某高速公路高架橋人工挖孔樁施工組織設(shè)計(jì)

PAGE1第14頁一、工程概況高速公路與廣州高速公路連接線工程互通立交C3標(biāo)段，出城高架是對原增槎路放射線出城高架橋的改造，需拆除部分原橋，并修建新橋與原橋相銜接，所以，1#~4#墩利用原橋的樁基、承臺(tái)及部分墩身，5#~7#橋墩需利用原橋的樁基，拆除原橋的橋墩及承臺(tái)，7#墩需加樁。根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙和地質(zhì)資料，本橋各墩的縱橫巖面起伏較大，導(dǎo)致部分樁基礎(chǔ)存在同一基礎(chǔ)又有摩擦樁又有嵌巖樁的情況，這些樁基礎(chǔ)施工過程應(yīng)時(shí)時(shí)監(jiān)控，及時(shí)上報(bào)鉆進(jìn)情況，依據(jù)要求按實(shí)際地質(zhì)情況的調(diào)整樁基終孔高程，但嵌巖深度不變，且?guī)r石的天然極限強(qiáng)度符合設(shè)計(jì)要求，并相應(yīng)調(diào)整鋼筋籠。路線所處地段為珠江三角洲平原北部，地形平坦，沿途有一些低矮臺(tái)地，經(jīng)人工挖平為城市道路。上部覆蓋層主要為人工填筑土（Qml）、耕植土（Qpd）、淤泥、淤泥質(zhì)土、粘性土層、砂層。鉆孔樁砼采用C25，采用統(tǒng)一品牌商品砼；普通鋼筋采用I、II級，其抗拉設(shè)計(jì)強(qiáng)度分別為240Mpa和340Mpa，技術(shù)條件必須符合國家標(biāo)準(zhǔn)（GB13013-91、GB1499-91）的規(guī)定。經(jīng)過方案比選和考慮現(xiàn)場工期的要求及施工實(shí)際，該地區(qū)地下水實(shí)際開挖出來并不豐富，水量較??；設(shè)計(jì)的樁基礎(chǔ)中，已經(jīng)確定了終孔標(biāo)高的樁，最短只有約13.0m，并且在20~25m居多；并且考慮到現(xiàn)場樁基礎(chǔ)施工場地狹窄，難以提供泥漿池的砌筑地方，并且附近交通量繁忙，很難允許大面積圍蔽施工。所以經(jīng)多次研究后決定部分樁采用挖孔灌注樁施工工藝，其優(yōu)點(diǎn)主要是：施工機(jī)具簡單，不受場地和孔位先后順序限制；易控制成孔質(zhì)量（樁位、傾斜度），孔底容易清理干凈，成孔后不易塌孔；能直觀確認(rèn)支承地質(zhì)情況并人為擴(kuò)大樁底，從而改善樁基的受力；施工時(shí)噪音和振動(dòng)小。經(jīng)濟(jì)對比：人工挖孔雖然增加了護(hù)壁工程量，但由于人工費(fèi)比機(jī)械費(fèi)便宜，尤其是遇到孤石和巖層的施工，人工優(yōu)越性更大。主要是把人工挖孔的范圍控制在25m深度范圍內(nèi)，視開挖土質(zhì)進(jìn)行人工挖孔樁施工；其中，不管是那一條樁是否進(jìn)行人工挖孔均需要業(yè)主和監(jiān)理工程師的審批后方可實(shí)施。成孔后砼用導(dǎo)管澆筑，人工振搗，確保砼的施工質(zhì)量。護(hù)壁砼采用攪拌機(jī)自拌。二、挖孔灌注樁一般要求挖孔灌注樁適用于無地下水或少量地下水，且較密實(shí)的土層或風(fēng)化巖層。孔內(nèi)產(chǎn)生的空氣污染物不超過《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3095）的有關(guān)規(guī)定?，F(xiàn)場必須有通風(fēng)措施，方可采用人工挖孔施工。挖孔過程中，應(yīng)經(jīng)常檢查孔尺寸、平面位置和豎軸線傾斜情況，如有偏差應(yīng)隨時(shí)糾正；挖孔達(dá)到設(shè)計(jì)深度后，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行孔底處理，必須做到無松渣、淤泥等擾動(dòng)軟土層，使孔底滿足設(shè)計(jì)要求。三、施工流程場地平整場地平整放樣定位放樣定位探孔探孔人工挖孔人工挖孔護(hù)壁支護(hù)護(hù)壁支護(hù)循環(huán)測垂直度、標(biāo)高循環(huán)測垂直度、標(biāo)高檢查樁底標(biāo)高檢查樁底標(biāo)高驗(yàn)收清底驗(yàn)收清底鋼筋籠制作鋼筋籠吊裝鋼筋籠制作鋼筋籠吊裝下導(dǎo)管澆灌砼下導(dǎo)管澆灌砼制作試件樁心砼灌注制作試件樁心砼灌注清理樁頭清理樁頭樁基礎(chǔ)檢測樁基礎(chǔ)檢測四、技術(shù)措施開挖前準(zhǔn)備工作：1、施工前由項(xiàng)目總工程師逐級進(jìn)行技術(shù)、安全交底和安全教育。2、施工前根據(jù)地形、交通和施工需要設(shè)置臨時(shí)圍欄，防止車輛及行人闖入，并設(shè)置相應(yīng)的警示標(biāo)志。3、將樁位附近地面平整，清除雜物，必要時(shí)換填軟土，夯打密實(shí)。4、人工挖孔樁第一節(jié)護(hù)壁應(yīng)高出地面30cm。5、支搭防雨罩棚，安裝提升設(shè)備，設(shè)置安全照明。6、其他：提升機(jī)具用轆轤，為了安全，轆轤上采用新購買的麻繩；裝渣用塑料桶，并用鐵絲局部加固。樁位放樣開挖前應(yīng)由控制樁位放出樁的中心位置及標(biāo)高，并進(jìn)行綁點(diǎn)標(biāo)定，當(dāng)一節(jié)樁孔挖好時(shí)，安裝護(hù)壁模板前須用綁點(diǎn)來校核模板的位置。挖孔施工：1、挖土方法：挖土人工由上到下逐層用鎬、鍬進(jìn)行，遇堅(jiān)硬土層用錘釬破碎，挖至基巖用風(fēng)鎬，挖土順序?yàn)橄韧谥虚g后挖旁邊，按設(shè)計(jì)樁尺寸加兩倍護(hù)壁厚度控制截面大??；進(jìn)尺過程中，遇到大孤石，可用風(fēng)鉆打一排眼，然后，用粗一點(diǎn)的鋼釬劈開。棄土裝入吊籃，垂直運(yùn)出，棄土地點(diǎn)宜設(shè)在距樁孔10m以外，開挖后，挖土及孔壁支護(hù)兩個(gè)工序必須緊密配合，每挖深1m，宜即裝一節(jié)護(hù)壁，不應(yīng)間歇，以防塌方，每次裝設(shè)支護(hù)必須掛線校正樁中線，勿使偏移。2、護(hù)壁施工：（1）、護(hù)壁砼采用C20，壁厚10~15cm，護(hù)壁一般采用100cm為一節(jié)，流砂嚴(yán)重地段應(yīng)小于50cm一節(jié)；另見《護(hù)壁設(shè)計(jì)計(jì)算說明書》。（2）、為便于井內(nèi)排水，在透水層區(qū)段的護(hù)壁預(yù)留泄水孔，并在澆灌前預(yù)以堵塞。（3）、護(hù)壁工作是十分重要的工序，影響著孔的質(zhì)量和施工速度。建議采用早強(qiáng)水泥，加快脫模時(shí)間。澆筑護(hù)壁的振搗方法：由于空間限制，只能用人工插搗、模外敲振，要求澆筑速度快些，及時(shí)抽水，始終保持不能讓水位淹沒已經(jīng)澆筑的砼。遇到流砂層，建議采用鋼圍堰護(hù)壁，待穿過流砂層，澆筑好砼后，再拆除鋼圍堰。3、為保證樁的垂直度，要求每澆灌完三節(jié)護(hù)壁，須校核中心位置及垂直度一次。4、挖孔時(shí)，應(yīng)注意施工安全，安全注意事項(xiàng)見后安全措施。5、挖孔達(dá)到設(shè)計(jì)深度后，應(yīng)進(jìn)行孔底處理，必須做到無松渣、淤泥、沉淀等擾動(dòng)過的軟層，并及時(shí)用樁身同標(biāo)號(hào)砂漿封底處理。排水與降水1、排水場地內(nèi)多余的積水應(yīng)及時(shí)排除，排水方法為在施工場地內(nèi)設(shè)集水井，通過排水溝將地表水引至集水井內(nèi)排除。樁孔內(nèi)的水通過潛水泵抽至地面排水溝排除，集水井內(nèi)積水排至鄰近市政下水道。2、降水根據(jù)工程實(shí)際情況，該地段地下水含量不是很豐富，因此采用分批開挖井的辦法來避免塌孔，即以先挖井為后挖井的抽水井點(diǎn)，以降低后挖井的水位。先挖井根據(jù)地質(zhì)資料選擇樁徑較深的點(diǎn)。鋼筋骨架的制作與安裝1、鋼筋骨架在現(xiàn)場加工成型，鋼筋的加工嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求和施工規(guī)范進(jìn)行。2、按施工的實(shí)際樁長來決定鋼筋的下料長度，根據(jù)樁的長短、施工方便來確定骨架分段制作長度，分段長度一般不宜大于12米。3、在骨架主筋外側(cè)應(yīng)梅花形綁扎砂漿預(yù)制墊塊以保證保護(hù)層厚度。4、采用吊車吊放鋼筋骨架時(shí)，下落速度要均勻，骨架要居中，并切勿碰撞孔壁。骨架落到設(shè)計(jì)標(biāo)高后，應(yīng)將它調(diào)正在樁中心位置，然后在孔口架放小鋼軌或鋼管，并用焊接將骨架固定，以防止骨架在灌注砼時(shí)浮升或位移。砼灌注灌注封底砼及樁心砼采用干孔灌注方法。（1）開始灌注時(shí)，孔內(nèi)不宜有積水，若水超過5cm，應(yīng)使用潛水泵將孔內(nèi)積水抽干，然后立即灌注砼，灌注速度應(yīng)盡可能快，使砼對孔壁的壓力大于地下水的滲透壓力。（2）、孔深超過2m時(shí)，為防止砼離析，必須采用導(dǎo)管灌注砼。導(dǎo)管應(yīng)放在孔中央，且出料口離砼面不得大于2m，且應(yīng)連續(xù)澆灌，分層振搗，分層高度為1.0～1.5m，砼坍落度取8～10cm。（3）、孔內(nèi)砼宜一次連續(xù)灌注完畢，若因特殊情況必須停歇時(shí)，應(yīng)在施工縫位置設(shè)置上下錨固鋼筋，錨固鋼筋的截面應(yīng)不小于樁孔截面的1%，不足時(shí)需補(bǔ)足。五、安全保證措施人工挖孔樁系深基坑作業(yè)，要使用卷揚(yáng)機(jī)、抽水機(jī)、施工用電等，因此，它不僅具有高處墜落、觸電、物體打擊、機(jī)械傷害等“四大傷害”的危險(xiǎn)，而且還存在有流砂、毒氣、地下水、塌方等危險(xiǎn)。所以必須高度重視人工挖孔樁的安全技術(shù)措施，安全第一，預(yù)防為主：1、施工前根據(jù)地形、交通和施工需要設(shè)置施工圍蔽及臨時(shí)圍欄，防止車輛及行人闖入，并設(shè)置相應(yīng)的警示標(biāo)志。2、挖孔人員應(yīng)為18~35歲的男性青年，并經(jīng)過健康檢查身體良好和井下、高空、用電、簡單機(jī)械和吊裝等安全培訓(xùn)考核合格；每孔專業(yè)人事應(yīng)不少于三人，參加挖孔的工人，事先必須檢查身體，凡患有精神病、高血壓、心臟病、癲癇病及聾啞等病人不能參加此項(xiàng)工作。3、現(xiàn)場施工人員必須戴好安全帽、穿好防護(hù)鞋，開卷揚(yáng)機(jī)（指井上）和井下工作人員必須拴好安全帶、系好保險(xiǎn)鉤由孔口人員負(fù)責(zé)隨作業(yè)面往下松長；并且做好樁周施工范圍的排水工作，防止水在井壁浸流以免塌孔。4、孔內(nèi)必須有低于12V的低壓照明，供電線路必須裝漏電保護(hù)裝置。一切電源、電器的安裝與拆除，需由持證電工專管，非機(jī)電操作人員，不允許操作機(jī)電設(shè)備，如翻斗車、攪拌機(jī)、卷揚(yáng)機(jī)、電焊機(jī)和電葫蘆等，應(yīng)由專人負(fù)責(zé)操作。5、井口首節(jié)護(hù)壁要高出地面0.2～0.3m，附近不可堆土、石等物，出泥應(yīng)及時(shí)清運(yùn)。上、下孔必需使用爬梯、嚴(yán)禁用手腳爬踩孔壁或乘吊渣桶上下。6、每天上班前及施工中，應(yīng)隨時(shí)注意檢查轆轤軸、支腿、繩、掛鉤、保險(xiǎn)裝置和吊桶等設(shè)備和工具是否完好。發(fā)現(xiàn)有破損現(xiàn)象時(shí)，應(yīng)及時(shí)修復(fù)或更換。對正在開挖的井孔，應(yīng)對井壁、混凝土支護(hù)以及井中氣體進(jìn)行檢查。當(dāng)井深到一定程度時(shí)，上班前可用小動(dòng)物（如雞、兔、貓等）用籠裝上放入井底事先測試，如發(fā)現(xiàn)異常情況，應(yīng)采取安全措施后，方可繼續(xù)施工。7、井口支架必須牢固穩(wěn)定，必須使用帶自動(dòng)卡緊的提升系統(tǒng)；井底抽水時(shí)，應(yīng)在挖孔作業(yè)人員上地面以后再進(jìn)行，抽水采用一機(jī)一閘一保險(xiǎn)，電纜應(yīng)采用YHS潛水電機(jī)用防水橡皮護(hù)套電纜，不得有接頭，更不得承受外力，末級電箱應(yīng)裝漏電保安器。8、井孔上、下應(yīng)設(shè)可靠的聯(lián)絡(luò)信號(hào)，井下人員工作時(shí)間不得超過4h，應(yīng)勤換井下作業(yè)人員。挖孔作業(yè)進(jìn)行中，當(dāng)人員下班休息時(shí)，井口必須用蓋蓋好，并設(shè)安全標(biāo)志。。9、挖孔開挖過程中，應(yīng)經(jīng)常檢測井內(nèi)有無毒害氣體和缺氧現(xiàn)象。開挖深度超過5米，每天開工前應(yīng)用氣體檢測儀器進(jìn)行有毒氣體檢測。挖孔時(shí)，應(yīng)經(jīng)常檢查孔內(nèi)CO2及有害氣體的含量，如超過0.3%，或當(dāng)樁深超過10m時(shí)應(yīng)有通風(fēng)設(shè)施，防止孔下缺氧，引起作業(yè)工人傷亡。特別是在深孔中作業(yè)時(shí)，應(yīng)特別注意孔內(nèi)工作人員的通風(fēng)換氣，擬打算用空氣壓縮機(jī)向孔底輸送新鮮空氣，確?？變?nèi)空氣達(dá)標(biāo)。10、當(dāng)樁孔開挖孔深挖至超過操作人高度時(shí)，就必須在孔口及孔內(nèi)裝設(shè)半圓鋼筋平護(hù)板。取土吊斗升降時(shí)，挖孔人員應(yīng)在護(hù)蓋下面工作。挖空作業(yè)停止時(shí)必須用平護(hù)板將孔口封蔽。一孔進(jìn)行混凝土澆注時(shí)，相鄰兩孔的挖孔人員應(yīng)停止作業(yè)，并撤出井孔。11、井下通訊聯(lián)絡(luò)要順暢，施工時(shí)保證井口有人。井下工作人員必須經(jīng)常注意觀察，檢查井下是否有存在塌方、涌水和流砂現(xiàn)象，以及空氣和水的污染情況，如發(fā)現(xiàn)異常情況停止作業(yè)并通知監(jiān)理及業(yè)主，及時(shí)處理。12、挖孔、護(hù)壁、澆注樁芯過程中如遇意外，急需進(jìn)行安全搶救或技術(shù)處理時(shí)，必需嚴(yán)密急救組織和急救工作，且按照相應(yīng)的技術(shù)安全措施：孔口邊2m范圍內(nèi)不得有任何雜物。堆土應(yīng)離孔口2m以外，同時(shí)必須對井孔進(jìn)行防護(hù)：=1\*GB3①雨季施工應(yīng)設(shè)磚砌井口保護(hù)圈，高出地面150mm，以防地面水灌入；=2\*GB3②井口一節(jié)混凝土護(hù)壁、應(yīng)高出400mm的井沿，厚度同護(hù)壁，一方面保護(hù)井口，另一方面防止物體滑入井中傷人。13、嚴(yán)格照明、通風(fēng)。=1\*GB3①井挖在4m以下時(shí)，需要可燃?xì)怏w測定儀檢查孔內(nèi)作業(yè)是否有沼氣，若發(fā)現(xiàn)有沼氣，應(yīng)妥善處理后方可作業(yè)；=2\*GB3②下井前，應(yīng)對井孔內(nèi)氣體進(jìn)行抽樣檢查，發(fā)現(xiàn)有毒氣體含量超過允許值，應(yīng)將毒氣排除后，方可下井作業(yè)；=3\*GB3③上班前，先用鼓風(fēng)機(jī)向井底通風(fēng)，必要時(shí)送氧氣，然后再下井作業(yè)，在其它有毒物質(zhì)存放區(qū)施工時(shí)，應(yīng)先檢查有毒物質(zhì)對人體的傷害程度，再確定是否采用人工挖孔樁方法；=4\*GB3④井孔內(nèi)設(shè)100w防水帶罩燈泡照明，并采用12V低電壓用防水絕緣電纜引下，井上現(xiàn)場可用24V低壓照明，現(xiàn)場用電均需安裝漏電保護(hù)裝置；=5\*GB3⑤井內(nèi)也可使用安全礦燈或應(yīng)急燈作照明，這樣比較安全可靠。14、施工現(xiàn)場的道路必須暢順，無積水。井下作業(yè)人員采用土萁或吊桶裝土、石塊不能裝得太滿，防止在吊運(yùn)時(shí)掉下傷人；每個(gè)井孔必須三人作業(yè)，最少兩人。井上人員要時(shí)刻觀察井下動(dòng)靜，保護(hù)好井下作業(yè)人員的安全，不得擅自離開井口。除上述之外，根據(jù)不同的地質(zhì)、環(huán)境和條件，還可以在現(xiàn)場增加一些措施，但在制定方案時(shí)，必須要結(jié)合實(shí)際、針對性要強(qiáng)，以確保人工挖孔樁的施工安全。六、應(yīng)急預(yù)案人工挖孔樁施工危險(xiǎn)性較大，事故具有不確定性和偶然性，所以必須提前做好預(yù)案，過程控制，把安全事故處理在萌芽中，確保安全施工，文明生產(chǎn)：挖孔樁施工前和施工過程中，一定要嚴(yán)肅紀(jì)律制度，規(guī)范人工挖孔樁的操作工藝。首先要對民工進(jìn)行三級教育，安全、技術(shù)交底；現(xiàn)場時(shí)時(shí)監(jiān)督，安全員全程跟蹤施工情況，及時(shí)向項(xiàng)目部領(lǐng)導(dǎo)反映情況，把所有問題均處理在萌芽中。坍塌：坍塌事故主要是由于土壓力太大或者出現(xiàn)流砂等不良地質(zhì)現(xiàn)象方才發(fā)生。所以必須進(jìn)行過程控制，分析找到事故發(fā)生的源頭：若出現(xiàn)流砂，孔底人員立即從孔內(nèi)撤除，出孔后再研究事故原因和對策。計(jì)算不同深度下的護(hù)壁厚度和材料情況，并根據(jù)施工深度進(jìn)行調(diào)整，確實(shí)要達(dá)到使用要求?？變?nèi)遇到巖層可以考慮是否采用爆破，特別注意應(yīng)具備爆破施工許可證后方可組織有關(guān)人員進(jìn)場施工。爆破施工應(yīng)采用專門設(shè)計(jì)重新報(bào)業(yè)主和監(jiān)理工程師及其他有關(guān)部門審批。宜采用淺眼松動(dòng)爆破法，嚴(yán)格控制炸藥用量并在炮眼附近加強(qiáng)支護(hù)，孔內(nèi)爆破后應(yīng)先通風(fēng)排煙15min，并檢查有無有害氣體后，施工人員方可下井繼續(xù)作業(yè)。當(dāng)遇到巖層硬度較大，并且施工進(jìn)度緩慢，此時(shí)，可考慮改用沖孔灌注樁施工。并且建議長樁時(shí)，均可采取人工挖孔于沖孔相結(jié)合的施工方法。防止高處墜落，深孔中作業(yè)時(shí)，一定要注意孔外的現(xiàn)場管理：禁止閑人進(jìn)入現(xiàn)場；并要清掃孔周，排除堆放物，以防墜入孔內(nèi)。事故一旦發(fā)生，應(yīng)立即分析原因進(jìn)行搶救，并按照事故申報(bào)程序向上級反映實(shí)際情況。立即組織人員對受傷人員進(jìn)行救護(hù)，并控制現(xiàn)場局面。在等待醫(yī)生到來之前，可以組織有經(jīng)驗(yàn)的人對傷員進(jìn)行照顧和救護(hù)。所以還要求現(xiàn)場項(xiàng)目部配備一定的救援物資和藥品等，防止措手比及。僅有了有效的施工方案和措施還不夠，還必須建立健全工地的安全管理體系和安全管理制定來保證方案和措施的貫徹執(zhí)行。俗話說：“安全工作，嚴(yán)是愛，松是害’”，要強(qiáng)化安全管理，同時(shí)要進(jìn)行定期或不定期的安全檢查，發(fā)現(xiàn)問題按“三定一落實(shí)”及時(shí)整改。要抓好安全教育，從目前看，由于農(nóng)民工居多，有的缺乏人工挖孔樁的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，特別是井下作業(yè)人員必須有一定的施工經(jīng)驗(yàn)和應(yīng)變能力。七、質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)孔中心位置偏移不大于5厘米?？讖讲簧儆谠O(shè)計(jì)樁徑。傾斜度少于1/200?？咨畈簧儆谠O(shè)計(jì)深度。附件一：護(hù)壁設(shè)計(jì)計(jì)算說說明書3、護(hù)壁配筋計(jì)算算（1）護(hù)壁受土壓力力計(jì)算qh=Kp（γ土+γ水）×h+q雜式中：qh——h深處的土土壓力和水水壓力；Kp—土壓力系系數(shù)，此處處多為粘土土和砂土，取取較大值為為1.00；γ土—土的容重；γ水水—水的比重重；h—井的深度度；qk—地面活荷載，取取值為5kN/m2。（2）護(hù)壁受力分析析（如圖3）把整個(gè)個(gè)護(hù)壁分成成節(jié)段進(jìn)行行受力分析析，可以把把各點(diǎn)的受受力轉(zhuǎn)化為為四邊嵌固固板進(jìn)行計(jì)計(jì)算。計(jì)算算時(shí)在容易易破壞截面面進(jìn)行配筋筋計(jì)算，即即在彎矩最最大的部位位。（3）可由工程結(jié)構(gòu)構(gòu)力學(xué)進(jìn)行行受力分析析，根據(jù)《公公路橋涵手手冊-基本資料料》四邊嵌嵌固板中均均布荷載的的受力體系系查表計(jì)算算得：（a/b==3