铁路特大桥人工挖孔桩作业指导书.doc

xx铁路LYS-11标项目经理部三分部
xx双线特大桥
（DK702+892.57～DK703+867.45）

xx双线特大桥挖孔桩
作业指导书

编制： 年 月 日
复核： 年 月 日
审核： 年 月 日

xx国际建设股份有限公司
xx铁路LYS-11标项目经理部三分部

目 录
前言 - 2 -
一、目的 - 2 -
二、编制依据 - 2 -
三、适用范围及工程数量 - 3 -
3.1适用范围 - 3 -
3.2工程数量 - 3 -
四、施工工艺及要求 - 3 -
4.1准备工作 - 4 -
4.2技术交底 - 4 -
4.3人工挖孔 - 5 -
4.3.1场地平整 - 5 -
4.3.2测量放样 - 5 -
4.3.3桩孔开挖 - 5 -
4.3.4护壁施工 - 5 -
4.3.5人工挖孔允许偏差和检验方法 - 6 -
4.4钢筋的制作与安装 - 6 -
4.5灌注混凝土 - 8 -
4.6 桩基检测 - 9 -
4.7 挖孔桩施工技术措施 - 9 -
五、安全技术措施 - 9 -
5.1防坍塌安全技术措施 - 9 -
5.2孔内通风安全措施 - 9 -
5.3孔内防落物措施 - 10 -
六、质量保证措施 - 10 -
七、环境保护措施 - 11 -

前言

为了明确施工的工艺流程及操作要点，根据本桥挖孔桩特点编制作业指导书，用于指导现场施工和管理工作。本作业指导书指导挖孔桩施工，各工序作业以及各种质量标准要求等方面的内容，采用文本、图表的形式进行叙述，尽可能使之简单实用，通俗易懂，充分发挥其指导性作用。
一、目的
明确桥梁桩基人工挖孔施工作业的工艺流程、操作要点和相应的工艺标准，指导、规范桩基作业施工。
二、编制依据
《xx双线特大桥设计说明》
《铁路桥涵设计基本规范》TB10002.1-2005铁建设[2006]141、铁建设[2008]147、铁建[2009]62号文
《铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范》TB10002.3-2005 铁建设[2009]22号文
《铁路桥涵混凝土和砌体结构设计规范TB10002.4-2005 铁建设[2009]62号文
《铁路桥涵地基和基础设计规范》 TB10002.5-2005 铁建设[2009]62号文
《铁路工程水文勘测设计规范》 TB-10017-99 铁建设[2009]62号文
《新建时速200公里客货共线铁路设计暂行规定》铁建设函[2005]285号 铁建设[2006]141号文
《新建铁路桥上无缝线路设计暂行规定》 铁建设函[2003]205号
《铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定》 铁建设（2005）157号
铁道部“关于发布《铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定》等两项铁路工程建设标准局部修订条文的通知”（铁建设[2007]140号）
《铁路工程桩基检测技术规程》（TB10218-2008）
《铁路工程抗震设计规范》（GB50111-2006）
《防洪标准》（GB50201-94）
《铁路工程环境保护设计规范》（TB10501-98）
《铁路技术管理规程》铁道部令第29号文
《钢筋焊接及验收规程》(GB3077-99)；
三、适用范围及工程数量
3.1适用范围
适用于少水，孔壁不易坍塌、孔深少于20米的桩基。
3.2工程数量
xx双线特大桥为一次新建铁路双线特大桥，中心里程为DK703+306，起点里程为DK702+892.57，终点里程为DK703+867.45，全长974.88m，孔跨组合为25×32+2×24+3×32m，该桥位于xx老鸦镇，本桥为客货共线铁路，旅客列车设计时速为200km/h，双线铁路线间距直线段4.6m，曲线地段按照曲线半径作相应加宽。本桥挖孔桩为： 0#、1#、3#、5#、7#~13#、16#、20#、21#、27#、30#墩，桩基桩径为1.25m和1.5m两种，混凝土采用C35防侵蚀混凝土。具体工程数量见“表3.2-1xx双线特大桥挖孔桩数量统计表”。
表3.2-1 xx双线特大桥挖孔桩数量统计表
序号
墩台号
类型
桩径（m)
桩长（m)
根数
桩总长（m)
备注
1
0
挖孔桩
1.25
9
6
54

2
1
挖孔桩
1.25
7.5
6
45

3
3
挖孔桩
1.25
7
8
56

4
5
挖孔桩
1.25
7
10
70

5
7
挖孔桩
1.25
6.5
10
65

6
8
挖孔桩
1.25
8
8
64

7
9
挖孔桩
1.25
13.5
6
81

8
10
挖孔桩
1.25
14
6
84

9
11
挖孔桩
1.25
10
8
80

10
12
挖孔桩
1.5
8
8
64

11
13
挖孔桩
1.5
8
8
64

12
16
挖孔桩
1.25
9
10
90

13
20
挖孔桩
1.5
8
8
64

14
21
挖孔桩
1.5
14
8
112

15
27
挖孔桩
1.25
14
8
112

16
30
挖孔桩
2.25
9
6
54

合计

挖孔桩

124
1159

四、施工工艺及要求
人工挖孔桩施工工艺见“图4-1人工挖孔桩工艺流程图”。

图4-1人工挖孔桩工艺流程图
4.1准备工作
对挖孔施工、钢筋加工及安装、混凝土灌注等施工配备足够人员和设备，吊车、挖机、拖车、砼运输车等大型设备配置必须满足要求，混凝土灌注设备必须提前加工或准备到位。现场的标识标牌如挖机施工牌、操作规程牌、墩位牌以及安全指示牌等均要加工准备到位。
用于基桩施工的钢筋、水泥、砂石料等原材料配足配够。
具体内容详见《施工组织设计》。
4.2技术交底
挖孔施工前，分部技术员需对桩基作业人员进行技术交底。交底内容包括桩基设计内容、质量控制标准、安全环保及文明施工要求等，对测量相关数据，试验检测项目及
要求作相应的交底。交底对象包括挖孔人员、钢筋加工人员以及混凝土灌注施工人员。
4.3人工挖孔
4.3.1场地平整
场对施工场地内的杂物进行清除、平整、碾压密实，修通弃渣道路，接好水电，备好机具材料。桩位处地面应高出原地面20~30厘米左右，场地四周开挖排水沟，防止地表水流入孔内。场地平整流程：桩位放样→清除杂物→平整压实→自然沉降稳定。
4.3.2测量放样
场地平整结束后，进行测量放样，放样时，要求分部技术员、挖孔负责人同时到场进行协助配合按设计图纸定出孔位，经检查无误后，由施工队埋设十字护桩（6cm×8cm），护桩长度50cm，十字护桩必须用砂浆或混凝土进行加固保护，同时由桩中心在周围1.5m外打上四个护桩，护桩根据现场情况尽量成垂直方向布置，以备开挖过程中对桩位进行校核。放样完毕即可进行下一道工序。
采用水准仪测出原地面及护桩顶标高。做好原始记录，以便查找。
4.3.3桩孔开挖
挖孔桩开挖时从上到下逐层用镐、铁锹进行开挖，遇坚硬土或大块孤石采用锤、钎破碎开挖；遇到风化岩采用风镐挖掘；弱风化岩层和较硬岩层采用浅眼爆破。
孔内挖出的土装入吊桶，采用自制提升设备将渣土垂直提升到地面，堆积到指定地点，防止污染环境。注意挖孔过程中，不必将孔壁修成光面，要使孔壁稍有凹凸不平，以增加护壁的摩擦力。
4.3.4护壁施工
挖孔桩施工采用钢筋混凝土锁口（1m高，0.35m厚），其余采用混凝土护壁（0.2m厚）至完整基岩W2面。
护壁采用现浇模板浇筑注混凝土护壁，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20～30cm，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。护壁结构如右图所示。
该方法适用于各类土层，每挖掘0.8～1.0m深时，即立模灌注混凝土护壁，厚度20cm。两节护壁之间留10～15cm的空隙，以便混凝土的灌注施工。
护壁模板不需光滑平整，以利于与桩体混凝土的联结，护壁混凝土的施工，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6～8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。
护壁定型组合钢模装好，然后根据桩孔中心点校正模板，支模时下口大，上口小，成“锥形”，以便于混凝土的浇注，保证护壁厚度、桩孔尺寸和垂直度。按设计安装护壁钢筋，然后浇注C20护壁混凝土，混凝土搅拌采用强制搅拌机拌制，坍落度宜为14cm左右，上下护壁间搭接50mm，且用钢筋插实以保证护壁混凝土的密实度，四周均匀浇注，以保证中心点位置的正确。当混凝土达到一定强度(一般为24小时)后拆模，拆模后对孔径和垂直度进行校正，对不合格部分进行修整，直至合格。
4.3.5人工挖孔允许偏差和检验方法
孔底平整，无松渣、淤泥、沉淀或扰动过的软层。孔径、孔深和孔型符合设计要求。
表4.3.5-1人工挖孔许偏差
序号
项目
允许偏差
检验方法
1
顶面位置
50mm
测量检查
2
孔位中心
50mm
3
倾斜度
0.5%
4.4钢筋的制作与安装
⑴原材料检验：
钢筋须按不同规格、等级、牌号及生产厂家分批验收，分别堆放，不得混杂，立牌以便识别。钢筋要具有出厂质量证明书，使用前需按规范要求抽检，符合规范要求的方能使用到工程中。
⑵钢筋笼制作：
钢筋在钢筋加工场下料加工成型，运至施工现场。对于较短的桩基，钢筋笼宜制作成整体，一次吊装就位。对于孔深较大的桩基，钢筋笼可分节制作（分段长度尽量加长，以减少分节节段），现场进行直螺纹套筒进行安装对接。主筋连接同一断面接头数不超过接头总数的50%。加工成型好钢筋笼经监理工程师验收合格临时堆放。

钢筋笼制作，先按2m间距排列加强箍筋，加强筋与地面接触处垫等高木方，然后在外侧绑扎主筋，最后绑扎螺旋筋，定位筋在钢筋笼骨架上间隔2m沿桩周等距离分布，以保证钢筋笼底居中下放。在钢筋笼箍筋上按3～5m间距套上滚轮混凝土垫块，同一断面对称布置4个，以确保钢筋保护层厚度。
4.5
15
10
9
10
9
定位筋

为使混凝土串筒能顺利升降，防止与钢筋笼卡挂，钢筋连接时，使主筋内缘光滑，钢筋接头不得侵入主筋内净空，钢筋笼下端用加劲筋全部封住露头，保证下端平齐。
⑶骨架的起吊和就位
钢筋笼制作完成后，吊装和安装采用汽车吊，为了保证钢筋笼起吊时不变形，对于长骨架，起吊前在加强箍筋处内焊接十字支撑，以加强其刚度。采用两点吊装时，第一吊点设在钢筋笼的下部，第二点设在距钢筋笼顶部三分之一处之处。起吊时，先提第一点，使骨架稍提起，再与第二吊同时起吊。待骨架离开地面一定高度后，第一吊点停吊，继续提升第二吊点。随着第二吊点不断上升，慢慢放松第一吊点，直到骨架同地面垂直，停止起升。解除第一吊点。当骨架进入孔口后，将其扶正徐徐下降，严禁摆动碰撞孔壁。然后，由下而上地逐个解去钢筋十字支撑。当骨架下降到第二吊点附近的加强箍接近孔口，可用方木或型钢（视骨架轻重而定）等穿过加强箍筋的下方，将骨架临时支承于孔口，孔口临时支撑必须满足强度和刚度要求。将吊钩移到骨架上端，取出临时支承，将骨架徐徐下降，骨架降至设计标高为止。将骨架临时支撑于护筒口，再起吊第二节骨架，使上下两节骨架位于同一垂直线上进行焊接，全部接头焊好后就可以下沉入孔，直至所有骨架安装完毕。并在孔口牢固定位，以免在灌注混凝土过程中发生浮笼现象。
骨架最上端定位，必须由测定的孔口标高来计算定位筋的长度，并反复核对无误后再焊接定位。在钢筋笼上拉上十字线，找出钢筋笼中心，根据护桩找出桩位中心，钢筋笼定位时使钢筋笼中心与桩位中心重合。
然后在定位钢筋顶的吊圈下面插入两根平行的工字钢或槽钢，在孔口两侧放两根平行的枕木（高出孔口5cm左右），并将整个定位钢筋支托于枕木上。
钢筋骨架的制作和吊装的允许偏差为：主筋间距±0.5dmm；箍筋间距±20mm；骨架外径±10mm；骨架倾斜度±0.5％；骨架保护层厚度±20mm；骨架中心平面位置20mm；骨架顶端高程±20mm；骨架底面高程±50mm。
表4.4-1挖孔桩钢筋骨架允许偏差
序号
项目
允许偏差（mm）
检验方法
1
钢筋骨架在承台、扩大基础底以下长度
±100
用尺检查
2
钢筋骨架直径
±20
3
主钢筋间距
±0.5d
用尺检查不少于5处
4
加强筋间距
±20
5
箍筋间距或螺旋筋间距
±20
6
钢筋骨架垂直度
1%
吊线尺量检查
4.5灌注混凝土
⑴灌注顺序
为了避挖孔爆破时对已经浇筑的基桩质量造成损伤，挖孔桩灌注必须在每个墩位桩孔全部开挖完成、检验合格后方可进行灌注。
⑵在灌注混凝土前对孔径、孔深、孔型全部检查并报监理工程师，经检验合格后方可灌注混凝土。灌注前先对桩孔进行清理，抽干积水，下井清理沉渣，保证清底干净。
⑶混凝土采用集中拌合，自动计量，采用二台HZS90型混凝土搅拌站拌和，混凝土运输采用8方的混凝土输送车，该设备的生产能力能满足工期要求，灌注前做混凝土配比试验，严格按配比计量进料。振捣采用插入式振捣器振捣，坍落度控制在16-18cm。混凝土连续灌注不得中断。混凝土的浇筑入模温度不低于+5℃，也不高于+30℃，否则采用经监理工程师批准的相应措施进行灌注。
⑷灌注支架采用移动式的，事先拼装好，用时移至孔口，以悬挂串筒，漏斗底口。从高处直接倾卸时，其自由倾落高度不超过2米并不发生离析为度。当倾落高度超过2米时，必须通过串筒、溜管或震动溜管等设施下落；倾落高度超过10米时，并设置减速装置。
⑸为保证混凝土密实度，混凝土分层浇筑，分层厚度控制在30～45cm。振捣采用φ50插入式振动器，振动器的插入间距控制在50cm，振动时要快插慢拔，不断上下移动振动棒，以便捣实均匀，减少混凝土表面气泡。振动棒插入下层混凝土中5～10cm，移动间距不超过40cm，与钢筋笼钢筋保持5～10cm距离，对每一个振动部位，振动到该部
位混凝土密实为止，即混凝土表面泛浆，不冒气泡，不下沉。当孔内渗水量较大，用抽水设备进行抽水,当孔底积水深度大于100mm，且抽水设备不能满足灌注要求时,采用水下灌注，以25T吊车作为提升机械。浇注过程一气呵成。浇注完混凝土后，清除桩顶浮浆，并使桩混凝土顶面高出设计桩顶40~50cm的高度，以保证成桩桩头的质量。混凝土灌注完毕，必须按要求留置试块，终凝后进行回填养护。
4.6 桩基检测
根据设计要求，在所有挖孔桩混凝土浇注完毕并达到龄期（28天）后，桩基采用瞬态激振时域频域分析法进行检测，以判定桩身混凝土的质量。如果监理工程师要求对个别桩进行抽样检测，取芯后必须压注同标号水泥砂浆。
4.7 挖孔桩施工技术措施
⑴挖孔过程中，设置好照明装置，若孔内产生的空气污染物超过现行《环境空气质量标准》（GB3095）规定的标准浓度限值时，必须采取通风设施。
⑵孔内遇到岩层须爆破时，采用浅眼法爆破，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。放炮后，施工人员下孔前，应测试确认孔内有害气体排除后，方可下孔操作。
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。
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。
⑶挖孔过程中遇到有地下水时，要及时抽水排除，必要时可注浆封堵。
⑷挖孔达到设计深度后，要进行孔底处理，必须做到孔底表面平整无松渣、泥、沉淀土。如地质复杂，必须钻探了解孔底地质情况是否满足设计要求
五、安全技术措施
5.1防坍塌安全技术措施
搞好孔口防护规划,防止地表水进入孔内。
在开挖过程前根据不同地质情况做好护壁方案设计，在开挖过程中必须认真复核地质情况,根据不同地质条件严格做好孔壁防护工作。
对于需要砼防护的孔壁，严格按规定的进尺开挖,护壁砼达到设计强度后方可拆模.

5.2孔内通风安全措施
人工挖孔桩应做好孔内通风，当挖孔深度达到5米时，及时采用通风管往孔内送风措施。操作工人工作2小时左右，应到孔外休息。
孔内经常检查有害气体浓度，当孔内二氧化碳含量超过0.3%时，其它有害气体浓度超过允许浓度或孔深超过10m时，或作业人员感到不适，均应设置通风设备。
对于特殊地质的地段，在挖孔过程中，应做好有害气体的检测。
5.3孔内防落物措施
孔口围护高出地面20~30cm以上，并设防护栏，防止土、石等杂物滚入孔内伤人，并阻止地面水流入孔内。孔口安全梯挂靠牢固。
夜间作业悬挂示警红灯。挖孔工作暂停时，设盖防护。
挖孔井下工作人员必须佩戴安全帽，进、出井要系保险绳，提取土渣的吊桶、吊钩、钢丝绳、卷扬机等必须经常检查，防止物体坠落。钢丝绳安全系数取6~8，一经发现有断丝要立即更换。
相邻两孔中，当一孔爆破另一孔的挖孔人员必须停止工作，撤出井孔。
5.4应急措施
根据不同地质条件,施工单位应做好安全应急预案,险情发生时,有相应的处理措施；事故发生后,有相应的救助方案。
六、质量保证措施
质量检查作为确保工程质量的手段，必须制定严格的质量检查的措施，以保证灌注桩的工程质量完全达到设计要求，并且达到我们的质量目标：100%的优良。质量检查措施如下：
⑴在施工前对所有技术人员及施工人员进行技术交底。
⑵检查原始挖孔记录是否详尽、如实。
⑶挖孔作业分班连续进行，交接班时要交待掘进情况及下一班应注意事项。经常注意地层变化，地质变化处均提取渣样，渣样判明后记入记录表中并与地质剖面图进行核对。
⑷为提高技术人员的责任心，我分部实行岗位责任制，在施工过程中，所有参与人员必须签岗位责任书，责任到人，奖罚分明。
⑸加强检查力度，不仅检查工程质量，同时对施工人员和技术人员值班情况也进行
检查。
七、环境保护措施
⑴ 临时工程环保措施
① 必须按照设计统一规划、建设单位和施工环保的要求进行实施。严格在设计核准的用地界和经批准的临时用地范围内开展施工作业活动，不得随意开挖、碾压界外土地。
② 临时工程设施(如砼拌和站、生活与生产房屋、钢结构加工厂等)选址在地表植被稀少、易于恢复的地方；确有困难时，需经有关部门批准后修建。施工现场生产区和生活区种植树木花草进行绿化，美化施工环境。临时用地使用完后恢复至原有的地形地貌或比原有更改善的状况。
③ 合理布置施工便道，尽量减少施工便道数量，不在便道两侧就近取土。施工营地合理选择在一定的距离范围内。
④ 临时工程设施修建不切断、阻挡地表径流的连贯，不允许在临时工程附近形成新的积水洼地形。
⑵ 取、弃土场环保措施
取弃土场的位置选择结合地方农田建设规划，选择荒地、荒坡、低产田，避免对良田过多占用。取土场取土完成后，做好场地绿化、复垦。弃土场按设计要求进行支挡和绿化防护。
⑶ 废水、废碴处理措施
① 施工机械维修产生的含油废水、施工营地住宿产生的生活污水经生化处理达到排放标准后排入不外流的地表水体，不得在附近形成新的积水洼地，严禁将生活污水排入河流和渠道。施工废水按有关要求进行处理达标后排放，不污染周围水环境。
废水处理采用多级沉淀池过滤沉淀，废水处理的工艺流程为：废水→收集系统→多级沉淀池→沉淀净化处理→排入河道。在施工时，对天然排水系统加以保护，不得随意改变，必要时修建临时水渠、水沟、水管等。
②拌和站砂石料存放场设沉淀池，处理清洗骨料和冲洗机械车辆产生的废水，达标后排放。
③ 废碴主要包括冲洗拌和站、沉淀池中的废碴、建筑垃圾及施工人员产生的生活垃圾，处理方案为：集中弃往指定的弃碴位置。
⑷ 防止空气污染和扬尘措施

① 拌和站、工程材料存放场地、施工便道和生产、生活区道路采取硬化处理，施工过程中经常洒水，防止扬尘对施工人员造成危害和对周边农作物的影响。
② 在运输易飞扬的散料时，装料适中并用蓬布覆盖。储料场松散易飞扬的材料用彩条布遮盖。避免运输、装卸过程中和刮风时扬尘。
⑸ 施工噪音控制措施
① 对施工机械和运输车辆安装消声器并加强维修保养，降低噪音。钢筋加工、混凝土拌和等场地选择尽量远离居住区。车辆途经施工生活营地或居住场所时应减速慢行，不鸣喇叭。适当控制机械布置密度，条件允许时拉开一定距离，避免机械过于集中形成噪音叠加。
② 在靠近村庄和居住区较近的地方，对噪音较大的机械设备修建隔音棚或隔音墙，减少对居民的干扰。