挖孔桩微差爆破施工工法.doc

挖孔桩微差爆破施工工法内 容 材 料目 录1 前言 12 工法特点 13 合用范围 24 工艺原理 25施工工艺流程及操作要点 26 材料与设备 147 质量控制 158 安全措施 169环保措施 1710 资源节约 1611 效益分析 1712 应用实例 17挖孔桩微差爆破施工工法顺吉集团有限公司 刘芝明1．前 言随着国家高速公路向山区纵深的不断推动，陡峭的山区地形、地势给桥梁施工增长了难度，同时对桥梁桩基施工质量及安全控制提出了很高规定钻孔灌注桩由于机械笨重移动困难、进度缓慢、护壁泥浆污染环境，其使用受到很大的限制，挖孔桩以其无可比拟的优越性在山区桩基施工中逐渐得到广泛的应用公司技术中心以浙江省杭（州）长（兴）高速公路杭州至安城段十二协议段的石馬大桥、ZK49+512/YK49+518.5通道桥、西洋坞桥，K51+072汽通桥、K51+500通道桥、安吉互区1号桥/2号桥/3号桥、安吉互通连接线K2+496双溪口大桥梁等8座大桥桩基为研究对象，通过精心研究认真总结，终于形成“挖孔桩微差爆破施工工法”，为山区桩基施工提供有价值的指导依据，为完善桩基施工工艺提供了很好的借鉴。

2 .工法特点2.1以人工作业为主，机具配置、施工工艺均较为简朴，较易掌握2.2可以多根桩平行作业、同时开挖，从而提高施工进度2.3单桩承载力高，结构传力明确，沉降量小，不需凿桩头，可以直观揭示地质情况，并据之调整设计、施工方案2.4可直接检查桩直径、垂直度和持力土层情况，较好地保证成孔、成桩质量避免机械钻孔桩施工过程中出现卡钻、掉钻、坍孔、缩孔以及环境污染等难以解决的问题2.5采用危险源辨识、评价、控制及人、机、施工环境实行本质安全化管理与施工工艺有机结合，采用桩基护壁和小直径钻孔微差控制爆破相结合，优化施工方案，细化安全控制措施3. 合用范围合用于公路、铁路、水利、建筑工程等无地下水或地下水较少的岩石地层的桩基施工 4. 工艺原理挖孔桩施工采用人力和桩基岩石爆破相结合，配合简朴机具设备即可挖掘成孔，然后下钢筋笼，灌注混凝土成桩其关键技术为桩基混凝土护壁与小直径钻孔微差控制爆破施工技术有机结合5.施工工艺流程及操作要点5.1挖孔桩施工工艺流程图施工准备场地平整放线定位及设立水准点浇筑井圈不小于20㎝在井圈上投测十字轴线制作护壁钢筋和模板开挖第一节桩孔土方 绑扎钢筋、支护壁模板、浇筑第一节护壁砼校核桩孔位置、竖直度、直径在护壁上二次投测标高及桩位十字轴线 安装活动井盖、提高设备、吊桶、排水、爬梯、通风照明设施开挖第二节桩孔土方清理桩孔护壁、核孔垂直度和桩径拆上节模板、支第二节模板、浇筑第二节砼护壁检查桩位轴线、反复挖土、支模浇筑砼护壁，循环作业直至设计深度（遇岩石进行爆破作业）检查持力层后扩底桩孔、桩底检查验收（清除余水、渣土）、浇筑封底混凝土吊放钢筋笼就位图5.1挖孔桩施工工艺流程图5.1.1工艺流程1.施工准备1）建立由项目经理与项目总工、质检工程师、质检员、施工员组成的质量管理体系和与生产副经理、安全工程师、安全员组成的安全管理体系，贯彻层层贯彻质量责任制和安全责任制。

2）质检工程师和安全工程师召开技术交底会和安全交底会，逐级进行施工技术交底和安全技术交底，并监督贯彻3）资料准备A.工程地质资料和必要的水文地质资料；B.桩基工程施工图及图纸会审纪要；C.施工场地和邻近区域内的地下管线、地下构筑物的调查资料；D.重要施工机械及其配套设备的技术性能资料；F.桩基工程的施工组织设计或施工方案；4）机械设备及材料准备A.提高设备提高机具涉及：卷扬机、提高架、吊钩、钢丝绳、提碴桶等采用带安全装置的1t电动卷扬机，钢丝绳直径12mm，极限强度1470 MPa，吊钩选用安全标准件为便于出碴，提高架可在水平向左右旋转为减少提高过程中，钢丝绳扭转产生的旋转、晃动，采用不旋转钢丝绳不旋转钢丝绳还具有金属断面积和在卷筒上的支撑表面较大，拉断力高，耐磨及柔软性能、疲劳性能良好等特点提高设备由公司委托专业厂家生产加工提碴桶采用内径0.8m、高0.7m的钢制（3mm厚钢板制成）圆柱筒，每次装0.6m高，上面加盖并可用插销锁死，提碴桶设计插销自锁可自翻自倒型提碴桶提高到孔口，转动提高设备，抽出插销即可自行倾倒出碴B.挖孔机械涉及：空压机、风镐、短柄铁锹、镐、锤、钎等C.水平运送工具涉及：双轮手推车。

D.混凝土浇筑机具涉及：混凝土搅拌机、插入式振动器、插钎、串筒、输送泵、泵车等F.防护材料涉及：安全带、安全帽、防护栏杆、盖板、警示灯等H.其他机具设备涉及：钢筋加工机具、支护模板、支撑、电焊机、爬梯；36V低压变压器、井内外照明设施；桩孔开挖深度超过10m时，另配鼓风机、输风管；有地下水应配潜水泵及胶皮软管等I.设备用电由外网接入，同时备用200KWA发电机一台5）施工人员准备每桩孔配备施工人员2人，一人负责桩孔内作业，一人在地面负责提高挖出料、倾斜，并保持与桩孔下人员联络，桩孔下有人，地面人员不得离开，必要时配备通信视频系统2.施工场地平整，场地硬化，搭设工棚，四周设立排水沟，安装搅拌机，修建材料库，出土路线畅通，安装好提高设备，合理堆放材料和机具，保证使其不增长孔壁压力以保证安全3.放样定位和设立水准点根据桥梁设计走向和地形、地貌设立桥梁水准控制网，加密水准点，并按施工图纸准确放线，拟定桩位中心线和桩径，并按照“换手制”认真进行复核根据工程控制网，投放出桩位中点，并在中点处打入短木桩，标出桩中心点，然后在桩周边埋设控制点，用于控制第一节段护壁的施工，待第一节混凝土护壁强度大于1.2Mpa后，拆除护壁模板，及时用红油漆在混凝土护壁四周涂“红三角”，即桩中心的十字控制点。

在土方开挖及护壁施工阶段，及时吊大线锤定中心线，用水平尺找圆周，随时用线锤吊孔桩中线用直尺检查和校正测量第一节护壁顶高程，作为控制桩深度的依据4.挖孔及支撑护壁1）开挖第一节桩孔土方：开挖桩孔应从上到下逐层进行，先挖中间部分的土方，然后扩及周边，有效地控制开挖孔的截面尺寸每节的高度应根据土质好坏、操作条件而定，一般以1.0m为宜 2）支护壁模板附加钢筋：为防止桩孔壁坍塌，保证安全施工，成孔应设立井圈，其种类有素混凝土和钢筋混凝土两种本项目采用现浇钢筋混凝土井圈，与土壁能紧密结合，稳定性和整体性能均佳，且受力均匀，优先选用当桩孔直径不大，深度较浅而土质又好，地下水位较低的情况下，也可以采用喷射混凝土护壁护壁的厚度应根据井圈材料、性能、刚度、稳定性、操作方便、构造简朴等规定，并按受力状况，以最下面一节所承受的土侧压力和地下水侧压力，通过计算来拟定 3）护壁模板采用拆上节、支下节反复周转使用模板之间用卡具、扣件连接固定，也可以在每节模板的上下端各设一道圆弧形的、用槽钢或角钢做成的内钢圈作为内侧支撑，防止内模因受涨力而变形不设水平支撑，以方便操作  第一节护壁以高出地坪最小200mm，便于挡土、挡水。

桩位轴线和高程均应标定在第一节护壁上口，护壁厚度取100～200mm4）浇筑第一节护壁混凝土：桩孔护壁混凝土每挖完一节以后应立即浇筑混凝土人工浇筑，人工捣实，护壁混凝土采用与桩身混凝土同样的配合比拌和，坍落度控制在100mm左右，保证孔壁的稳定性5）检查桩位（中心）轴线及标高：每节桩孔护壁做好以后，必须用十字线对中，吊线坠向井底投设，以半径尺杆检查孔壁的垂直平整度随之进行修整，井深必须以基准点为依据进行引测保证桩孔轴线位置、标高、截面尺寸满足设计规定6）架设提高设备：第一节桩孔成孔以后，即着手在桩孔上口架设垂直提高设备，规定搭设稳定、牢固地面运土用双轮手推车7）当桩孔深大于10m时，应向井下通风，加强空气对流必要时输送氧气，防止有毒气体的危害操作时上下人员轮换作业，桩孔上人员密切注视观测桩孔下人员的情况，互相响应，切实防止安全事故的发生8）本地下水量不大时，随挖随将泥水用吊桶运出地下渗水量较大时，吊桶已满足不了排水，先在桩孔底挖集水坑，用高扬程水泵沉入抽水，边降水边挖土，水泵的规格按渗水量拟定地下水位较高时，应先采用统一降水措施，再进行开挖9）桩孔口安装水平推移的活动安全盖板，当桩孔内有人挖土时，应掩好安全盖板，防止杂物掉下砸人。

无关人员不得靠近桩孔口边吊运土时，再打开安全盖板10）开挖吊运第二节桩孔土方（修边），从第二节开始，运用提高设备运土，桩孔内人员应戴好安全帽、拴好安全带吊桶离开孔口上方1.5m时，推动活动安全盖板，掩蔽孔口，防止卸土的土块、石块等杂物坠落孔内伤人吊桶在小推车内卸土后，再打开活动盖板，下放吊桶装土 11）浇筑第二节护壁混凝土：混凝土用串桶输送，人工浇筑，人工插捣密实混凝土可由实验拟定掺入早强剂，以加速混凝土的硬化检查桩位中心轴线及标高：以桩孔口定位线为依据，逐节校测12）逐层往下循环作业，将桩孔挖至设计深度，检查土质情况，桩底应支承在设计所规定的持力层上，做到孔底表白无松渣、泥、沉淀土，及时使用与桩同标号的混凝土封底 13）开挖扩底部份：当设计桩底为扩底时，挖扩底桩应先将扩底部位桩身的圆柱体挖好，再按扩底部位的尺寸、形状自上而下削土扩充满足设计图纸规定14）检查验收：成孔以后必须对桩身直径、扩头尺寸、孔底标高、桩位中线、井壁垂直、虚土厚度进行全面测定，对于无水干桩配备护壁混凝土养护供水管做好施工记录，办理隐蔽验罢手续，验收合格后方可进入吊放钢筋笼和桩身混凝土浇筑工作15）雨天不能进行人工挖桩孔的工作。

现场必须有排水措施，严防地面雨水流入桩孔内致使桩孔塌方冬季当温度低于0摄氏度以下浇筑混凝土时，应采用加热保温措施浇筑的入模温度温度应由冬季施工方案拟定，在桩顶未达成设计强度50﹪以前不得受冻当夏季气温高于30摄氏度时，应根据具体情况对混凝土采用缓凝措施5.1.2护壁施工操作要点1.现浇护壁混凝土的施工采用内撑式标准组合钢模，护壁混凝土现场拌合，混凝土装入提碴桶吊运，插入式振捣棒捣固，每节护壁混凝土分三层对称浇筑完毕，每层浇筑厚度300～350mm钢筋采用机械切割、弯制，加工成六块钢筋网片，用提碴卷扬机整体吊装入孔，在孔内将六块钢筋网片绑扎连成整体2.护壁采用现浇砼内齿式，模板分节的高度100cm，每节模板安装，严格校核中心位置及护壁厚度，用十字架对准轴线标记，在十字交叉中心悬吊垂球，复核模板位置，保证垂直度符合规定后，用木楔打入土中支撑模板，稳定位置，防止捣混凝土时模板发生位移；护壁混凝土模板由标准组合钢模板拼装而成，拆上节，支下节，自上而下循环周转使用3.安装护壁模板时，必须用控制点来校正模板位置，并设专人严格校核中心位置及孔壁厚度第一节护壁完毕后，重新定位孔中心，挖碴、支模、现浇护壁混凝土。

如此循环，一直挖至基底设计标高4.整个桩内护壁主筋上下连接，采用上节护壁主筋弯成“L”，下节护壁绑扎钢筋时，直接与该节护壁钢筋连接5.为防止护壁下坠，在地质不良、渗水较大、孔周摩阻系数较小的土层内增设径向锚杆支撑，锁住护壁6.为保持良好的井下作业环境，保证护壁不渗水、不漏水，对于渗水较大的土层，可在护壁混凝土中掺入防水剂，护壁接头间增设止水带7.施工过程中应具体探查地质情况，并据之灵活调整护壁高度。