鸡啼门大桥挖孔桩方案.doc

1工程概况
1.1工程概述
珠海机场高速A2标鸡啼门特大桥361#墩～371#台，设计桩径1.5m，设计桩深20m左右。本施工区位于狮群山山坡地段，根据工程地质勘察报告设计图上地层纵断显示，（K21+999.25 QL-ZHDD-右72及K22+099.27 QL-ZHDD-右73钻孔），此处地质种植土（0.8m）、粉质粘土（3.5m）、中粗砂（6.5m）、粘土（4.0）、全风化花岗岩（2.0m）、中风化花岗岩（1.0m）、微风化花岗岩（见详细工程地质勘察报告第一册）。地质情况允许采用人工挖空施工。
挖孔桩施工区域平面图
1.2可行性分析
采用人工挖空施工范围为：355#墩~371#桥台（K21+882.058-k22+278.058）施工范围内设计桩基长度为25米左右。其中355#墩~360#墩按嵌岩桩设计，嵌入中风化石英二长花岗岩不小于3m，桩端岩石饱和单轴抗压强度标准值不小于20MPa；361~371#墩按嵌岩桩设计，入微风化石英二长花岗岩不小于2米，桩端岩石饱和单轴抗压强度标准值不小于30MPa。
与粤建管字【2003】49号文件中禁止使用挖孔桩情况对照：
序号
文件中禁止使用挖孔桩的情况
本工程是否存在该情况
1
地基土中分布有厚度超过2m的流塑状泥或厚度超过4m的软塑状土
否
2
地下水位以下有层厚超过2m的松散、稍密的砂层或层厚超过3m的中密、密实砂层；
否
3
溶岩地区；
否
4
有涌水的地质断裂带；
否
5
地下水丰富，采取措施后仍无法避免边抽水边作业；
否
6
高压缩性人工杂填土厚度超过5m；
否
7
工作面3m以下土层中有腐植质有机物、煤层等可能存在有毒气体的土层；
否
8
孔深超过25m或桩径小于1.2m；
否
9
没有可靠的安全措施，可能对周围建（构）筑物、道路、管线等造成危害。
否
2、施工中特别说明的事项
（1）、同一墩台各桩相邻两根桩基严禁同时施工。
（2）、挖孔桩非工作期间必须盖好井盖，防止意外坠落。
（3）、护壁混凝土未到达强度75%，严禁向下开挖。
（4）、洞口2m处禁止堆放任何杂物。
（5）、夜间一般禁止挖孔作业。
3施工方法及施工工艺
3.1、施工机具及劳动力配备
1）施工机具
（1）、挖土工具
铁镐、铁锹、钢钎、铁锤、风镐等工具。
（2）、出土工具
机架、电动卷扬机和出碴桶。
（3）、降水工具
大扬程潜水泵，用于抽出孔内的积水。
（4）、通风工具
常用的通风工具为1.5KW的鼓风机，配以直径为100mm的薄膜塑料送风管，用于向孔内强制送入风量不小于25L/s的新鲜空气。
（5）、照明工具
孔内的照明均采用低压防水照明灯具。
（6）、护壁模板
本桥采用钢模板，下孔前先制作成圆弧形模板，后在孔内安装成整体。
2）、施工人员配备
根据工期要求，工区配备负责人员1人，技术主管1人，实验员1人，测量人员3人，施工人员25人，特殊工种4人，分班组，分墩位墩位进行挖空施工。
3.2施工工序流程框图

审核图纸

平整场地

测量定位

制作护栏

埋设护栏

复测桩位

安设护壁

挖进成孔

原材料进场,试验

清孔、检孔

钢筋笼制作

吊装钢筋笼

原材料进场

组装、试压导管

吊装导管

材料试验

混凝土试件

灌注混凝土

混凝土拌和运输

桩头处理、测桩

下道工序

3.3施工方法及流程
（1）审核图纸，平整场地，施工放样，并打好护桩，做好第一段护壁后恢复桩位，在护壁混凝土上打好护桩钢钉，报验开工。
（2）制作、埋设护栏。在岩层破碎地带，孔口应加强支护，防止落石至井下伤及作业人员。
（3）挖孔。人工挖孔应采用小爆破碎裂法施工，必须控制装药量，防止震裂、松动周壁基岩，保证开挖坑壁规则整齐。
孔内爆破采用边线控制爆破的护层法施工，并严格控制炸药用量并在炮眼附近加强支护，按规范采用电雷管引爆。挖孔桩爆破设计如下：
①护层法的具体作法是沿设计边线钻浅孔，孔距小于最小抵抗线的一半（即W≥2a），采用孔距50cm，钻孔深1.2m，用药量为正常孔药量的1/2（Q=1/2×0.55=0.275Kg）。装药方法：采取自下而上间断装药，间距30～60cm，，每个药卷均放雷管，底部为上部的2倍～3倍，药卷靠开挖区孔壁一侧放置，使每孔壁间留有径向孔隙以减弱爆破振动和冲击波。孔口要全部堵塞，其所有药卷用同一段别的雷管，以便同时起爆。边线这一圈炮孔是在正常炮孔起爆后起爆，其作用是在正常炮孔和设计线之间预留一道保护层，爆破后边线岩石面平整、整齐，且不受破坏。
②炮眼布置：中心设4个掏槽眼，孔间距1.2m，深1.5m，4个孔均向中心倾斜75°。从掏槽孔向外布置区间孔眼，各排孔排距：b=（0.8～1.2）W，取b=1.3m；每排孔口眼间距：a=（0.8～2.0）W，取a=1.5m,孔深1.2m。
边孔眼布置间距a1≤W/2，取a1=0.5m，孔深1.2m。
③装药量计算：
按平坦地区掏槽眼药量Q1=0.44·q·W3·e，取q=1.25，W=1.4，e=1，则Q1=1.5Kg
按阶梯地形及区间孔眼药量：Q2=0.36·q·W3·e，又按2个临空面考虑q=1.25×0.83=1.03,W=1.1,e=1，则Q2=0.497Kg
周边眼药量：Q3=0.33·q·W3·e的1/2装药量计算，q=1.25，W=1.1，e=1，则Q3=0.55Kg×1/2=0.275Kg。
④周边孔所有炮眼均装药，起爆破顺序从中心掏槽眼至周边眼，中心掏槽眼部位的深度始终领先（比中间地区挖得深），龙头坑放在中间抽水，以便从中间向四周无水开挖。个别地方用风镐稍加修整即可达到设计要求。每次爆破完毕后作业人员下井前，应对井内先进行通风排烟15min，并经检查无有害气体后，作业人员方可下井继续作业。护壁开挖见下图：

（4）护壁混凝土采用与桩基混凝土同级钢筋混凝土，护壁厚度一般上口为22.5cm，下口为15cm，以1m为以节段（见下图）， 钢筋按Φ8@200mm钢筋网布设，对孔口、渗水量大或软弱带处加厚为20cm，钢筋按Φ8@150mm钢筋网布设，孔口护壁应高出地面30cm,四周挖设排水沟,以防孔内积水。护壁混凝土必须捣实，以防渗水，上下两层护壁应连接密实。护壁采用锥形模板，模板为钢模。钢筋网布设及材料用量见下图。

表：每一米护壁材料用量表
部位
编号
直径mm
单根长度cm
根数
总重kg
共重kg
备注单位重0.395kg∕m
每米护壁材料用量
1
8
130
31
15.918
26.7
2
8
530˜560
5
10.76
C30砼0.323m3/m
（5）挖孔开挖至设计标高后，利用风镐、钢钎、大锤找平基底。完成后再检查孔底，应进行孔底处理，必须做到孔底表面无松渣、泥、沉淀土，报请监理工程师检查验收签认。
（6）钢筋笼根据长度整体式分节制作，大于12米的钢筋分节制作。要求主筋平直、箍筋平顺、尺寸准确，主筋接头应错开，同一截面内接头面积不应超过总面积的50%，钢筋笼主筋采用对焊，箍筋点焊。设计保护层距离用“钢筋耳环”控制,每两米沿圆周等距焊接四个。
（7）检测管的安装
孔桩检测管，采用φ57×4。埋设时上端高出基桩顶30cm，下端至桩底。每节长8.0m，最底一节长度不大于12m，节间用丝扣套管连接。检测管按桩孔直径埋设4根，按孔桩周长等距平均布置。安装时，将检测管点焊在加强箍筋上，底端用10mm钢板焊牢固定封底，不能漏水。浇筑前，往管内注满清水，其上用橡胶套盖密封。
（8）人工挖孔过程中应注意以下几点:
①人工挖孔应严格控制孔径、孔深、孔的垂直度。孔径、孔深不能小于设计规定值。每挖好一节后，派专人用垂球检查垂直度。
②浇筑护壁时应注意:前一节护壁砼达到一定强度后才能拆模,浇筑下一节护壁,以防止砼未凝固出现塌孔.
③人工挖孔过程中,认真做好挖孔记录。每一节地质情况认真做好记录。成孔后，检查孔底地质是否与设计一致。发现有重大出入，及时向监理组汇报。成孔后，监理验收合格后方能下钢筋笼。孔底要求平整，无松渣、软层。
④钢筋制作严格按规范进行，制作场地应硬化，钢筋尽量避免雨水以防止生锈。钢筋笼绑扎、下料过程中，主筋长度、间距、螺旋筋间距严格控制。主筋按图纸嵌入系梁内锚固长度不能小于设计值。对于钢筋笼吊装问题，采用现场制作，汽车吊吊装。
（9）灌注混凝土
a.对于孔内出水较大，且无法做到无水施工的桩孔，采用水下砼灌注形式。灌注混凝土采用导管法，导管使用前必须进行水密承压和接头抗拉试验。导管采用30cm的密封钢管，用装有垫圈的法兰盘连接，管节长2m，底节长度为4m。下完导管后，进行二次清孔，得到监理工程师的批准后，立即开始灌注混凝土，并且不得中断。开始灌注时，导管底部至孔底留足250～400mm的空间，备足第一批灌注的混凝土，一次灌注充满空间并埋深导管1～2米。在整个灌注期间，出料口深入先前灌注的混凝土内2～3米，防止泥浆和水落入，发生断桩事故。应始终测量孔内面层的高程，及时调整导管出料口伸入混凝土内的长度。为防止钢筋骨架上浮,当灌注的混凝土顶面距钢筋骨架底部1m左右时,应降低混凝土的灌注速度。混凝土灌注完毕后，立即拔出钢护筒（处于地面以上可拆除部分，须得到强度5MPa后再拆除）。灌注桩顶高程应超出设计高程30cm～50cm，接桩前凿除。混凝土水泥采用普硅42.5R水泥，细骨料为中砂，粗骨料为0.5～3cm碎石，混凝土坍落度控制在18～22之间，灌注时做好混凝土水下灌注记录。灌注水下混凝土采用拌和站集中拌和，采用混凝土输送泵输送。
b.当孔内无积水时可不采用水下混凝土灌注施工，按正常混凝土加设串筒施工即可，从高处直接倾卸时，其自由倾落高度不宜超过2m，以不发生离析为度，当倾落高度超过2m时，应通过串筒、溜管或振动溜管等设施下落；倾落高度超过l0rn时，应设置减速装置。在串筒出料口下面，混凝土堆积高度不宜超过1m。在浇筑过程中，如混凝土表面泌水较多，须在不扰动已浇筑混凝土的条件下，采取措施将水排除。继续浇筑混凝土时，应查明原因，采取措施，减少泌水有少量积水则应加强孔内排水措施。混凝土的振捣必须密实,插入式振捣器应快插慢拔，插点应均匀排列，逐点移动，顺序进行，不得遗漏，混凝土的振捣一般以表面泛浆、不出现气泡并不再沉落为准。移动间距不大于振捣棒作用半径的1.5倍。振捣上一层时应插入下层5～10cm以清除两层间的接缝。
4桩基质量验收标准
（1）、孔径和孔深符合要求。
（2）、成孔后必须清孔，测量孔位、孔底松渣、沉淀层厚度及基底承载力，确认满足设计和规范要求后再灌注混凝土。
（3）、水下混凝土应连续灌注，防止断桩和夹层。
（4）、钢筋笼不得上浮，嵌入承台的锚固钢筋长度不低于规范要求。
（5）、桩身混凝土所用的水泥、砂、石、水、外加剂及混合材料的质量和规格必须符合有关规范的要求，按规定的配合比施工。
（6）、凿除桩头混凝土后，无残余的松散混凝土。
挖空灌注桩成孔质量标准
项目
规定值或允许偏差
桩中心位置（mm）
群桩100,单桩50
孔径（mm）
不小于设计桩径
倾斜度（%）
<0.5
孔深（m）
摩擦桩：不小于设计规定；端承桩：比设计深度超深不小于0.05

钢筋笼制作时的验收标准及允许偏差
序号
项目
允许偏差（mm）
检查方法
1
钢筋骨架长度
±50
尺量检查
2
钢筋骨架直径
±10
尺量检查
3
主筋间距
±20
尺量检查
4
箍筋间距
±20
尺量检查
5
钢筋骨架垂直度
＜D/200
吊线检查
6
弯起钢筋位置
±20
尺量检查
7
保护层厚度
±10
尺量检查
5施工进度计划及确保工期的措施
工程在实施过程中，针对六工区施工进度之后问题，我部将严格遵守合同工期，积极组织施工，动态管理、确保进度计划。
（1）、认真制定并优化施工方案，优化施工机械设备组合，提高机械化作业水平，采取轮班循环作业，保证机械设备完好率，提高设备利用率。
（2）、精心编制实施性施工组织设计，实行动态网络管理，及时调整各道工序的进度计划和劳力、机械，确保工程按计划完工。
（3）、狠抓质量、安全，以促进度，确保不出安全质量事故。加强预测手段，科学施工，防止因安全质量事故给工期带来影响，确保工程顺利进展。
（4）、严密组织、精心安排、强化施工调度指挥与协调，密切监控落实施工计划执行情况，及时解决问题。重点工程项目及关键工序更应加强管理及后勤保障工作，提高决策速度和工作效率。
6施工质量保证措施
（1）、挖孔过程中，应经常检查桩身净空尺寸和平面位置。孔的中轴线偏斜不得大于孔深的0.5%，截面尺寸必须满足设计要求。孔口平面位置与设计桩位偏差不得大于2.5cm。
(2)、现场应配备空气质量检测仪，孔内经常检查有害气体浓度，当二氧化碳浓度超过0.3%，其它有害气体超过允许浓度或孔深超过10m时，均应设置通风设备。
(3)、孔内爆破应采用浅眼护层法爆破，严格控制装药量。爆破应采用电引或导爆管起爆。爆破前，对炮眼附近的支撑应采取防护措施。护壁混凝土强度尚未达到2.5MPa时，不宜爆破作业。放炮后，施工人员下井前，应事先测定孔底有无毒气，如有毒气，应迅速排除。
(4)、当桩底地质情况与设计不符时，应及时反映上报项目部。
(5)、浇筑桩身混凝土，当自由倾落高度超过2m时，混凝土必须通过溜槽或串筒，串筒末端离孔底高度不宜大于2m，并增加减速装置，防止砼离析。混凝土采用插入式振捣器振实。
7安全保证措施
(1)、施工前应对工人进行安全技术交底。
（2）、挖空作业前，应详细了解地质、地下水文情况，不得盲目施工。
（3）孔内必须设置应急软爬梯，供人员上下井。使用的卷扬机、吊笼等应安全可靠并配有自动卡紧保险装置，不得使用麻绳和尼龙绳吊挂或脚踏井壁凸缘上下。卷扬机用点动开关，使用前必须检验其安全起吊能力。
(4)、每日开工前必须检测井下的有毒有害气体，并应有足够的安全防护措施。桩孔开挖深度超过10m时，应有专门向井下送风的设备，风量不宜少于25L/s。孔内气体质量应符合国家标准《环境空气质量标准》（GB 3095）规定的三级标准浓度限值。每天开工前检查孔底积水是否抽干，试验孔内是否存在有毒、有害气体、保持孔内的通风，准备好防毒面具等安全措施。为预防有害气体或缺氧等中毒，可对孔内气体使用空气检测仪抽样检测。凡一次检测有毒含量超过容许值时，应立即停止作业，进行除毒。也可用简易办法，如在鸟笼内放置鸽子，吊放至桩孔底，放置时间不得少于10min，经检查鸽子生态正常，方可下孔作业。同时配备鼓风机，确保施工过程中孔内通风良好。
（5）、孔内爆破后应先通风15min,经检查无有害气体后，施工人员方可进入孔内继续作业。
(6)、孔口四周必须设置护栏进行防护，下班后采用专用井盖进行覆盖。
(7)、挖出的土石方应及时运离孔口，不得堆放在孔口四周1m范围内，机动车辆的通行不得对井壁的安全造成影响。
(8)、各种施工标识牌要齐全，立在醒目处，施工用电线路整齐，符合要求。
（9）、爆炸物品购买、运输、储存、使用必须坚持“先审后用”原则，爆炸物品的使用必须坚持“事前检查，事中控制，事后记录”的原则。
8环境保护措施
8.1环境保护方针
保护和改善施工周边地区的生活环境和生态环境，防治污染和其他公害，保障人体健康。
8.2环境保护目标
在工程施工期间，对土石渣料、噪声、扬尘、振动、废水、废气、废油、固体废弃物、生活垃圾等进行全面控制，避免对周边环境造成不良影响。
8.3环境保护措施
1）、施工过程中，严格遵守有关环境保护的法律、法规和规章制度。
2）、按合同指定的施工用地范围布置临时设施，不乱动合同规定范围外的树木、植被。
3）、加强对施工现场的噪声、粉尘、废水、废气的控制和治理工作，做到生产区和生活区分开，避开附近居民的休息时间，采用先进设备和技术，降低噪声，控制粉尘、废气浓度及做好废水和废油的治理和排放工作。
4）、保持施工工区和生活区的环境卫生，及时清除垃圾和废弃物，并按指定的地点堆放、处理，不影响周围的环境卫生和河道的行洪能力。进入现场的材料、设备按施工组织设计要求置放有序，防止任意堆放器材杂物，阻塞工作场地周围的通道和影响环境。
5）、施工道路与临时场地经常洒水养护，保证施工区空气清洁。
6）、工程完工后，做到场地彻底清理、清除、打扫干净。

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