松溪大桥人工挖孔桩专项施工方案

/宁武高速公路（南平段)A1０合同段(k１47+6００～ｋ160+000）二00九年十月一、编制依据1、业主提供宁武高速A１０合同段招标文件、设计图纸和有关补遗资料.2、我国现行的公路工程施工技术规范及工程质量检验评定标准、安全规范等。3、本工程所在地的社会及自然环境等条件和现场踏勘调查所获得的有关资料。4、我公司既有的科研成果、先进施工方法和承建类似工程的施工经验.５、我公司拟投入本工程的主要施工机械设备、测量仪器和检测设备等。二、工程概况松溪大桥位于政和县东平镇范屯村东南侧约５00ｍ．全桥共4联，上部结构为18＊30mPＣ连续T梁，中心桩号为K1５４+０6２，桥长５４7m,桥宽2＊1２．75m，最大桥高２3m，下部结构采用柱式墩、桩基础,桥台为柱式台，桩基础。桥位属于丘陵山间盆地地貌,跨越松溪河谷及603县道，河谷宽约90．0-１50m，枯水期水深０.50-1。20m,洪水季节水深约3—4ｍ，路线走向与河谷走向夹角约80°,地势平缓,现为河滩、农田。60３县道宽６．５m,路面为砂石路面，路况一般。桥址区未见有滑坡、崩塌、泥石流、岩溶、采空区等不良地质作用，但存在岩土层突变,易产生表层滑塌,对坡体稳定不利.根据《中国地震动参数区划图》（GB183０6-20０1）福建省区划一览表及《宁德至武夷山高速公路线路工程地震安全性评价报告》，该桥址地区地震基本烈度为6区,分组第一组,地震动峰值加速度0。05g，地震动反应特征周期为0.３５ｓ.桥址区地下水主要为冲洪积砾、卵石层中的孔隙水及风化基岩中的裂隙－孔隙水。勘察期间测得盆地中地下水埋深0。00-2。70m，标高154。220—15８．0７0,与河水水力联系密切,互为补给关系，随季节变化较小,水量较丰富;坡地第下水埋深5。10—1。５0ｍ,标高１５7。610—170。630,经取样分析,地下水对砼不具腐蚀性.松溪大桥桥址处控制流域面积2224km2,采用水文比拟法计算等方法得出100年一遇的洪峰流量为56６０m3/s,设计水位为1６8.36m，设计流速2．72m/s，无通航要求。本标段松溪大桥桩基桩径φ1。８m,共68根；桩径φ1。6m，共８根,桩长１5~3０m不等，使用材料总量R23５钢筋3３８9０.４kｇ,HRB3３5钢筋2266７4。8kg,C25水下砼３８06.5m³。三、施工准备１、清理施工场地，为施工定位放线创造条件.2、根据施工坐标及设计提供的导线点，做好定位放线及水准点的引测并复核,将测量报告提交监理工程师审查。3、熟悉施工图，认真做好图纸会审和技术交底工作。４、提出主要材料、施工机械等用量计划和劳动力安排计划。５、根据施工现场搭设临时设施,架设临时供电线路，建立施工排污系统，修建施工临时便道。6、挖好排水沟及集水井,在基坑内中心设置1个集水井,配备两台Φ50的泥浆泵抽排基坑内的积水。7、到公安部门办理爆破作业许可证。四、施工方法1、定位放线与标高测设按设计图纸测量放样桩位，桩径按设计桩径加护壁厚度为直径，以中心点画圆开始掘井。定位放桩点后，按桩径加护壁厚,砌井口圈1２0～180mm高，并在外圈用土培埋工作面,这样可防止地表水流入桩孔内,还可以减小及校核桩位的偏差.架设垂直摇架,以利土方与材料的运输操作。桩成孔1m左右，将桩位十字中心线及桩顶标高用红油漆标注在第一节护壁上。为确保桩的垂直度在允许误差0.5%以内，每一节护壁装模及护壁砼浇捣完后，根据井口十字线吊锤校核垂直度，并由专人负责。第一节护壁完成后,可以向下吊锤弹线于护壁上。2、施工工艺总的施工工艺流程为：放线→分步挖土→分步护壁→验孔→吊放钢筋笼→浇砼→成桩→砼养护→凿桩头。（1）分步挖土：由各桩的十字中心线找中、吊直、放桩外径线（在第一步护壁时,在护壁上埋入铁钉,做中心线标志），采取分步开挖,每段高度以1。０m为宜，若地下水丰富或地质较差每段高度以０.５m为宜，挖土由上到下分段挖，同一段内由中间向周边挖.在地下水以下施工应及时用吊桶将泥水吊出，或在孔底一侧挖集水坑,用Φ50高扬程潜水泵排出桩孔外。挖孔至基岩时，采用浅眼松动爆破法施工，严格控制炸药用量，并在炮眼附近加强支护，用电雷管引爆.(2）分步护壁:本工程护壁采用挖孔桩成孔期间边掘进边浇筑的圆形混凝土护圈，护圈模板用钢模,重复使用.模板用“Ｕ”型卡连接,上下设两个半圆组成的钢圈顶紧，不另设支撑.砼的设计标号,护壁厚度根据渗水量大小、地层的性质决定。挖孔桩护壁混凝土分段立模浇筑，但在水位线以下浇筑混凝土时，会受到水的干扰.由于护壁较薄，在护壁内浇筑混凝土有困难，可使护壁模板的纵断面上、下厚度不相同。上端口的厚度可以放宽4～８ｃm,纵断面梯形,便于混凝土从护壁上端口倒入到下端口。护壁上端口加宽的厚度也不宜太大，不然，会穿过桩芯混凝土保护层钩住钢筋笼，使钢筋笼不易顺利下置在桩孔中.每节护壁上端口的混凝土不能浇筑成同一高度,保证内高外低，呈坡形，这样上、下两次浇筑的护壁A和B就象犬齿咬住一样，护壁不致产生偏移。砼用吊桶运输，人工浇筑。水下挖孔时,如果为赶进度一次挖得过深,容易引起塌方.每次挖深应该控制在１m以内,各道工序要密切配合，迅速浇灌混凝土，以避免因塌方、沉陷而造成的损失。护壁模板的拆除宜在２4小时之后进行。(３)验孔：桩孔挖至设计标高后,取出基底岩样，会同监理工程师共同验孔，核定岩层、入岩深度及孔的垂直度，抽水,确定桩端持力层是否符合设计要求。（4）钢筋笼制作与吊装：按设计配筋，将钢筋焊接成笼.钢筋笼纵筋采用搭接焊接长,接头位置错开,在同一平面内，接头不超过50％，钢筋笼吊装就位采用汽车吊吊装就位，并采用定位筋严格控制保护层厚度.（5）桩身砼工程：桩身砼采用拌和站集中拌和,搅拌运输车运到现场，吊车吊运混凝土浇注的施工方案。挖桩至设计标高时,孔底不应积水，终孔后应清理好护壁上的淤泥和孔底残渣、积水,然后进行隐蔽工程验收,验收合格后应立即进行封底和浇注桩身砼。考虑到基坑高差的问题,桩身砼采用导管灌注,导管伸入孔内距离孔底25～40cm位置。据实际经验导管插入砼面深度以为５。0～6.0m为宜,导管串动幅度以10m左右为宜。在灌注过程中，应经常用测锤探测砼的埋管深度,从而准确拆卸相应长度的导管，保持合理的埋管深度。（6）成桩:对施工过程进行全程的监控和记录，作好隐蔽验收记录，并及时会签归档，保证各项记录和保证资料的及时、完整、正确.严格按设计和规范要求做好桩基检测工作，通过测桩工作为桩基质量作出客观、公正的评价和鉴定。３、人工挖孔桩应注意的质量问题（１）持力层严禁泡水,孔底虚土松碴未清理干净,孔底被扰动,桩孔漏水，护壁不牢；（2)钢筋笼捆绑不符合要求，保护层厚度不足，钢筋笼变形;(３)桩身砼有空洞、夹渣、过振、漏振。五、微爆破技术设计由于人工挖孔桩入岩爆破施工时，自由面狭小，作业面较深，岩石的夹制力较大,中风化层以上地段成孔时，受填土、淤泥及地下水的影响，有些地段护壁质量较差抗震能力小。所以孔桩入岩爆破宜采用小直径浅孔微差爆破.1、爆破参数桩基入岩爆破参数不同于自由面大的隧道爆破参数，但可参照矿山竖井开拓时的一些爆破参数.其实际值应根据所爆破的孔桩直径、岩石的物理力学性能，岩石的风化程度、岩石的结构组分、内聚力、裂隙性、特别是岩石的变形性及其动力特殊性，以及所用炸药的性能来确定。（1)单位用药量系数本工程人工挖孔桩入岩爆破的岩石为中、弱风化,孔桩直径为φ1．2m、φ1.5ｍ，周边对所爆破岩石的约束力大.根据以往类似工程入岩的爆破参数类比、修正,得出单位用药量系数Ｋ如下表:单位用药量系数表岩石类别岩石坚固性系数（ｆ)单位用药量系数(g／m2）备注强—中风化4～61200～1600中风化6～７１6０0～2000中—弱风化7～82000～240０弱风化８～１０2400~300０(2)炮眼间距孔桩入岩采用手持式气动凿岩机钻眼，炮眼直径d=３2－42ｍm，即炮眼间距ａ=(15～20）d，a=500～8００mm（3）炮眼深度与循环进尺在小直径孔桩入岩爆破中,岩石的周边夹制力大，炮眼利用率低.一般炮眼深度L取孔桩直径D的0．6～0。8倍,即L＝（0。６～0.8)D。其中掏槽眼应比周边眼加深１０0~200ｍm。孔桩爆破炮眼利用率η一般可以达到8５～95%，则循环进尺L=ηL=（0.８5~0．９5）Ｌ。对于φ１。8m、φ１.6ｍ的桩基，炮眼深度L分别为1080～1440mｍ、９60～１２80mm.2、炮眼布置在小直径孔桩爆破中，工作面通常按掏槽眼4～5个，周边眼3～４个,呈“品”字形或梅花形布置,其中掏槽眼按照锥形布置，倾角１０～15°；距孔桩护壁250～300mｍ均匀布置。３、装药量计算每循环进尺所需用药量QＱ=K＊１/4ΗＤ2＊L式中：Q—每循环进尺用药量(ｇ)Ｋ—单位用药量系数,见表1（g/ｍ3）Ｄ—孔桩掘进直径，（ｍ）L—炮眼的平均深度，（m）单孔理论装药量ｑq=Q/Ｎ式中：q—单孔理论装药量（g）Q—每循环进尺用药量（g)N—工作面炮眼数量，（个）4、装药量的分配一般情况下,掏槽眼的药量qt比周边眼药量qb多装２0～25%qt=(1。2～1．25)qqb＝（0.８5~０.95）ｑ式中:ｑｔ—-掏槽眼装药量，（g）qb-周边眼装药量,（g)本工程每孔装药量取１20ｇ至1５0ｇ.5、爆破器材选型(1)、炸药人工挖孔桩入岩段爆破施工总是存在岩层裂隙水及成孔护壁时下滴的渗水，最好选用防水性好的炸药，另外为了保证成孔护壁在爆破施工中的稳定性,应选用爆炸威力适中的炸药。可选岩石乳化炸药，其抗水性好,药卷易于分割，威力适中。(２)、雷管挖孔桩掘进爆破应用电雷管网络，禁止使用导火索，火雷管起爆网络。电雷管起爆网络的接头一定要有良好的绝缘性，接点应离开泥水面。同时，为取得较好的爆破效果，保护护壁的稳定性,应选用微差爆破使用的秒延期雷管，周边眼滞后掏槽眼起爆０．1ｓ以上。（3）、起爆器可选用MFJ-１０0国产电容式起爆器，串联起爆能力可达100发，充电时间7~１０s，供电时间3～6ms,电源1＃电池４节.孔桩爆破每次起爆的雷管都在20发左右，起爆器要求体积较小，便于携带,结构组成简单，因此可选用ＭFJ—10０或JZDF－300—B国产电容起爆器。六、爆破安全操作规程1、爆破准备（1)到当地公安局备案（2）准确好爆破设计,复核无误并经上级主管部门批准后，方可实施.（3)成立爆破作业领导小组,由工点负责人任组长,爆破小组员工分工明确,从运输、领药、钻眼、装药、起爆、检查及瞎炮处理设专人负责。所有参加爆破作业人员必须具有公安部门颁发的爆破作业许可证。（4)开工前，根据爆破设计对参加爆破作业人员进行安全教育和技术交底。(5）参加爆破作业的人员严禁穿能摩擦产生静电的化纤衣服和带铁钉的皮鞋。(６）爆破作业的场地24小时严禁烟火。2、钻眼（１）钻眼前，应根据爆破设计，按编号顺序标明炮眼位置。（２)钻眼深度误差不能超过5%,炮眼位置偏差不超过两倍炮眼直径,方向误差不超过5%。（3）钻眼完毕，应按爆破设计进行检查，并作好记录。（４)禁止在残眼上继续钻孔。3、爆破器材的运输及领取运输爆破器材的汽车一定要加棚加锁，并增派警卫人员。确保运输安全,非押运人员不得乘坐。爆破器材应直接运到工地,在指定的地点存放，指定专人看管。由爆破工作人员到负责炸材人员那里填表领取炸材到爆破地点，严禁乱放,剩下炸材由专业人员检查后交还入库,严禁随地存放及带回宿舍。4、装药（1)非装药人在装药前应撤出工地。（2)装药时应使用木、竹棍轻轻送入孔底，不得冲击，并严禁使用金属器具装药。5、起爆起爆前，孔内所有人员、机具必须清到孔外，孔口加盖防爆破设施，在周围100cm范围内设置安全隔离区。在下列情况下,严禁起爆(1)有闪电雷雨时（２）孔内有异常情况时（3）如存在有害气体或大量涌水等。每次爆破前,经检查无异常情况,爆破组长签字后方可起爆。爆破后,在无瞎炮的情况下，２0分钟后方可进入爆破区检查。进入孔底检查前,应先采用空压机把新鲜空气送到孔底,以驱散爆破作业形成的烟雾。应指定专人到孔底检查,在无瞎炮的情况下其他人员方可进入孔内.６、瞎炮处理办法1)、检查时，如遇到残眼也应按瞎炮处理，不得向残眼内装填炸药和雷管。2)、把瞎炮接通引线，再行起爆.3）、在距瞎炮60cｍ的地方打一平等炮眼进行引爆，但应注意岩石节理情况，在打眼地点没有连接瞎炮之裂纹。4)、能安全妥善地驱除堵塞物时,可重装药包,进行起爆。7、在爆破作业前不得拆除上节模板。8、爆破作业时要严格按照设计的方案施工，控制好炮眼深度装药量，严禁超爆欠爆，避免对孔壁的稳定性造成影响.9、每次爆破要在规定的时间内爆破。七、质量保证措施1、质量管理和组织措施（1）建立和完善质量组织机构,明确项目经理作为第一责任人，制订各部门、各主要管理人员相应的质量职责和岗位工作标准,根据工程规模、施工人数及工程特点,配置专职质检员负责施工过程中的质量检查和监督。质监系统直接受公司经理领导，独立行使质量监督权、质量否决权、停工权、返工权、奖罚建议权，对质量评比负责.(2）严格执行工序之间交接的互检制和分部分项工程质量四级评比制度，做到完成一项,检查一项，检查评定一项.(3）建立质量奖罚制度及定期评比制度，由生产经理组织相关部门定期进行质量检查评比，执行重奖重罚制度,将工程质量与每个职工的利益挂钩，实行优质优价。（4)建立材料质量跟踪管理制度,对钢材、水泥等主要材料必须严格按规格、厂家、批号、进货、日期分区堆放标识，同时做好质量记录，建立台帐，达到施工使用部位与材料规格对号相符的目的。(5)扎实持久地推广全面质量管理,完善企业方针目标管理,进一步推动群众性质量活动,针对质量通病,确定攻关课题,开展质量攻关，按“PDCA”循环的要求进行现场管理。（6）建立健全职工培训制度，运用多种形式，多渠道，多层次的培训方式，提高广大职工的操作技能和敬业精神.（7）工程质量过程控制a、施工准备收到施工图纸后及时组织内部会审,弄懂、吃透全部内容，并参加业主组织的技术交底和图纸会审，并督促实施.b、测量控制测量人员持证上岗,测量设备和仪器定期检验,满足测设精度要求。ｃ、工序控制施工员对每一道工序进行技术交底,并组织操作班组对每一道工序进行自检、互检，专职质检员进行施工工程中的预检和中间检查，符合设计要求和验评标准后，方可进入下一道工序。桩孔钢筋笼自检合格后，及时报请监理工程师进行检查验收并提交隐蔽资料.ｄ、工程质量和资料填写必须及时、完整,工程完工后及时向建设单位提供竣工资料.2、质量保证技术措施（1)、严格执行“三个百分之百”的技术管理制度，即“图纸要会审、施工方案要审批、技术要交底"方可施工的技术管理制度，以严肃认真的工作态度来保证工程质量.严格把好四道关，即“人员关”、“工艺关"、“材料关"和“检验关"。严把施工人员素质关，凡进入本工程施工作业人员进场前实施严格考核,不合格者不得进场作业。加强职工工程质量意识教育和操作技能培训，提高职工的质量总体意识和操作技能。坚持合理的施工程序，严格按图纸和规范施工，建立工序控制工作标准和技术复查制度，严肃施工工艺纪律，实行工程过程施工的标准化、程序化，积极采用新工艺，不断提高工程质量、降低成本.严格把好材料检验关，材料进场前必须送样检查,经批准后,方可订货进场.材料要有产品出厂合格证，并根据规定做好各项材料的试验、检验工作,不合格的材料不准进入现场。对所有使用的主要原材料,包括钢筋、水泥、砂、石做好材质检验，各项指标必须符合规范、规定要求，其中钢筋、水泥具有出厂合格证明和试验报告。（2）、质量技术标准A、成孔检查a、孔的中心位置允许偏差:50mm。b、孔径不小于设计孔位。ｃ、倾斜度：小于0.5％d、孔深:比设计深度超深不小于５0mm。B、钢筋笼检查a、钢筋材质检验,符合设计要求,各种质保资料齐全.b、箍筋间距允许偏差±１0mｍ。c、钢筋笼直径允许偏差±1０ｍm。ｄ、垂直度允许偏差０．5％.（3）、钢筋工程a、钢筋笼在制作、运输和安装过程中，应采取措施防止变形，应有保护垫块或砼垫块。b、钢筋笼主筋保护层厚度应符合设计要求。c、钢筋笼主筋伸入承台，符合设计要求。（4）、已完桩的基坑开挖应制定合理的施工顺序和技术措施，防止桩的位移和倾斜。（5）、雨天施工措施ａ、砼所用砂、石都要及时根据砂石含水率,调整各自的施工配合比。b、认真做好防积水与土方侧壁防冲刷措施。c、在施工范围内搭设可活动的雨棚,准备充足的防雨物资，如塑料薄膜、雨衣、雨靴等，做到抗雨施工。八、安全保证措施挖孔桩发生安全事故的原因主要有以下六类；地面或高空坠物；地面人员失足跌入桩孔；触电；起重工具失灵；桩孔内涌水、涌混；桩孔内出现有毒气体致使人员窒息.为确保安全生产,杜绝大小事故发生,具体措施如下：1、现场设专职安全员一名，全面负责安全生产管理检查监督工作,发现安全隐患及时处理,对违章作业必须强行制止.２、从事挖孔桩作业的工人挑选健壮男性青年，并经健康检查和井下、高空、用电、吊装及简单机械操作等安全作业培训且经考核合格,方可进入现场施工。3、在施工图会审和桩孔开挖前，认真研究地质资料，对可能出现的管涌、涌水以及有害气体等情况均予以重视，并制订针对性防护措施。如对安全施工存在疑虑，及时向有关单位提出报告。对施工现场所有设备、设施、装置、工具、配件以及个人劳保用品等经常进行检查，确保其完好和安全使用。工人和工作人员上下桩孔所使用的电动葫芦、铁桶（吊笼）等合格的机械设备，配备自动卡紧保险装置,以防突然停电。不用工人拉绳子运送人员或脚踩护壁凸缘上下桩孔.电动葫芦用按钮式开关，上班前、下班后均有专人严格检查并且每天加足润滑油，保证开关灵活、准确；铁链无损，有保险扣且不打死结；钢丝绳无断丝。支架稳定牢固，使用前检验其安全起吊能力.桩孔内放置软爬梯或设置尼龙绳，并随挖孔深度增加放长至工作面,作为救急备用。４、桩孔开挖施工时，注意观察地面和邻近建(构)筑物的变化，挖出的土石方及时外送。孔口四周2ｍ范围内不堆放淤泥杂物。机动车辆通行时，做出预防措施或暂停孔内作业，以防地面挤压地下塌孔。当桩孔开挖深度超过5ｍ时，每天开工前进行对孔内有毒气体的检测。用仪器检测合格后,工人方可下孔作业。每天开工前，将桩内的积水抽干,并用鼓风机或大风扇向孔内送风5分钟，使孔内混浊空气排出,才准下人.孔深超过１0m时,地面配备向孔内送风的专门设备，风量不宜小于25L／s。孔底凿岩时应加大送风量。为防止地面人员物体落入桩孔内,孔口四周设置护栏.５、桩孔内的作业人员必须遵守下列规定必须戴安全帽、穿绝缘胶鞋；严禁酒后作业;不准在孔内吸烟;不准在孔内使用明火.每工作4小时应出孔轮换;开挖复杂的土层时,每挖深０.5－1m应用不小于Ф16mm钢筋对孔底做品字行检查,检查孔底以下是否有洞穴、涌砂等，确认安全后，方可继续进行挖掘。认真留意孔内一切动态,如发现涌水、护壁变形等不良预兆以及有异味气体时,停止作业并迅速撤离，视事故大小通知相关部门。当桩孔挖至5m以下时,应在孔底以上3。0m左右处的护壁凸缘上设置半圆形的防护罩，防护罩可用钢(木)板或密眼钢筋（丝)网做成.在吊桶上下时，作业人员必须站在防护罩下面,停止挖土，注意安全；若遇起吊大块石时，孔内作业人员应全部撤离至地面后才能起吊；孔内凿岩时应采用湿法作业，并加强通风防尘和人身防护；如在孔内爆破，作业人员必须撤离至地面后方可引爆;爆破时，孔口加盖;爆破后，必须用抽气、送风或淋水等方法将孔内废气排除，方可继续下孔作业；在施工中途抽水后，必须先将地面上的专用电源切断，作业人员方可下孔作业。6、孔口配合人员集中精力，密切监视孔内情况,积极配合孔内人员进行工作;严禁擅离岗位。在孔内上下递送工具物品时，严禁抛掷;严防孔口物件落入桩孔。7、施工场内一切电源、电器的安装和拆除,由持证电工操作；电器严格接地、接零和使用漏电保护器.各孔用电必须分闸,严禁一闸多用，孔内电缆、电线必须有防磨损、防潮、防断等保护措施,照明应采用１2V以下的安全灯。电器安装后经验收合格后使用。九、文明施工及环保措施根据合同文件及政府有关部门、业主的有关要求，结合本工程特点,制定本措施。（一）成立文明施工和环保管理机构成立文明施工及环保领导小组和稽查小组,由项目部党政工团领导组成负责传达上级有关文明施工管理的会议精神和月检制度落实，稽查小组属于机动组,对文明施工和环保进行突击检查。（二)文明施工措施（1）做好施工现场的宣传工作。在作业班组积极开展文明施工劳动竞赛。(２）注意协调与沿线单位、居民的关系,以便工程顺利开展。（3）施工现场悬挂施工标牌，标明工程名称、工程负责人、工地文明施工负责人、施工许可证和投诉电话等内容,接受居民的监督。（4)、现场材料、机具要堆码整齐，并挂有标识牌。（5)、施工场地要做到工完、料尽、场地清.（６)、杜绝一切不文明施工