某高速深挖孔桩施工方案

**至**国家高速公路**省**（**界）至**公路深挖孔桩施工方案**集团第**工程有限公司**高速公路第**合同段项目经理部深挖孔桩施工方案**高速公路大部分桥梁桥位地形起伏大，桥梁桩基处在交通不便的山坡上，无法采用机械进行钻孔。必须采用人工挖孔施工桥梁桩基，人工挖孔桩施工过程直观、工程质量较钻孔桩易于控制，但挖孔桩井下作业条件差、环境恶劣、劳动强度大，安全显得尤为重要。在现行规范中，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。当挖孔内的空气污染物超过《环境空气质量标准》(GB3095-1996)规定的各污染物的浓度限值三级标准时，如没有安全可靠的通风措施，不得采用人工挖孔作业。人工挖孔深度超过10m时，应采用机械通风。人工挖孔孔深不宜大于15m。关于人工挖孔桩的一般规定为：人工挖孔桩在地下水位较高，特别是有承压水的砂土层、滞水层厚度较大的高压缩性淤泥层和流塑淤泥质土层中施工时，必须有可靠的技术措施和安全措施。突破了原来认为地下水位高就不宜做挖孔桩的旧观念。通过多年工程实践，我们认为只要采取适宜可靠的技术及安全措施，挖孔桩的应用范围就会大为拓展，同时深度规定也可适当放宽，不必拘泥于规范中不宜大于15m的规定。在我单位以往的高速公路施工中，我们曾进行了60m超深挖人工挖孔桩施工，已经有成熟的施工经验。现将施工技术措施整理成文，与大家共同探讨，以期共同提高人工挖孔桩施工技术水平。一、护壁根据工程的特点，采用分段现浇混凝土护壁。每节护壁高度1m，混凝土强度C25，每节护壁上口壁厚150mm，下口壁厚100mm，孔口及地质条件较差时采用钢筋砼护壁，配筋采用ф8@200mm方格网布置，上下护壁须搭接50mm，钢筋预留150mm并弯钩与下节护壁联结。开孔第一节护壁须施工混凝土托盘。桩孔经放线定位，并验收无误后，在孔口砌300mm高、内径大于桩径300mm砖模，挖深700mm，采用组装式圆台形钢模板，浇筑第一节护壁及托盘，以后每挖深1m浇筑一节护壁。每节护壁混凝土需养护24h后拆模，每浇注一节护壁混凝土前须校验钢模板位置，检查垂直度、圆度，并固定好钢模板后方可浇注混凝土。浇注混凝土时需用细钢筋捣固，并用手锤自下而上振动每块模板，以确保混凝土密实，特别是两节护壁搭接部分更需仔细振捣。采用风镐、扁铲等工具人工挖掘松散土层及碎石层，孔口搭设三脚架，电动卷扬机进行垂直运输提升土渣。用于人员上下时需加设安全带。土渣清运出场，孔口严禁放碎石。二、开挖石方钻凿岩层用风钻打炮眼，炮眼沿端面呈梅花状布置，采用防水炸药，由专业爆破人员根据计算需要装填药量。采取浅眼松动爆破，一次爆破深度0.5m左右。起爆采用微差爆破法，以提高单次爆破量，并确保孔壁不受损伤。爆破每日定时分早中晚三次统一进行，以利于疏散孔内及地面人员，以保证安全。爆破时孔口覆以炮被，以防碎石飞出。爆破后先用鼓风机向孔内通风，吹净岩粉及烟雾后方可下人清渣。由于地质条件十分复杂，场地内溶洞或裂隙十分发育，往往是一层岩石顶板，下面是裂隙空洞或是岩溶空洞或有充填物，因此每一作业断面需用风钻打深度1m以上的探孔以探察以下岩石是否存在空洞及临空面，如有，需调整爆破方案予以清除，以保证作业人员安全。采用以上方法连续掘进，每进尺1m，做混凝土护壁一道，直至设计孔底标高，进行孔底清渣，排除松散岩渣，淤泥等杂物，并对孔底岩层用风钻打探孔，探查桩底岩层完整性。三、施工期间意外情况及处理措施1.人工挖孔掘进时，特别是地面以下10m深度范围内填筑土及碎石土特别松散，极易坍塌，往往挖深不足1m时孔壁坍塌已十分严重，针对这种情况，我们及时调整，采用每掘进0.5m即做护壁一道，避免孔壁严重坍塌，度过这一松散石层再恢复正常做法。2.掘进至滞水层，孔壁渗水严重，采取以下措施：孔底用泵抽水，同时在护壁混凝土搅拌过程中填加适量水玻璃，以达到护壁止水的效果。3.掘进过程中遇到大空洞，无法浇筑护壁混凝土时，采取的措施是在空洞内砌筑一道1m厚的浆砌片石墙作外模，并将所挖出土渣填筑在墙后以巩固外模，防止浇注混凝土时坍塌，再支护壁内模板，浇注混凝土完成护壁。4、挖孔时遇到厚的流砂层（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）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，再加上适当的肋条，相互用螺栓或钢筋环扣连接，在开挖0.5m左右，即可分片将套筒装入，深入孔底不少于0.2m，插入上部混凝土护壁外侧不小于0.5m，装后即支模浇注护壁混凝土，若放入套筒后流砂仍上涌，可采取突出挖出后即用混凝土封闭孔底的方法，待混凝土凝结后，将孔心部位的混凝土清凿以形成桩孔。四、人工挖孔桩施工应注意安全事项1、施工应选择经验丰富的专业施工队伍进行施工，必须确保安全施工，护壁高出自然地面30cm，井口设围栏并保证。以杂物、防土石块掉落井孔中伤及施工人员。2、现场管理人员应向施工人员仔细交待挖孔桩处的地质情况和地下水情况，提出可能出现的问题和应急处理措施。要有充分的思想准备和备有充足的应急措施所用的材料、机械。要制定安全措施，并要经常检查和落实。3、孔下作业不得超过2人，作业时应戴安全帽、穿雨衣、雨裤及长筒雨靴。孔下作业人员和孔上人员要有联络信号。地面孔周围不得摆放铁锤、锄头、石头和铁棒等坠落伤人的物品。每工作1h，井下人员和地面人员进行交换。4、井下人员应注意观察孔壁变化情况。如发现塌落或护壁裂纹现象应及时采取支撑措施。如有险情，应及时发出联络信号，以便迅速撤离。并尽快采取有效措施排除险情。5、地面人员应注意孔下发出的联络信号，反应灵敏快捷。经常检查支架、滑轮、绳索是否牢固。下吊时要挂牢，提上来的土石要倒干净，卸在孔口2m以外。6、施工中抽水、照明、通风等所配电气设备应一机一闸一漏电保护器，供电线路要用三蕊橡皮线，电线要架空，不得拖拽在地上。并经常检查电线和漏电保护器是否完好。7、从孔中抽水时排水口应距孔口5m以上，并保证施工现场排水畅通。8、当天挖孔，当天浇注护壁。人离开施工现场，要把孔口盖好，必要时要设立明显警戒标志。9、由于土层中可能有腐殖植物或邻域腐殖植物产生的气体逸散到孔中，因此，要预防孔内有害气体的侵害。施工人员和检查人员下孔前10min把孔盖打开，如有异常气味应及时报告有关部门，排除有害气体后方可作业。10、施工时应及时检测有无毒害气体和缺氧情况，并采取有效措施。保证井口有人。深度大于10米的桩孔要有送风装置，每次开工前送风5分钟，孔下作业人员如果感到呼吸不畅也要及时通风。11、深桩基施工时要备用电源，防止停电时影响向井内送风以及施工人员上下。五、应注意的质量问题1、垂直偏差过大：由于开挖过程未按要求每节核验垂直度，致使挖完以后垂直超偏。每挖完一节，必须根据桩孔口上的轴线吊直、修边、使孔壁圆弧保持上下顺直。2、孔壁坍塌：因桩位土质不好，或地下水渗出而使孔壁坍塌。开挖前应掌握现场土质情况，必要时可在坍孔处用砌砖，钢板桩、木板桩封堵；操作过程要紧凑，不留间隔空隙，避免坍孔。3、孔底残留虚土太多；成孔、修边以后有较多虚土、碎砖，未认真清除。在放钢筋笼前后均应认真检查孔底，清除虚土杂物。必要时用水泥砂浆或混凝土封底。4、孔底出现积水：当地下水渗出较快或雨水流入，抽排水不及时，就会出现积水。开挖过程中孔底要挖集水坑，及时下泵抽水。如有少量积水，浇筑混凝土时可在首盘采用半干硬性的，大量积水一时又排除困难的情况下，则应用导管水下浇筑混凝土的方法，确保施工质量。5、桩身混凝土质量差：有缩颈、空洞、夹土等现象。在浇筑混凝土前一定要做好操作技术交底，坚持分层浇筑、分层振捣、连续作业。必要时用铁管、竹杆、钢筋钎人工辅助插捣，以补充机械振捣的不足。6、钢筋笼扭曲变形：钢筋笼加工制作时点焊不牢，未采取支撑加强钢筋，运输、吊放时产生变形、扭曲。钢筋笼应在专用平台上加工，主筋与箍筋点焊牢固，支撑加固措施要可靠，吊运要竖直，使其平稳地放入桩孔中，保持骨架完好。六、施工工艺流程1、放线、定桩位及高程：依据建筑物测量控制网资料和桩位平面布置图，测定桩位方格控制网和高程基准点，确定好桩位中心，以桩位中心为圆心，以桩身半径加护壁厚度为半径画出上部圆周，撒石灰线作为桩孔开挖尺寸线，桩位线定好后，经监理复查合格后方可开挖。2、开挖第一节桩孔土方：开挖桩孔应从上到下逐层开挖，先挖中间部分的土方，然后向周边扩挖，有效控制桩孔的截面尺寸，每节的开挖高度应根据土质和设计而定，一般以0.9—1.2米为宜。3、支护壁模板、放附加钢筋：为防止桩孔壁坍塌，确保安全施工成孔应设置护壁，种类有素砼和钢筋砼两种，以现浇钢筋砼护壁为优，与土壁能紧密结合，整体性和稳定性均佳，护壁厚度和砼强度必须满足设计要求，护壁模板采用拆上节支下节重复周转使用，模板之间用卡具、扣件连接，也可以在每节模板的上下端各设一道圆弧形的，用槽钢或者角钢制作的钢圈作为内支撑，顶紧模板，防止模板应受张力而变形，不设水平支撑，以方便操作，第一节护壁应高出地面300㎜，护壁厚度比下面护壁厚度增加100--150㎜，便于挡土、挡水，桩位轴线和高程均应标定第一节护壁上口。4、浇筑第一节护壁砼：护壁模板支好后应立即浇注护壁砼，人工浇筑，人工捣实，砼强度到达1.2Mpa即可拆模，护壁砼应根据气候条件，一般情况下浇灌完毕须经24H后可拆模。5、检查桩位（中心）轴线、标高：在地面上设十字控制网、基准点，将桩控制轴线、高程测到第一节护壁上，每节以十字线对中，吊线锤作中心控制，用尺杆找圆周，以基准点测量孔深。6、架设垂直运输架：第一节桩孔成孔后，着手在桩孔口上架设垂直运输架，要求搭设稳定、牢固。7、安装提升设备、吊桶、活动盖板、水泵、通风机等：安装提升设备时，尽量使吊桶钢丝绳中心与桩孔中心重合，以便挖土时能直观控制桩位中心和支模中心，桩口上设围护栏，当桩孔深大于5米时，应向井下通风，加强空气对流，必要时输送氧气，防止有毒气体危害。桩孔上人员密切观察桩孔下人员情况互相呼应，桩口安装水平推移的活动盖板。当桩孔内有人挖土时，应掩盖好安全盖板，防止杂物掉下伤人，吊运土时，再打开安全盖板。8、开挖第二节桩孔土方：从第二节开始利用提升设备运土，桩孔内人员应戴好安全帽，吊桶离开孔上方1.5米时，推动活动安全盖板，掩蔽孔口，防止卸的土块、石块等杂物坠落孔内伤人，吊桶卸土后，再打开活动盖板，下放吊桶装土，桩孔挖至规定深度后，用尺竿检查桩孔的直径及井壁圆弧度，修整孔壁，使上下垂直平顺。9、先拆第一节、支第二节护壁模板、防附加钢筋：护壁模板采用拆上节支下节依次周转使用，模板上口留出高度为100㎜的砼浇筑口。10、浇筑第二节护壁砼：砼用吊桶运送，人工浇筑，人工插捣密实。11、检查桩位（中心）轴线、标高：每节桩孔护壁做好以后，必须将桩位十字轴线和标高测设在护壁的上口，然后用十字线对中，吊线锤向井底投设，以半径尺竿检查检查孔壁的垂直平整度，随之进行修整，井深必须以基准点为依据，逐根进行引测，保证桩孔轴线位置、标高、截面尺寸满足设计要求。12、逐层往下循环作业：将桩孔挖至设计深度，检查土质情况，桩底应支承在设计规定的持力层上。13、开挖扩底部分：桩底分为扩底和不扩底两种情况，挖扩底桩应先将扩底部分圆柱体挖好，再按设计扩底部位的尺寸、形状自上而下削土。14、检查验收：成孔后必须对桩身直径、孔底标高、桩位中心线、井壁垂直度等报监理验收，合格