，设小型泥浆泵将地下水排出桩孔外，随挖土随加深集水井；3、爆破施工挖孔嵌岩桩桩基，需采用爆破开挖时，必须实施控制爆破。每循环进尺控制在0.5m，采用微震爆破技术。乳胶炸药RJ-2、非电起爆，锲形掏槽中空眼，每断面布置12个炮眼。用药量根据岩性计算，采用非电雷管起爆。掏槽眼辅助眼周边眼周边眼孔内放炮后必须迅速排烟。可采用铁桶生火放入孔底，促进空气对流；或用高压风管或电动鼓风机放入孔底吹风等措施。4、挖孔桩挖孔施工见下图：具体施工时，首先进行试爆，通过试爆调整爆破参数，以取得更好的爆破效果。炮眼布置详见下图：低压照明灯集水井吊土斗抽水管通风管提升架手动葫芦支架10~15厚20砼护壁三、钢筋笼制作及安装钢筋笼直径除按设计要求制作，钢筋笼在制作、安装过程中应加剪刀撑，防止变形。主筋的搭、焊接应相互错开，焊接标准及接头位置数量应符合规范要求。钢筋笼采用汽车起重机吊装就位，在钢筋外围设置足够数量的保护层垫块，以便保护钢筋笼就位准确。四、挖孔桩砼灌注钢筋笼吊装完毕，进行砼灌注。当从孔底及孔壁渗入地下水量小于1m/h时，将水抽干后，采用直升导管直接浇注砼，灌注砼必须通过漏槽或串筒，在离灌注面2m以内下落，在灌注过程中，应边灌注边捣实，采用插入式振动器和人工插实相结合的方法，以保证砼的密实度。反之，则采用水下混凝土灌注方法。五、安全保证措施挖孔桩的具体安全措施是：1、进入施工现场作业人员必须戴好安全帽，佩带相应劳动保护用品，特别是井下作业人员，必须穿好长筒绝缘胶鞋。井口作业人员必须栓好安全带，系好保险钩。严禁穿三鞋（拖鞋、高跟鞋、硬平底鞋）和赤脚、赤膊及酒后施工作业。2、每天上班前及施工中，应配合机电人员认真检查提升机的辘轳轴、支架、吊绳、挂钩、保险装置和吊桶（或土筐）、刹车制动等设备和施工器具是否完好无损，防护设施是否安置到位，正确牢固可靠，发现问题应及时向机电人员报告，并在修复及设备试运行正常完好后方准许正式使用。3、浇注第一节砼护壁，应高出井沿300mm，厚度同护壁，主要起保护井口和防止物体滑落井内伤人。4、井口周边2m范围以内不得堆放杂物,孔内运出的土石料应堆放在离井口2m以外的地方,并及时清理出场,保持作业场所整洁.5、应至少保证3人为一作业组,井下1人,井上提运土2人，每组不超过两口井;未经同意，作业组不得随意变化组员。井下作业人员持续作业时间2h为宜，最长不得超过3h。应勤换井下作业人员，轮换下井作业。6、井下有人作业时，井上工作人员不得擅自离开自己的工作岗位，并应密切注意井下作业人员的工作情况，通过井口上下可靠的联络信号；经常与井下保持联络，发现异常情况，应立即帮助井下作业人员撤离井底，回到地面，并报告项目管理人员检查处理。７、井下作业人员应系好安全带，作业时将安全带拴挂在自井口而下的专用安全绳上，并配备专用软梯于各作业井口，以便出现意外情况时能迅速撤离井底回到地面。８、孔深超过4m时，应在距井底2-2.5m处设置一道半圆形钢筋防护网，并应固定牢靠。在调运物料时，井下人员应紧贴护壁站在半圆形防护网下，以防落物伤人。半圆形防护网的设置位置应随进尺深度逐渐下一固定，始终保持在设定高度范围内。９、井下作业人员在作业过程中，应随时注意井内的各种变化情况，如地下水、流沙、流泥、塌方、井圈护壁变形、有害气体、不明物等，发现问题及时回到井上报告项目管理人员采取措施处理解决。１０、井内调运土方或物料时应采取稳定性好的双耳圆形吊筐。上料不得超过吊筐容积的80%，重量不得超过40KG，不得使用单耳吊桶或吊筐，大块石头破碎后装运。起吊时应保持垂直平稳、不准斜吊、过急或晃动，以免落物伤人。对于爆破后不易打碎的孤石，应用绳子拴好，并在井下人员上井后，井上人员才能起吊石头。１１、每节挖孔进尺深度应根据实际土质和地下水位情况确定。一般土质情况较好，无地下水或地下水较少，土质干燥时，以每次进尺深度不超过1m为宜；如地下水位较高，土质较软时，每次进尺深度不超过0.5-0.6M;１２、人工挖孔应保证每节护壁砼设计厚度、同心度、直径及垂直度。每挖成一节就应及时支模浇注砼。护壁砼浇灌要周围同步上升，振捣密实，待砼达到规定强度后方可拆模。挖孔进尺较深，不及时浇灌护壁砼或拆模过早，在动水压力作用下，容易造成塌方和护壁变形。１３、井底抽水时，原则上应在挖孔作业人员上到地面以后，在合闸抽水，抽水后即关闭电源，严禁带电作业。孔内抽水用电设备应采用一机一闸一保险；电缆应采用防水橡皮护套电缆，不得有接头，且应架空敷设，不得承受外力，还应有防磨损、防潮、防断的保护措施。未级电箱应装有可靠的漏电和接零保护；１４、井孔内作业应采用的不大于36V的安全电压，100W防水带罩灯炮，防水绝缘电缆引下进行照明。同时现场应设置发电机，孔内设置安全矿灯或应急灯以备停电应急照明，以便井下人员能及时安全撤回地面。降压变压器应采用隔离变压器，并且应按《施工现场临时用电安全技术规范》设置专门的低压配电箱，每台变压器供应灯数不应超过5盏灯15、当挖孔深度超过5m以上时，均应开始用压力风管引至井底进行送风。16、地面还须常备氧气瓶等急救用品。17、挖孔作业中,严禁作业人员在施工现场大闹玩笑。但作业人员下班休息时，井口必须按要求制作钢筋网盖盖好，并设置醒目的安全标志。18、夜间一般禁止挖孔作业。如遇特殊情况需要夜班挖孔作业施工时，必须经现场负责人同意，并且工长和安全员在现场指挥和进行安全监督与技术指导。19、挖孔过程中，火药爆破必须合理布孔，孔距、排距、深度和装药量必须经计算确定，以小药量多次爆破为原则，尽量减少冲击波，防止护壁受损及危及周围建筑物的安全，井口应用沙袋等做覆盖物，防止石渣飞出孔外。起爆方法易采用电力起爆法。爆破时必须有专人统一指挥，停止孔内作业，待井下作业人员全部撤离井底回到地面安全范围以外，并通过声音（哨）等警示周围群众并确认安全以后才能起爆。20、火药爆炸后，必须对孔内进行通风排烟，经检查烟雾排净后，爆破人员必须先下井检查有无瞎炮，确认无瞎炮，并向挖孔作业工长签证交接后，挖孔人员方可下井。下井后应先清除护壁上的溅泥土和石碴，并进一步检查护壁的受损情况，确认安全后，方可进行下一道工序作业。21、每天各作业班组长必须将本班组挖空作业过程中，孔内遇到的各种情况及机电设施运行状态和作业人员的身体状况、检查发现的问题等认真填写到人工挖孔桩作业班组日报表上，对存在的隐患问题在项目管理人员的指导下及时整改。22、高温季节，项目分队必须做好防暑降温工作，保证将茶水送到施工现场职工手中；尽量避免高温时间作业，以防中暑。23、人工挖孔桩护壁成孔后，安装钢筋笼前，应先检查护壁的同心度、孔径及垂直度，对偏差较大的护壁，应先行凿除处理经检查验收合格后方可吊放钢筋笼，以免下放钢筋笼时出现卡笼现象。如采用井内绑扎钢筋笼时，作业人员应系好安全带；放插钢筋应注意上下配合，做好通风排毒措施，确保安全作业。24、在灌注桩身砼时，相邻10m范围内的挖孔作业应停止，并不得在孔底留人。25、浇桩心砼时，振捣砼的人员应系好安全带，同时井上至少应有一人值守，随时注意井下人员情况；卸料台应在适当的位置（杂物不易掉入的地方）留出不少于0.3M3的空隙，始井内与井外的空气流通，保证井内人员的安全。26、暂停施工的桩孔，应加盖板封闭孔口，并加0.8-1M高的围栏围蔽。六、桩身质量检测(1)桩基无损检测，通过低应变100%抽样检测，采用瞬态激振时域频域分析法，桩身100%达Ⅰ类桩。(2)通过抽芯对桩底进行检测，桩底无任何泥碴，圬工体与基岩粘结紧密。七、结束语切实提高桩基施工工艺水平，不仅要设备先进。更需要工艺扎实，应付预见问题能力强，才是解决复杂问题的有效措施。