保河大桥挖孔桩专项施工技术方案.docx
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1、 中交路桥北方工程有限公司 毕生高速公路第2合同段厦门至成都高速公路毕节至生机(黔川界)段二合同 保河大桥挖孔桩专项施工方案第一章 编制依据及原则1.1 编制依据(1)厦门至成都公路贵州境毕节至生机(黔川界)段高速公路土建工程第2合同段招、投标文件; (2)厦门至成都公路贵州境毕节至生机(黔川界)段高速公路土建工程第2合同段施工设计图纸;(3)本工程施工现场实地考查情况;(4)国家现行公路施工规范、规程及验收标准:公路桥涵施工技术规范 JTG/T F50-2011 公路工程技术标准 JTG B01-2003 公路工程质量检验评定标准 JTG F80/1-2004。 (5)我公司多年积累的同类型
2、结构工程施工经验。1.2 编制原则(1)严格遵循招标、投标文件的内容及设计文件要求,确定本工程的创优规划,并据此来编制施工组织设计。(2)仔细考察工程实地,认真研究招标、投标文件、设计图纸和有关规定,充分考虑本桥的特点、场地、交通、水文、运输、料源、民情、水电供应、气候等实际情况的基础上编制。第二章 工程概况2.1公路工程概况本合同段路线起于二铺,起点桩号K14+660,终点桩号YK31+132.408,路线全长16.466公里。保河大桥起点里程左幅K15+120.905,右幅K15+125.2,终点里程为左幅K15+496.207,右幅K15+496.154。上部结构采用二联3x40+6x4
3、0m先简支后连续预应力砼T梁。桥梁左幅全长375.30m,右幅全长370.95m;下部结构桥墩采用柱式墩、矩形墩和空心薄壁墩、有承台,基础采用灌注桩基础,桩径为1.8m、2.0m、2.2m,桩基最长为28m左右,采用C25水下砼。桥梁桥台采用扩大基础U型台,扩大基础;桩基础要求嵌入同质中风化层深度柱式墩不小于5m,矩形墩和空心薄壁墩不小于6m,桩底地基永久承载力frk15MPa,桩长必须满足设计及规范要求。 2.2地形地貌桥区地处贵州高原西北部向四川盆地过渡的边缘地带。桥区内地势起伏较大,地表受构造、侵蚀作用强烈,桥区附近海拔13941530m,相对高差136m。桥轴线地表高程在1395147
4、7m之间,相对高差82m。其间山峰连绵,丛林栉比。依据地貌成因,桥区为构造剥蚀、侵蚀型低中山河谷地貌。2.3水文地质桥区属长江水系六冲河流域。地下水为基岩层间水、孔隙水,地下水埋藏较深,雨季大气降水及地表径流沿岩层层面、节理面、及孔隙渗透补给。雨季大气降水部分通过地下渗流形成地下水,部分以地表径流的形式汇入桥位中部野鸡河内排出桥区,故水文地质条件较简单。2.4地震烈度根据中国地震动参数区划图(GB18306-2001),区内地震动峰值加速度为0.05g,地震动反应谱特征周期为0.35s,本合同段地震烈度相当于VI度,对桥位区地层稳定性无影响。第三章 施工准备3.1现场准备(1)平整场地。陡坡处
5、,根据作业面需求挖设作业平台,清除坡面危石、浮土,铲除松软的土层并夯实。然后在坡脚处用片石砌筑0.51.0m的矮墙,坡面较高或有裂缝时,应用喷射水泥浆的方法加以防护。 (2)全站仪测量出各桩基中心精确位置,埋设中心桩,以中心桩为圆心,孔位应比孔径大20cm,护壁视地质情况采用砼护壁或钢筋砼护壁,桩基开挖以桩基直径为内径,加上护壁厚度进行。护壁砼采用与桩基同标号的砼浇筑。在浇筑好第一节护壁后,将十字护桩中线固定在砼护壁上,方便经常检查较核。(3)井口四周围栏防护,并悬挂明显标志,锁口砼高出地面30cm,防止土、石滚入孔内伤人;挖孔暂停或人不在井下作业时,孔口要加盖;孔口四周挖好排水沟,及时排除地
6、表水,搭好孔口遮挡雨棚,安装提升设备,修好出渣道路。(4)井内作业必须戴安全帽、大孔径桩在孔内搭设掩体;掩体用2cm厚钢板作顶盖。出土渣用的吊桶、吊钩、钢丝绳、卷扬机等,经常检查更换。 3.2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。(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,下设工程部、技术质量部、物装部、财务部、合约部、征拆办、综合办、测量队、试验室等分支部门。(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
7、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)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、砂、碎石等材料计划,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)会同建设单位、勘察设计单位、监理单位等部门复核定点坐标、建筑物标高及验基。(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,保证工程质量和安全生产的技术措施落实到人。3.3 施工
8、管理架构图施工管理架构图如下:3.4施工机械计划表施工机械计划表如下: 序号设备名称单位规格型号数量功率备注1挖掘机台三一 11.2m32吊车台QY25T225T3混凝土搅拌站套JS90019004输送泵台HBT80C1165KW5电焊机台BX1-5006500W6空压机台KJ-7565.5KW(预估)7风镐把G1012(预估)8卷扬机台12(预估)9潜水泵台121.5KW10插入式振捣棒台ZX50650棒11钢筋加工数控机床套112电动鼓风机台EB081150W13高压风管米2514气体检测仪台LEL1 3.5劳动力计划表及主要管理人员劳动力计划表如下:序号劳动力类型(工种)单 位数 量备
9、注1人工挖孔人242混凝土工人53钢筋工人304电 工人15电焊工人86试验员人17技术员人1合计70人主要管理人员如下:序号姓 名所负责项目备 注1周鹏飞技术负责人2李伏军安全负责人3冯 浩管理负责人4刘 威现场技术负责人5刘 松现场技术员6许 涛现场安全负责人7祝 利现场施工负责人第四章 人工挖孔灌注桩施工工艺4.1施工工艺流程施工工艺流程如下:50-1004.2 人工挖孔桩人工挖孔桩是利用人工自上而下逐层用镐、锹进行,遇坚硬土层及岩层用锤、钎,并加小型爆破破碎;在孔口上安装支架,用12t慢速卷扬机提升,弃土装入胶桶内垂直起吊运输出井口外。每挖深1m支模浇一圈混凝土护壁,如此不断往下深挖,
10、一直挖到设计要求的标高,然后在孔内安放钢筋笼,灌注桩基混凝土。桩孔挖掘及支撑护壁两道工序须连续作业,不宜中途停顿,以防坍孔。支撑形式视土质、渗水量情况而定。护壁厚度一般采用0.150.20m,混凝土必要时可配置适量的钢筋。在挖孔过程中,经常检查桩孔尺寸平面位置、竖轴线情况,如有偏差及时纠正。4.3 孔内爆破施工(1)、孔内爆破总原则、在挖孔过程中如遇到大漂石或基岩,必须打眼放爆,严禁裸露药包。、对于软岩层爆眼深度不超过0.8m,对于硬岩层爆眼深度不超过0.6m。、炮眼数目、位置和斜插方向,根据岩层断面情况来定,中间一组集中掏心,周边主要为挖边,以松动为主。、一般中间爆眼装硝胺炸药半节,周边眼装
11、药1/31/4节。、放爆后必须采取通风排烟措施。(2)、挖孔桩石方爆破设计、 爆眼数量的确定爆眼数量是根据地质条件、断面大小、炸药性能等因素的不同而不同,合适的爆眼数量,其有效容积应能容纳下每爆破循环所需要的炸药量。其计算公式为:N= qs式中N-爆眼数量 q-单位用药量 s-开挖断面积 -装药系数,即装药长度与爆眼全长的比值 -每延米药卷的炸药重量、 爆眼深度的确定确定爆眼深度是利用每一掘进循环所要求的进尺数及实际的爆眼利用率来确定,其计算公式为:L= l式中L-爆眼深度l-每掘进循环的计划进尺数-爆眼利用率,一般要求大于85%每循环计划进尺数为0.5米,可以计算出爆眼深度为0.6米,掏槽眼
12、深度为0.75米。、 爆眼布置爆眼布置见附图,周边眼环向间距为0.34米,辅助眼环向间距为0.44米,掏槽眼间距为0.1米。(3)、挖孔桩安全措施各桩孔口的锁口砼必须高出地面30cm,防止杂物落入孔内伤人,不施工的桩孔全部铺盖木板,防止施工人员跌入孔内。桩孔施工人员必须佩戴安全帽和安全带,桩孔开挖深度大于2米后,每个桩孔必须佩有安全绳和孔内照明设施,孔内照明电采用36V的安全电。孔内出碴不得放于距孔口四周1m的范围内,也不得在距孔口四周1m的范围内堆放任何物资,防止杂物落入孔内伤人。孔内应经常检查有害气体浓度,当二氧化碳浓度超过0.3%,其他有害气体超过允许浓度或孔深超过10m时,均应设置通风
13、设备。孔内爆破应采取浅眼爆破,炮眼深度硬岩层不得超过0.4m,软岩层不得超过0.8m,装药量不得超过炮眼深度的1/3。严禁使用火雷管进行起爆,必须用电雷管进行起爆。放炮后,施工人员下井前,应事先测定孔底有无毒气,若有,应迅速排除后才能下孔。一个孔内进行爆破作业,其它孔内的施工人员也必须到地面上躲避,且需派专人进行安全维护。4.4 护壁桩孔挖掘过程中,每掘进1米,就进行一道混凝土护壁。护壁采用内八字式护壁,护壁下口直径比上口直径大5cm,护壁上口直径不得小于设计桩径。护壁混凝土强度要与桩身砼标号相同,即25MPa,以保证桩身护壁的整体稳定性和安全性。上下层护壁间要保证有510cm的搭接长度。桩孔
14、较深,土质较差或遇流砂等情况时,宜采用钢筋混凝土每0.5米浇注一次护壁。护壁过程中,经常检查桩孔尺寸,平面位置和竖轴线倾斜情况,如有偏差,及时修整纠正(护壁后孔径不小于设计,倾斜度不大于0.5%)。护壁施工示意图如下: 20cm d20cm 30cm护壁施工示意图4.5 出渣挖孔除渣采用人工孔底装渣,卷扬机提升出孔的方式除渣。孔内弃渣吊出后,渣料应顺孔桩平台水平外弃,保证挖孔废料堆放整齐、规范。渣料提升系统在使用过程中必须经常检查部件磨损情况,如有明显损坏,必须及时更换,以保证安全使用,人员上下孔必须系安全绳。4.6 孔内排水孔内有水渗入,应及时加强孔壁支护,防止井壁浸水造成坍孔。如渗水量不大
15、,可采用人工排水;渗水量较大,可用高扬程抽水机吊入孔内抽水。除在地表墩台四周挖截水沟外,并应对从孔内排出的水引流远离桩孔。首选对地质情况复杂、地下水位高、水量丰富、砂层或淤泥层厚等情况弄清楚,施工中应有防流沙、防泥涌等措施。4.7 终孔检查挖孔到达设计深度后,清除孔壁及孔底浮土、松散层;孔底必须平整,符合设计尺寸,保证桩身混凝土与孔壁及孔底密贴,受力均匀。开挖过程中经常检查了解地质情况,与设计资料不符的,应及时报监理工程师提出变更设计。终孔后钎探深度至少5m,以查明孔底以下是否有不良地质的情况(如溶洞、薄层泥岩、淤泥夹层等)。挖孔灌注桩实测项目项次检查项目规定值或允许偏差检查方法和频率权值1混
16、凝土强度在合格标准内按附录D检查32桩位()群桩100全站仪或经纬仪:每桩检查2排架桩允许50极值1003孔深()不小于设计值测绳量:每桩测量34孔径()不小于设计值探孔器:每桩测量35孔的倾斜度()0.5%桩长,且不大于200垂线法:每桩检查16钢筋骨架底面高程()50水准仪测骨架顶面高程后反算:每桩检查14.8 桩基钢筋1)钢筋制作:桩基钢筋在钢筋加工场统一进行制作,分节长度视现场情况分为9m和12m。钢筋连接采取直螺纹套筒连接,依据设计图纸制作成型后运往现场安装。2)钢筋绑扎安装:制作成型的钢筋运至施工现场后,根据施工图纸进行钢筋绑扎,钢筋绑扎完成经监理工程师检验合格并签字后开始安装。在
17、工程吊车能到达的地方用吊车进行吊装,可在孔口附近地势较平坦的地方进行桩基钢筋绑扎,钢筋笼绑扎成型后,用起重吊车将钢筋笼缓慢吊放入孔,直至桩基钢筋笼完全安装就位为止。钢筋安装检查项目 项 次检 查 项 目规定值或允许偏差检 查 方 法1受力钢筋间距()两排以上排距5每构件检查2个断面,用尺量同 排梁板、拱肋10基础、锚碇、墩台、柱20灌注桩202箍筋、横向水平钢筋、螺旋筋间距()10每构件检查510个间距3钢筋骨架尺寸()长10按骨架总数的30抽查高、宽或直径54弯起钢筋位置20每骨架抽查305保护层厚度()柱、梁、拱肋5每构件沿模板周边检查8处基础、锚碇、墩、台10板34.9 灌注桩基砼砼浇筑
18、前对原材料碎石、机制砂进行抽样试验,不合格的材料不准运进场;选择好的外加剂,做好砼的试配工作;砼浇筑时,由试验工程师控制好后台,严格计量,调好水灰比及砼的和易性,确保桩基砼强度不低于25MPa。坍落度控制在1822cm范围内,无离析泌水现象,初凝时间达9小时,确保混凝土连续浇筑的完整性。并派施工员下到孔底,控制好砼的振捣密实。桩基混凝土的选料、配制、运输等工序按照业主工作指示及公路桥涵施工技术规范进行。浇筑过程中,应配备混凝土串筒等辅助设备,保证混凝土成品质量。当挖孔桩处在水位较低的地理位置或地下水较丰富的地段时,应用抽水机等抽水设备进行除水降水处理,确实因水源较丰富而无法将水处理到规范要求的
19、范围内时,在征得业主和监理工程师同意的前提下,可更改为水下混凝土浇筑。水下混凝土浇筑的施工方法如下:水下混凝土浇筑方法:桩基水下混凝土采用集中拌和,混凝土搅拌罐车运输和混凝土输送泵输送,用吊车提升导管。混凝土原材料质量及配合比符合规范要求。作业场地整洁,各项材料储量满足施工要求。搅拌站、搅拌罐车、输送泵、电力设施调试正常,且有备用。劳动力分工明确,保证混凝土浇筑的连续。浇筑前检查孔底沉渣,符合规范及设计要求后方可浇筑水下混凝土。安装导管顶口料斗和球阀,首批混凝土数量必须且能满足导管首次埋深(1.2m)和填充导管底部的需要。混凝土利用搅拌运输罐车运输至料斗进行灌注。首批混凝土下落后,将连续浇筑。
20、浇筑过程中注意保持孔内水头,并以测绳勤测孔内混凝土面位置,及时调整导管埋深,使之埋置深度控制在1.0 m和填充导管底部间隙的需要。为防止钢筋笼上浮,当浇筑的混凝土顶面距钢筋笼底1.0m左右时,降低浇筑速度,当混凝土升至钢筋笼底口4.0m以上时,提升导管,使导管底口高于钢筋笼底口2.0m以上,方可恢复正常浇筑速度,安排专人负责经常检查埋管深度,埋管始终保持26m。水下混凝土浇筑过程中,导管提升应确保垂直、缓慢,以防碰撞钢筋笼或将导管拔超孔内混凝土面,确保混凝土浇筑至桩顶设计标高以上0.51.0m。整桩混凝土浇筑应快速、连续,以保证桩头质量。混凝土浇筑结束后,一方面核对混凝土浇筑量,另一方面探测桩
21、头混凝土位置,确保混凝土面在控制范围内。及时填写混凝土浇筑纪录。4.10人工挖孔桩挖孔过程中溶洞的处理方案1、土洞 即在土体由地下水溶蚀而成的溶洞,溶洞内无岩石,一般可能为流质泥浆填充或无填充物的空洞等几种情形。在无外力搅动请况下,溶洞壁一般都处于稳定状态,所以在遇到土中溶洞时应尽量避免搅动溶洞壁,不宜采用爆破方法施工。要穿过土体中溶洞施工时应采用人工清除溶洞中填充物再回填密实材料的方法施工。2、岩石层中的溶洞岩石层中的溶洞一般有开口溶洞(溶槽、漏斗)、封闭溶洞等情况,开口溶洞有半边岩石半边土或放射状溶槽等情形。溶洞内填充可能是硬质粘土或软土或流质泥浆或给水等填充物或干洞。(1)、半边岩石半边
22、土开口溶洞a、当土体为硬质粘土时,按逐节1.0M深往下施工,先掏空土体部分,然后爆破炸碎岩石清出石渣,修正墩孔后将土壁部分用水泥砂浆砌筑不少于120mm厚的砖护壁,待护壁砂浆凝结24小时后。按照同样方法施工下一节,直至墩孔底全部见岩后扩底成孔。b、当土体为软土(但不流动)时,按逐节0.5M深往下施工,先在土体部分沿孔壁周向孔外斜打入1.01.5M长的硬原木(梢径35cm,沿墩孔周布桩间距15cm)桩,然后掏空土体部分,再爆破炸碎岩石清出石渣,修正墩孔后将土壁部分用水泥砂浆砌筑不少于240mm厚的砖护壁。待护壁砂浆凝结24小时后,按照同样方法施工下一节,直至墩孔底全部见岩后扩底成孔。c、当土体部
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