某铁路大桥挖孔桩施工方案

目录一、编制依据 1二、工程概况 11、结构概况 12、水文地质情况 1三、工期计划 1四、挖孔施工 11、施工准备 12、测量放线 33、基坑开挖与防护 34、锁口护壁、基坑硬化 45、施工方法 26、挖孔 47、孔内爆破注意事项 78、施工注意事项 79、成孔验收 8五、钢筋笼制安 81、钢筋进场检验验收 82、钢筋力学试验 83、钢筋笼加工 84、钢筋骨架安装 9六、混凝土浇筑 101、灌注砼 102、桩基检测 11七、内部质量控制标准 11八、安全质量保证措施 11九、文明施工措施 14一、编制依据1、《铁路桥涵工程施工质量检验标准TB10415-2003/J286-2004》。2、《铁路桥涵设计基本规范TB10002.1-2005/J460-2005》。3、《客货共线铁路桥涵工程施工技术指南TZ203-2008》。4、xxx大桥施工设计图。二、工程概况1、结构概况2、水文地质情况本桥桩基础位于泥岩夹砂岩及泥岩、砂岩不等互层；地表水、地下水水质类为HCO3-Ca2+·Mg型，对混凝土无侵蚀性。三、工期计划本桥桩基础施工，计划于2009年11月10开工，2010年2月10日完工，总工期92天。四、挖孔施工1、施工准备1.1、人员准备每根桩安排3～5人。安排独立的钢筋作业队30人，制造桩基钢筋笼。首批管理人员约4～8人。1.2、施工用电xxx大桥施工用电，配置315KVA变压器接电解决，另自备50KVA发电机一台，作为停电时的后备电源。1.3、施工机械挖孔时使用电动卷扬机（JK/JM0.3T）提升出碴。孔深超过5米或孔内爆破后使用空压机进行通风，场内共配备空压机6台（3.5m3/min）。挖孔桩施工护壁所用C20砼采用自落式锥形反转出料混凝土搅拌机（12~14m3/h）现场拌制，配备2台手推车上料，桩基C30砼采用120拌和楼拌制，灌注时使用罐车运输（9m3），并配备2台插入式电动振捣器进行捣固。2、施工方法挖孔桩施工工艺流程：测量放样基坑边线-基坑开挖-场地平整-测量放样确定桩位-锁口同时开挖护壁和钢筋加工-检测（设计、监理确定嵌岩面→嵌岩开挖达设计要求深度）-监理验孔-制作及安装钢筋笼同时安装预埋声测管-吊装钢筋笼-灌筑砼-养护-凿除桩头-桩基检测。①挖孔：土方采用人工开挖，石方采用风镐钻孔，浅眼松动爆破，孔内出碴采用卷扬机提升，孔口采用C20钢筋砼锁口(1m高,0.35m厚),孔壁采用C20砼逐节支护至完整岩面W2顶面(20cm厚)，如遇软弱或破碎岩层应适当配置φ8钢筋加强支护。②钢筋：桥基孔桩的钢筋笼短于20m的采取一次性在地面按设计长度加工成型。桩孔开挖完成经检查合格后，采用吊车吊装钢筋笼，并固定在正确位置。对桩基长度操过20m的，待桩基开挖到位后将加工好的钢筋笼逐节下放至桩孔并按规范焊接接长，直至达到设计钢筋笼长度要求。桩基所需检测预埋件在桩基混凝土施工前，按照设计要求预埋并定位。③砼：砼在拌合站拌制，条件允许情况下，采用串筒施工混凝土，对地形难于满足罐车到场的桩孔,混凝土采用泵送入孔，混凝土自由落体高度不得大于2m。当桩孔内有渗水时，且按常规混凝土施工工艺难于保证施工质量和安全的情况下，按水下砼工艺灌注孔桩。3、测量放线3.1、对全桥控制网进行复核测量，确保其精度准确无误。3.2、测放桩基中心线，承台边线与承台基坑放坡后的坡顶边线，并打桩划线标明。3.3、测量原始地面标高，计算开挖深度。3.4、在基坑内做好顺桥和横桥向“十”字线,测量各桩顶口标高,并用油漆作好标记，用于检查桩孔孔径与垂直度。4、基坑开挖与防护采用挖掘机开挖基坑。开挖由中央向四周进行，开挖出的土石方采用装载机就地整平作为临时便道或运碴车运至弃碴场。基坑开挖至承台底面，如基坑渗水过大，可以多开挖0.15～0.2m，对其采用C15砼进行封闭，减少底面渗水。在基坑开挖时，基坑上下游两端可各向上下游方向多开挖1～2m，并向下超挖1m左右，设抽水量在120m3/h的泥浆泵3～4台，抽排地下渗水。保证基坑内基本无积水。基坑开挖到设计深度后，对边坡进行清理，采用水泥砂袋对基坑边坡及集水井边坡进行防护。水泥砂袋按1：0.5的坡度防护。在基坑四周挖排水沟，并通向上下游的排水坑。5、挖孔土方采用人工开挖，石方采用风镐钻孔，浅眼松动爆破，孔内出碴采用卷扬机提升，孔口采用C20钢筋砼锁口(1m高,0.35m厚),孔壁采用C20砼逐节支护至完整岩面W2顶面(0.2m厚)，如遇软弱或破碎岩层应适当配置φ8钢筋加强支护。孔内空气注意随时检测是否符合标准，孔深大于5米必须采用通风措施。桩端嵌入无斜坡的W2完整岩内不小于设计图所示的嵌岩面深度。开挖过程中每米取土样一次，并做好标注，待设计确认地质时参考。设计地质情况与设计相符则继续下道工序，如有不符则报监理工程师确认,由设计单位修改设计，并按照修改后的设计参数施工。挖孔达到设计深度后，对孔底进行处理，使孔底表面无松渣、泥、沉淀土。如地质复杂，采用钻芯等方式了解孔底以下地质情况是否满足设计要求，或与监理、设计单位研究处理。挖孔采用跳孔开挖，当其进尺到4～5m并且护壁达到强度后，再跟进开挖。并在开挖过程中注意观察孔壁。在基坑内做好顺桥和横桥向“十”字引桩,测量各桩顶口标高,并用油漆作好标记，用于检查桩孔孔径与垂直度。将孔内的水采用潜水泵抽干，然后在护壁的保护下向下挖孔，挖孔时孔内作业人员1～2人，孔口2～3人（具体人数根据孔径实际情况而定）。一次开挖深度不宜太大，视孔内渗水与井壁稳定性而定，当渗水量不大，孔壁稳定时，可一次挖进1m左右。当渗水量大，孔壁不稳定时，挖进可控制在0.3～0.5m。5．1锁口护壁、基坑硬化5.1.1锁口与护壁在基坑底面放出桩中心线，对桩位处进行挖孔，挖孔施工采用C20钢筋混凝土锁口（1.0m高，0.35m厚），其余采用C20混凝土护壁（0.2cm厚）至完整基岩W2顶面。锁口砼浇筑时，应同步埋设卷扬机基座、孔口安全带挂钩、孔口围栏接口、孔口防雨棚插口。护壁设置图锁口预埋件布置大样图5.2.2基坑硬化在开挖基坑完成后，在基坑内浇注0.15m厚的C15砼，对基坑底面进行封闭。6、孔内爆破注意事项①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，装药量不得超过炮眼深度的1/3，孔内爆破应采用导爆管或电雷管起爆。②爆破前，对炮眼附近的支撑应采取防护措施。护壁混凝土强度未达到2.5Mpa前，不得进行爆破作业。③放炮后，施工人员下孔前，由现场领工员或安全员测试孔内有害气体排除后，方可下孔操作。④一孔内进行爆破作业时，其他孔内不得留有施工作业人员，必须全部撤离至安全地带。7、施工注意事项①开挖时若孔内渗水，应将孔内局部超挖形成集水坑，用水泵将水排出。用水泵抽水时，孔内作业人员必须穿绝缘胶鞋戴绝缘手套。防止水泵漏电事故发生。②孔壁渗水严重时，可在护壁预埋排水管，在管头接软管，将孔壁渗水引入孔底集水坑内，用水泵排出孔外。③挖孔过程中要经常通过吊线锤来检查桩身净空尺寸和平面位置。挖孔时每挖进2m测量一次,孔的中轴线偏斜不得大于0.5％，孔径不小于设计孔径，孔口平面位置与设计桩位偏差不得大于5㎝。④挖孔过程中孔内应设半圆形防护棚,以防物体坠落孔内,人员可以及时躲避,避免砸伤人。开挖至岩层时，如岩层稳定可用便于拆装的钢、木支撑或就地浇筑混凝土，护壁混凝土强度不得低于15MPa，当作为桩身混凝土的一部分时，不得低于桩身混凝土的强度等级，若岩层不牢固,岩石松动,且渗水性较大时，则在该段要加强护壁和降水措施，必要时采用钢护筒防护。⑥孔内应经常检查有毒有害气体浓度，当二氧化碳浓度超过0.3%、其他有害气体超过允许浓度或孔深超过5m时，均应设置通风设备。8、成孔验收按以上方法开挖每根桩至设计标高，并对桩底进行清理，每2m取一断面进行桩径与孔位测量，做终孔验收并及时安装钢筋笼，浇筑砼。防止成功后孔底岩面长时间暴露而影响地基承载力。五、钢筋笼制做及安装1、钢筋进场检验验收钢筋进场应有出厂合格证，材质检验报告等，进场资料应齐全。钢筋外观与数量验收合格。取样试验合格。2、钢筋力学试验钢筋进场后取样进行拉伸与弯曲试验必须合格。3、钢筋笼加工钢筋笼加工在滩地进行。加工场地采用道木抄垫，钢筋离地约0.3m以上，且顶面要求抄平，确保钢筋笼加工时顺直。钢筋笼加工时先按整节加工，预先用连接套将单根主筋进行连接，然后再上胎具加工成型。钢筋笼制造时确保骨架不变形，接头应相互错开，使钢筋骨架同一截面处接头数量不超过钢筋总数量的25%。为保证钢筋笼不变形，钢筋笼箍筋与主筋间采用点焊，每2m设一根φ16的加劲箍筋，加劲箍筋内加十字支撑加劲。钢筋笼加工时重点要保证钢筋间距、主筋顺直，确保质量。竖向主筋采用φ20钢筋，箍筋采用φ8钢筋，每隔2米设置一根φ16加劲箍筋。桩顶伸入承台内主筋长度为10cm，其顶部向外弯成与竖直线倾斜15度的喇叭线。钢筋骨架外侧设置保护层定位筋，间距竖向为2.0米，横向沿圆周均布，且每层数量不少于4根。主桥桩基础（含边跨）每套钢筋笼内设声测管三根，对称于桩中心等间距布置。声测管采用φ57mm，壁厚3.5mm的无缝钢管制成。接头需采用φ70mm×6.0mm外套无缝钢管连接牢固，确保不渗不漏。底口采用φ76mm×10mm钢板封堵牢固。4、钢筋骨架安装钢筋笼下放前，经监理检查合格后，方可下放。吊车采用具有独立双卷扬即大小钩（25T以上吊车及部分16T吊车均有），首先用两根较长钢丝绳（保证吊绳的角度）分别距笼头、尾各1/4笼长处，用吊环系好钢筋笼，水平移动。注意大吊钩吊笼头吊点、小吊钩吊笼尾吊点，吊起时大小钩同时起绳将笼水平提高距地面一米以上，大钩收绳，笼头逐渐提高，并使钢筋笼接近垂直。起吊时小钩配合收绳使钢筋笼始终不会接触地面，防止钢筋笼变形。将笼提起后，大钩起吊，小钩不持力，并拆除小钩绳，最后将笼放入设计孔内至设计标高，调整定位后，可进行下道工序施工。下放钢筋笼时，应对准钻孔桩中心线缓慢下放至设计标高，同时防止碰撞孔壁。如下放困难，应查明原因，不得强行下放。钢筋笼下放到设计标高，应在孔口设分配梁，并与主筋之间可靠连接，确保钢筋笼位于设计位置。为确保钢筋笼居中，除在笼身周边加焊耳筋外，尚应对孔口钢筋笼加设加劲箍筋，并与护壁周边加焊钢筋柱脚顶紧，确保其位置准确。六、混凝土浇筑1、灌注砼混凝土采用6#拌和站拌制，严格按照规定配合比拌制。当桩孔内无水或微量渗水时采用串筒串联，人工插入式捣固器捣固砼，串筒底部离砼面的高度不超过2m，砼坍落度控制在140mm+20mm。在孔内有大量渗水时，按水下砼工艺灌注孔桩，导管底部离孔底高度30~40cm，首车砼数量要保证一次封底成功（首车砼方量按2米高设计，不得小于2.5m3）且孔口出料斗必须与封底砼方量相匹配，不得小于它，砼坍落度控制在200mm+20mm。2、桩基检测成桩28天后，按检测频率要求进行检测。引桥桩基础采用瞬态激振时域频域分析法检测，主桥桩基础（含边跨）采用声波投射法检测。七、内部质量控制标准挖孔桩孔位：≤50mm挖孔桩孔径：不小于设计值挖孔桩孔深：超深不少于50mm挖孔桩倾斜度：≤0.5%挖孔桩灌注前沉渣厚度：≤50mm钢筋骨架直径允许偏差：0～-20mm钢筋骨架底面高程允许偏差：±50mm主钢筋间距允许偏差：±10mm加劲箍筋间距允许偏差：0～-20mm钢筋骨架垂直度：≤0.5%骨架长度箍筋间距（螺距）：0～20mm桩身要求达到100%Ⅰ类桩。八、安全质量保证措施8.1挖孔桩施工人员上岗前均要利用技术交底和组织学习等方式进行专项培训，要求施工人员对每道工序的质量要求、施工方法、安全事项等内容都要深入理解，熟练掌握，并要求在实际过程中严格按相关施工规范和安全章程进行施工和操作。8.2施工前进行细致调查，孔桩及附近是否埋有光缆、电缆及其它特殊设施，如有并与孔桩施工有冲突上报请求解决后才开始施工。在施工过程中也要时常注意是否挖出该类设施，如有及时停工上报。8.3开孔前由测量组准确定出桩位，开孔后及时复测桩位，引出护桩。随时检查桩位中心偏差，防止孔桩移位；测量垂直度，防止孔桩歪斜；经常测量孔径大小，防止孔径偏小。8.4锁口护壁要求高出地面30cm，并加筑20㎝以上高度的浆砌或砼围埂，防止雨天水流和淤泥流入孔内或孔口石碴落入孔内砸伤孔底施工人员。雨季施工时，孔口必须设置雨篷或采取覆盖措施防水。孔口周围要求经常清理，杜绝隐患。未施工时孔口要求覆盖，孔四周封闭，防止人员意外跌落孔内。8.5根据实际地质情况选择支护方式，支护及时跟上，同时孔内渗水要求排出，以免坍孔。持续做好坡面变形、移动观测。一旦发现异常变形，必须立即撤出孔底作业人员，并立即报告监理工程师处理。8.6孔内遇岩层须爆破时，专门设计，采用浅眼松动爆破法，爆破应采取减震措施，严格控制炸药用量并在炮眼附近加强支护。孔深大于5m时，采用电雷管引暴方式。火工产品的领出，搬运，使用及回库，均由专门火工产品管理安全员全程监控，严格按照火工产品相关事项进行操作。8.7当孔身深度超过5m时，孔底空气自然流通条件严重变坏，空气中CO2等有害气体逐渐积累，可能引起人体呼吸紊乱、头疼、呕吐等症状。为此，要求孔身开挖深度达5m后，必须采用风机通风，以确保作业人员生命安全。8.8挖孔桩施工过程中，每遇地质变化时，均要用塑料袋取样装好，标识出类别、时间和深度。开挖至弱风化岩面时，需上报监理工程师进行确认。8.9成孔后，对孔底浮土进行清理，用验孔器进行验孔，不足的地方进行修整，确保钢筋笼顺利入孔。8.10钢筋笼制作严格按照设计图纸进行施作，遵从钢筋制作相关规范。钢