北京地鐵施工人工挖孔樁講稿PPT課件

1、1、發(fā)展概況 人工挖孔樁應(yīng)用歷史悠久，最早于1893年在美國芝加哥問世。我國鐵路部門約在二十世紀(jì)五十年代就用人工挖孔樁作為治理滑坡的抗滑樁 。80年代初開始在我國各地各類基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中得到了廣泛應(yīng)用。2、適用范圍 挖孔灌筑樁適用于樁直徑800mm以上，無地下水或地下水較少的粘土、粉質(zhì)粘土，含少量的砂、砂卵石的粘土層采用，特別適于黃土層使用，深度一般可達(dá)20m左右，可用于高層建筑、公用建筑、水工結(jié)構(gòu)（抗滑、擋土、錨拉樁之用）。對有流砂、地下水位較高、涌水量大的沖積地帶及近代沉積的含水量高的淤泥、淤泥質(zhì)土層，不宜采用。3、主要優(yōu)點(diǎn) 最大的優(yōu)點(diǎn)在于需要的作業(yè)面小，對場地的適應(yīng)性強(qiáng)，對環(huán)境污染小，造價

2、較低，正常施工條件下質(zhì)量容易保證。4、主要缺點(diǎn) 樁孔內(nèi)空間小，勞動條件差 ，施工文明程度底，易發(fā)生安全事故。正因?yàn)檫@些缺點(diǎn)，人工挖孔樁的使用受到 嚴(yán)格的限制。所以人工挖孔樁主要面臨的是安全問題而不是技術(shù)問題，所以下面也把安全作為重點(diǎn)來介紹。一、概況和涉及的主要規(guī)范第1頁/共21頁 由于地鐵施工的特殊性，許多時候不得不采用人工挖孔樁施工，四號線很多標(biāo)段都有不同數(shù)量的人工挖孔樁。 目前人工挖孔樁樁并無專門的技術(shù)規(guī)程和規(guī)范，在北京市建設(shè)工程施工現(xiàn)場安全防護(hù)基本標(biāo)準(zhǔn)2.09規(guī)定人工挖孔樁的施工企業(yè)必須有總承包一級以上資質(zhì)或地基基礎(chǔ)工程專業(yè)承包一級資質(zhì)，而且施工方案必須經(jīng)企業(yè)負(fù)責(zé)人、技術(shù)負(fù)責(zé)人簽字審批，

3、為了確保安全我們還組織了專家論證。另外在建筑樁基技術(shù)規(guī)范、樁基工程手冊中也有關(guān)于人工挖孔樁的內(nèi)容。一、概況和涉及的主要規(guī)范建筑樁基技術(shù)規(guī)范第2頁/共21頁樁基工程手冊和北京市建設(shè)工程施工現(xiàn)場安全防護(hù)基本標(biāo)準(zhǔn)第3頁/共21頁 放線定樁位及高程開挖第一節(jié)樁孔土方支護(hù)壁模板放附加鋼筋澆筑第一節(jié)護(hù)壁砼檢查樁位(中心)軸線架設(shè)垂直運(yùn)輸架安裝轆轤安裝吊桶、活動蓋板、開挖吊運(yùn)第二節(jié)樁孔土方(修邊)先拆第一節(jié)模板、支第二節(jié)護(hù)壁模板(安裝附加鋼筋)澆筑第二節(jié)護(hù)壁砼檢查樁位(中心)軸線逐層往下循環(huán)作業(yè)檢查驗(yàn)收吊放鋼筋籠，定位放砼溜筒(導(dǎo)管)澆筑樁身砼。二、主要施工工藝第4頁/共21頁1、樁身混凝土質(zhì)量問題 主要表

4、現(xiàn)為混凝土離析，混凝土強(qiáng)度低；有縮頸、空洞、夾土等現(xiàn)象。產(chǎn)生原因:灌注混凝土?xí)r，不用串筒；或者串筒口到混凝土面的距離過大(2m)，有時在孔口將混凝土直接倒入孔內(nèi)，造成砂漿和骨料離析。在樁孔內(nèi)有水時，未能按要求抽干水就開始灌注混凝土。灌注混凝土?xí)r對護(hù)壁的漏水未能堵住,致使混凝土面積水較多，有時未能將這些積水清除，照樣往下灌混凝土。灌注某一孔樁身混凝土?xí)r以及樁身混凝土初凝前，附近的樁孔挖孔工作未予停止。 采取的主要措施是開挖采用跳挖，澆注混凝土?xí)r增設(shè)溜槽或串桶，如有積水及時抽干。2、 樁端持力層問題 主要表現(xiàn)為樁端夾泥，樁端持力層未達(dá)到設(shè)計(jì)要求的巖(土)層，樁端下有軟弱下臥層。 產(chǎn)生原因：澆注樁身

5、混凝土前，對樁孔底沉渣未能徹底清除；對樁端持力層的巖（土）性質(zhì)判斷有誤。發(fā)生流砂涌泥等現(xiàn)象，使挖孔作業(yè)無法進(jìn)行到底，“草草收場”。 采取主要措施是加強(qiáng)孔底的檢查，清除虛土，必要時用水泥砂漿或混凝土封底。二、常見質(zhì)量問題和解決辦法第5頁/共21頁3、 垂直偏差過大 由于開挖過程未按要求每節(jié)核驗(yàn)垂直度，致使挖完以后垂直度超過規(guī)范要求。每挖完一節(jié)，必須根據(jù)樁孔口上的軸線吊直、修邊、使孔壁圓弧保持上下順直。4、孔壁坍塌 因樁位土質(zhì)不好，或地下水滲出而使孔壁坍塌。開挖前要掌握現(xiàn)場土質(zhì)情況，錯開樁位開挖，縮短每節(jié)高度，隨時觀察土體松動情況，必要時可在坍孔處用砌磚，鋼板樁、木板樁封堵；操作過程要緊湊，不留間

6、隔空隙，避免坍孔。5、 孔底出現(xiàn)積水 當(dāng)?shù)叵滤疂B出較快或雨水流入，抽排水不及時，就會出現(xiàn)積水。開挖過程中孔底要挖集水井坑，及時下泵抽水。如有少量積水，澆筑混凝土?xí)r可在首盤采用半干硬性的混凝土料。6、 鋼筋籠扭曲變形 鋼筋籠加工制作時點(diǎn)焊不牢，未采取支撐鋼筋，運(yùn)輸、吊放時產(chǎn)生變形、扭曲。鋼筋籠要在專用平臺上加工，主筋與箍筋點(diǎn)焊牢固，支撐加固措施要可靠，吊運(yùn)要豎直，使其平穩(wěn)地放人樁孔中，保持骨架完好。二、常見質(zhì)量問題和解決辦法第6頁/共21頁2.1地面或高空墜物樁孔第一節(jié)護(hù)壁高出地面1520cm，防止雜物滾落孔內(nèi)傷人，防止地表水流入；孔下有人作業(yè)時，孔口有人監(jiān)視防護(hù)，孔口配合人員應(yīng)集中精力，密切監(jiān)

7、視孔內(nèi)情況，積極配合孔內(nèi)人員進(jìn)行工作；在孔內(nèi)上下傳送工具物品時，嚴(yán)禁拋擲；及時清理場內(nèi)的土石方，孔口1.0m范圍內(nèi)嚴(yán)禁堆物；人員上下要系安全帶，孔內(nèi)作業(yè)人員戴安全帽。四、常見安全問題和預(yù)防措施高出地面15cm第7頁/共21頁2.2地面人員失足跌入樁孔 為防止地面人員和物體落入樁孔內(nèi)， 孔口四周必須設(shè)置臨時護(hù)欄(一般0.8m高)。停止施工時蓋好孔口，防止人員墜落；孔口監(jiān)視人員不得擅自離崗，離崗前要做好交接工作。四、常見安全問題和預(yù)防措施用鋼筋焊制的可移動護(hù)欄用鋼筋焊制的孔口篦子第8頁/共21頁2.3觸電 施工場地內(nèi)一切電源、電器的安裝和拆除，必須由持證電工操作；所有電器設(shè)備嚴(yán)格接地、接零和使用漏

8、電保護(hù)裝置；電器安裝后必須經(jīng)驗(yàn)收合格方可使用。照明電源采用12V安全電壓，燈具開關(guān)和樁孔內(nèi)的電源線采用防水、防潮產(chǎn)品；水泵用防水的尼龍索作為受力繩具，嚴(yán)禁用電纜吊放水泵。2.4起重工具失靈 不得用人工拉繩子運(yùn)送人員或腳踩護(hù)壁凸緣上下樁孔。支架應(yīng)穩(wěn)定牢固，使用前必須檢驗(yàn)其安全起吊能力。樁孔內(nèi)必須放置軟爬梯或設(shè)置尼龍繩，并隨挖孔深度增加放長至工作面,作為救急備用。四、常見安全問題和預(yù)防措施軟梯第9頁/共21頁2.5樁孔內(nèi)涌水、涌砂 每天開工前，應(yīng)將樁孔內(nèi)的積水抽干。在樁孔開挖過程中，出現(xiàn)局部涌水時，用鋼護(hù)筒作護(hù)壁，并減短護(hù)壁高度，采取短開挖，緊護(hù)壁的方法施工；孔內(nèi)抽水時，密切注意樁孔四周地表變化，

9、預(yù)防下陷和坍塌。2.6樁孔內(nèi)出現(xiàn)有毒氣體致使人員窒息 當(dāng)樁孔開挖深度超過5m時，每天開工前應(yīng)進(jìn)行對孔內(nèi)有毒氣體的檢測，并用鼓風(fēng)機(jī)向孔內(nèi)送新鮮空氣5分鐘，使孔內(nèi)混濁空氣排出，才準(zhǔn)下人。2.7 人工挖孔樁過砂層及遇上層滯水時的施工措施 針對人工挖孔樁特點(diǎn)，遇砂層可以采取促使護(hù)壁混凝土速凝的辦法，即在護(hù)壁混凝土拌和時摻加適量速凝劑，速凝劑的摻量根據(jù)實(shí)際采用的品種、型號經(jīng)實(shí)驗(yàn)室確定。四、常見安全問題和預(yù)防措施第10頁/共21頁1、采用人工挖孔樁的原因 出入段線明挖框架結(jié)構(gòu)的圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用800鉆孔灌注樁加鋼支撐的支方式，原方案采用長螺旋鉆機(jī)干成孔后灌注混凝土的成樁工藝，但施工至嘉園路附近后因受以下因素影

10、響，穿嘉園路部分以及嘉園路西側(cè)廢水溝附近的圍護(hù)樁無法采用該種工藝施工：1、地面設(shè)施影響 嘉園路東側(cè)有一塊廣告牌，廣告牌長度約10m（南北向），另外在路東側(cè)和路以西廢水溝附近各有南北向一條高壓線，受其影響，該區(qū)域內(nèi)的圍護(hù)樁無法采用機(jī)械施工，為確保施工安全，擬采用人工挖孔的工藝成孔。五、明挖區(qū)間的人工挖孔樁施工第11頁/共21頁2、 地面交通影響 嘉園路主路寬度約14m，若采用長螺旋鉆機(jī)施工，施工時施工機(jī)械將占據(jù)很大的路面寬度，導(dǎo)致路面無法通行，而人工挖孔施工占用的施工面積較小，并且可以通過增加施工人員大大縮短占路時間，減小施工對交通的影響。3、地下管線的影響 根據(jù)“中國冶堪總局第一地質(zhì)勘察院”出

11、具的物探報(bào)告，并結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際測量，明挖隧道南側(cè)區(qū)間地下管線主要存在于嘉園路下，分為6種管線形式，給水、雨水、污水、煤氣、電力、電信管線均為正在使用的。其中，煤氣管線從城南嘉園引出；電力管線供兩側(cè)路燈使用；電信管線由三條電纜、兩條光纜組成。在施工圍擋范圍內(nèi)，共有四個井蓋，分別為給水、電信、雨水、污水井蓋。詳見下圖。五、明挖區(qū)間的人工挖孔樁施工電力 100X100 電力 100X100 電力 100X100電信 600X400 電 信 6 0 0 X 4 0 0 煤 氣 DN400 煤氣 DN400 污水 d500 污 水 d 5 0 0 污水 d500 雨 水 d 1 2 0 0 雨 水 d 3

12、 0 0 雨水 d1600 給 水 DN600 給水 DN600 地 下 管 線 分 布 圖電信電力煤氣給水第12頁/共21頁 施工過程中做好對施工區(qū)域及周圍的地下管線的保護(hù)成為安全施工的重中之重。若采用長螺旋鉆機(jī)鉆孔以及其它的成孔方式很難確保地下管線的安全，同時對施工安全也存在著較大隱患，采用人工挖孔時遇到管線可以采取適當(dāng)挪動樁位的方法保護(hù)地下管線，有效的滿足了對地下管線保護(hù)和安全施工的要求。 考慮到上述實(shí)際情況的限制，聯(lián)系勘察報(bào)告描述并結(jié)合嘉圓路東西兩側(cè)機(jī)械成樁所掌握的地層情況，在成孔深度內(nèi)無地下水影響，可以采用人工挖孔樁施工，故將該部分機(jī)械鉆孔灌注樁施工改為人工挖孔樁施工。五、明挖區(qū)間的

13、人工挖孔樁施工第13頁/共21頁2、人工挖孔樁施工2.1工人經(jīng)培訓(xùn)持證上崗，并將上崗證掛在孔口。五、明挖區(qū)間的人工挖孔樁施工依據(jù)經(jīng)過專家論證的人工挖孔樁方案對操作工人進(jìn)行培訓(xùn)做到持證上崗上崗證懸掛于洞口第14頁/共21頁2.2采用隔樁跳挖的辦法以避免混凝土灌注對臨近樁的影響，十字交叉法來控制樁位，經(jīng)常測量孔徑保證達(dá)到設(shè)計(jì)要求。五、明挖區(qū)間的人工挖孔樁施工跳樁開挖測量孔徑第15頁/共21頁2.3護(hù)壁的配合比和配筋情況 人工挖孔深度范圍內(nèi)卵石層較厚，考慮到卵石層特點(diǎn)是較為松散，自立性差，為加強(qiáng)護(hù)壁安全性，在護(hù)壁中增加8根8主筋，6200圓形箍筋。主筋握成彎鉤上下鉤結(jié)形成整體（詳見護(hù)壁配筋圖）。護(hù)壁形式采用外齒式護(hù)壁，作為施工用的襯體，以增加抗塌孔能力?；炷敛捎肅25現(xiàn)場攪拌混凝土五、明挖區(qū)間的人工挖孔樁施工8001001008根8均勻布置7010070100護(hù)壁配筋平面圖1-1剖面11800箍筋62001000707010008根8均勻布置混凝土原材料計(jì)量第16頁/共21頁 2.4五、明挖區(qū)間的人工挖孔樁施工o2.4設(shè)置操作平臺，用來臨時放置混凝土拌和料和灌注護(hù)壁混凝土。護(hù)壁混凝土振搗密實(shí)，上下節(jié)護(hù)壁間搭接50mm。第17頁/共21頁2.5拆模時間按建筑樁基技術(shù)規(guī)范 6.5.7.5條規(guī)定，24小時后可以拆模。2.6由于受高壓線等的影響，鋼筋籠分節(jié)吊放