地铁站带灌注桩人工挖孔桩专项施工方案.docx

2013
李彬
中国中铁
2013-6-1

20180828

成都地铁7号线工程6标

科华南路站
人工挖坑桩专项施工方案

项目总工：

项目经理：

中铁四局集团第一工程有限公司
成都地铁工程项目经理部二分部
二〇一三年六月一日

成都地铁7号线工程6标

科华南路站
人工挖孔桩专项施工方案

文件编号：
版 本 号：
修改状态：
发放编号：
编 制:
复 核：
审 核：
批 准：
有效状态：

中铁四局集团第一工程有限公司
成都地铁工程项目经理部二分部
二〇一三年六月一日
成都地铁
科华南路站人工挖孔桩专项

施

工

方

案

编制：

复核：

审核：

中铁四局集团第一工程有限公司
成都地铁工程项目经理部二分部
二〇一三年六月

成都地铁科华南路站人工挖孔桩专项施工方案
目 录
一、编写依据 4
1.1 编写原则 4
1.2 编写规范 4
1.3 施工图纸及图号 4
1.4 业主及公司文件 5
1.5 建设相关单位 5
二、工程概况 5
2.1 工程简介 5
2.2 设计概况 6
2.3 计划工期 7
2.4 主要技术标准 7
2.4.1自然条件 7
2.4.2施工条件 10
2.4.3设计标准 10
2.4.4主要工程数量 12
三、施工计划 12
3.1 施工任务划分 12
3.2 施工进度计划 12
3.2.1关键工序工期安排 13
3.2.2主要工程施工进度指标 13
3.3 工程材料计划 13
3.4 机械配置计划 13
3.5 人员组织 14
四、施工工艺技术 15
4.1 施工工序流程 15
4.2 人工挖孔桩施工技术 17
4.2.1施工工艺流程 17
4.2.2施工工序安排 27
4.2.3施工注意事项 27
五、施工安全保证措施 30
5.1 安全管理体系 30
5.1.1安全管理组织机构 30
5.1.2安全保证体系框图 31
5.2 安全管理制度 31
5.3 危险源辨识及保证措施 31
5.3.1危险源存在范围 31
5.3.2危险源辨识方法及途径 32
5.3.3重大危险源及其安全保证措施 32
5.4 通用安全措施 33
5.5 专项安全保证措施 33
5.6 应急预案 34
5.6.1应急预案领导机构及职责分工 35
5.6.2报告程序 37
5.6.3预案 37
5.6.4具体应急措施 38
六、其他技术组织措施 44
6.1 质量保证措施 44
6.1.1 质量目标 44
6.1.2 工程质量保证体系 45
6.1.3 质量保证措施 46
6.2 季节性保证措施 47
6.2.1 冬季施工技术措施 47
6.2.2 夏季施工技术措施 48
6.2.3 雨季施工技术措施 49
6.3 文明施工及环境保护措施 49
6.3.1文明施工及环水保目标 50
6.3.2文明施工及环水保体系 50
6.3.3文明施工及环水保措施 51
七、劳动力计划 55
八、人工挖孔混凝土护壁计算 56
九、附图及附表 57

中国中铁四局 第III页
一、编写依据
1.1 编写原则
1. 施工方案编制要突出本工程的特点、重点及施工难点；
2. 全面履行工程合同，满足该工程合同工期要求；
3. 满足各项安全技术指标的前提下，尽可能降低工程成本；
4. 充分发挥单位技术实力、施工机械设备配套能力及项目管理优势；
5. 以施工计划、施工工艺技术、关键工序的施工方法和各项保证措施作为施工方案编制的重点内容；
6. 本施工方案为人工挖孔桩施工总体施工方案，是编制分部分项工程作业指导书和技术交底的主要依据。
1.2 编写规范
1.《地下铁道工程施工及验收标准规范》GB50299-1999（2003年修订版）;
2.《混凝土结构工程施工质量验收规范（GB50204-2002）;
3.《施工现场临时用电安全技术规范》（JGJ46-2005）;
4.《钢筋焊接接头试验方法标准》（JGJ/T27－2001）;
5.《钢筋焊接及验收规程》（JGJ18--2003）;
6.《混凝土强度检验评定标准》（GBJ107－87）;
7.《建筑机械使用安全技术规程》（JGJ33-2001）;
8.《建设工程施工现场安全防护、场容卫生、环境保护及保卫消防标准》（DBJ01-83-2003）。
1.3 施工图纸及图号
1.《围护结构平面布置图：07116-C-JG-01-02》；
2.《第一道支撑平面布置图：07115-C-JG-01-03》；
3.《第二、三道支撑及倒撑平面布置图：07115-C-JG-01-04》；
4.《车站地质纵剖面图：07115-C-JG-01-08》；
5.《车站盖挖段主要施工步骤图：07116-C-FXGC-01-05》；
1.4 业主及公司文件
1. 中铁四程﹝2013﹞74号《中铁四局项目施工管控约束性条款》；
2. 中铁四局《施工技术管理办法》(中铁四技[2008]360)；
3. 关于发布局施工技术管理办法相关补充规定的通知（中铁四技[2012]140号）；
4. 附件《成都地铁BT项目施工现场临时设施标准化管理》；
5. 中铁四局一公司《一体化体系文件汇编》D版；
6. 中铁四局集团有限公司施工组织设计及方案管理实施细则；
7.《科华南路站实施性施工组织设计》。
1.5 建设相关单位
1. 建设单位：中国中铁股份有限公司；
2. 监理单位：北京铁研建设监理有限责公司；
3. 设计单位：中国中铁二院工程集团有限责任公司；
4. 施工单位：中铁四局集团有限公司；
5. 第三方监测单位：廊坊市中铁物探勘察有限公司；
6. 第三方检测单位：中铁西南科学研究院有限公司。
二、工程概况
2.1 工程简介
1.科华南站位于成都市高新区，科华南路与天仁北二街、金桂路交叉路口下方，沿天仁北二街、金桂路呈东西向布置。 车站为地下二层岛式站台车站。车站共设4个通道出入口，2组风道，1组冷却塔。
2.车站有效站台中心里程为YCK19+862.000，车站两端均为盾构过站，车站标准宽度21.1m，车站标准段（三跨段）基坑宽度为21.1m，外挂段（五跨段）基坑宽度为37.2m。
3.本站结构工法采用明挖法，过路口处局部采用盖挖法施工。根据线路条件、车站功能、周边环境等要求，车站采用明挖施工、现浇双层三跨（五跨）钢筋混凝土框架结构形式。主体结构顶板厚度为800mm，中板厚度为400mm，侧墙厚度为700mm，底板厚度为900mm，标准段（三跨）、外挂（五跨，明挖部分）中柱采用700×1000钢筋砼柱，外挂段（五跨，盖挖部分）中柱采用Φ700mm钢管柱。附属通道、风道主体结构均采用单层单跨（或双跨、三跨）矩形现浇钢筋混凝土框架结构。通道顶板厚：600mm，侧墙厚500mm，底板厚600mm，风道顶板厚：600mm，中隔墙厚300mm，底板厚700mm。根据空洞探查报告，车站及围护桩施工范围内无空洞。
2.2 设计概况
1.车站标准段（三跨段）基坑宽度为21.1m，外挂段（五跨段）基坑宽度为37.2m。车站周边道路交通繁忙，不宜采用土钉墙施工，支护结构推荐采用围护桩加内支撑。
2.外挂段部分宽度范围位于路口，为尽量缩短对交通的影响，采用盖挖顺作法施工，盖挖宽度为42.5m，施工时间为8个月。盖挖施工范围考虑了与“成都市中心城区缓堵保畅“两快两射两环”项目红星路改造工程”位置、工期关系，尽量减少对道路的影响。盖挖先施工永久性顶板、钢管柱后覆土，恢复地面交通，下部进行顺筑。钢管柱作为使用阶段立柱同时兼作施工阶段盖挖系统的竖向支承构件及内支撑系统的中支点。钢管柱下部采用Φ1600mm人工挖孔桩作为基础，共20根，桩长≥13m，且进入中风化岩层不小于1m，同时兼作抗拔桩。支护结构竖向设两道支撑，采用直径Φ609（t=16mm）的钢管支撑，水平间距为3.0m。
2.3 计划工期
根据《科华南路站实施性施工组织设计》，工期安排如下:
2013年7月1日至2013年11月10日人工挖坑桩施工。
2.4 主要技术标准
2.4.1自然条件
1.气候条件
成都市属亚热带湿润季风气候区。由于地理位置、地形和下垫面等地理条件的影响,又具有显著的垂直气候和复杂的局地小气候。平原丘陵区属四川盆地中亚热带湿润和半湿润气候区,气候温和、四季分明,无霜期长、雨水充沛、日照较少。山区属“盆周山地”凉湿气候区,其中海拔1300m以上的中低山气候冷凉,由夏短冬长到冬长无夏,热量不足雨水偏多,云雾常笼罩,终年阳光少，海拔3000m以上高山区,气候寒冷、无霜期长、光照多,属高山气候，形成了“春长温不高,夏短光照弱,秋凉雨绵绵,冬寒霜雪多”奇异的山区气候特点。
多年年平均气温为16.2℃，年最高气温为37.3℃，年极端最低气温为-5.9℃，最热月出现在7～8月，月平均气温为25.4和25.0℃，最冷月出现在1月，月平均气温为5.6℃；年总降水量为918.2mm，雨量主要集中在7～8月，月降雨量分别为225和229mm，降雨最少月份为12和1月，月降雨量分别为6mm左右，暴雨期普遍出现在5～9月，常年暴雨出现的始终期分别在6月底7月初和8月下旬。
2.地质条件
地质部分按照《成都市地铁7号线工程科华南路站初步勘察阶段岩土工程勘察报告（送审稿）》（中铁二院集团有限责任公司 2012年07月）取用。表述如下：
（1）土层特征
根据设计钻探资料及分层依据，结合本工程地质断面，划分岩土层。每个岩土层描述如下：
<1-2>杂填土（Q4ml）：呈黄、灰等杂色，结构疏松，潮湿，主要由粘性土、粉土及砂土卵石组成，表层多为混凝土，建筑弃土。厚薄不均，层厚约2.8～3.0m。
<3-3>粉土（Q3fgl+al）：灰黄色，潮湿，稍密，土体含铁、锰质氧化物斑点，局部夹粉、细砂条带或团块，埋深3.0~5.20m高程约为488.84～486.64m。
<3-4-1>粉细砂（Q3fgl+al）：灰黄色、黄色，潮湿～饱和，松散。矿物成份以长石、石英为主，次为云母片、岩屑及暗色细颗粒矿物，混少量粘性土。该层较连续分布于卵石层顶面，局部呈透镜体夹于卵石层中。该层层厚0～2.30m，顶层高程488.55～488.68m。
<3-5-2>中砂（Q3fgl+al）：灰黄色、青灰色，潮湿～饱和，中密，局部松散。矿物成份以长石、石英为主，次为云母片、岩屑及暗色细颗粒矿物，混少量粘性土。该层较连续分布于卵石层中，局部呈透镜体夹于卵石层中。该层层厚0.5～4.40m，顶层高程477.42～474.04m。
<3-8-3>卵石土（Q3fgl+al）：褐黄、黄色，密实，饱和。卵石成分主要为岩浆岩与变质岩类岩石。以亚圆形为主，少量圆形，分选性差，卵石含量60～70%，粒径以20～10mm为主，部分粒径大于150mm。充填物以砂为主，夹少量粘性土及砾石，含量约10～30%。场区成层分布，埋深约3.0～5.2m，层顶高程约487.2～486.25m。
<5-1-1>全风化泥岩（K2g）：紫红色，泥质结构，原岩基本被破坏，该层局部缺失，厚度变化大，层厚0.9～7.2m。
<5-1-2>强风化泥岩（K2g）：红褐、紫红色，泥质结构，岩质软，节理发育，岩芯多呈碎块状或饼状，岩芯碎块手可折断。根据室内试验：天然密度ρ=2.1～2.3g/cm3，天然极限抗压强度最小值为0.8MPa，最大值为4.8MPa。
<5-1-3>中等风化泥岩（K2g）：紫红色，岩质较硬，含少量砂质，风化裂隙较发育，裂隙面充填灰绿色黏土矿物，锤击声半哑～较脆。岩芯多呈短柱状，少量长柱状。根据室内试验：天然密度ρ=2.33～2.52g/cm3，天然极限抗压强度最小值为3.3MPa，最大值为16.9MPa。
（2）特殊性岩土
a人工填土：车站人工填土<1-2>主要为素填土，以黏土、卵石土和碎石土为主，部分充填建筑垃圾和生活垃圾，一般未经压实。厚度2.8～3.0m，连续分布于车站地表。对基坑开挖有一定影响。
b膨胀岩及风化岩：拟建车站地下伏白垩系上统灌口组（K2g）基岩为泥岩，属易风化岩，全风化呈硬塑～坚硬土状；强风化呈半岩半土、碎块状，软硬不均。具有遇水膨胀、软化、崩解，失水收缩、开裂的特点。泥岩顶板高程约469.22～461.38m。
3．水文地质
水的腐蚀性，根据《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）（2009年版），按Ⅰ类环境类型及A类地层渗透性考虑。经判定，地下水对混凝土结构具微腐蚀性；地下水对混凝土结构中的钢筋具微腐蚀性。
另据区域资料，灌口组泥岩含石膏、钙芒硝，岩石可能有SO42-腐蚀，下阶段应加强水质化验，核查地下水对砼、钢筋、钢结构可能的腐蚀性。建议进行该层的构筑物采用防腐措施。
2.4.2施工条件
科华南路站位于科华南路与金桂路十字交叉口，而且离成都火车南站较近，周边交通十分便利。但是科华南路是成都东城区进出城的主干道，车流量非常大，因此对工程施工影响也很大。调查经过科华南路的公交线路有：6路, 19路, 55路, 99路, 102路, 120路, 248路, 298路夜班, 806路, 809路。途经天仁北二街的公交线路有：19路, 99路, 248路, 298路夜班。
车站所在位置位于成都市2.5环与3环之间，施工材料主要从3环走科华南路运抵至工地。进场的钢筋材料存放在钢筋加工厂处的原材料堆放区，模板、钢支撑及钢围檩等材料存放在周转材料堆放区。
土方开挖施工时，车站东端出土由自卸车沿金桂路方向开往指定卸土地点，西端出土由自卸车沿天仁北二街方向开往指定卸土地点。根据成都市相关条文规定施工材料运输及出土运输要求在晚上9点之后至早晨6点。
夜间施工应杜绝人为噪声，空压机、切割机、电锯等高噪声设备应远离居民区，并采取降噪环保措施。其中明文规定土方回填、支模拆模、切割材料等超噪音工艺工序不得夜间施工，一般工程主体结构施工原则上不允许夜间施工（规范、设计或工艺上有特殊要求的除外）。
2.4.3设计标准
1. 主体构件及内部构件的设计使用年限为100年，安全等级为一级。地下结构的设计基准期为50年。临时结构构件作为永久构件的一部分时，在考虑刚度、强度折减的基础上，安全等级为一级。
2. 结构按7度抗震设防烈度（或针对地震安全性评价报告要求的抗震设防烈度）进行抗震验算，结构重要性类别为乙类，抗震等级为三级。
3. 地下结构构件允许出现裂缝，裂缝控制等级为三级。
4. 车站主体结构、出入口通道及机电设备集中部位防水等级为一级，结构不允许渗水，结构表面无湿渍；车站的风道、风井附属的结构防水等级为二级，结构不允许漏水，结构表面可有少量湿渍，总湿渍面积不应大于防水面积的2/1000，任意100m2防水面积上湿渍不超过3处，单个湿渍的最大面积不大于0.2m2。
5.质量控制标准如下表2-1所示。
表2-1 人工挖孔桩质量标准
项 目
允许偏差
检查方法
桩的中心位置
顺轴线方向±50mm，垂直轴线方向±30mm。
经纬仪、钢尺测量
孔径
不小于设计桩径
钢尺逐段检查
垂直度
＜0.5‰
吊垂法确立中心，钢尺量
孔深
比设计超深+300mm
钢尺量，设计鉴定
沉碴厚度
不大于方案规定
井内量测
钢筋笼
主筋间距±10mm
观察、尺量
箍筋间距±20mm
钢筋笼直径±10mm
钢筋笼长度±30mm
护壁形式、节次和护壁混凝土的强度、长度、厚度
符合方案要求
观察、尺量，取样作混凝土抗压强度试验
一次挖孔进尺
符合方案要求
尺量
施工安全防护及孔内通风
符合方案、规范及文件要求
观察

2.4.4主要工程数量
人工挖孔桩工程主要工程数量如下表2-1所示。
表2-2 主要工程数量表
序号
项目
单位
数量
备注
1
人工挖孔桩混凝土
立方米
562.7
20根
2
人工挖孔桩钢筋
吨
41.3
20根　
三、施工计划
3.1 施工任务划分
根据人工挖孔桩施工内容划分4个主要施工作业队，每个作业队下再划分若干个专业队伍，施工任务划分及安排见下表3-1所示。
表3-1 施工任务划分及安排表
序号
作业队名称
主要工作内容
备注
1
土方开挖、运土队伍施工作业队
土方开挖及土方外运施工
4个挖孔队同时跳开进行
2
护壁钢筋加工、立模、砼浇筑队伍
护壁立模及护臂砼浇筑

3
桩基钢筋加工、安装队伍
钢筋加工焊接及安装

4
砼浇筑施工队伍
砼浇筑施工

3.2 施工进度计划
3.2.1关键工序工期安排
2013年7月1日至2013年9月10日人工挖孔桩施工。
3.2.2主要工程施工进度指标
人工挖孔桩施工：共4个挖孔队伍同时进行，每个队伍平均每天开挖天1米。
3.3 工程材料计划
根据施工图纸及施工进度制定用料计划，对钢材、混凝土等需求量大及新材料、紧缺材料提前备料。根据施工合同，主要施工物资材料均为甲方供料。针对自购材料，物资部门负责对当地物资市场及物资资源进行全面调查，在充分调查的基础上，适合招标采购的物资组织招标采购，选择有较强供应能力且所供物资质量符合施工设计要求的供应商进行物资供应。主要施工材料配备计划如下表3-2所示
表3-2 主要物资材料配备计划表
材料名称
规格
单位
数量
备注
桩基钢筋
Φ12
t
7.8

桩基钢筋
Φ20
t
1.5

桩基钢筋
Φ28
t
41.3

桩基砼
C35
m³
562.7

护壁钢筋
Φ8
t
4.7

护壁砼砼
C25
m³
274

3.4 机械配置计划
各施工机械设备进场计划根据工程施工进展需要确定，分阶段组织进场。施工过程中，由项目经理部统一调度，合理调配，减少窝工和浪费。本工程使用摇头式升降机2台，起吊重量0.25t，起重高度30m；鼓风机2个以及塑料送风带50米。数量依据现场施工情况会有所调整。新进场的机械设备必须经监理工程师验收合格后方可使用。具体机械设备配备计划见下表3-3所示。
表3-3 主要施工机械设备表
序号
设备名称
单位
数量
规格
性能
备注
1
摇头式升降机
台
4
起吊重量0.25t
良好

2
电焊机
台
2
BX300
良好

3
汽车吊
台
2
25t
良好

4
铲车
台
1
Z50
良好

5
钢筋调直机
台
2
成品
良好

6
钢筋切断机
台
2
成品
良好

7
钢筋弯曲机
台
1
成品
良好

8
运输车
台
5
20t
良好

9
鼓风机
台
2
成品
良好

10
塑料送风带
M
100
成品
良好

11
水泵
台
5
成品
良好
备用1台
12
绝缘手套
双
16
成品
良好

13
照明设备
套
1
成品
良好

14
防毒面具
个
16
成品
良好

3.5 人员组织
人员数量会根据现场施工情况有所调整，人员组织情况如下表3-4所示。
表3-4 主要人员组织表
工种
人数
土方开挖、外运施工
16
护壁钢筋绑扎、立模、砼浇筑
8
桩基钢筋加工焊接、安装
8
桩基砼浇筑
8
测量员
3
专职安全员
2
技术员
2
四、施工工艺技术
4.1 施工工序流程
人工挖孔桩总体施工工序流程如下图4-1所示。

图4-1 人工挖孔桩总体施工工序流程图

中国中铁四局 第59页
4.2 人工挖孔桩施工技术
4.2.1施工工艺流程
1.施工准备
施工前根据场地平面清除位于桩位区域地表杂物、地下杂物等，整个清障工作宜一次完成。
2.测量放样
根据设计所提供的控制点，采用全站仪现场布置控制网并复核。依据桩基中心轴线坐标值，用坐标法放样桩基中心线、桩基中心点等，并打入标桩，中心线的放样误差控制在2cm范围内，并设置十字形控制桩，便于校核，桩上标明桩号。
3.泥浆制备
（1）泥渣存放区和泥浆池的设置
为了施工场地的需要，需进行泥浆池的合理规划。人工挖孔排出的泥浆，需要设置专门的存放区；由于人工挖孔桩水下灌注的需要，需制作一定数量的泥浆，所以施工场地在人工挖孔桩施工区域设置储浆池三个，泥浆池长3.0m，宽3.0m，深度1.5m。施工场地设置泥浆泵，负责现场泥浆泵送。泥浆池应用砖砌筑，池壁和池底用水泥砂浆抹面。当该区域人工挖孔桩施工完成后，拆该区域内的泥浆池。泥浆池布置如图4-2所示，数字表示泥浆池编号。
图4-2 泥浆池平面布置图
（2）泥浆制备
在浇筑水下混凝土前应制作泥浆，泥浆制作主要材料：膨润土：以蒙脱石为主的粘土性矿物。粘土：塑性指数IP大于17，小于0.005mm的粘粒含量大于50％。为泥浆的主要材料。泥浆的性能指标如下表4-1所示。
表4-1 泥浆性能指标表
序号
检查项目
指标
备注
1
相对密度
1.1～1.15

2
黏度
18～20s

3
含砂率
6%

4
酸碱度
pH值为7～9

5
胶体率
95%

6
失水量
30mL／30min

4.人工挖孔桩施工
井口开挖后立马浇筑井口混凝土，架设提升机，挖孔方式为挖1跳1，为缩短工期，采用4个挖孔队同时进行挖孔作业，护壁厚度为10~15cm。护壁混凝土严格按照配比自拌，配比如下表4-2所示。
表4-2 护壁混凝土配合比
水泥（kg）
水（kg）
砂（kg）
石子（kg）
速凝剂（kg）
防冻剂（kg）
435
210
860
860
26.1
17.4
2.07 ： 1 ： 4.09 ： 4.09 ： 0.12 ： 0.08
现场水泥、砂、石子等原材料应覆盖堆放，水泥应使用木方垫起堆放，防止受潮影响使用。
（1）第一节桩孔施工
以桩孔中心为圆心、人工挖孔半径+护壁厚度为半径，用白灰撒出圆周开挖线。人工用锹、镐由上到下逐层开挖，如遇坚硬土层先用锤、钎破碎，挖土顺序为先中间后周边。本人工挖孔桩护壁采用C25钢筋混凝土，坍落度控制在80~100mm，确保孔壁的稳定性。采用人工浇筑，人工捣实，将高程及桩位轴线控制点引至第一节护壁顶面，以便随时检查孔深、孔位、垂直度人工挖孔桩允许偏差值如下表4-3所示。
表4-3 人工挖孔桩允许偏差
序 号
项 目
允许偏差（mm）
1
孔径
不小于设计孔径
2
孔深
摩擦桩
不小于设计孔深
柱桩
不小于设计孔深，并进入设计土层
3
孔位中心偏心
群桩
≤100
4
倾斜度
≤1%孔深
5
浇筑混凝土前桩底沉渣厚度
摩擦桩
≤50mm
柱桩
≤30mm
护壁中心与桩孔中心的偏差不得大于20mm。本人工挖孔桩每节护壁长度为1m，桩内堆土高度不得大于50cm。上壁厚为200mm厚钢筋混凝土，下护壁厚度为150mm，护壁最小厚度不得小于150mm，遇沙层，每节护壁的高度调整为0.5m，如下图4-3、4-4所示。
说明：a、图中尺寸单位为mm。
b、护壁厚度不得小于15mm。

图 4-3 桩顶护筒大样图

图4-4 护壁配筋大样图
人工挖孔桩设置井圈，为现浇钢筋混凝土结构，由于桩间距较小，围护桩的井圈一起浇筑成一整体。上下节混凝土护壁竖直方向及水平方向搭接长度均为100mm。竖直方向主筋采用φ8钢筋，沿圆周布置间距为300mm，竖直方向钢筋搭接长度为100mm；水平环形箍筋采用φ8钢筋，上下间距为250mm。
护壁模板采用拆上节、支下节重复周转使用。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。
第一节护壁高出地坪300mm，便于挡土、挡水。护壁厚度不小于200mm。每挖完一节以后立即绑扎钢筋并浇筑桩孔护壁混凝土。
（2）第二节桩孔施工
第二节桩孔开挖开始使用垂直运输设备，挖孔人员必须戴好安全帽，以防土块、石块等杂物坠落伤人。用拴桩孔点交叉拉线吊线锤控制孔中心，用尺竿检查桩孔直径及井壁圆弧度，用第一节护壁顶面高程控制点检测孔深。
第二节桩孔土方开挖完成后，立即进行钢筋绑扎，每根箍筋预制成小于井口直径的钢筋圈运至井下后，撑开进行绑扎，之后支模浇筑护壁混凝土，护壁厚度不能小于150mm，人工使用钢筋棍将护壁混凝土插捣密实。护壁混凝土为现场拌制，应保证随卸料随输送随插捣。
循环作业至设计深度，人工挖孔最后两节护壁在护壁混凝土浇筑前，朝基坑外方向，向土中插入φ8长30cm的钢筋棍9根（3列3行），钢筋棍间距为300mm。
（3）垂直运输设备安装
垂直运输设备包括钢质三脚架、电动辘轳、滑轮组、钢丝绳、吊桶等，必须安装稳定、牢固，并使吊桶中心线与孔中心线重合，垂直运输设备必须安装限位制动器及防脱钩、防倒转装置。
（4）通风照明
挖孔至一定深度后，应设置孔内照明系统。孔内照明使用36V安全矿灯，所用电线、电缆具有足够的强度和绝缘性能。
在孔内设置通风管，根据孔深、不同的地层等情况进行通风。每次施工前后应向孔内送风，通风时间不低于15分钟，且待排出有毒气体后，施工人员方可进行孔内作业；当孔深超过5m时，使用鼓风机向井下送风；每次下孔前，必须使用专用探测仪器对孔内气体进行检查，发现有害气体含量超过允许值时，将有害气体清除至化学毒物最低允许浓度的卫生标准，并采用足够的安全卫生防范措施，设置专门设备向孔内通风换气（通风量不少于25L/S）等措施。
5.成孔检测
人工挖孔成孔因对孔深、孔径和垂直度进行检查，如发现与设计不符，应立即整改，直到合格为止。
6.钢筋笼加工及存放
钢筋笼的制作场地应选择在运输和就位都比较方便的场所，设置在现场内制作加工。钢筋笼采用现场加工制作，加工尺寸严格按设计图纸及规范要求进行控制。为保证在高压线附近进行钢筋笼吊装作业，将钢筋笼分2段进行制作，钢筋笼主筋采用机械连接（套筒挤压连接），钢筋进场后应按钢筋的不同型号、不同直径、不同长度分别进行堆放。为保证灌注桩的保护层厚度，采用焊接钢筋“耳朵”的方法。钢筋“耳朵”焊在骨架主筋外侧，间距2～4m。为确保钢筋笼刚度，起吊不变形，要求每隔2m增设加强筋。制做好的钢筋骨架必须放在平整、干燥的场地上。存放时，每个加强筋与地面接触处都垫上等高的方木，以免粘上泥土。成型骨架都要挂牌标识，避免吊装时出错。
（1）钢筋骨架绑扎顺序
①主筋调直，在调直平台上进行；
②骨架成形，在骨架成形架上安放架立筋，按等间距将主筋布置好，用电弧焊将主筋与架立筋固定；
③将骨架抬至外箍筋滚动焊接器上，按规定的间距缠绕箍筋，并用电弧焊将箍筋与主筋固定。
（2）主筋接长
可采用对焊、搭接焊、绑条焊，主筋对接在同一截面内的钢筋接头数不得多于主筋总数的50％，相邻两个接头间的距离不小于主筋直径的35倍，且不小于500mm，主筋、箍筋焊接长度单面焊为10d，双面焊为5d。
（3）钢筋笼保护层
为确保桩混凝土保护层厚度，应在主筋外侧设钢筋定位钢筋，同一断面上定位3处，按120°布置，沿桩长的间距为2m。
（4）人工挖孔桩钢筋骨架允许偏差如下表4-4所示。
表4-4 人工挖孔桩钢筋骨架允许偏差
序 号
项 目
允许偏差（mm）
1
钢筋骨架在承台底以下长度
±100
2
钢筋骨架直径
±20
3
主钢筋间距
±0.5d
4
加强筋间距
±20
5
箍筋间距或螺旋筋间距
±20
6
钢筋骨架垂直度
骨架长度1%
（5）钢筋笼的堆放
钢筋笼堆放应考虑安装顺序、钢筋笼变形和防止事故等因素，堆放不准超过二层。
7.钢筋笼吊放
起吊钢筋笼采用扁担起吊法，起吊点在钢筋笼上部箍筋与主筋连接处，吊点对称。钢筋笼设置3个起吊点，以保证钢筋笼在起吊时不变形。吊放钢筋笼入孔时，实行“一、二、三”的原则，即一人指挥、二人扶钢筋笼、三人搭结，施工时应对准孔位，保持垂直，轻放、慢放入孔，不得左右旋转。若遇阻碍应停止下放，查明原因进行处理。严禁高提猛落和强制下入。对于20m以下钢笼采用整根加工一次性吊装，20 m以上的钢筋笼分成二节加工，采用孔口焊接；钢筋在同一节内接头采用帮条焊连接，接头错开1000mm和35d（d为钢筋直径）的较大值。螺旋筋与主筋采用点焊，加劲筋与主筋采用点焊，加劲筋接头采用单面焊10d。放钢筋笼时，要求有技术人员在场，以控制钢筋笼的桩顶标高及钢筋笼上浮等问题。成型钢筋笼吊放、运输、安装，应采取防变形措施，不得在其运作中变形。按编号顺序，逐节垂直吊焊，上下节笼各主筋应对准校正，采用对称施焊，按设计图要求，在加强筋处对称焊接保护层定位钢板，按图纸补加螺旋筋，确认合格后，方可下入。钢筋笼安装入孔时，应保持垂直状态。避免碰撞孔壁，徐徐下入，若中途遇阻不得强行墩放(可适当转向起下)。如果仍无效果，则应起笼扫孔重新下入。钢筋笼按确认长度下入后，应保证笼顶在孔内居中，吊筋均匀受力，牢靠固定。分段吊装钢筋笼时先吊装第一段钢筋笼，待第一段钢筋笼就位后，将其固定，再吊装第二段钢筋笼与第一段钢筋笼进行拼接，并安装钢套筒，依对角顺序进行套筒挤压作业。吊装就位作业示意如下图4-4所示。

图 4-4吊装就位作业示意图

8.混凝土浇筑
桩混凝土设计强度等级为C35，水下浇筑桩的混凝土强度应高一等级进行配制，以保证达到设计强度。本工程选用商品砼，砼灌注采用导管水下灌注法。水下混凝土采用商品混凝土，混凝土按水下砼配置。
（1）灌注前准备工作
根据桩径、桩长和灌注量合理选择导管、起吊运输等机具设备的规格型号。导管吊入孔时，应将橡胶圈或胶皮垫安放周整、严密，确保密封良好。导管在桩孔内的位置应保持居中，防止跑管，撞坏钢筋笼并损坏导管。导管底部距孔底（孔底沉渣面）高度，以能放出隔水塞及首批砼为度，一般为300～500mm。导管全部入孔后，计算导管柱总长和导管底部位置，并再次测定孔底沉渣厚度，若超过规定，应再次清孔。将隔水塞或滑阀用8号铁丝悬挂在导管内水面上。
（2）施工顺序
滑阀（隔水塞）式导管法灌入水下砼的施工顺序：放钢筋笼→安设导管→使滑阀（或隔水塞）与导管内水面紧贴→灌注首批砼→连续不断灌注直至桩顶→拔出护筒
在灌首批砼之前最好先配制0.1～0.3m3水泥砂浆放入滑阀（隔水塞）以上的导管和漏斗中，然后再放入砼，确认初灌量备足后，即可剪断铁丝，借助砼重量排出导管内的水，使滑阀（隔水塞）留在孔底，灌入首批砼。首批灌注混凝土数量应能满足导管埋入混凝土中1.2m以上。
首批砼灌注正常后，应连续不断灌注砼，严禁途中停工。在灌注过程中，应经常用测锤探测砼面的上升高度，并适时提升、逐级拆卸导管，保持导管的合理埋深。探测次数一般不宜少于所适用的导管节数，并应在每次起升导管前，探测一次管内外砼面高度。遇特别情况（局部严重超径、缩径、漏失层位和灌注量特别大时的桩孔等）应增加探测次数，同时观察返水情况，以正确分析和判定孔内的情况。
在水下灌注砼时，应根据实际情况严格控制导管的最小埋深，以保证桩身砼的连续均匀，不使其可能裹入砼上面的浮浆皮和土块等，防止出现断桩现象。对导管的最大埋深，则以能使管内砼顺畅流初出，便于导管起升和减少灌注提管、拆管的辅助作业时间来确定。最大埋深不宜超过最下端一节导管的长度。灌注接近桩顶部位时，为确保桩顶砼质量，漏斗及导管的高度应严格有关规定执行。
砼灌注的上升速度不得小于2m/h。灌注时间必须控制在埋入导管中的砼不丧失流动性时间。必要时可掺入适量缓凝剂。
桩顶的灌注标高按照设计要求，且应高于设计标高1.0m以上，以便清除桩顶部的浮浆渣层。桩顶灌注完毕后，应即探测桩顶面的实际标高，长用带有标尺的钢杆和装有可开闭的活门钢盒组成的取样器探测取样，判断桩顶的砼面。
首批混凝土灌注量应保证导管底口埋入混凝土中不小于1.0m，灌注过程中混凝土面应高于导管下口2.0m，每次拆除导管前其下端被埋入深度不大于6.0m。灌注必须连续，防止断桩。随孔内混凝土的上升，需逐节快速拆除导管，时间不宜超过15min。
在灌注过程中，当导管内混凝土不满，含有空气时，后续的混凝土应徐徐灌入漏斗和导管，不得将混凝土整斗从上而下倾入管内。混凝土上层存在一层浮浆需要凿除，为此桩身混凝土需超浇0.5～1m，达到强度后，将设计桩顶标高以上部分用风镐凿除。
4.2.2施工工序安排
人工挖孔桩施工时为不对相邻桩位造成扰动，挖孔采用跳槽施工方法进行，其具体施工方法如下图4-5所示。

图4-5 跳槽法挖孔施工示意图
4.2.3施工注意事项
1.防止坍孔
根据地勘报告及现场情况，本场区桩孔长范围内无岩层，不必考虑爆破方案。挖孔过程中如遇大漂卵石，可先用风镐打碎，然后清除。
挖孔过程中如遇局部滞水，可在孔中心处挖一集水坑，并在护壁内布设导管，先将水导入孔内，然后用水泵抽走。如遇涌水涌沙现象，首先使用速凝水泥制浆固化表面，然后缓慢开挖，并将护壁高度减至50cm。如开挖时遇到探头石，视具体情况采用破除或整体挖出的方式进行处理：如果探头石探头部分较小或石块粒径大于桩径时，则将石块破碎至人工挖孔护壁尺寸线以外，在浇筑护壁混凝土时用混凝土将护壁后的空洞填实；如果探头石探头部分较大且石块粒径小于桩径时，可将石块整体挖出并吊运出井，对挖出石块后留下的空洞，采用护壁混凝土填实。
护壁混凝土采用自拌混凝土。为加快护壁混凝土早期强度增长速度，可在混凝土中掺入适量早强剂。每节护壁均应在当日连续施工完毕。护壁上出现蜂窝现象时应及时补强，以防孔外水通过护壁渗入孔内。同一平面上护壁直径的极差不得大于50mm。
护壁模板应在混凝土浇筑24小时后且强度达到10MPa后方可拆除，模板拆除后如发现护壁有蜂窝现象时，应及时补强以防造成事故。并做好人工挖孔桩施工过程的质量、安全记录。井上井下采用对讲机随时进行联络。
2.防止挖孔偏斜
为防止挖孔偏斜，在井口采用吊锤方式将桩中心点引至下方，以便及时校对桩中心。
3.流沙处理
砖沉筒法采用孔内先砌后沉桶开挖、后浇钢筋混凝土护壁的方法，用砖沉桶代替钢筋混凝土沉桶，既经济又易于施工，同时还很好地解决了沉桶倾斜不下沉的问题。具体施工过程如下：
（1）桩孔挖深接近流砂层时，在上层土层1.5m高范围内把孔径逐步由d+240mm扩大至d+480mm， 浇好钢筋混凝土护壁。
（2）挖去流砂层60mm厚安装钢沉筒头，钢沉筒头内径为d，外径为d+240mm，在钢沉筒头内配3根直径8mm的环形钢筋并浇捣C30早强混凝土。
（3）钢沉筒头内混凝土终凝后，在其上用Mu7.5机砖，M7.5水泥砂浆砌115mm厚砖沉筒，筒高1200mm， 砖沉筒筒身外侧离护壁内侧15mm，砌砖沉筒留均匀的小孔隙。
（4）砖沉筒的砂浆终凝后，挖钢沉筒头内的流砂，并用水泵抽水，钢沉筒头和砖沉筒筒身能够平衡均匀下沉，边挖边沉，当下沉至上层混凝土护壁下口与砖沉筒筒顶接近时，钢沉筒头内流砂的开挖应暂时停下来，使钢沉筒头和砖沉