人工挖孔桩施工技术方案

人工挖孔桩施工技

术方案

目录1、编制范围、依据及原则

1.1编制范围

1.2编制依据

1.3编制原则

2、工程概况

2.1自然条件

2.2工程简介及工程量

3、工料机配置

3.1人员配置

3.2主要材料进场情况

3.3主要设备进场情况

4、施工进度计划

5、施工技术方案

5.1施工准备

5.2挖孔桩施工技术方案

6、质量保证措施

7、安全、环保措施

8、文明施工措施

郧十高速公路YSTJ-5合同段桩基

施工技术方案

1、编制范围、依据及原则

1.1编制范围

郧十高速公路YSTJ-5合同段桥梁工程桩基施工技术方案编制范围：郧十高速5标所有9座桥梁桩基础施工工程以及为实施以上工程必须的临时工程。

1.2编制依据

《湖北省郧县（鄂豫省界）至十堰高速公路一期土建工程施工招标文件项目专用本》-- 5月；

《湖北省郧县（鄂豫省界）至十堰高速公路两阶段施工图设计第三册、工程地质勘查报告》-- 6月；

《湖北郧十高速公路施工工艺标准化管理实施细则》-- 5月；

国家、行业相关标准。

1.3编制原则

1.3.1根据湖北省郧县（鄂豫省界）至十堰高速公路一期土建工程施工招标文件要求，施工涵盖技术文件所规定的全部技术内容。

1.3.2施工方案力求采用先进、可靠的工艺、材料、设备、达到技术先进，力求工艺成熟，具有可操作性。

1.3.3根据湖北省郧县（鄂豫省界）至十堰高速公路两阶段施工图设计成果，结合桥址的地质、水文、气象条件及工程规模、技术特点、工期要求、工程造价等多方面比选来确定。

1.3.4保证施工质量和确保计划工期如期完成。

1.3.5经过快捷的工艺、合理有效的资源组织，力求缩短工期，为桥梁的施工提供有力保障。

1.3.6高度重视环保、施工安全问题。

2、工程概况

2.1自然条件

2.1.1水文气象

线路区内属北亚热带大陆性季风气候，具有四季分明、立体气候明显、光照充分、降水集中等特点。夏长冬短，春秋相近，平均气温在10℃～16℃之间，极高气温达42.7℃，极低气温为-13.5℃，年平均日照数位1928小时，日照率为44%，平均年降雨量800～950mm。

地表水不发育，无常年地表流水，主要为雨季时形成的地表面流；地下水主要赋存于基岩中的裂隙水，富水性若，水量贫乏，主要接受大气降水入渗补给，水文地质条件属简单类型。

2.1.2地质地貌

桥址区地貌单元属构造剥蚀低山-丘陵地貌，地形起伏较大。山坡自然坡度较陡，植被较发育，多为乔木及小灌木；桥址区有G209国道公路，与拟建高速公路有交叉分布，交通较为方便。

桥址区大地构造属于昆仑-秦岭维向构造体系东秦岭南亚带，该构造体系是区内发展最早的构造体系，为区内主要构造格架，其它后期构造在才构造之上叠加、穿切、横跨，构造形态复杂，褶皱发育，断裂交织，具有多起活动特征，是个相当复杂的构造地区。

2.2工程简介及工程量

郧十高速YSTJ-5合同段共9座桥梁，总长2097m。其结构形式见下表：

各桥桩基直径为1.2m～2.0m，桩基共371根，全部为端承桩，最小桩长10m，最大桩基长度为26m。桩基工程数量及规格见下表：

其中桩基（大坪大桥6根，闫家营1号大桥2根，闫家营2号大桥有8根，石门凳2号大桥有6根）共22根处于陡坡地段，坡度为30°-60°范围内。

3、工料机配置

3.1人员配置

在施工过程中，加强现场管理与协调指挥将是施工顺利完成的关键，为此，我部特别加强施工现场管理人员的配置。根据实际情况，现场管理人员10人。

施工管理人员配置表

劳动力配置88人，劳动力分配根据现场实际情况调配。

劳动力计划配置表

3.2主要材料进场情况

在进行施工前，根据施工进度及时组织三大材料进场，做到计划进料，精心管料、合理用料。在市场价格浮动时，适当储备材料，降低成本。

主要施工材料将按照招标文件、《郧十高速工程材料实施细则》、技术要求及现行相关规范，以质量服务为选择标准。根据施工进度需要，主要材料（水泥、钢筋、碎石及砂）计划在开工前15天进场。

3.3主要设备进场情况

在设备上遵循“先进、适用、配套、满足要求”的原则，做到机具配套，组合合理，数量以满足工程进度和质量标准的要求为原则，我合同段将根据工程数量、总体工期的要求、设备的性能及施工中的不利因素，拟投入施工设别，以确保施工质量与工期备。设备投入情况见下表。

主要设备计划配备表

根据施工进度实际情况能够进行调整

4、施工进度计划

桥梁桩基础计划开工日期为3月1日，完工日期：8月12日，工期165天。各桥计划工期见下表。

5、施工技术方案

5.1施工准备

5.1.1技术准备

（1）调查现场及周边地区，对设计提供的地质、水文、气象资料进行复核，复核施工图纸的桩位、标高及桥梁跨径，桥台位置与地形是否一致。

（2）混凝土配合比设计及试验，按照混凝土设计强度要求，分别作水下混凝土和普通混凝土配合比的试验室配合比、施工配合比，以满足挖孔桩不同灌注施工工艺的要求。

（3）测量放样：测定桩位中心点位、高程水准点后，复核桥梁跨径、桩间距，设置桩位中心护桩，在桩基周围撒出石灰线，办理监理工程师复核、签认手续。

5.1.2作业条件

开挖前场地应完成三通一平，清除坡面危石、浮土，铲除松软土质层并夯实，出渣道路通畅，孔口四周排水系统完善，设置排水沟、集水坑，及时将桩基周围的积水排走，确保场内无积水。设置孔口围护栏，搭设孔口雨棚。临时用电线路按照施工组织设计的要求进行布置，通风、安全设施准备就绪。标识牌标识桩号、墩台号、桩基编

号、孔口标高、桩底标高、孔深、桩基顶面标高、施工现场负责人及现场技术负责人。

5.2挖孔桩施工技术方案

5.2.1施工工艺流程

挖孔桩施工工艺流程详见挖孔桩施工工艺流程图。

5.2.2施工技术方案

（1）测量放样及定桩位

测量放样前，对施工图提供的导线点、水准点进行复测，桩位坐标进行复核。测量放样必须使用经过测量复测并已批复的导线点、水准点，必要时要加密控制网，加密点同导线点一起复核，附合测量符合规范要求后方可使用。

根据批复的测量成果，确定桩位中心，以中心圆，以桩基半径为半径，画出孔口护圈内径圆周，并撒石灰线。监理工程师核查、批准后支模、浇筑或砌筑孔口护圈。

桩基开挖前及在开挖过程中要对桩位进行复测。安装钢筋笼前对桩

位进行复测，以保证钢筋位置的准确无误，为下一工序正常施工提供良好的施工条件。

（2）孔口护圈浇筑或砌筑

孔口护圈用C30混凝土浇筑、孔口护圈施工完成后测量孔口护圈顶标高。根据孔口护圈标高及桩底标高确定挖孔深度。

孔口护圈高出原地面30cm，以防在施工过程中杂物落入孔中伤

人，孔口四周挖排水沟，及时排除地表水，搭好孔口雨棚。护圈浇筑完成后复测桩位，在护圈顶面定位十字护桩，在挖孔施工过程中，利用十字护桩检测桩孔中心偏位、桩径、桩孔垂直度等。

（3）安装垂直运输架、卷扬机、活底吊桶、活动盖板、照明、水泵及通风机等。垂直运输架有提升钢框架作为承重结构，配置慢速卷扬机提

挖孔桩施工工艺流程图

升，搭设稳定、牢固。在垂直运输架上安装滑轮组和电动葫芦、穿上卷扬机钢丝绳，在适当的位置安装卷扬机，地面运土用手推车或小翻斗车。在安装滑轮组和吊桶时，保持吊桶与孔壁之间留有适当距离，防止施工过程中吊桶碰撞孔壁，预防安全事故，井底照明必须用低压电源(36V)、防破

电线、带罩的防水、防爆照明灯。当桩孔深度大于lOm时，应进行井下机械通风，加强空气的流动，必要时向井下输送氧气，防止有毒气体对人体的危害，操作时上下人员轮流作业，桩孔上方人员必须密切观测桩孔下人员的情况，互相呼应，预防安全事故的发生。

当地下渗水量不大时，随挖随将泥水用吊桶运出，当地下水量较大时，在桩孔底先挖集水坑，用高扬程水泵抽水，边降水边挖土，水泵的规格应按照抽水量选定。地下水位较高时，应先采用统一降水措施，然后再开挖。

桩孔口安装水平推移的活动安全盖板，当桩孔内挖孔时，应掩好安全盖板，防止杂物掉下砸伤人。吊运土时，才打开安全活动盖板一

定面积，留一定宽度作为挖孔人员的安全空间。

（4）开挖出渣

开挖顺序，应视地层松紧、桩孔布置而定，地层紧密、地下水位不大的可同时开挖，但渗水量不大的可同时开挖，渗水量较大的孔，应超前开挖，集中抽水，降低其它孔的水位，地下水位较大者宜对角开挖。若桩孔为梅花式布置，宜先开挖中孔，

桩孔开挖时，先开挖桩孔中间部分的土方，然后向周边扩挖，控制好桩孔截面尺寸，根据土质的不同，确定开挖节段高度，在土质好的情况下，约为1m为宜，当土层坚硬，不致坍陷时可加大到1.5m；当土层松软如细沙土或含水量大的粘土时，开挖节段高度可减小至0.4～0.8m为一施工节段。挖孔直径为：上口直径较桩径大10 cm，下口直径较桩径大17 cm，成圆台形。

挖孔过程中做好原始录，发现地质情况有变化时，应立即汇报，从施工工艺及安全设施上采取措施。

（5）放置附加钢筋、支护壁模板

每一节段挖孔完成后，在节与节之间必须安放附加钢筋。护壁模板经过拆上节、支下节的方式重复周转使用。模板采用三块钢模板拼接而成，模板必须有足够的刚度。模板用木桩加固支撑，其中轴线与桩中心在同条垂直线上，偏差不大于l cm，以保证桩基的垂直度符合规范要求。桩径不小于设计桩径。模板之间用卡具、扣件连接固定，可在多节模板的上、下端各设一道弧形的、用槽钢或角钢做成的内钢圈作为内支撑，防止模板受力变形。为操作方便，不设水平支撑。

模板安装牢固后，检测模板的位置，以保证桩孔的平面位置及其垂直度。

（6）浇筑护壁混凝土

每次挖孔深0.8-1m时进行护壁，护壁采用内齿式护壁法，其结构特点为护壁外侧为等直径的圆柱，内侧面为圆锥台，支设模板浇筑护壁时，混凝土厚度至少为10cm，强度等级不得低于桩身C30，上下护壁间搭接5-7.5cm，挖孔时必须要进行连续护壁，并经常检查孔壁支护的稳定状况。混凝土护壁应满足下列要求：

①土质条件下，应设砼护壁，以策安全。

②护壁砼强度等级不低于C30，挖孔完成后应检查护壁并修补，保证其完好。土质较差时应做钢筋砼护壁。必要时应抽查护壁砼的强度。

③遇到有特别松散的土层或流沙层时，为防止土壁坍落及流沙事故，可采用钢护筒作为护壁，用振动锤振动下沉，待穿过松软土层或流沙层并嵌入岩石或坚硬土层1～1. 5m后，再按一般方法边挖掘边浇筑砼护壁。

④桩孔挖掘及支撑护壁两道工序必须连续作业，不宜中间停顿，以防坍孔。

⑤挖孔时如有水渗入，应及时支护孔壁，防止水在孔壁流淌浸泡造成坍孔。如孔内水量较大时应及时抽水。若土层松软，地下水较大者，应对角开挖，避免孔间隔层太薄造成坍塌。

护壁结构示意图

（7）检查验收：孔形、孔径、倾斜度和孔底沉淀厚度宜采用专用仪器进行检测，孔深可采用测绳检测。孔径和倾斜度可采用钢筋检孔器进行检测，检孔器外径应不小于桩孔直径、长度宜为外径的4～６倍。成孔后应及时进行孔底处理，必须做到无松渣、淤泥等扰动软土层，使孔底情况满足设计要求。同时做好施工原始记录、办理隐蔽工程验收手续，经监理工程师对桩径、孔深、桩位、孔的倾斜度全面检查签字后，才进吊放钢筋笼。

（8）钢筋笼制作、安装

挖孔灌注桩钢筋骨架可在钢筋加工场统一制作完成后运输至现场吊装，严格控制钢筋接头数量和接头质量。

（9）声测管安装

为了检测成桩质量，根据设计文件，在钢筋笼内侧设置通长超声波检测管，声测管管材Ф57×3mm，套管Ф70×6，每节长8m，最底一节长度不大于12m，节间用套管连接，安装随钢筋笼逐节绑扎定位稳固，整体顺直，接头可靠，还应进行水密试验，浇筑混凝土前，往管内注管水，其上用塞子堵死，小于或等于 1.5m桩径设三根声测管，大于 1.5m桩径设四根声测管，等距离分布钢筋笼内侧，并伸至

桩底。

（10）灌注混凝土

当孔内无水或者孔内渗水速度<6mm/min 是采用干浇混凝土；孔内渗水速度>6mm/min 是采用水下灌注法。

1)干浇混凝土

干浇混凝土的坍落度宜为7～9cm ，混凝土水灰比控制在0.6以下，水泥用量不小于350kg/m 3，含砂率为40%～50%，采用串筒干浇必须保证串筒距离混凝土面高度差小于2m ，以防止离析。开始浇筑时，孔底积水不宜超过5 cm ，浇筑速度应尽可能加快，使混凝土对孔壁的压力大于渗水压力，防止水渗入孔内。混凝土浇筑宜一次性浇筑完成，若在施工接缝不可避免时，应按技术规范规定进行处理，并一律插上下层锚固钢筋，其钢筋截面面积可在1%配筋面积内扣除，若钢筋骨架总面积超过桩截面积的1%，则可不设锚固钢筋。混凝土浇筑到桩基顶面20cm 以后，应及时将表面已离析的混凝土混合物和水混浆等清除干净。

2)灌注水下混凝土

水下混凝土的供应由拌和站集中拌合，水泥混凝土罐车运输至导管漏斗内。

①首批灌注混凝土的数量应能满足导管首次埋置深度(≥1．Om)和填充导管底部的需要，见下图，所需混凝土数量可参考公式计算：

1

2

2124)(4h d H H D V ππ++≥

式中：V-灌注首批混凝土所需数量(m 3)；

D-桩孔直径(m)；

H1-桩孔底至导管底端间距，一般为0.4m;

H2-导管初次埋置深度(m)；

d-导管内径(m)；

h1-桩孔内混凝土达到埋置深度H2时．导管内混凝土柱平衡导管外（或泥浆）压力所需的高度(m)，即Hi=H wγw/γc；

②灌注水下混凝土要由一人统一指挥下令剪球，灌注速度要循序渐进，导管首次埋深不小于1m，在灌注过程中，导管的埋置深度宜控制在2—6m。

③混凝土在运输过程中应防止其发生漏浆、泌水和离析。为保证所灌注的混凝土的质量，每一罐车混凝土运输至灌注地点后均由试验人员检查其均匀性和坍落唐，如不符合萼求，应进行第二此拌合，二次拌合后仍不符合要求的，不得使用。

④首批混凝土拌和物下落后，混凝土应连续灌注。在灌注过程中，应注意保持孔内水头。

⑤在灌注过程中，应经常测探井孔内混凝土面的位置，及时地调整导管埋深。

⑥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。当混凝土拌和物上升到骨架底口4m以上时，提升导管，使其底口高于骨架底部2m以上，即可恢复正常灌注速度。拔导管要结合混凝土的浇筑时间，不得超过混凝土的初凝时间。

⑦灌注的桩顶标高应比设计高出一定高度，一般为0.5～1.Om，以保证混凝土强度，多余部分接桩前必须凿除，残余桩头应无松散层。

在灌注将近结束时，应核对混凝土的灌人数量，以确定所测混凝土的灌注高度是否正确。

⑧使用全护筒灌注水下混凝土时，当混凝土面进入护筒后，护筒底部始终应在混凝土面以下，随导管的提升，逐步上拔护筒，护筒内的混凝土灌注高度，不但要考虑导管及护筒将提升的高度，还要考虑因上拔护筒引起的混凝土面的降低，以保证导管的埋置深度和护筒底面低于混凝土面。要边灌注、边排水，保持护筒内水位稳定，不至过高，造成反穿孔。

⑨在灌注过程中，应将孔内溢出的水或混浆引流至适当地点处理，不得随意排放，污染环境及河流。

(11)桩成品检测、验收

在挖孔桩混凝土灌注完成后，复测桩中心和桩顶标高。在混凝土强度龄期达到14d后，所有桩基工程必须逐根进行无破损法检测，设计有规定或对桩的质量有怀疑时，应采取钻芯取样的方法对桩进行检测。

(12)挖孔爆破施工

桩孔内遇到岩层时，需要进行挖孔爆破施工，当需要爆破施工时，应进行专门的设计，宜采用浅眼松动爆破严格控制炸药用量，并按国家现行的《爆破安全规程》( GB 6722- )中的有关规定办理。当采

用挖孔爆破施工时，虚注意的事项：

1）严格控制炸药用量并在炮眼附近加强支护，当孔深不到5m 时，用导火索，导火索须有足够的长度，一般经过试验决定导火索的长度。孔深>5m时，必须采用电雷管引爆。

2）严禁裸露爆破，打炮眼深度对软岩不超过80cm，对于硬岩石炮眼深度不超过50 cm。炮眼位置、数量和斜插方向，中间一组集中掏心，四周斜插挖边。

3）以松动爆破控制药量，一般中间炮炮眼装药1/2炮眼深度，边眼装药为炮眼深度的1/3～1/4。

4）有水炮眼必须用防水炸药，尽量避免瞎炮，如有瞎炮按安全规程处理。

5）孔内爆破后应先通风15min，并经检测无有害气体后，施工人员方可下井作业。

6）当某个孔内进行爆破作业时，其它孔内的工作人员必须回到地面安全处。

7）当孔底岩层倾斜时，应凿成水平或台阶。

8）爆破开挖必须设置警报系统，做好爆破前预告、爆破警告、解除爆破工作。紧靠居民区，爆破时孔口应加钢盖板，上堆砂袋，以防飞石伤人。

（13）陡坡路段桩基施工

陡坡地段相邻两孔不得同时开挖，宜间隔交错跳挖。协调好同一墩位坡上桩、坡下桩的施工工序；设临时安全防护；弃渣顺溜槽排除