[福建]客运专线特大桥人工挖孔桩作业指导书.doc

1 概述：本指导书对挖孔桩施工作了具体规定，以确保挖孔桩施工有章可循2 适用范围：FJ-2标段第二项目部xx特大桥挖孔桩施工作业3 总则：FJ-2标段第二项目部xx特大桥挖孔桩施工严格按照本办法施工4、目的明确桥梁桩基人工挖孔施工作业的工艺流程、操作要点、安全措施和相应的工艺标准，指导、规范桩基作业施工5、编制依据及地质描述5.1编制依据《施工图设计文件》5.2地质描述5.2.1工程地质条件（1）1粉质黏土（Qel+dl）：灰褐色，软塑，土质不均，粘塑性一般，σ0=500kpa1）1-1粉质黏土（Qel+dl）：灰褐色，硬塑，以黏粉粒为主，含少量植物根须，σ0=180kpa1）1-2Q粗圆砾土（Qel+dl）：褐色、浅灰色、流～软塑，土质不均，粘塑性一般，中密，饱和，σ0=500kpa1）2细沙（Qel+dl）：浅色、灰黄色，饱和，松散，σ0=150kpa1）3粉质黏土（Qel+dl）：灰白、灰黄色，饱和，稍密，粒径20-50mm占30%成分以石英、砂岩为主，其间填充约12%泥质，σ0=500kpa2）粉质黏土：黄褐色，硬塑，土质不均，粘塑性一般，σ0=180kpa3）1全风化（W4）：浅灰、紫褐，岩石矿物已全风化为黏土矿，岩芯似硬塑～坚硬粉质黏土状，手捏易碎，σ0=200kpa。

3）2强风化（W3）：灰黄，裂隙发育，岩体极破碎，岩芯呈碎块状，轻捏即碎，σ0=450kpa3）3弱风化（W2）：红褐、紫灰，细砂结构，厚层构造，泥质胶结，节理发育，多呈闭合状，岩芯多呈短柱状，节长5～15cm，σ0=700kpa （4）1全风化（W4）：，红褐、黄褐色岩石矿物已全风化为黏土矿，岩芯似硬塑～坚硬粉质黏土状，手捏易碎，σ0=250kpa4）2强风化（W3）：黄褐，灰白色，裂隙发育，岩体极破碎，岩芯呈碎块状，轻击即碎，σ0=450kpa5.2.2水文地质特征及评价孔隙潜水主要赋存于第四系卵石地层中，属孔隙承压水，水量丰富，基岩裂隙水主要分布于石英正长斑岩、砂岩及泥质粉砂岩裂隙水，属裂隙潜水，含水量较弱，地下水位埋深10.00-10.50m地下水主要受大气水补给对桥址区采集的地表和地下水进行分析，该局部地表水和地下水对砼有二氧化碳侵蚀，环境作用等级为H16、施工工艺及技术要求挖孔桩施工基本流程场地整平→放线、定桩位→挖第一节桩孔土方→支模浇灌第一节混凝土护壁→在护壁上第二次投测标高及桩位十字轴线→安装活动井盖、垂直运输架、起重电动葫芦或卷扬机、活底吊土桶、排水、通风、照明设施等→第二节桩身挖土→清理桩孔四壁、校核桩孔垂直度和直径→拆上节模板，支第二节模板，浇灌第二节混凝土护壁→重复第二节挖土、支模、浇灌混凝土护壁工序，循环作业直至设计深度→清理虚土检查尺寸和持力层→吊放钢筋笼就位→水下灌筑桩身混凝土6.1、场地平整平整场地、清除杂物、夯打密实。

桩位处地面应高出原地面50厘米左右，防止地表水流入孔内；在施工场地四周设置排水沟渠，将其引入当地的排水泄洪沟渠内，并经常清理，疏导场地外周边原有的沟渠，做到排水不积、不淤、不溢6.2、测量放样进行施工放样，按设计图纸定出孔位，经检查无误后，在技术人员的指导下由施工队埋设十字护桩，十字护桩必须用砂浆或混凝土进行加固保护，以备开挖过程中对桩位进行检验6.3、桩孔开挖采用从上到下逐层用镐、锹进行开挖，当桩净距小于2倍桩径且小于2．5 m时，必须用间隔开挖，遇坚硬土或大块孤石采用锤、钎破碎或采用预裂爆破，爆破产生的空气冲击波，气浪，震动等有可能对相邻已灌注桩孔或开挖施工中的桩孔产生破坏影响，为了避免对相邻桩孔的破坏影响，姑在桩孔开挖过程中，所有同一墩台施工桩孔开挖进尺必须依次施工，相邻桩孔进尺深度不得在一个水平面上，相邻孔深高差必须控制在大于1.0m当桩净距小于2倍桩径且小于2．5 m时，必须用间隔开挖挖土顺序为先挖中间后挖周边，按设计桩径加20厘米控制截面大小孔内挖出的土装入吊桶，采用自制提升设备将渣土垂直运输到地面，堆积到指定地点，防止污染环境注意挖孔过程中，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。

在开挖过程中每一节必须取留碴样，并且在地质变化段取样每次取样由主管工程师表明碴样所在深度，标高以及取样时间并依次按照深度存放6.4、护壁施工对岩层、较坚硬密实土层，不透水，开挖后短期不会坍孔的，可不设护壁，其它土质情况下，必须施作护壁，保持孔壁稳定，以策安全护壁拟采用现浇模注混凝土护壁，混凝土标号与桩身设计标号相同第一节混凝土护壁(原地面以下1米)径向厚度为15cm，宜高出地面30～50cm，使其成为井口围圈，以阻挡井上土石及其它物体滚入井下伤人，并且便于挡水和定位开挖土方采用分段开挖，每段高度取决于土壁的直立能力，一般为0．5～1．0 m，开挖直径为设计桩径加上两倍护壁厚度挖土顺序是自上而下、先中间、后孔边支撑护壁模板模板高度取决于开挖土方每段的高度，一般为1 m，由3—8块活动模板组合而成护壁厚度不宜小于100mm，一般取D/10   +  5cm(D为桩径)，且第一段井圈的护壁厚度应比以下各段增加100～150 mm，上下节护壁可用长为1 m左右Φ6一Φ8的钢筋进行拉结在模板顶放置操作平台平台可用角钢和钢板制成半圆形，两个合起来即为一个整圆，用来临时放置混凝土和浇筑混凝土用浇筑护壁混凝土。

护壁混凝土的强度等级不得低于桩身混凝土强度等级，应注意浇捣密 实根据土层渗水情况，可考虑使用速凝剂不得在桩孔水淹没模板的情况下浇护壁混凝土每节护壁均应在当日连续施工完毕上下节护壁搭接长度不小于50mm拆除模板继续下一段的施工一般在浇筑混凝土24 h之后便可拆模若发现护壁有蜂窝、孔洞、漏水现象时，应及时补强、堵塞，防止孔外水通过护壁流人桩孔内当护壁符合质量要求后，便可开挖下一段的土方，再支模浇筑护壁混凝土，如此循环该方法适用于各类土层，每挖掘0.8～1.0m深时，即立模灌注混凝土护壁平均厚度15cm两节护壁之间留20～35cm的空隙，以便混凝土的灌注施工平整场地井口开挖浇注井口砼安装提升架挖 孔移除挖孔设备制作提升井架浇注砼护壁桩位放样基底是否符合要求地质核查否是挖孔桩施工工艺框图下笼、灌砼 模板不需光滑平整，以利于与桩体混凝土的联结为了进一步提高柱身砼与护壁的粘结，也为了砼入模方便，护壁方式可采用喇叭错台状护壁护壁砼的施工，采取自制的钢模板钢模板面板的厚度不得小于3mm，浇注混凝土时拆上节，支下节，自上而下周转使用模板间用U形卡连接，上下设两道6～8号槽钢圈顶紧；钢圈由三半圆圈组成，用螺栓连接，不另设支撑，以便浇注混凝土和下节挖土操作。

6.5 安装钢筋笼钢筋笼在钢筋棚中加工制作后，用平板车拖到墩位处用25吨汽车吊吊装，钢筋笼全部一次成形，在钢筋笼四周加耳朵筋以确保有足够保护层，安装及运输时在钢筋笼上加设木撑确保钢筋笼不变形下钢筋笼时，应尽量保持竖直，以避免钢筋笼撞击孔壁钢筋笼放到正确位置后，应把钢筋笼固定在灌注平台上，以免发生浮笼现象6.6水下混凝土灌注灌注水下砼灌注采用直径250mm的钢导管，每节长2m，底节长4m，配以0.5m及1m调整管节，管节间用带有胶垫的法兰盘联结连接时连接螺栓的螺帽宜在上，试压压力宜为孔底静水压力的1.5倍导管内壁应光滑圆顺，连接应密实，使用前应先注水加压做密封检查，无漏水现象方可使用使用前导管自下而上编号，并每2m标注尺寸导管底应离孔底30～50cm混凝土坍落度采用18～22cm，细骨料为中砂，粗骨料为1～3cm碎石如果发现过大的碎石，必须清除每立方米混凝土水泥用量不得小于300公斤砼采用搅拌站集中拌合，用翻斗车运输，吊车配合灌筑水下砼一次连续灌注首批混凝土数量要经过计算，使其有一定的冲击能量，翻起孔底沉淀物，并能把导管下口埋入砼不小于1m深，但不大于3m堵导管混凝土的隔水栓预先用8号铁丝悬吊在混凝土漏斗下口，当混凝土量达到首批混凝土数量后，剪断铁丝，砼即下沉至孔底，排开泥浆，埋住导管口（也可采用提升合板法：合板采用5mm厚钢板制作，中部设吊环，铁板可折合，在导管上口预先铺3～4层塑料薄膜，合板压住塑料薄膜以钢丝绳吊于上方，然后向漏斗内注入混凝土，开始灌注时，迅速提升合板，塑料薄膜包裹混凝土排开导管内泥浆灌注至孔底）。

封底后，导管埋入砼中的深度始终控制在2～4m之间，随灌注随提升，防止断桩和短桩如果导管有堵寒情况出现，应采取上下串动导管，并用大锤振动管壁等措施，但导管埋深不得小于1.5 m在灌注过程中，应用测锤勤测孔内砼面高度并与理论计算高度作对比，以查明发现有否扩孔及缩孔现象并做好记录，每灌注两盘砼测一次砼面标高孔内砼面高度应高于桩设计标高1.0m以上，以保证凿除后桩顶砼强度砼灌注应连续进行，中途不得停顿砼采用电子秤自动计量，强制式搅拌，混凝土运输车，吊车配合灌注灌注结束，拔出导管时，在导管有2～3米埋深时，使导管自然下沉1米左右，以使混凝土密实，消除拔管时可能产生空心桩在施工过程中严格按施工规范及桥涵验标进行施工及检查和检验，确保每个桩符合设计要求，每次检查和检验均有记录，记录数据正确清楚在灌注过程中，从孔内溢流出的泥浆由泥浆槽流至泥浆坑内，泥浆经此沉淀后，清水流入当地排水沟渠内，沉碴由泥浆车运至指定弃土场做无害化处理6.7孔内无水混凝土灌注桩身混凝土的密实性，是保证混凝土达到设计强度的必要条件为保证桩身混凝土浇筑的密实性，浇筑桩身混凝土时，必须抽除积水，桩身棍凝土应一次连续浇筑完毕，不留施工缝。

孔内水量不大或无水时，为防止混凝土离析采用串筒下料及分层振捣浇筑的方法，其中的浇筑速度是关键，即力求在最短的时间内完成一个桩身混凝土浇筑，特别是在有地下压力水情况时，要求集中足够的混凝土短时间浇入，以便领先混凝土自身重量压住水流的渗入 对于深度大于10m的桩，可依靠混凝土自身的落差形成的冲击力及混凝土自身的重量的压力面使其密实，这部分混凝土即可不用振捣，经验证明，桩身混凝土能满足均匀性和密实性对于桩身上部混凝土浇筑要采取正常的施工方法，因为一般上部很少有地下水影响，浇筑速度不必很快，也不能采用自由下落的特殊施工方法6.8合理安排施工顺序 合理安排人工挖孔桩的施工顺序，对减少施工难度起到重要作用，在施工方案中要认真统筹，根据实际情况合理安排在可能的条件下，先施工比较浅的桩孔，后施工深一些的桩孔因为一般桩孔愈深，难度相对愈大，较浅的桩孔施工后，对上部土层的稳定起到加固作用，也减少了深孔施工时的压力在含水层或有动水压力的土层中施工，应先施工外围（或迎水部位）的桩孔，这部分桩孔混凝土护壁完成后，可保留少量桩孔先不浇筑桩身混凝土，而做为排水井，以方便其它孔位的施工保证了桩孔的施工速度和成孔质量。

7.人工挖孔注意事项7.1施工注意事项7.1.1地下水量不大时 可选用潜水泵抽水，边抽水边开挖，成孔后及时浇筑相应段的混凝土护壁，然后继续下一段的施工 7.1.2水量较大时 当用施工孔自身水泵抽水，也不易开挖时，应从施工顺序考虑，采取对周围桩孔同时抽水，以减少开挖孔内的涌水量，并采取交替循环施工的方法，组织安排合理，能达到很好的效果 7.1.3流砂 人工挖孔在开挖时，如遇细砂，粉砂层地质时，再加上地下水的作用，极易形成流砂，严重时会发生井漏，造成质量事故，因此要采取有效可靠的措施 7.1.4流砂情况较轻时 有效的方法是缩短这一循环的开挖深度，将正常。