白马溪大桥5墩挖孔桩施工方案.docx

宜张高速公路宜都至五峰(渔洋关)段YZTJ-3标

白马溪大桥5#墩挖孔桩
施工方案

编制
审核
批准

宜张高速公路第三标段葛洲坝集团项目经理部
二○一四年四月

目 录
第一章 编制说明 1
第二章 工程概况 1
第三章 施工总体部署 2
第四章 施工方法及工艺 4
第五章 质量保证体系 17
第六章 安全保证体系 21
第七章 环境保护体系 25
第八章 应急预案 26

白马溪大桥5#墩挖孔桩施工方案
第一章 编制说明
一 编制目的
根据对设计图纸、地质勘察说明及对周边环境的调查，并对工程特点进行深入分析，结合考虑我公司的技术、装备、特长、管理水平，在总结以往同类工程施工经验的基础上，编写了本专项施工方案。
二 编制依据
1﹑《宜昌至张家界高速公路宜都至五峰（渔洋关）段》招标文件、补遗书及两阶段施工设计图纸，合同文件。
2﹑业主及驻地监理办公室的相关规定。
3﹑中华人民共和国交通部《公路工程国内招标文件范本》（2009版）。
4、《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T F50-2011）。
5﹑《工程建设标准强制性条文》（公路工程部分）。
6、《湖北省高速公路建设标准化指导意见》 (桥梁工程)。
7、《公路桥涵施工技术规范》JTG TF50-2011。
8、《公路工程质量检验评定标准》JTG T80/1-2004。
三 编制范围
白马溪大桥5#墩桩基，桩径2.5m计18根累计桩长540m，桩顶地质较差部分采用钢筋混凝土护壁，地质较好部分可采用素混凝土护壁；根据湖北省高速公路建设标准化指南（桥梁）规定护壁厚10~15cm；设计桩砼等级为C30，护壁也采用同桩身相同标号的C30砼现浇。本方案为挖孔灌注桩编制施工工艺、技术要求及相关控制措施。
第二章 工程概况
一 工程简介
白马溪大桥位于宜都市王家畈乡十三尖村，跨越白马溪库尾水域，为典型的“V形河谷。左右幅5号桥墩正处于库尾水域旁，左幅5号墩━1、2、3、4、5、6号孔位和右幅5号墩━1、2、3、4、5、6号孔位在岸边。左幅5号墩━7、8、9号孔位和右幅5号墩━7、8、9号孔位在水中。5#墩左右幅承台迎水面1/2处于悬空状态，承台边悬空高度达2.46m，为了保证承台施工安全及质量，采用外码砌片石内灌注C25水下砼,使砼和片石连成整体形成围堰式挡墙。通过现场水深测量按承台14*14*4.5m布置围堰式挡墙，离右幅5墩━4、5、6号孔位中心向水中方向11m处水最深处3.40m、左幅5墩━4、5、6号孔位中心向水中方向13m处水最深处7.80m。
二 自然条件
地形地质水文条件：本标段山体自然坡度较陡峻，基岩岩性为灰岩及白云岩等，山顶及坡脚基岩一般直接裸露，局部为残积物掩盖。海报高度130-500m不等，位于长阳东西向构造带，为燕山运动的产物，主要由断层组成，构造较为复杂。
施工段地表水系发育，主要河流有白马溪﹑地处中亚热带湿润季风气候区内，四季分明，冬冷夏热，年平均气温16.7℃，一月最低平均气温4.6℃，七月最低平均气温28.1℃，无霜期273天，年平均降雨量1235.4毫米，夏季多暴雨，区内雨量充沛，为地下水提供了较为充足的补给来源。
三 工程特点
1、本工程岩土地质结构复杂，砂砾石岩层深且杂乱，河床水渗水对挖孔桩基施工产生一定影响。
2、设计持力层为中风化岩层，桩孔深度大，人工井下作业安全因素多，施工难度大。
第三章 施工总体部署
一 技术准备
1、人工挖孔桩适用于持力层埋藏较浅、单桩承载力要求较高的基础。挖孔桩受力性能可靠，结构传力明确，沉降量小；成孔后可直观检查孔内直径、垂直度及持力层的土质情况，保证桩的质量。工程造价相对低廉；不需要大型机械设备，施工操作工艺简单，因此被广泛应用于大直径灌注桩施工。结合本项目实际情况，选用人工挖孔灌注桩施工工艺。
2、组建以项目经理、项目技术负责人为核心的技术管理体系，下设施工技术、质量、材料、资料、计划等部门。
3、审查施工图纸，提出合理化建议，取得建设单位和设计单位同意，以达到节约投资、加快进度、保证质量和施工简便的目的，并提出合理性的审图意见。
4、施工之前作好开工报告，作好桩基分部施工方案，作好分项工程技术交底。
5、建立完善的信息、资料档案制度。
6、编制钢筋、水泥、木材、等材料计划，相应编制材料试验计划，指导材料定货、供应和技术把关。
7、按资源计划安排机械设备，周转工具进场，并完备相应手续。
8、建立完善的质量保证体系。
9、会同勘察设计、建设单位、监理单位等部门复核定点坐标、及测量控制网。
10、做好对班组人员的技术，安全交底工作。开工前,必须强调劳动纪律，向工人班组进行技术交底，学习图纸及有关施工规范,掌握施工顺序，保证工作质量和安全生产的技术措施落实到人。
二 劳动力准备
5#墩左右幅同时开始施工，第一次完成四角桩基挖孔和中心5#桩基挖孔计5根挖孔桩，第二次完成纵橫轴线处4根挖孔桩。同一墩台的人工挖孔桩分为2人1组作业及5组10人，5#墩左右幅共计20人；每天进尺0.5米，每个循环60天，工期共计120天。
劳动力计划表
序号
施工项目
人数
1
人工挖孔
20
2
钢筋笼安装
6
3
混凝土浇筑
4
三 施工机械设备准备
主要机械设备见下表：
人工挖孔桩主要机械设备表
序号
机械名称
单位
数量
功率
备注
1
吊车
台
1
25吨
中联重科
2
砼搅拌运输车
台
4
8方

4
电焊机
台
4
500W
上海申工
5
空压机
台
6
5.5KW
开山
6
风镐
把

10

开山
7
风钻
台
10

8
泥浆泵
台
4
立式2pn

9
潜水泵
台
20
1.5KW
45m场程
10
挖孔提升架
台
10

11
搅拌机
台
1
350型
护壁砼
12
插入式振动棒
台
5

50﹑30棒
13
高压风管
m
500

14
手推人力车
辆
10

15
钢模
套
10

第四章 施工方法及工艺
一 围堰挡墙施工
1、施工范围及工期
根据工程施工特点，孔桩施工前必须进行河床坡面凊理﹑粘土袋围堰施工﹑堆码挡片石﹑水下灌注砼。进行左幅5号墩台位平整及桩基施工，在桩位处按直径2.90m圆弧线间距30cm钻孔1.0m，孔内灌注纯水泥浆，用Ф25mm钢筋插入孔底作锚固筋，用Ф8mm圆钢作水平筋间距15cm，安装孔口防护砼模板，使孔口内径2.70m﹑外径3.1m，孔口防护砼壁厚20cm，孔口高出承台底面标高30～40cm。
⑴、技术准备工作：施工前组织技术人员进行现场测量策划，根据现场地势地形、水下河床坡度及走向，以便进一步优化施工细节。
⑵、施工组织落实：调配施工机械设备和所需材料，组织满足施工要求的人力资源。
⑶、施工计划工期：河床坡面清理1天﹑绑扎水中浮跳2天﹑粘土袋围堰6天﹑第一次堆垱墙码片石3天﹑水下灌注砼1天，第二次粘土袋围堰6天﹑堆码挡墙片石2天﹑设置钢筋网1天﹑水下灌注砼1天，砼整平层1天。自进场起24天完成施工任务。
2、挡墙施工要点
⑴、施工测量：
①、测量放样前根据图纸和业主提供的测量资料和测量控制点，5#墩桩位坐标采用TDJ2e 经纬纬仪控制，桩位高程采用DS3 水准仪控制。
②、施工测量放样根据原有导线点，并满足通视要求，当不能满足施工要求时进行转点加密处理，并形成闭合导线；测量精度控制：角度闭合差为±16 N（N 为测点数），坐标相对闭合差为±1/10000。
③、水准测量，根据已知水准点采用承台外围10m处设立固定水准点，必须进行往返闭合测量，根据场地平整图标高进行标高控制。
⑵、施工围堰式垱墙：
围堰工程的主要作用是挡水和扩宽施工平台，为了满足桩基、承台、高墩墩身施工特作如下要求：
①、围堰及其位置符合设计规定和施工要求，严格按照设计、施工布置要求实施。
详见附图1＜挡墙施工图＞
②、挡墙施工：详见附图2＜挡墙围堰施工施工图＞
③、为保证围堰的质量和稳定性、有效抵抗河水的压力，围堰应筑成向迎水面1:1坡面， 在围堰背水一侧边坡按1:0.5收坡。分层码砌片石，灌注C25水下砼按1.5m﹑2m﹑3m分层，灌注砼用插入式振捣棒振捣使砼进入片石缝隙形成整体,出水面片石最终宽度1.5m，
④、水下灌注围堰完成后，应立即清理整平基面。按直径2.90m圆曲线上钻孔灌注水泥浆，插入Ф25mm钢筋安装模板、浇筑孔口护壁砼。
⑤、进行桩基施工。
3、挡墙施工方法
根据两阶段施工图设计第三.02.D1册中图号为Ⅱ.02.D1.S4-3-59和Ⅱ.02.D1.S4-3-60的示意图表示,左右幅5号墩承台底标高下各有一处M7.5浆砌片石挡墙。
⑴﹑施工工序
测量放样→设置水中标志→清理河床坡面→围堰施工→堆码片石→灌注水下砼→堆码片石→灌注水下砼→堆码片石→灌注水下砼→清理平整基底→桩基施工。
⑵﹑准备工作
①﹑平整场地：粘土堆料场﹑片石堆料场﹑吊车停放点﹑砼罐车停放点。
②﹑按长度52+12.5+11.5m﹑底宽度3.6m﹑平均高度5.8m的袋装土围堰,准备1.2×1.0×0.8凡布加工袋800个及粘土，用角钢加工1.5×1.5m平板吊架二个，50KW发电机一台。
③﹑钢管200×2.5mm长度6m一根(或用直径20cm导管)，软塑料胶管一根直径200mm，砼漏斗一个并加工漏斗钢托架(高度1.5m)，Ф15.5钢絲绳千斤3～5m长6根及相应卸夹﹑卡环。
④﹑C25水下灌注砼配合比及石料(5mm～20mm);
⑤﹑塑料(油桶式)﹑脚手架钢管﹑竹跳板﹑10#铁丝。
⑶﹑施工方法
①﹑测量放样作围堰控制点;
②﹑用塑料桶﹑钢管﹑铁丝捆扎水上浮跳，方便人员缷料。
③﹑用汽车吊起吊已装满粘土袋，到水面指定位置卸料，用测绳检测﹑控制围堰宽度及高度。因围堰处河床地势高低不等，可分段堆码粘土袋，使粘土袋围堰顶面呈水平线形第一层控制高度2.5m。再起吊装满片石的平板吊架至水面指定位置卸料(粘土袋围堰圈内)，片石堆码高度控制在1.0m，使片石棱角与河床凸凹不平坡面嵌结。
使用粘土装袋围堰，粘土遇水成可塑性，增大与河床岩面的擵擦面，起到锁脚的作用，粘土袋的自重使围堰粘土袋之间连接紧密，防止灌注水下砼时水泥浆溢入河床。
④﹑水下灌注砼：测量围堰处河床断面确定所需砼体积，安装水下灌注导管并将钢管端放置最深砼灌注点﹑安装漏斗及托架。砼罐车运输就位，砼罐开动反转将砼输入漏斗内，导管内砼不流畅时用汽车吊提升漏斗，增大砼落差利用砼自重克服埋管砼的反压力。为了使砼填充片石挡墙缝隙，使用插入式振捣器垂直振捣，并使砼表面平整，第一层砼灌注完成后可抛掷片石于砼面层作锚石。
为了防止粘土袋堆码过高，水下灌注砼产生的则压使堆码粘土袋垮塌，需釆用分层堆码粘土袋，分层灌注水下砼及拋掷片石。第一层粘土袋围堰2.5m﹑第二层粘土袋围堰2.5m﹑第三层粘土袋围堰3.0m,最后抄平层作片石砼并整平，砼表面控制高程比承台底面设计高程下降2cm。
⑤﹑挡墙及桩基施工注意亊项
a﹑石料粒径选择1～2cm増加水下灌注砼含砂率，保证砼和易性，砼缓凝时间要求达到4小时。
b﹑桩基采用人工挖孔施工方法，水下灌注砼第一层完成后，顺桥向设罝Ф12mm通长钢筋间距40cm，三根一联用Ф8mm钢筋作水平筋。最后一次砼完成后，在橫桥向选择点位钻直径5cm深度2.0m间距80cm，孔内灌注纯水泥浆插入Ф25mm钢筋作锚固筋，Ф25锚固筋按孔深下料，一端用氧焊设备切割长10cm开囗线嵌入铁楔，锚固筋入孔后用铁锤击打钢筋头，使下端钢筋头开口线张开锚于岩层，并振捣密实孔内纯水泥浆。
c﹑桩基施工采用逐孔爆破，不得群桩孔爆破产生共振，桩孔内爆破孔控制装药量采用秒差起爆。
采用此挡墙施工方法变水下施工为水上施工，满足设计图要求对桥墩台起到防护作用。并解决了5#墩承台悬空问题，保证了承台施工安全及质量。改善了桩基施工环境，桩基迎水面用砼进行了封蔽，使桩基开挖薄弱岩层渗水减少。
（1）平整场地，清除坡面危石、浮土。
（2）全站仪测量出各桩基中心精确位置（由测量员完成），埋设中心桩，以中心桩为圆心，孔位应比孔径大20cm，采用钢筋混凝土护壁，护壁砼桩基直径为内径，加上护壁厚度进行桩基开挖。采用与桩基同标号的混凝土浇筑桩顶护体及顶节护壁混凝土。在浇注好第一节护壁后，将十字护桩中线固定在砼护壁上，方便经常检查较核。
（3）孔口四周围栏防护，并悬挂明显标志，孔口护壁砼高出地面不小于30cm，防止土、石滚入孔内伤人；挖孔暂停或人不在孔下作业时，孔口要加盖；孔口四周挖好排水沟，及时排除地表水，搭好孔口遮挡雨棚，安装提升设备，修好出渣道路。
（4）孔内作业必须戴安全帽、孔内搭设软梯和掩体；掩体用2cm厚木板作顶盖，以防落石伤到孔内作业人员。出土渣用的吊桶、吊钩、钢丝绳、卷扬机等，经常检查更换。
二 挖孔桩施工方法
挖孔桩在围堰挡墙施工完成后进行施工。
1、开挖顺序
人工挖孔桩的主要作业流程是:测量定位→砼锁口施工（H≥300mm）→开孔挖取→抽排水修整护壁→钢筋绑扎→支模→校正中心→浇护壁砼→养护→拆模→循环往复→到达设计深度→终孔验孔→钢筋笼制作→钢筋笼验收→钢筋笼安装→浇桩身砼。
根据标准化要求，护壁采用100~150mm厚C25砼。遇到不利的地质条件，除制定单桩的施工措施外，还合理安排各桩的施工顺序，在可能的情况下，先施工较浅的桩，后施工深一些的桩，先施工外围（或迎水部位）的桩，后施工中部的桩。
2、每次循环进尺深度
第一节挖深约1m，浇钢筋砼护壁，往下施工时以每节作为一个施工循环，一般土层中每节高度为1m，如遇特殊地段每节高度小于500mm，必要时下钢护筒护壁，特殊地质下挖速度视护壁的安全情况而定。护壁模板采用钢模板，模板一般由四块组成。
3、开挖方法
土层挖孔作业采用人工逐层开挖，由人工逐层用镐、锹进行，遇坚硬土层用锤、钎或空压机风镐破碎，若遇坚石则采用松动爆破施工。
4、出土及提升
出土采用电动辊辘提运出孔外，人工用斗车运至较宽位置集中堆放，然后由自卸式汽车进行外运至弃土场。
5、钢筋笼制安
钢筋笼根据桩长分2～4节制作，每节长度不大于12m，主筋连接采用直螺纹套筒连接，加强筋与主筋焊接，箍筋绑扎。应保证连接处钢筋笼箍筋间距符合设计要求；吊装采用吊车起吊安装。
6、混凝土浇筑方法
砼由孔口设置的串筒下料至孔底，串筒底端出料口距砼筑面不超过2m，防止产生砼离析现象。当桩内渗水量较大的孔桩，桩身砼浇筑采用导管水下砼浇注。
三 挖孔桩施工工艺
1、施工工艺流程
人工挖孔桩施工工艺流程如下图所示。
人工挖孔桩施工工艺流程图

场地平整→放线、定桩位→施工锁口→架设支架、安装潜水泵、鼓风机、照明设备等→挖土→每下挖1.0m左右土层，进行桩孔周壁的清理、桩孔的直径和垂直度检查→绑扎护壁钢筋→支撑护壁模板→浇护壁砼→拆模后继续下挖、支模浇灌护壁砼→进入岩层一定深度后确定能否作为持力层→对桩孔直径、深度、垂直度、持力层进行全面验收→排除孔底积水→吊装钢筋笼→放入导管、浇灌桩身砼上升至设计位置→继续浇灌砼至高出桩顶设
计标高，高出长度必须保证凿除浮浆后大于设计深入承台的长度，水下混凝土灌注时应在1.0m以上。
2、施工工艺说明
⑴、桩位定线及锁口施工
①、桩位放样。布设施工测量控制网，经校核无误后按照设计图纸测定桩位轴线方格控制网和高程基准点。放样时以长300~500mm的木桩或铁钎打入地下标定桩孔的中心，出露高度50~80mm，中心偏差不得大于50mm。
②、锁口施工。为防止桩孔周围土石滚入孔内造成安全事故，也为了防止地表水流入桩孔，需在挖孔前浇筑筑井圈锁口，同时考虑在锁口外侧浇注一个绞盘（孔内出碴使用）的支承平台。井圈锁口采用C25混凝土浇筑，并预埋插筋与第一圈护壁砼连接。井圈壁厚不少于25cm，顶面高出施工基面30cm以上。在第一节井圈的上口作桩位“十”字控制点，该井圈的中心线与设计轴线的偏差不得大于20mm。
⑵、挖孔
开挖放线定位，开挖桩孔，孔内普通土、硬土人工用锹、镐挖掘，软石、次坚石采用浅孔松动爆破开挖，辅以风镐找细，人工装碴至吊斗内，带自锁的提升装置提升，自卸汽车运至弃碴场。提升吊斗时，井下人员应避至可移动式钢制避人棚内，以防石碴掉落伤人。

人工挖孔桩分节开挖，分节支护。对于土层开挖采用人工持铁锹、尖镐开挖；风化层、中风化层岩质层，采用空压机破碎开挖；硬质岩层采用松动爆破开挖；桩孔开挖直径为设计桩径加2倍的护壁厚度。
①、挖孔作业采用人工逐层开挖，由人工逐层用镐、锹进行，遇坚硬土层用锤、钎或风镐破碎，挖土次序为先挖中间部分后周边，允许误差为30mm。
②、挖土一般情况下每层挖深1.0m左右，及时用钢模现浇砼护壁。每天进尺为一节，当天挖的孔桩当天浇筑完护壁砼。桩护壁上段坚向筋按设计要求（φ8@200）将钢筋伸入下段护壁内，伸入长度不小于设计要求的长度。上下节护壁的搭接长度不得小于50mm。
③、开挖通过地下水质土层时，缩短开挖进尺，随时观察土层变化情况，当深度达到6m时，应加强通风，保证人员施工安全。有情况及时上报。
⑶、土石方提升、浅眼爆破
桩孔开挖出的土石方等弃碴装入吊桶，用电动辊辘提升至地面，倒入手推车运到临时存碴场，采用自卸卡车集中统一运送走。孔内遇到岩层时，能用风镐挖除，用风镐凿岩至设计深度。极硬岩时，孔内爆破应采用浅眼爆破。为减轻爆破震动对其它桩孔的影响，采用塑料导爆管非电雷管微差起爆系统，孔内延期起爆方法。炸药选用乳化炸药，孔内延期雷管按爆破设计选用1～4段非电毫秒延期雷管。装同一段位雷管的炮眼间簇联，整个开挖断面的炮眼间并联，击发装置采用电容式起爆器起爆瞬发电雷管。钻孔机具选用气腿式风动凿岩机。
炮孔装药结构图

①、钻孔：采用气腿式风动凿岩机。钻孔前，将炮眼周围的松动土石清除干净，每一炮眼打够深度后，要把眼内的石粉冲净和吹干，并临时遮盖，以便装药。施工中，严禁在已爆炸后的残眼中继续钻孔。
②、装药：在装药以前首先把炮眼内的石粉、泥浆除净。然后，将炮眼口周围打扫干净。装胶质炸药时，用橡胶套将茼状炸药装入，安装起爆装置及封囗。用木炮棍或竹棍（直径2厘米，长度比炮眼深度长0.5米）轻轻压紧；并且随装随捣。
③、堵塞炮孔：堵塞时，用一分粘土和三分粗砂混合而成。混合料含水不应过湿，过干也不好。在捣实中注意不捣坏导爆管。
④、起爆网络联结：非电起爆系统微差起爆方法采用孔内延期方式。同一段位的非电雷管簇联，整个爆破断面并联。击发装置采用电容式起爆器起爆瞬发电雷管。
⑤、发生瞎炮按以下方法处理：
a、如导爆管经检查未被击发传爆，可重新起爆。
b、距瞎炮0.6m打一平行炮眼进行诱爆；但需注意岩层节理情况，在钻孔地点避免有连通瞎炮之裂纹。
c、若能用木或竹制工具安全妥善地掏出堵塞物时，可重装起爆药包。
d、采用水冲或风吹法处理盲炮。
⑷、护壁施工
桩体每挖掘1米就必须要浇筑砼护壁，护壁砼标号不得小于桩体砼标号即C30。护壁采用内齿式护壁，每节1米,模板为钢制,拼装紧密,支撑牢固不变形,护壁厚度为14~15cm。上下护壁搭接7~8cm,以保证护壁的支撑强度。模板底应于每节段开挖底土层顶靠紧密。如地质情况不好或在全风化层及地下水位较多的强风化层，在护壁砼中加配光圆钢筋，配置规格为：环向钢筋φ8，间距200mm；纵向钢筋φ12，间距300mm；上下护壁间连接钢筋采用φ8，间距400mm。环向筋、纵向筋、连接筋间绑扎连接，纵向筋、连接筋两端弯钩。渗水量不大的强风化层，采用素混凝土护壁；中风化及弱风化岩层地层较好，可不支护。
为加快挖孔桩施工进度，可在护壁砼中加入水泥用量1%~2%的早强剂，对地下水较多的地层，还可加入速凝剂。每节挖土完毕后立即立模浇筑，浇筑采用吊桶运输，人工撮料入仓，钢钎捣实，混凝土坍落度控制在8~10cm范围内。混凝土浇筑完毕24h后，或强度达到2.5 Mpa时方可拆模，每节护壁均应在当日连续施工完毕。拆模后发现护壁有蜂窝、露水现象时，应及时用高标号水泥砂浆进行修补。
每节护壁做好后，必须在孔口用“十”字线对中，然后由孔中心吊线检查该节护壁的内径和垂直度，如不满足要求随即进行修整，确保同一水平上的护壁任意直径的极差不得大于50mm。
⑸、垂直运输设置
本项工程挖孔所使用起重的工具有：卷扬机、钢支架、钢丝绳、铁吊桶等。为了避免在施工过程中发生高处坠落、倾覆等事故，特进行以下验算，确保安全。
根据作业队施工工作实际及吊桶承载力，吊桶出土的允许最大重量为80KG（含水份重量），采用规格为6×19、直径为10mm的软钢丝绳作业。
某一规格的钢丝绳允许承受的最大拉力是有一定限度的,超过这个限度,钢丝绳就会被破坏或拉断,因此在工作中需对钢丝绳的受力进行计算。
①、钢丝绳的破断控力
钢丝绳的破断拉力可由相关表格查出,考虑钢丝绳捻制使每根钢丝受力不均匀,整根钢丝绳的破断拉力应按下式计算:
SP =ΨΣSi 
式中SP ——钢丝绳的破断拉力,kN;
  ΣSi ——钢丝丝绳规格表中提供的钢丝破断拉力的总和, kN;
   Ψ——钢丝捻制不均折减系数,对规格6×19绳,Ψ=0.85。
但在工作现场,一般缺少图表资料,同时也不要求精确计算,此时可采用下式(仅为数据估算用,非规范公式)估算钢丝绳的破断拉力:
       SP=500×d2
式中SP ——钢丝绳的破断拉力,N;
             d——钢丝绳的直径 ,mm。
所以，SP=500×10×10=50000N
为了保证起重作业的安全,确保钢丝绳在使用过程中不断裂，一般钢丝绳应在破断拉力的基础上取一个安全系数。根据相关标准要求，当钢丝绳用语起重作业时，安全系数取5—6之间。
所以SP现实= SP/（5—6）=10000—8333N

而实际工作中，钢丝绳起重的最大重量为800N远远小于钢丝绳的破段拉力，所以在实际操作中，不会发生断丝引发高处坠落事故。
②、卷扬机的抗倾覆力
为了保障挖孔桩施工中卷扬机不发生倾覆事故，在实际操作中我们采取用土包配重的方法保持卷扬机两端平衡。
在实际操作中，卷扬机通过定滑轮改变方向从桩孔中提升渣土。根据现场实际情况及能量守恒原理，卷扬机的受力情况即为实际重量（80Kg）。为了保障卷扬机在使用过程中不发生倾覆，根据实际情况取1.5的保障系数即，实际配重为
80×1.5=120Kg。
所以，在实际操作中，只要配重120Kg（卷扬机自重忽略不计）卷扬机就不会发生倾覆事故。
⑹、通风照明
挖孔至一定深度后，应设置孔内照明系统。孔内照明使用36V安全矿灯，所用电线、电缆具有足够的强度和绝缘性能。
孔深超过6m时应向井下送风，出风管口距操作人员应不大于2m。
挖孔时，应经常检查孔内有害气体浓度，当二氧化碳或其他有害气体浓度超过允许值或孔深超过l0m、腐殖质土层较厚时，应加强通风。
⑺、挖孔遇到潜水层承压水的处理
挖孔时如果遇到涌水量较大（90m3/h以内）的潜水层承压水（水头9m），可采用水泥砂浆压灌卵石环圈将潜水层进行封闭处理，效果较好。
①、首先用水泵将孔内的水排尽。然后把潜水面沿孔壁周边完全开挖出来。再在孔壁设计半径外面开挖环形槽。
②、在孔底干铺20cm厚卵石层，其上安设5mm厚、高度稍大于潜水层的钢板圈，其内径等于桩径。在钢板圈内卵石层上设置2根直径25mm的压浆钢管，其中1根作为（另一根堵塞时）备用。压浆管埋入混凝土顶盖处焊一钢板，以利定位及防止压入的水泥浆沿管壁上流。
③、钢板隔离圈与孔壁之间填充卵石，其孔隙率要求40％左右。
④、为了省工、省料，便于继续开挖，在隔离圈内填充装泥麻包（草包），要求填塞密实，减少孔隙。
⑤、灌注水下混凝土顶盖，厚50cm。
⑥、压浆：同一压浆管按材料分的给进程序先压泥浆，将钢板圈内的空隙用泥浆填充，以节省水泥，再压纯水泥浆，最后压进水泥砂浆，其配合重量比1：1。砂浆中可掺入氯化钙早强剂。各种压浆均以稠度来控制，稠度用砂浆流动度测定器来测定，以秒表示。泥浆稠度要求2－6秒，水泥浆或水泥砂浆稠度2－10秒。压浆机具可用灰浆泵，压力3－4kg/cm2即可。
⑦、封闭完成继续开挖，封闭完成48小时后可将水抽尽，水位不上升，即可用风镐将混凝土顶盖按孔径要求开挖，并吊出泥装麻包，拆除钢板圈，继续进行挖孔工作。
四 钢筋笼制作及安装
1、钢筋笼加工
钢筋加工场设在拌和站内，按标准化工地建设要求点地面积3000m²搭设110×30×8m钢筋加工棚，钢筋笼加工采用滚焊机,设置存放钢筋笼的砼条座及鋪设10㎝厚砼硬化场地，采用胶轮炮筒车运输。钢筋笼制作尺寸严格按设计图纸及规范要求进行控制。钢筋笼主筋采用单面、双面焊接，同一断面的接头面积不大于50％，钢筋笼下部收口角度为15°。主筋与螺旋箍筋采用点焊连接，点焊率不小于50%，箍筋须经调直后盘成螺旋状方能使用；加劲箍筋采用模具制作，接头采用单面或双面搭接焊，单面焊接长度≮10d，双面焊接长度≮5d。钢筋笼在滾焊机上分4节制作，第一节钢筋笼长度4.5m，钢筋笼底面收口30cm便于吊装入孔，钢筋笼分为4.5+3×9m，加强筋与主筋焊接，箍筋按设计间距点焊及绑扎。用炮筒车运至5#墩施工现场,采用吊车起吊安装。主筋连接采用直螺纹套筒连接，应保证连接处钢筋笼箍筋间距符合设计要求。
2、钢筋笼吊装
钢筋笼保护层按设计图要求焊接支垫钢筋，并牢固定位在主筋上。钢筋笼制作成型，最长笼子按9m控制，钢筋之间错开接头1m。声测管采用液压钳环接法,并牢固连接在每节笼子上。声测管接长后再内部灌注清水并用木塞封堵。防止施工过程中水泥浆进入，堵塞声测管。
安装焊接钢筋笼时采用2台电焊机焊接，尽量缩短焊接时间，单面焊10d、双面焊5d，采用平絲口螺栓连接时要按编号对位,絲口对衬上满。在下放时要对准孔位中心，以防挂伤孔壁。
钢筋笼制作允许偏差
序号
项目
允许偏差（mm）
检验方法
1
主筋间距
±10
用尺量
2
箍筋间距
±20
3
钢筋笼直径
±10
4
钢筋笼整体长度
±30
5
钢筋笼保护层
±20
钢筋笼采用扁担法起吊法，起吊点设在距钢筋笼顶部和底部1/3处的主箍筋与主筋连接部位，吊环与主筋焊接牢固，钢筋笼设置3个起吊点，以保证钢筋笼在起吊时不变形。
⑴﹑在钢筋笼在吊放之前，应做的准备工作如下：
①﹑检查钢筋笼应符合有关规定和要求，填写好检查记录；
②﹑孔位应达到设计要求，沉渣厚度应在规定设计要求的范围之内；
③﹑检查主筋保护筋是否已焊好，以保证垂直度和保护层厚度；
④﹑平整孔口场地，放好垫木、选好吊点、拴好钢筋绳等；
⑤﹑做好其它辅助工作，吊车就位。
⑵﹑钢筋笼入孔时，对准孔位徐徐轻放，避免碰撞孔壁。下笼过程中如遇阻，不得强行下入，查明原因处理后继续下笼；
⑶﹑钢筋笼吊筋固定好，以使钢筋笼定位准确，避免浇筑混凝土时钢筋笼上浮；
五 桩身混凝土灌注
1、导管及向筒安装
水下灌注混凝土是灌注桩的关键环节，应严格控制，施工段桩基础采用导管法灌注混凝土，导管使用前应进行水密承压试验。拼装前应检查导管内壁是否光滑、圆顺，内径是否一致，接口是否严密等。导管长度按孔深和工作平台高度决定。挖孔桩浇筑砼前对向筒﹑漏斗进行修整,向筒﹑漏斗是否凸凹不平﹑挂钩是否脱焊﹑加工留槽等。
⑴﹑导管安装前，应先进行组装，做水密承压试验。
①﹑组装：选择平整的场地，铺设垫木，在垫木上钉出一条直线使其达到水平要求，然后在垫木上按照使用长度进行组拼编号，并检查其垂直度。
②﹑试压：导管全部组拼好后，注水做水压试验，检查有无漏水现相，如有漏水现相，整修后继续试验，达到无漏水现相为止。
③﹑导管经组装检验合格后，可根据其强度和起吊设备能力，分段进行解体。
④﹑在导管下放过程中，应尽量使导管居于孔的中心，严禁碰撞钢筋笼，按组拼好的顺序，自下而上分段进行安装。导管安装完毕后导管下口距孔底的高度为30～50厘米。
2、混凝土的灌注
水下混凝土配合比的设计，为自密型砼，除了保证有足够的强度，浇灌过程中具有较大的流动性，具有较高的粘聚性和保水性，还必须使其初凝时间延长至8～10小时，以保证灌注过程中先浇的混凝土具有一定的塑性。
混凝土的拌制应按下列要求进行：材料计量必须准确水泥用量不得超过±2%，砂石不得超过±3%，外加剂不得超过±1%，计量器在使用之前应进行校正。水表计量必须准确到1%，开盘前应测定砂石中的含水量。应先行试拌，坍落度不符合要求时不能出料，坍落度控制是保证混凝土均匀性的重要措施，拌和站应设有专人值班检查。每盘混凝土在拌和中时间不小于70s。
混凝土采用混凝土运输车运输至施工现场，直接倒入孔口漏斗内经导管进入桩孔内成桩。在混凝土灌注前应对混凝土运输车进行仔细的检查，排出隐患。
在混凝土灌注前，应检测孔底泥浆沉淀厚度，如大于规定，应再次清孔，但应注意孔壁的稳定，防止塌孔；混凝土拌合物运到灌注地点时，应检查均匀性和坍落度等，如不符合要求，应进行第二次拌和，二次拌和后仍不符合要求时，不得使用。
首批混凝土灌注时，在漏斗底口处用塑料布包水泥砂浆作隔水栓，用铁丝悬挂，待混凝土将漏斗填充满时，剪断铁丝（剪球法）使混凝土经导管进入桩孔内。混凝土下落时有一定的冲击能量，能把泥浆从导管中排出，并能把导管下口埋入混凝土中。
首批灌注混凝土的数量应满足导管初次埋置深度不小于1m和填充导管底部间隙的需要，确保封底一次成功。首批混凝土浇注的方量V=(1+h)×D2×π/4=6.9m3(注：计算式中h为导管底口距孔底的距离，h取0.4m，D为桩孔半径，取1.25m)。
孔内混凝土面位置的检测，采用测绳和检测锤。用经检验后的测绳系锤吊入孔内，使之通过泥浆沉淀层而停留在混凝土表面（或表面下10－20厘米）根据测绳所示锤的沉入深度作为混凝土灌注深度。本方法完全凭检测者手中所提测锤在接触顶面以前与接触顶面以后不同重量的感觉而判别。测锤不能太轻，又不能太重，否则，检测者手感会不明显。检测时必须仔细，并以灌注混凝土的数量校对以防误测。当混凝土顶面快接近桩顶面，灌注将近结束时，由于沉淀增加和泥浆变稠的原因，就容易发生误测。因此可采用取样盒等容器直接取样，鉴定良好混凝土面的位置。
在灌注过程中，将井孔内溢出的泥浆引流至泥浆池，之后用汽车运至指定地点，防止污染环境及施工场地。
在混凝土灌注过程中，要经常探测混凝土灌注高度，及时地调整导管埋深，导管的埋深一般不宜小于2m且不大于6m，避免导管埋入混凝土较多造成导管抽拔不出，在拆除导管过程中，应注意观察管内混凝土下降和孔内水位升降情况，及时测量孔内混凝土面高度，正确指挥导管的提升和拆除，拆除导管应注意安全。
灌注开始后，应紧凑连续地进行灌注，严禁中途停工。灌注过程中用吊车上、下提动导管，保持水下砼塑性。
为确保桩顶质量，在桩顶设计标高以上应加灌注一定高度，以使灌注结束后，将此段混凝土清除，残余桩头应无松散层。增加的高度可按孔深及孔内泥浆的沉淀厚度进行确定，一般为0.5～1.0m。
在灌注将近结束时，由于导管内混凝土柱高度减小，而导管外的泥浆所含渣土稠度增加，比重增大，在拔除最后一段导管时， 拔管速度应慢，防止桩顶沉淀的泥浆挤入导管下口，形成泥心。
第五章 质量保证体系
一 挖孔桩终孔验收及成桩的质量检测
1、挖孔桩终孔验收
挖孔桩终孔验收包括两部分:验岩样和验终孔。包括以下步骤:
⑴、当挖孔桩进入强风化或者弱风化岩层，设计有嵌岩深度的要求时，需要挖进过程中取好岩样，一般50cm一道岩样，待入岩时，通知监理单位及设计单位，现场进行桩基地质的确认。
⑵、孔深挖至设计标高时，需要终孔，施工单位先要进行自检，自检确实达到设计规定的桩端持力岩层，桩型、桩径、桩位等符合要求，桩底松渣清理干净，必须做到平整，无松渣、污泥及沉淀等软层。孔内水抽干净后，再及时通知监理工程师及设计单位，进行报检申请并同时钎探。
钎探过程如下：
①、测量人员先对钎探点进行定位，定位准确无误后进行风钻施工。
②、记录风钻每分钟的钻进深度或每米的钻进时间。
③、钎探深度5米，钻孔完成后，拔钻将孔盖住。
④、灌浆：钻完的钻孔，经过相关人员检查孔深并记录无异常后，即可进行灌浆填孔。
⑤、整理记录：将每分钟钻孔深度或每米的钻孔时间填入统一表格内，字迹要清楚，再经过打钎人员签字后统一归档。
2、成桩质量检测
人工挖孔在终孔后应对桩位、孔径、孔深等项目进行检查，成孔质量标准如下表所示：
成孔质量标准及检查表
项 目
允许偏差
检查方法
桩的中心位置
群桩100，单排桩50