人工挖孔桩施工技术方案

康定~崇州500KV输电线路工程（第V标段）人工挖孔桩基础施工技术方案康定－崇州500kV送电线路工程第Ⅴ标段人工挖孔桩施工方案葛洲坝集团电力有限责任公司康崇项目部第2页共18页葛洲坝集团电力有限责任公司康崇线项目部二○○八年一月葛洲坝集团电力有限责任公司康崇线项目部人工挖孔桩基础施工技术方案编制:校核:批准:编号:KCX-01发放部门:质量安全部、物资设备部、施工一队、施工二队、施工三队施工四队、施工五队抄送：电力公司科技部、业主、监理存档：生产技术部印数:11份康定－崇州500kV送电线路工程第Ⅴ标段人工挖孔桩施工方案第3页共18页葛洲坝集团电力有限责任公司康崇项目部康崇线项目部生产技术部2008年1月一、工程简介：康定～崇州500kV送电线路工程起于康定500kV大杠变电所，止于崇州500kV变电所，本标段为10mm轻冰区，同塔双回线路架设。线路路径位于川西高原向成都平原过渡地带上，地形西高东低。本标段线路起于雅安天全县稗子地N5001号塔，止于雅安芦山县仁家坝N6001（N5073）塔挂线，全系同塔双回路架设，全长33.166km。本段为康崇线第五标段，位于天全县及芦山县境内，线路在天全县稗子地附近（N5001）与第四标段接头，途经天全县蛮家坪、沙坪镇、永兴乡、老场乡进入芦山县苗溪茶场与第六标段接头。N5001～N5022段地形较为陡峭，植被极发育，N5023～N5072段地形平缓，多为丘陵地貌。本段铁塔及基础共计69基，有50基直线塔基础，4基直线转角塔基础，15基耐张塔基础。本标段共有29基铁塔采用了人工挖孔桩的基础。其塔号和基础型号数量见下表：塔号腿号挖孔桩型号WZK3WZK4WKJ2WKJ4N5003A、B、D3N5005A、C2N5006A、C、D3N5007C、D2N5012C、D2N5013C、D2N5014A、B、C3N5015A、B、C3N5017A、B、D3N5020A、C2N5021C1康定－崇州500kV送电线路工程第Ⅴ标段人工挖孔桩施工方案葛洲坝集团电力有限责任公司康崇项目部第4页共18页N5023A、C、D3N5026A、B、C、D4N5028A、B、C、D4N5034A、D2N5036A、B、C、D4N5040A、B、C、D4N5043A、B2N5046B1N5048D1N5053A、B、C、D4N5054A、B、C、D4N5056B、C、D3N5057D1N5060D1N5061C、D2N5063C1N5066B、C、D3N5067A、D2总计723216717我单位在本标段内涉及到人工挖孔桩施工的作业队有五个，各队完成人工挖孔桩塔位、数量见下表（根据工程进度可能有所调整）：施工队名称施工塔号数量备注施工一队N5003\N5005\N50063共计29基施工二队N5007\5012\N5013\5014\N50155施工三队N5017\N5020\5021\N5023\N5026\N5028N5034\N5036N5040\N5043\N5046\N504812施工四队N5053\N5054\N5056\N50574施工五队N5060\N5061\N5063\N5066\N50675二、施工程序：场地平整→放线→定桩位→架设支架或电动基芦→准备潜水泵、鼓风康定－崇州500kV送电线路工程第Ⅴ标段人工挖孔桩施工方案第5页共18页葛洲坝集团电力有限责任公司康崇项目部机、照明设备等→边挖边抽水→每下挖100MM进行桩孔周壁的清理。校核桩孔的直径和垂直度→绑扎护壁钢筋→支撑护壁模板→浇灌护壁砼→护壁砼初凝→拆模继续下挖，达到设计深度后，由先行等在现场的检验人员进行验收→当天绑扎钢筋笼→验收钢筋笼→排除孔底积水、放入串筒，灌注桩芯砼至设计顶标高。三、场地处理：1、开始挖孔前，要平整好场地，清除地表松软土层和一切杂物，布置好控制网，根据监理复合过的桩基位置，采用十字交叉法订立每一孔桩的位置，并在桩位外设置定位辅助桩；2、根据设计桩径及护壁厚度在地面上放出开挖线，然后向下挖深0.5-0.8m(视护壁模板高度而定，模板加工高度0.5-0.8m)，浇筑混凝土井圈第一节护壁。井圈应高出地面20cm，且应加厚10cm。而后将桩位纵横中心线测放到井圈上，并测出孔口控制高程，以利于下部掘进的高程控制，且要求第一井圈的中心线与设计轴线的偏差不得大于2cm。井圈高出地面还有利于防止地表水在施工过程中进入井内；3、在外围四周适当位置设置排水沟，可能渗水的基础应做集水井；4、开挖面做混凝土垫层，C20混凝土厚200mm。5、人工挖孔桩基础（含护壁）混凝土强度等级为C25。四、桩孔土方的处理1、施工现场设置临时土方堆放场地，所挖土方不堆放在孔口四周1m康定－崇州500kV送电线路工程第Ⅴ标段人工挖孔桩施工方案葛洲坝集团电力有限责任公司康崇项目部第6页共18页范围内，机动车辆的通行不得对井壁的安全造成影响；2、挖出土方必须按照设计要求在两天内用外运。五、掘进：1、掘进前向每个操作小组作地下土层、地下水分布情况的交底。并指出可能出现的问题和处理的一般法，上下层交错50设计桩径护壁施工示意图护壁模板坑壁地面交结钢筋护壁砼护壁砼0.8高护栏康定－崇州500kV送电线路工程第Ⅴ标段人工挖孔桩施工方案第7页共18页葛洲坝集团电力有限责任公司康崇项目部正在施工中的人工挖孔桩康定－崇州500kV送电线路工程第Ⅴ标段人工挖孔桩施工方案葛洲坝集团电力有限责任公司康崇项目部第8页共18页正在用人力机械出土（一）正在用人力机械出土（二）2、掘进工作必须连续进行，交接班的时间尽量缩短，并使未经支护的土体减少在空气中或水中的暴露时间，以防坍塌；3、当相邻孔桩在浇灌桩芯砼时，原则上要停止掘进，以防竖井在较大侧压力下土体失去稳定而坍塌；康定－崇州500kV送电线路工程第Ⅴ标段人工挖孔桩施工方案第9页共18页葛洲坝集团电力有限责任公司康崇项目部4、开挖直径=基础直径＋护壁厚度×2，基底相应扩大；5、基坑开挖应尽量采用人工开挖，若基坑为坚硬的完整基岩，人工开挖困难的，可采用少量炸药松动爆破，但必须严格控制药量，严禁破坏原状土体完整性；6、上下节护壁的搭接长度不得小于5cm，每节护壁在当日施工完毕后宜养护24h后拆除；发现护壁有蜂窝、漏水现象时，应及时补强以防止造成事故，下层开挖应在上层护壁砼强度达到2-3MPa时再进行下层的掘进。7、多节护壁间应用钢筋拉结，钢筋可采用Φ6*250mm的圆钢均匀插入上下层护壁间，间隔为200mm。六、砼浇制：挖孔桩的砼分护壁砼及桩芯砼两部分（一）、一般要求1、混凝土的浇筑应在成孔后及时施工。关于钢筋笼的加工、制作和安装，以及混凝土的浇筑、桩头处理，等同于其它常规灌注桩的施工，在此不再赘述；只是在混凝土浇筑时应使用串筒，从桩的一侧下料，人工摊铺并振捣；在有地下水时可用导管进行水下混凝土浇筑；本工程混凝土浇筑的特点在于桩上部承台的浇筑，因承台上有塔脚垫板和地脚螺栓埋件，要求在混凝土浇筑时要再次校正各桩的相对位置以及埋件与桩中心的相对位置，避免不必要的返工；2、从开始浇制到最后浇完中间不得有空闲，以免发生断桩，可分班康定－崇州500kV送电线路工程第Ⅴ标段人工挖孔桩施工方案葛洲坝集团电力有限责任公司康崇项目部第10页共18页浇筑，歇人不歇设备；3、本次挖孔桩基础预埋有钢管，钢管长度见相应施工图，当用几根短钢管相接成长钢管用时，钢管连接处应用螺纹套管连接，管子的接头应连接紧密可靠，不应漏浆；4、试块应每根桩每100m3做一组，每组三块。（二）、护壁砼工程1、护壁的每段高度应在500MM左右，如遇含水量丰富，出现流砂的情况，可在钢筋处塞稻草以挡泥砂流出，若遇严重情况时，可在护壁位置的四周打入14@100的钢筋，不至于造成桩孔的四周塌方。2、护壁砼密实早强，坍落度为3cm-5cm，采用0.5cm-3.25cm细石，严禁用插入振动器振捣，以免影响模外的土体稳定。上下护壁间预埋纵向钢筋加以联结，使之成为整体，并确保各段联接处不漏水。（三）、桩芯砼工程当挖孔桩至设计要求的土质后，将井底残渣清除干净，由设计、勘察、质检和建设单位联合组织桩孔验收，达到设计要求，再进行下道工序绑扎钢筋，浇灌桩芯砼。1、浇灌桩芯砼前的准备工作⑴堵漏和积水的排除，浇砼前及时将砼护壁上的渗漏处堵塞，然后把井内积水抽干，以保证桩芯砼质量，堵漏的方法，大面积堵成小面积的、小面积堵成点漏而最后堵塞之。⑵溜斗、溜刑槽和串筒的准备：砼经过串筒而达到浇筑面，其自由落下的高度不宜大于2M，否则会造成砼的分层和不均匀，影响砼的质量。康定－崇州500kV送电线路工程第Ⅴ标段人工挖孔桩施工方案第11页共18页葛洲坝集团电力有限责任公司康崇项目部2、桩芯砼的施工⑴、桩芯砼振捣，由井下操作人员用插入式振动器分层捣密实砼，前层厚度不超过50cm，插入形式为垂直式。插点间距约40cm-50cm，并且做到“快插慢拔”。⑵、每个桩的桩芯砼必须一次连续浇捣完毕，不留设施工缝，交接班间隙不超过2小时。⑶、注意控制桩芯砼的浇筑高度，以免造成桩芯砼浇过高（但必须高出设计桩顶标高3cm左右、在上部结构砼施工前把桩顶浮浆凿掉）。如桩顶浮浆过多时，必须将浆淘掉，再用坍落度小的砼浇筑，以不存在浮浆为宜。七、钢筋配置：1、钢筋笼采用现场加工，井面绑扎，然后再吊入井底的方法施工，钢筋驳接采用双面搭接焊，搭接长度≥5d；2、钢筋笼制作严格按设计加工，主筋位置用钢筋定位支架控制等分距离。主筋间距允许偏差±10mm；箍筋或螺旋筋螺距允许偏差±20mm；钢筋笼直径允许偏差±10mm；钢筋笼长度允许偏差±50mm；3、当基础立柱外露≧0.8时，必须设置爬梯，详见原状土基础施工说明（S265S-T0203-21）,爬梯采用Φ20的圆钢制成，布设在塔基内侧，间距为400mm，宽400mm，预埋深度为300mm。八、施工中常见问题及处理方法：康定－崇州500kV送电线路工程第Ⅴ标段人工挖孔桩施工方案葛洲坝集团电力有限责任公司康崇项目部第12页共18页1、地下水地下水是深基础施工中最常见的问题，它给人工挖孔桩施工带来许多困难。含水层中的水在开挖时破坏了其平衡状态，使周围的静态水充入桩孔内，从而影响了人工挖孔桩的正常施工，如果遇到动态水压土层施工，不仅开挖困难，连护壁混凝土也易被水压冲刷穿透，发生桩身质量问题。如遇到了细砂、粉砂土层，在压力水的作用下，也极易发生流砂和井漏现象。1.1地下水量不大时可选用潜水泵抽水，边抽水边开挖，成孔后及时浇筑相应段的混凝土护壁，然后继续下一段的施工。1.2水量较大时当用施工孔自身水泵抽水，也不易开挖时，应从施工顺序考虑，采取对周围桩孔同时抽水，以减少开挖孔内的涌水量，并采取交替循环施工的方法，组织安排合理，能达到很好的效果。1.3对不太深的挖孔桩可在场地四周合理布置统一的轻型管井降水分流，对基础平面占地较大时，也可增加降水管井的排数，一般即可解决。1.4抽水时环境影响有时施工周围环境特殊，一是抽出地下水进出时周围环境，基础设施等影响较多，不允许无限制抽水；二是周围有江沙、湖泊、沼泽等，不可能无限制达到抽水目的。因此在抽水前均要采取可靠的措施。处理这类问题最有效的方法是截断水源，封闭水路。桩孔较浅时，可用板桩封闭；桩孔较深时，用钻孔压力灌浆形成帷幕挡水，以保证在正常抽水时，达到正康定－崇州500kV送电线路工程第Ⅴ标段人工挖孔桩施工方案第13页共18页葛洲坝集团电力有限责任公司康崇项目部常开挖。2、流砂人工挖孔在开挖时，如遇细砂，粉砂层地质时，再加上地下水的作用，极易形成流砂，严重时会发生井漏，造成质量事故，因此要采取有效可靠的措施。2.1流砂情况较轻时有效的方法是缩短这一循环的开挖深度，将正常的1m左右一段，缩短为0.5m，以减少挖层孔壁的暴露时间，及时进行护壁混凝土灌注。当孔壁塌落，有泥砂流入而不能形成桩孔时，可用纺织袋土逐渐堆堵，形成桩孔的外壁，并控制保证内壁满足设计要求。2.2流砂情况较严重时常用的办法是下钢套筒，钢套筒与护壁用的钢膜板相似，以孔外径为直径，可分成4-6段圆弧，再加上适