zp桥梁挖孔桩施工方案.doc
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1、1 目 录 一、编制依据1 二、工程概况及水文地质1 1、工程概况.1 2、水文状况.2 3、地质状况.3 三、采用人工挖孔原因及适用范围控制4 1、原因.4 2、适用范围控制.4 四、组织机构及资源配置5 1、组织机构设置.5 2、人员配置.5 3、机械设备.6 五、施工准备7 1、技术准备.7 2、技术交底.7 3、现场准备.7 六、挖孔桩施工方法9 1、护壁施工11 2、护壁厚度确定12 3、护壁钢筋布置14 4、挖孔顺序:14 5、挖孔桩施工工艺流程14 2 6、施工方法16 7、孔内排水17 8、 终孔.17 9 钢筋加工及安装 .18 (一)钢筋笼骨架的制作安装.18 (二)声测管
2、安设.21 10、灌注砼.21 七、检查质量标准.23 八、人工挖孔桩施工注意事项.24 1 一般规定24 九、雨季施工管理措施.25 1、雨季施工组织管理25 2、雨季施工技术措施25 十、质量保证措施.26 1、工程质量保证制度措施26 2、施工前的质量控制27 3、成孔护壁的质量控制27 4、桩身的质量控制28 十一、安全保证体系及措施.31 1、安全保证体系31 2、一般规定32 3、人工挖孔桩施工的主要危险源33 4、人工挖孔桩施工安全要求35 5、人工挖孔桩专项安全防控措施37 3 十二、人工挖孔桩施工环保措施.40 1、环境保护管理目标40 2、环境保护组织机构40 3、施工现场
3、对应保护措施40 十三、人工挖孔桩应急预案.41 1、安全事故应急小组成员:42 2、应急准备42 3、应急措施43 4、恢复生产及应急抢险总结45 5、预案管理与评审改进47 1 一、编制依据一、编制依据 1、中铁二院工程集团有限公司关 于广东省连平(赣粤界)至从化公路 D3 合同段的有关施工图设 计文件 2、 公路桥涵施工规范JTG/TF50-2011 3、 公路工程质量检验评定标准JTG F80-2004 4、 公路工程安全施工技术规范JTJ076-95 5、现行的国家有关方针政策 6、本承包人对工程现场的施工调查所收集的信息与资料 7、本承包人拥有的施工装备与类似工程施工经验 二、工程
4、概况二、工程概况及水文地质及水文地质 1 1、工程概况、工程概况 我标段施工的大广高速 S18 合同段(大庆至广州)粤境连平至 从化段路线起于吕田镇塘基村北侧山坡,起点里程为 K104+800,终 点位于份田村猪牯山,终点里程为 K113+860,全长 9.06Km,路线主 要跨越莲麻河二级水源保护区;本标段沿线共有桥梁七座,其主要 有特大桥 1 座,大桥 5 座,互通主线桥 1 座,分离匝道桥 1 座,桥 梁长度合计 3.367(3.319)Km。 本标段初步计划先在莲麻河特大桥大里程桥台处及梅山大桥部 2 分桩基采用人工挖孔,由于以上桥梁所在桩基位置处于山体陡峭地 段,不宜于大型机械作业,
5、通过此两座大桥人工挖孔桩作业积累施 工经验以便推广于本标段其他桥梁所采用。现初步拟采用人工挖孔 的桩基统计如下表: 墩台号工程名 称左线右线 桩径(m)桩长(m) 根数(个) 备注 441.2246 莲麻河 特大桥 461.3303 31.4202 51.4222 61.3223 231 24101.3 261 11.4232 31.4322 281 261 梅山大 桥 41.3 241 2 2、水文状况、水文状况 本标段沿线属南亚热带季风气候,干湿季节明显,春夏暖和多 雨水,秋冬凉爽无严寒,植被四季常青。该区年平均气温 19.521.4,月平均气温最高 28.5,月平均气温最低 10,极 端
6、最高气温 38.1;极端最低气温-2.6。全年平均降雨量 18002200mm,主要集中在 49 月。以 6 月达到最高值,年降雨量最 大值 2728.3mm,年降雨量最小值为 1500mm,常年平均雨日 157d, 是我国多雨之一。冬季多北风,夏季偏南和偏北风频率基本相等。 多年平均风速 16ms,最大为 35ms.累年平均年蒸发量 3 1751.2mm。月蒸发量以 2 月最少,累年平均蒸发量 86.8mm7 月中的 蒸发量在个月中最多,累年平均蒸发量 210.4mm。 3 3、地质状况、地质状况 线路所处地区因差异风化作用,基岩顶板埋深变化较大,中风 化岩层顶板埋深约 531m,局部存在球
7、状中风化体,地表水发育一 般,地下水中等发育,在直接临水或强透水土层对混凝土具有分解 类弱酸型腐蚀性,地下水对混凝土无腐蚀性,桥址区无不良地质现 象与特殊岩土分布,综合评价桥址区工程地质条件一般。 桥址处地质覆盖状况为:地表层有第四系人工填土、冲洪积层、 坡残积层,下伏基岩为燕山三期侵入岩体-粗粒花岗岩,其岩、 土层分层描述如下: 1、第四系人工填土:灰、灰黄色等杂色,稍湿,局部潮湿,层 厚一般为 2-4m 不等。 2、第四系冲洪积层:砂质粘土灰黄、灰褐色夹灰白色,硬塑状, 粘性较大,韧性差,含 15-30%石英粗砂,层厚 0-5.5m 不等,属 级普通土。 3、第四系坡残积层:粉质粘土,褐黄
8、色、棕红色,硬塑状,主 要成分为粉、粘粒,含 10-30%石英粗砂,遇水软化,层厚 0.5-22m 不等,属级普通土。 4、燕山三期侵入岩体-粗粒花岗岩:岩性主要分为粗粒花 岗岩,根据风化程度可分为,全、强、中风化层。 全风化粗粒花岗岩:褐黄色,手捏易散,遇水软化崩解,层 4 厚 2.4-23m 不等,属级硬土。 砂土状强风化粗粒花岗岩:灰白色,风化作用强烈,除石英 颗粒外大部分矿物风化成粘土,遇水易软化崩解,属级硬土。 块状强风化粗粒花岗岩:浅肉红色,粗粒花岗结构,节理裂 隙发育,风化强烈,岩石破碎多呈块状,层厚 1.5-20m 不等,属 软石。 中风化粗粒花岗岩:浅肉红色,粗粒花岗结构,块
9、状结构, 节理裂隙较发育,岩质硬,锤击声脆,属级次坚石。 三、采用人工挖孔原因及适用范围控制三、采用人工挖孔原因及适用范围控制 1 1、原因、原因 由于本合同段地处山区,部分墩位于陡峭山坡上(有的山坡坡 度达 60) ,钻孔设备无法到达,由于坡陡地窄泥浆池等施工配套 设施都无法修建,因此为了减少对植被的破坏、减少环境污染、减 少对当地环水保破坏同时又能满足施工需求,所以我部建议部分陡 峭山坡上的桩基改为人工挖孔桩。 2 2、适用范围控制、适用范围控制 由于人工挖孔桩在施工中风险极大,因此在施工中尽量避免采 用人工挖空,但为了保证正施工工期,本承包单位计划只对于桩位 处地形较陡,钻机和大型机械设
10、备无法到达,机械钻孔配套设施无 法安设的情况才采用人工挖孔施工方法。但在以下地质之条件中严 5 禁采用。 (1)地基土中分布有厚度超过 2 米的塑状泥或厚度超过 4 米的 软塑状土体。 (2)地下水位以下有层厚超过 2 米的松散、稍密的砂层或层厚 超过 3 米的中密、密实砂层。 (3)溶岩地区。 (4)有涌水的地质断裂带。 (5)地下水丰富,采用降水后仍无法避免抽水作业的。 (6)高压缩性人工杂填土厚度超过 5 米的。 (7)工作面 3 米以下土层中有腐植物质或其他有机物、煤层等 可能存在大量有毒气体的土层。 四、四、组织机构及资源配置组织机构及资源配置 根据实际工程情况,配合合理的人员和机械
11、设备,调配较强的 施工队伍,严格按“精心施工、均衡生产”的原则,组织好人员机 械设备。为了按期、优质、安全、高效完成该工程,特对作业现场 配备以下管理人员及机械设备。 1 1、组织机构设置、组织机构设置 施工组织机构框图见图 1 2 2、人员配置、人员配置 6 人人 员员 配配 置置 3 3、机械设备、机械设备 机械设备配备表机械设备配备表 序号规格型号数量设备状态备注 混凝土运输车9m33 辆良好 吊车三一2 辆良好 室外吊运机HZW300B 型20 台良好 挖机2201 台良好 自卸汽车20T3 台良好 混凝土输送泵HBT60E-14071 台良好 小型移动式空压机W-0.6/1020 台
12、良好 通风机4-7220 台良好 职能 单 位 数量职责备注 现场总指挥人1 全面负责本工点现场组织、协调工 作 技术员人2负责现场施工技术指导 安全员人1负责现场安全管理 机械指挥人1指运输车辆 机械司机人10机械操作 普工人120负责桩基开挖 7 气风镐B87C20 台良好 电焊机BXI-4006 台良好 钢筋切断机GQ422 台良好 钢筋弯曲机GW422 台良好 钢筋调直机GT3-122 台良好 振捣器HX.19-016 台良好 五、施工准备五、施工准备 1 1、技术准备、技术准备 1、认真学习研究设计图纸、理解掌握设计意图,做到施工时心 中有数。 2、编写技术质量安全交底资料,施工前做
13、好书面交底。 3、组织学习施工规范及验收标准,为认真贯彻执行规范及标准 做好准备。 4、准备齐全技术资料的各种表格。 2 2、技术交底、技术交底 开工前项目技术负责人分别向施工员进行技术安全交底,内容 有图纸交底,设计施工图纸交底,安全措施交底等。技术交底采用 三级制即:项目工程师施工员班组长工人。项目技术负责人 向施工员进行交底必须细致、齐全,并结合具体操作部位,关键部 位的质量要求,讲解要点和注意事项等。施工员接受交底后要认真 反复向操作班组进行交底。班组长在接受交底后,应组织工人进行 8 认真讨论,保证按要求完成施工任务。 3 3、现场准备、现场准备 (1)桩孔开挖前,在井口靠边坡一侧纵
14、向布设安全网,防止山 坡滚石或其它物体滑落孔内。 (2)加工空口防护钢筋网,对当天施工结束或挖孔完成还未浇 筑桩孔进行加盖,防止发生坠落伤人事件,井盖防护网采用 16 钢 筋加工,网孔尺寸为 2020cm。井盖采用矩形状边长为桩孔直径加 50cm,具体布置示意图如下 (3)根据现场平面位置,挖砌排水明沟、集水井,确定排水走向,使 场内水畅通无阻。 (4)按施工需要机械进场就位。 (5)根据工程进度安排各种工人分期进场。 (6)砂、石、水泥、钢筋等材料的采购,并抽检合格后运至现 场。 9 (7)布置供电、供水线路。 (8)建筑材料及安全防护用品准备 建筑材料应根据实际情况 做好计划,分批进场,编
15、制各项材料计划表,对各种材料的入库, 保管和出库制订完善的管理办法,同时加强防盗、防火的管理。 (9)施工中计划投入安全设备用具 软梯、安全带、送风机按 现场开挖桩条数一一配备,各种中小型机具设备均齐备完好,无需 订购。 (10)临时用电、临时用水的搭设、安装、调试。 (11)组织施工管理人员及劳动力调配入场,满足施工要求。 图图 1 1 组织机构框图组织机构框图 工程技术部部长 xxx 副组长:xxx 副组长:xxx 组长:xxx 副组长:xxx 物资设备部部长 xxx 综合办公室主任 xxx 安全质量环保部部长 xxx 财务部部长 xxx 工地试验室主任 xxx 计划合同部部长 xxx 1
16、0 六、挖孔桩施工方法六、挖孔桩施工方法 挖孔桩采用人工开挖,提升设备采用室外吊运机配合人工出土, 此设备具有自动锁死装置,能有效防止突然停电而造成提渣桶下落 安全事故。 提渣桶设置 提渣桶要求为钢制桶,加工时要保证焊接质量,首 次使用时先进行试吊以检测其安全性,在正常作业中桶内装渣不得 高出桶外边,要求装渣高度小于桶边缘 5cm,以防在吊运过程中出 现渣土掉落伤人事故。 挖孔时,首先在桩位处下挖 1.5m 左右,然后立模灌注锁口及与 锁口相连的第一节护壁。当护壁强度达到设计强度的 2.5MPa,方可 拆除模板,进行下节桩孔开挖并施工护壁,如此循环进行,直至挖 到设计标高。每次循环进尺不得超过
17、 1.0m。 施工中遇有较大渗水时,分段长度应适当变短,当挖进基岩后 若孔壁十分稳定,可不施作护壁。 出碴采用吊桶装碴,室外吊运机提升,见图 2 所示。 专职质检工程师 xxx 施工队队长 11 图图 2 2 室外吊运机室外吊运机 室外吊运机安设要求地基平稳,防止发生沉降或倾斜,在按设 施为了保证安全可用钢管加工基座,增大吊运机底座受力面积,同 时可在钢管基座上堆放沙袋或混凝土预制块,用以减小吊运机在吊 运时倾覆力,钢管基座安设时必须要与吊运机连成一个整体,确保 吊运机与基座整体性。 1 1、护壁施工、护壁施工 对岩层可不设护壁,其它土质情况下,必须施作护壁,保持孔 壁稳定,以策安全。护壁拟采
18、用现浇模注混凝土护壁,混凝土标号 与桩身设计标号相同。锁口混凝土应一次整体灌注 ,锁口厚度为 0.5 米,长为 1.0 米。第一节混凝土护壁(原地面以下 1 米)径向厚度 为 20cm,宜高出地面 30cm,使其成为井口围圈,以阻挡井上土石及 其它物体滚入井下伤人,并且便于挡水和定位。如下图示。 12 锁扣大样图锁扣大样图 护壁整体示意图护壁整体示意图 该方法适用于各类土层,每挖掘 1.0m 深时即立模灌注混凝土护 壁。厚度为 20-15cm。两节护壁之间形成 5cm 台阶,以便混凝土的 灌注施工。 护壁混凝土采用拌合站集中拌制,混凝土运输车运往现场,采用 滑槽滑至井口附近,用提渣桶吊至井内浇
19、筑。 模板不需光滑平整,以利于与桩体混凝土的联结。为了进一步 提高柱身砼与护壁的粘结,也为了砼入模方便,护壁方式可采用喇 叭错台状护壁。护壁砼的施工,采取自制的钢模板。钢模板面板的 厚度不得小于 3mm,浇注混凝土时拆上节,支下节,自上而下周转 使用。模板间用 U 形卡连接,上下设两道 68 号槽钢圈顶紧;钢圈 由两半圆圈组成,用螺栓连接,不另设支撑,以便浇注混凝土和下 节挖土操作。 护壁混凝土施工在掘进过程中逐节在桩孔内现浇。在较稳定的 土层中,护壁每节高度为 100cm,当桩通过强透水层且含水量较为 丰富时,每节高度控制在 50cm 左右,上节护壁的竖向钢筋与下节护 壁的竖向钢筋应焊接连成
20、整体。护壁混凝土采用与桩基混凝土同一 标号,人工操作插入式振动棒进行捣固。 在施工中严格控制护壁混凝土强度,必须保证上节护壁混凝土 强度达到 2.5MPa 以上才能进行下节桩基开挖。 13 2 2、护壁厚度确定、护壁厚度确定 护壁厚度计算式 TkpD/2fc 式中: k-安全系数,取 1.65 fc-混凝土轴心抗压强度 p-土和地下水对护壁的最大侧压力(MPa) D-圆柱形构筑物外直径 -土的容重,取 22.5KN/m3 w-水的容重,取 10KN/m3 H-挖孔桩护壁深度,取 30m 14 h-地面至地下水深度,取 -土体内摩擦角,取 30 P=Htg(45-/2)2+(-w) (H-h)t
21、g(45-/2)2+(H-h) w =22.530tg(45-30/2)2+(22.5-10)(30-10)tg(45- 30/2)2+(30-10)10=508KN/m2 护壁混凝土采用 C30 混凝土,轴心抗压强度设计值为 fc=14.3MPa,按达到设计强度 40%计算,直径按 1.6m 计算。 最小护壁厚度:t= kpD/2fc=1.65508160(214.30.4)1000=11.72=12cm 根据计算,混凝土最小厚度为 12cm 能满足要求,为保证施工安 全,现场施工采用钢筋混凝土护壁最小厚度取 15cm,完全可以满足 要求。 3 3、护壁钢筋布置、护壁钢筋布置 挖孔桩护壁钢筋
22、设计:竖向布设 16 的钢筋,间距为 15cm。环 向 10 的钢筋间距 10cm,竖向钢筋长度等同于护壁长度,环向钢 筋保证有 10cm 的搭接长度。 4 4、挖孔顺序:、挖孔顺序: 凡遇相邻桩间距小于 2 倍桩身直径,必须间隔跳桩施工,桩基 混凝土浇灌完成,经超声波检验合格后,再进行系梁、柱墩结构施 工。 15 5 5、挖孔桩施工工艺流程、挖孔桩施工工艺流程 工艺流程图见下图 图图 3 3 挖孔桩施工工艺框图挖孔桩施工工艺框图 场地平整、测量、定桩位 挖第一节桩孔开挖 立模浇灌锁口钢筋砼和第一节护 壁 在锁口上投测标高及桩位十字轴 线 设置垂直运输架,吊桶 挖第二节土石方 清理孔壁校核桩位
23、 立模浇灌第二节护壁 循环直至设计标高,检查持力层 清理浮渣,排除孔底积水(如有) 下套管或串筒 吊放钢筋笼 浇灌桩身混凝土 检 测 混凝土拌制、运输 混凝土拌制、运输 混凝土拌制、运输 钢筋笼制作、运输 16 6 6、施工方法、施工方法 (1)场地处理 对原有场地进行平整。 在桩孔外围四周适当位置设置排水沟和集水井。 (2)放样、定位 场地平整、处理完成后采用全站仪精确放出桩位,并报监理复 核批准并引出护桩。开挖孔口及浇注钢筋混凝土锁口。 (3)开挖 土质、土夹石、强风化岩石采用十字镐、风镐,进行人工开 挖。当遇到孤石、中风化岩石、弱风化岩石时采用风镐在中心凿洞 逐层扩挖成型,风镐进行作业时
24、要加大送风量保证孔内空气质量。 开挖的土石方采用电动扒杆、吊桶垂直提升出渣,提出的渣 土采用溜槽集中堆放在施工现场临时设置土方堆放场地,挖出的土 石方用自卸汽车运至指定的弃土场。挖出的土石方不得堆放在孔边, 确保孔口安全及施工现场畅通。 开挖施工注意事项 A、开挖作业前由工程部长、现场技术主管、施工队队长和队技 17 术负责人共同向作业班组进行技术交底,使每个作业员工都清楚、 了解操作规程、施工工艺、质量标准和安全等要求。并指出可能出 现的质量、安全的问题和处理措施及应急预案。 B、每个桩孔由一个固定的小组负责施工,每个正在施工的井下、 井上均应有人操作,并确保上、下之间有良好的联络信号。 C
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