1、荣成至文登高速公路一合同段 人工挖孔桩专项施工方案0人工挖孔桩施工方案一、编制说明及依据、原则1.1 编制说明根据对设计图纸、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。1.2 编制依据1.招标文件、两阶段施工图设计及施工组织设计； 2.公路工程质量检验评定标准 （JTG F80/1-2004） 、 公路桥涵施工技术规范 （JTG/TF50-2011）等公路桥梁相关的施工和验收规范； 3.高速公路施工标准化施工技术指南 ； 4.公司拥有的科技成果、施工工艺、施工方法成果、机械机具
2、设备、管理水平、技术装备以及多年积累的类似工程施工经验； 5.相关法律、法规对水土保持、环境保护、安全管理的规定。1.3 编制原则1.遵循合同文件的原则，严格按合同文件要求的工期、质量、安全、环保、文明施工、信息化管理等目标编制施工组织设计，有效保证满足业主的各项要求。2.遵循设计文件的原则，认真阅读核对所获得的技术设计文件资料，了解设计意图，掌握现场情况，严格按设计资料和设计原则编制施组，满足设计标准和要求。3.遵循“安全第一、预防为主“的原则。严格按照公路施工安全操作规程，从制度、管理、方案、资源方面编制切实可行的施工措施，确保施工安全，服从业主指令，服从监理工程师的监督检查，严肃安全纪律
3、，严格按规程办事。4.坚持人员弹性编制、动态管理。根据需要，合理配置劳动力资源。二、工程概况12.1 工程设计概况山东省荣成至文登高速公路一合同段主线起止里程为 K00+000-K12+268，全长 12.268Km。其中有大桥 3 座，中桥 4 座，分离立 1 座，互通立交桥 2 座，天桥 12 座。其中 K5+182 小落河支流大桥和 K8+263.5 互通立交处于无地下水或少量地下水的土层和岩层，施工拟采用人力配合简单的机具设备下井挖掘成孔，灌注混凝土成桩的施工工艺，即采用人工挖孔桩进行桩基础施工。小落河支流大桥，桥梁中心桩号为 K5+182，桥跨布置为 525m，全长132.08m，下
4、部结构采用柱式墩、桩基础（端承桩） ，桥台采用肋板台。全桥分为 1#、2#、3#、4#桥墩，0#、5#台。共有桩基：1.5m 桩基 221米/16 根，1.2m 桩基 334 米/24 根。C25 水下混凝土：789.6m3，钢筋74038kg。 2.2 施工方案概述本分项工程由项目总工孙海峰主管，桥梁一队组织实施，采用人工挖孔的方法成孔；水泥混凝土由 K8+263 处的混凝土拌和站集中拌制，水泥混凝土罐车运送；钢筋笼在拌和站内钢筋加工区加工绑扎成型，钢筋笼由专用运输车经施工便道运送至桩位，25t 汽车吊吊笼安放；内径 30cm 钢导管下料灌注水下混凝土。人工挖孔桩桩顶地质较差部分采用钢筋混凝
5、土护壁，主筋保护层厚 50mm，地质较好部分可采用素混凝土护壁；根据山东省高速公路施工标准化技术指南（桥梁）规定护壁厚 10-15cm；设计桩芯砼等级为 C25，护壁也采用同桩身相同标号的 C25 砼现浇。2.3 自然条件1.地形、地貌本项目沿线地形主要为低山丘陵区，地形起伏多变，沿线经过地区地形地貌主要为低山丘陵、山前丘陵区和剥蚀平原及冲积平原地貌。2.工程地质路线所经区域位于胶东隆起区，构造复杂。基底长期隆起，出露的地层主要为古老的变质岩层。分布最广的为太古界下元古界胶东群，在断陷盆地2中分布少量的中生界底层。岩浆活动强烈，以元古代岩浆岩活动尤甚，分布广泛。太古界下元古界胶东群主要分布在胶
6、东隆起的胶北隆起区。岩石类型以片麻岩、变粒岩、斜长角闪岩为主，夹有结晶片岩、钙镁质大理岩、石英岩等。境内元古代岩浆活动以混合花岗岩类为主，活动强烈，分布广泛。岩性主要为片麻状混合花岗岩体、黑云母花岗岩体。路线所经区域上部地表基本上由第四系残坡积物所覆盖，厚度一般为 1.0m 左右，最大厚度不大于 3.0m，局部为陆相洪冲积物所覆盖，主要在河流附近较发育，厚度一般在 3-10m，最大厚度不大于 15m。底部广泛分布新元古代晋宁期荣成超单元岩浆岩。残坡基层主要分布于丘陵地貌的表层，成分为砂质粘性土、砂土及砂质粉土，厚度在0.53.0m 之间，丘顶部位较薄，坡脚处厚度相对较大，其强度较高，工程地质条
7、件好。地层主要为基岩风化层，即强风化层、中等风化层，局部分布全风化层；局部为第四系全新统地层，主要岩性特征为河流相洪冲基层，其岩性为粉质粘土、砂性土；残坡积成因的砂质粘土、砂性土及粉土。3.河流水文地质条件区域内主要跨越的河流为小落河，该河流受季节影响较大，为季节性河流，干流上源起自荣成市老横山（海拔 204 米）东坡大疃镇东沟北疃村东沟南疃村、回里村附近的中小型水库，及湾头山水库等，该河段属小落河中上游，并与河道沿线大小冲沟相通，向南流经滕家镇南至桑沟湾入黄海。全线地下水分布类型主要有两种，一是丘陵区的基岩裂隙水，二是陆相冲洪积层的孔隙性潜水。丘陵区的坡脚处堆积物局部存在少量上层滞水；陆相冲
8、洪积层主要赋存于砂性土，在河床两侧地下水丰富，受季节性河水位的影响，地下水位波动较大。冲洪积含水层主要分布在青龙河河流冲洪积成因的砂性土层中，以及沿线分布的小河流域形成的冲洪积层，含水层厚度在 3-12m。全线以低丘陵地貌为主，主要岩性为片麻状黑云花岗闪长岩和片麻状花岗岩，风化程度较高，裂隙发育，具备赋水的基本条件，由于丘陵高差差异较大，丘陵顶部一般不含水，坡脚及沟谷低洼处还有少量裂隙水。水中矿化度均一般为 200-750mg/L，为全淡区，仅青龙河河水矿化度达 3633.04mg/L，SO2-4 含量一般在 20-250mg/L，PH 值一般为 7.3-8.5，偏碱性，对混凝土无腐蚀要求。3
9、三、施工准备及计划安排3.1 施工技术准备（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、计划等分支部门。（3）施工前由监理工程师和项目总工对全体施工人员进行图纸、规范、安全、环保、技术交底工作，针对关键工序、主要技术要求、质量标准、质量目标提出具体要
10、求，并对重要岗位人员进行岗前安全培训，将书面材料发至相关人员手中。（4）已完成施工图纸的审核工作，并组织有关技术人员认真学习技术规范及其它现行规范，结构物的各项复测工作也已完成，施工队伍及机械设备已全部进场，具备开工条件。（5）由项目总工程师组织技术骨干对优化后已经被监理工程师批准的施工方案下发各执行部门。施工技术部门对施工中每道工序下达详细的技术交底书，技术交底内容包括相应的安全技术交底。（6）进行岗前培训：对现场操作的施工工人，由现场负责人对其详细讲解操作方法，注意事项；由安全负责人讲解安全操作规程，以及出现意外情况时的处置措施。3.2 施工现场准备（1）平整场地。施工前用推土机清除施工场
11、地内的表土及其他杂物，预先探明和消除桩位处的地下障碍物，平地机整平夯实，并做好系统排水设置。（2）放线、定桩位及高程：依据导线总水准点测量控制网资料和施工设计图上的桩位平面布置图，全站仪测定桩位方格控制网和高程基准点，确定好桩位中心，以桩位中心为圆心，以桩身半径加护壁厚度为半径画出上部圆周，撒石灰线作为桩孔开挖尺寸线，4桩位线定好后，经监理复查合格后，作好护桩（从圆心引出四点做为护桩，护桩主要方便开挖后检查孔径大小是否达到要求之用） ，作好护桩方可开挖。（3）井口施工：在孔口安装提升设备，提升设备采用卷扬机。施工前布置好出渣道路，合理堆放材料和机具，使其不增加孔壁压力，防止塌孔，不影响正常成孔
12、。井口四周围栏防护，并悬挂明显标志，井口护壁砼高出地面不小于30cm，距井口周围 3.0m 以内禁止弃渣和堆放杂物，防止土、石滚入孔内伤人；锁口四周 1m 范围内地面采用厚度不小于 10cm 的 C25 混凝土硬化；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，及时排除地表水，搭好孔口遮挡雨棚，安装提升设备，修好出渣道路。（3）井内作业必须戴安全帽、孔内搭设软梯和掩体；掩体用 2cm 厚钢板作顶盖，以防落石伤到井内作业人员。出土渣用的吊桶、吊钩、钢丝绳、卷扬机等，经常检查更换。3.3 桩基原材料准备混凝土采用 C25 水下混凝土，混凝土由 K8+263 处的混凝土拌和站集中拌制，
13、混凝土运输车运送到施工现场，现场灌注。混凝土配合比试验工作已经外委，且经监理见证取样。所用原材料产地分别为：中（粗）砂主要选用文登市泽头镇西望仙庄砂场，数量大、质量较好。碎石、片石、块石计划从荣成市人和镇红光石材厂购进；水泥从山东威海山水水泥厂采购；钢筋从山东莱钢永锋钢铁有限公司采购。3.4 劳动力准备项目经理：于晓峰施工负责人：郑强武 技术负责人：孙海峰施工组组长： 李贺申 安全组组长：孟庆波材料、设备组组长： 姜明光人工挖孔桩施工队伍5首先建立施工管理架构，如下图： 人工挖孔桩施工管理架构图同一墩台的人工挖孔桩分三个小组作业，每小组分别负责 3 个桩孔挖孔作业，即：在一个桩孔护壁未拆模时，
14、开挖另一桩孔，如此循环流水作业，每孔每组 3 人，井下 1 人，井上 2 人（1 人使用电动绞绳架，1 人指挥及出渣） ，轮流下井。劳动力计划表序号 施工项目 人数1 人工挖孔 252 钢筋笼制作、安装 103 混凝土浇筑 103.5 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 设备名称 设备型号 单位 数量1 空压机 3m3 台 32 风镐 台 53 风钻 台 54 卷扬机 0.5T 套 55 水泵 台 56 手推车 辆 37 发电机 55kw 台 28 护壁模板 套 109 导管 D=30cm 套 210 混凝土输送车 10m3 台 511 汽车吊 25t 台 11
15、2 钢筋切割机 gq40-3 台 213 钢筋调直机 gt3-6-12 台 163.6 计划安排人工挖孔灌注桩计划开工日期为 2013 年 12 月 1 日，计划完工日期 2013年 1 月 25 日。四、挖孔桩施工方法 4.1 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（H300mm）开孔挖取抽排水（如需）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。4.2 每次循环进尺深度第一节挖深约 1m，浇砼护壁，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
16、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。4.3 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。4.4 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。4.5 钢筋笼制安钢筋笼在钢筋加工场集中制作，主筋连接采用直螺纹套筒连接，加强筋与14 振捣棒 ZX50 套 415 鼓风机 台 116 数控钢筋弯曲机 BBM-HD-32 台 117 电焊机 BX-500 台 218 钢筋直螺纹剥肋滚丝机 HGS-40B 台 1
17、7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。4.6 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。五、挖孔桩施工工艺5.1 施工工艺流程人工挖孔桩施工工艺流程见下图所示。合格不合格通风桩位放样开挖桩顶第一节土方支模浇筑第一节护圈设置垂直运输、通风、照明设施重复挖孔、护壁作业至设计深度检查持力层后清孔桩孔验收钢筋笼安装浇筑桩身混凝土制作钢筋笼制、运混凝土挖孔桩施工工艺流程图8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
18、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（地质条件较差时)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串筒、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，采用水下混凝土灌注时应在 1.0m 以上。5.2 施工工艺说明1.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
19、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 60cmd 的环形护圈，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。2.开挖桩身孔采用人工开挖，组织三班制轮流连续作业，从上到下逐层用镐、锹、铲开挖，遇坚硬土或岩层用锤、钎凿碎，挖至岩层用风镐，孔内岩石须
20、爆破时，采用浅眼松动爆破法。挖土顺序为先挖中间后挖周边，孔内挖出的土装入吊桶，采用卷扬机慢速提升，垂直运输到地面，堆积到指定地点，以防止污染环境。挖孔过程中，不必将孔壁修成光面，要使孔壁稍有凹凸不平，以增加桩的摩擦力。（1）挖孔：在挖孔中采用边开挖、边护壁的方法进行，开挖和护壁高度结9合地质情况控制在 1.0 米以下，挖孔渣用卷扬机从井底起吊至孔口，堆放在距孔口 3 米以外，集中一定数量后再运至弃渣场，桩内出现积水采用水泵排除。井内有人施工时，井口不离人。现场质检员会同监理工程师经常检查孔口尺寸和平面位置，孔口中心线偏斜不大于孔深的 0.5%，截面尺寸必须满足设计要求。挖孔完成后由现场质检人员
21、进行自检，合格后报监理工程师检查成孔的深度、孔径、倾斜度和孔底是否存在松渣、泥、沉淀土等杂物。并尽快灌注混凝土。（2）混凝土护壁：现浇混凝土护壁的施工，采取自制的钢模板支护，每 1米为 1 节段，每节段由两块拼装而成。浇注混凝土时拆上节，支下节，自上而下周转使用。模板间用螺栓、U 形卡连接，不另设支撑，以便浇注混凝土和下节挖土操作，第一节挖孔至 1.0m 深时，先浇筑 C30 号砼锁口，锁口顶面应比原地面高出 30cm，以防土块、杂物落入井内，也能防止地表水流入井中。之后继续开挖，每掘进 1.0m 立模现浇厚度为 10cm 的 C30 号砼倒挂井护壁，混凝土用机械拌制，用吊桶运输人工浇注，钢钎
22、捣实。为使护壁稳固，同时利于下节护壁混凝土的灌注，开孔时孔壁上节底内径稍大于下节顶外径，护壁上口内直径同设计桩径，下口内直径比桩基设计大 5 厘米（在保证护壁厚度的基础上）使土壤和下节护壁共同支承护壁砼。遇不良地质孔壁易坍塌时，每节护壁高度减至 0.30.5m。 （见护壁示意图）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 8，间距 200mm；纵向钢筋 12，间距300mm；上下护壁间连接钢筋采用 8，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。挖孔桩至 4m 以下时，在境内设置一道半圆形钢筋防护板，吊挂与作业人员中上方约 2m 处随挖掘深度下放。吊运时吊桶不准放满，以防掉落，吊桶上下要
