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1、人工挖孔灌注桩施工方案批准：审核：编制： *经理部一、编制说明：21.1编制以下列文件和资料为依据：21.2工程特点2二适用条件、范围及优点32.1使用条件，范围32.2采用挖孔桩优点3三施工工艺：33.1人工挖孔桩施工工艺流程如下：33.2施工准备：53.3孔桩开挖53.3.1开挖土方53.3.2开挖石方63.4护壁施工：83.5挖掘过程中防水、排水93.6成孔检查93.7钢筋笼加工及吊放93.8灌注混凝土103.8.1导管法干灌砼施工103.8.2导管法水下砼灌注施工11四质量控制：134.1检验标准及方法134.1.1技术要求和标准134.1.2检验标准与方法134.2质量保证措施154
2、.3纠偏和预防措施16五主要机具的准备17六人员安排及组织17七安全、环保、职业健康保证措施187.1安全保证措施187.2环保保证措施227.2.1建筑垃圾及粉尘控制的技术措施227.2.2噪音控制的技术措施227.2.3施工现场周围的环境保护237.2.4夜间施工的技术措施237.2.5文明施工措施23一、编制说明：1.1编制以下列文件和资料为依据：（1）新建京沪高速铁路土建三标段三工区（2）桥梁施工图及配套标准图、参考图；（2）现场踏勘调查所获得的工程地质、水文地质、当地资源、交通状况及施工环境等调查资料；（3）客专桥涵工程验标暂行标准、客运专线桥涵工程施工技术指TZ213-2005、铁
3、路砼与砌体工程验收标准、铁路砼工程补充标准、客专专线铁路工程施工质量验收标准应用指南、客运专线铁路桥涵工程施工质量验收暂行标准铁建设（2005）160号等；（4）中国水电集团质量自控体系文件。（5）铁路工程技术规范及国家行业标准、规则、规程。（6）国家及地方关于安全产和环境保护等方面的法律法规。1.2工程特点（1）京沪高速铁路为设计时速350公里的高速铁路工程，作为施工单位要严格按照设计、规范组织施工，确保工程质量。为规范、指导我工区桥梁工程人工挖孔桩施工，特编制本作业指导书。（2）中国水电集团京沪高速铁路土建工程三标段项目经理部三工区（2）管段DK441+391.06DK455+236.28
4、，地质结构主要为新黄土、砂、圆砾土、花岗片麻岩。二适用条件、范围及优点2.1使用条件，范围人工挖孔灌注桩适用于无地下水或少量地下水，且较密实的土层或岩层。当地下水丰富，含流沙层、淤泥层时严禁采用人工挖孔桩施工。本作业指导书施工范围为DK441+391.06DK455+236.28段桥梁挖孔桩工程。2.2采用挖孔桩优点（1）成桩质量好，桩身质量有保证。（2）能有效控制孔底沉碴。（3）可克服钻孔桩施工的质量通病。（4）能对地质条件进行准确判定，确保桩基承载力。（5）环保要求高的地区，环保效果明显。三施工工艺：3.1人工挖孔桩施工工艺流程如下：开始施工准备施工放样开挖锁口段桩孔土方施工锁口（绑扎钢筋
5、、支立模板、浇筑砼）将桩心十字线及高程引测至锁口顶面、检查桩轴轴线架设垂直运输架，安装提升设备、吊桶、活动盖板、水泵、通风机等开挖下一节桩孔土石方施工护壁（绑扎护壁钢筋、拆上一节模板、支立本节模板、浇筑砼）检查桩轴轴线、高程是否到设计标高制作钢筋笼吊放钢筋笼否砼搅拌、运输制作混凝土试件灌注水下砼桩基质量检测结束人工挖孔施工工艺流程框图3.2施工准备：（1）平整场地，清除坡面危石浮土，坡面有裂缝或坍塌迹象者应加设必要的保护，铲除松软的土层并夯实，各项临时设施、动力、照明、通风、安全设施、施工机具（卷扬机和提土桶；护壁钢模板；潜水泵；鼓风机、空压机和送风管；镐、锹、风镐、风钻、土筐等挖运工具；插捣
6、工具；照明灯、口哨等）已经到位。（2）由测量队控制桩及桩基桩位，工班技术人员利用精确放样的控制桩，使用经纬仪、水准仪、钢尺等仪器设备进行施工放样，作好标识，并作好护桩。（3）孔口四周挖排水沟，做好排水系统，及时排除地表水，搭好孔口雨棚。（4）测墩台十字线，定出孔桩准确位置，设置护桩并记录检查校核。（5）安装提升设备，布置好出渣道路，合理堆放材料和机具，使其不增加孔壁压力，不影响施工。（6）根据水文地质条件以及安全施工、提高挖掘速度和因地制宜的原则，选择合适的孔壁支撑类型。（7）井口周围须用混凝土井围或砖砌予以维护，其高度应高出地面3050cm，防止土，石、杂物流入孔内伤人。如孔口地层松软，为防
7、止孔口坍塌，应在孔口用混凝土护壁，高约2m。3.3孔桩开挖3.3.1开挖土方(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，集水井随挖土加深而加深。随着挖孔加深，及时安装通风、照明、通讯等设备。(2)开孔时若土层为软土，可根据现场及设计等情况在开孔段使用钢护筒引导开孔。若地层为岩石，可直接开孔。(3)挖孔过程中，除非孔壁为完整岩石外，必须对孔壁进行支护，支护方式采用浇筑15cm混凝土护壁。支护应高出地面50cm，护壁混凝土强度应与桩身混凝土强度一致。(4)孔桩开挖中若遇局部流动性淤泥或出现流沙时，应
8、加强护壁或采取降水措施，必要时使用钢护筒。3.3.2开挖石方强风化岩层、中风化岩层采用风镐来开挖；坚硬致密微风化岩层采用毫秒微差的爆破技术进行爆破开挖，爆破方案如下：(1)孔眼的布置 在孔内半径r=0.5m的周边布置8个周边眼，孔深0.4m，间距等分；孔内半径r=0.25m的环向布置4个掏槽眼，孔深0.5m，间距等分。(2)装药量确定 装药量根据公式Q=Lq计算并根据实践经验进行调整。公式：Q各个炮眼的装药量，取kg；炮眼装药余数，取0.20.3；L炮眼的长度，取米；q每米炮眼的装药量，取0.95kg/m。(3)必须打眼放炮，严禁裸露药包。对于嵌岩石炮眼深度不超过0.8m，对于硬岩石炮眼深度不
9、超过0.5m。炮眼数目、位置和斜杆方向，应按岩层断面方向来定，中间一组集中掏心，四周斜杆挖边。孔内爆破应采用浅眼爆破，炮眼深度硬岩层不得超过0.4m，软岩层不得超过0.8m。应严格控制用药量，装药深度不得超过炮眼深度的三分之一，孔内爆破应采用电引起爆。(4)孔内放炮后要迅速排烟。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。(5)在距设计孔底50cm时，不得采用爆破施工，应采用风镐施工(6)挖掘的作业要求：挖掘时不必将孔壁修成光面，要使孔壁稍有凸凹不平，以增加桩的摩阻力。在挖孔过程中，应经常检查桩孔尺寸和平面位置。孔位中心和倾斜度应符合客运专线铁路桥涵工程施工质量验收暂行标准铁建设
10、（2005）160号 第6.5.10条的规定，见下表：序号项目允许偏差检验方法1孔位中心50mm测量检查2倾斜度0.5%孔径、孔深和孔型必须符合设计和图纸要求。挖孔时应及时支护孔壁，防止塌孔。渗水应及时排除（如用井点法除水或集水泵排）。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，以防塌孔。挖掘过程中应经常检查了解地质情况，倘与设计资料不符，应会同有关单位妥善处理。挖孔达到设计深度后，必须核实地质情况。孔底应平整，无松渣、污泥或扰动的软层。施工单位、监理单位应全部检查，勘察设计单位对代表性的桩进行现场确认。3.4护壁施工：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
11、用，模板间用U形卡连接，或用螺栓连接，不另设支撑，以便浇灌混凝土和下一节挖土操作。挖孔过程中首先要做孔桩锁口，锁口直径最低比桩径大，厚50cm，高出地面50cm以上，必要时加10钢筋（20cm间距）。按设计及时对孔壁进行支撑，若通过地层为非岩层，采用C20混凝土护壁支撑，挖土深度控制在土体稳定的极限高度内。每掘进0.5-1.0m时立模灌注护壁，灌注前，认真复核模板，保证同一水平面任意直径的极差不大于50mm，模板牢固不变形。其厚度为1020cm，护壁上口20cm、下口15cm，上下节护壁搭接长度不小于5cm，下端可扩大开挖为喇叭形式，使土壤支托护壁混凝土，故孔壁成锯齿形。地质不良时，在护壁中加
12、入适当钢筋，上下节钢筋要连接牢靠，以减少环向拉力。护壁混凝土厚度按公式进行计算得出：tkN/Ra；t护壁混凝土厚度，m；N作用在护壁截面上的压力，KN/m； Npd/2；p土及地下水对护壁的最大压力，KPa；d挖孔桩桩身直径；Ra混凝土的轴心抗压设计强度，KPa；k安全系数，取1.65；3.5挖掘过程中防水、排水（1）地表水采用在孔位置四周开挖截水沟的方式进行排水，并对孔内排出水流采用胶管远引，避免地表水流入孔内，且在孔口设遮雨蓬。（2）孔内渗水量不大时采用人工提升排水，渗水量大时，采用抽水机排水；在同一墩台有数孔同时开挖时，渗水量大的孔超前开挖，集中抽水以降低其他孔桩水位。3.6成孔检查人工
13、挖孔桩在成孔过程中及终孔后以及灌注混凝土前，均需对钻孔进行阶段性的成孔质量检查。(1)孔径和孔形检测孔径检测是在桩孔成孔后，下入钢筋笼前进行的，是根据桩径制作笼式井径器入孔检测，笼式井径器主筋采用20的圆钢制作，其外径等于钢筋笼直径加100毫米，但不得大于钻孔的设计孔径，长度为4米。检测时，将井径器吊起，孔的中心与起吊钢绳保持一致，慢慢放入孔内，上下通畅无阻表明孔径大于给定的笼径。3.7钢筋笼加工及吊放1）工棚进行，将已加工好的钢筋绑扎成钢筋笼，再运到现场，用汽车起重机吊装入孔。2）钢筋接头必须错开布置，需分段吊装时应先在平地进行预拼。3）桩的钢筋骨架，应紧接在混凝土灌注前，整体放入孔内。如果
14、混凝土不能紧接在钢筋骨架放入之后灌注，孔口应加盖，防落物入孔内。4）钢筋笼外侧，采用绑扎预制的砼块，控制保护层厚度，砼块标号不小于孔桩砼标号。5）钢筋骨架应有强劲的内撑架，防止钢筋笼在运转就位时变形，在顶面应采取有效方法进行固定，防止混凝土灌注过程中钢筋骨架上升。支承系统应对准中线防止钢筋骨架倾斜和移动。3.8灌注混凝土人工挖孔桩砼灌注，根据地下渗水量确定施工工艺。当挖孔桩内渗水量较小（小于6mm/h）时，桩基砼可以采用干灌。当渗水量较大（大于6mm/h）时，桩基砼可以采用水下砼灌注工艺，无论采用何种灌注方法，当采用干灌时桩顶应超灌50cm砼，当采用水下灌时桩顶应超灌100cm砼，以确保桩顶成桩质量。3.8.1导管法干灌砼施工1）砼采用拌合站统一拌制（坍落度控制在79），砼输送车输送，插入式捣固器振捣。2）在浇筑砼前，必须进行孔底处理，必须做到孔底无松渣、泥、沉淀土、积水，且要凿平。岩石用水清洗后，再用纱布将水吸干。3）砼灌注采用导管传送，导管底部与已浇筑砼面接触或插入一定深度。浇筑砼应分层进行，其分层厚度根据拌制能力，运输条件，浇筑速度，振捣能力和结构要求决定，但不超过1m。4）干灌砼必须振捣，振捣砼时，以砼不再沉落，不出现气泡，表面呈现浮浆为度。
