机械洛阳铲成孔人工凿岩、清底素混凝土灌注桩施工技术方案.doc

机械洛阳铲成孔人工风镐凿岩、清底混凝土灌注桩施工专项方案
一、编制依据
机械洛阳铲成孔人工风镐凿岩、清底混凝土灌注桩是一种应用于土质为粘土、粉质粘土等直立性较好，且地下水位低的土层，尤其适用于黄土地区地质；相对于机械成孔混凝土灌注桩来说具有成本低、操作简便、质量易控制、环保等优点，桩身垂直度及成孔质量易保障，全面掌握其施工技术，是确保工程质量的关键。
1、施工图设计图纸；
2、现场的水文及地质条件；
3、主斜井井口房、煤仓岩土工程勘察报告（山西省第三地质工程勘察院）；
4、我单位以往施工类似工程经验；
二、施工概况：
原煤缓冲仓、末煤仓复合基础处理为素混凝土桩基础，每个仓65根，共计130根，桩径为φ800mm，桩身平均深度约为8.50m（设计图纸，实际桩深以地质情况确定），桩身砼设计标号为C30。基槽-17.7m（±0.000m相对于绝对标高为1112.168m），基础处理：a、基槽顶回填500mm厚3:7灰土，b、桩顶（3:7灰土顶面）回填500mm厚天然级配砂石垫层。灰土回填后进行挖桩作业，根据地质勘察资料，场地为黄土状粉土，以往实践经验黄土层采用机械洛阳铲成孔人工风镐凿岩、清底混凝土灌注桩施工技术进行施工。
三、总体施工方案及要求
（一）机械洛阳铲成孔技术特点
1、采用特制的直径与桩径一致的简易机械洛阳铲成孔较人工直接挖孔取土及垂直运土作业避免了塌方、流沙等安全隐患风险，保证了施工作业人员的安全；
2、采用机械洛阳铲成孔较钻机成孔节约了施工成本，且不受地形条件限制，方便了施工。
3、采用机械洛阳铲成孔，提高了工作效率，能加快施工进度；
4、采用机械洛阳铲成孔，避免了环境污染。
（二）施工要求
1、为了出土方便外运，挖孔桩采用由南向北，西向东同时后退开挖的方法施工。
2、挖孔桩设出土、碎岩专用通道，出土、碎岩每日清理，避免孔口附近土堆积，同时必须注意避免影响其他桩孔作业，挖土、碎岩的堆放不应影响基坑开挖等后续工作的施工。
3、在原煤仓、末煤仓挖孔桩的西侧有高于桩顶的高陡边坡，边坡高度约19.0m，地质勘测报告显示基岩与覆盖层交接处储存有地下水，流量在10m3/日左右（每个仓加设50m扬程污水泵4台，50m扬程清水泵4台），24小时不间断降水（根据施工具体情况及时调整降水），为了施工安全，抵消孔桩的被动土压力，减少出现因侧压力过大而发生各种不良地质现象，每根桩采用100mm厚C25素混凝土护壁。在孔桩的西侧有高于护筒顶的高陡边坡，在该侧高陡边坡处设置安全网加密目网挡护，对孔桩进行防护，避免落石、坍塌等不良现象危及挖孔桩施工人员安全。
混凝土护壁施工示意图：

（三）技术原理成孔原理示意图（见图1）

桩位检验合格后，利用卷扬机提升洛阳铲（洛阳铲外径可根据设计桩制作出不同型号，有0.6～2.0m桩径可供选择，本工程桩径为800mm,100mm护壁，故选型1.0m），靠洛阳铲自重及下落加速度闭合抓土，卷扬机通过钢丝绳提升至地面卸土，依次循环成孔。达到岩石、清底部分时采用人工操作。清底时先挖桩身圆柱体再按清底尺寸从上到下削土修坡成形。该方案在施工中能够真实反映地质层的变化，为端头是否达到持力层提供直观可靠的依据，确保桩身完整。
四、具体施工方案（施工工艺流程及操作要点）
（一）工艺流程
准备工作→测量放样→测量定位埋设护桩→人工开挖孔口→洛阳铲安装定位→机械开挖到砂岩顶部→安装护壁模板→浇筑护壁及帽锁砼→人工风镐至中等风化岩层（设计要求）→浇筑砂岩护壁砼→清底松土、岩→成孔验收→浇筑桩身砼→等强→桩身检验。
1、施工准备
（1）500mm厚3:7灰土回填。
（2）测定桩孔准确位置，定桩位及高程：在场地三通一平的基础上，依据甲方给定定位桩坐标和煤仓桩基础平面图，测定桩位轴线方格控制网和高程基准点。根据桩位进行孔口定位。设置护桩并经常检查校核。
（3）基础及孔口四周挖设排水沟，作好排水系统，及时排除地表水及雨水；安装3.0吨卷扬机，提升洛阳铲点对准孔中心，然后进行开挖，布设条件不得影响施工的出土、碎岩道路。开挖后的孔视地质情况最少应比设计孔径大约30㎝。
（4）经常清理孔口周围危石、松土，作好安全防护设施，以保证孔内施工人员的安全。
（二）施工工艺操作要点
1、挖孔施工
（1）孔口定位预检合格后开机（洛阳铲）操作，利用卷扬机提升洛阳铲，闭合抓土，至地面卸土，依次循环成孔。
（2）岩层部分采用人工风镐凿岩，清底部分采用人工手工工具（铁锹）操作，先挖桩身基底，再按清底尺寸清到设计标高。清底时应挖除松散土和扰动土层;不能以超挖灌注砼来代替松散土。
（三）成孔验收
1、桩孔达到设计标高后，应进行孔底处理，必须做到平整，无松渣等软土层。嵌岩桩，嵌入岩层深度应符合设计要求。桩底是否挖到设计高程，孔深不小于设计深度;
2、清底土层沉淀厚度的尺寸检查要符合规范要求。
3、桩径垂直度符合规范要求。
（四） 桩位混凝土施工
1、桩底验收合格，应尽快浇筑桩基混凝土，验收合格几根立即浇筑几根。
2、桩身混凝土坍落度宜采用160～200mm,用泵送砼垂直灌入浇注，浇筑时应连续进行，利用上下提升导管（导管升入混凝土深度不小于0.5m，导管不离开混凝土，慢慢提升），混凝土通过导管自下向上浇筑，底部通过自重增强其密实性，桩顶以下5.0m范围内使用插入式振捣器进行振捣，以保证桩顶质量。
3、灌注混凝土
（1）、混凝土的一般要求孔挖到设计标高后，不得长时间暴露，应立即组织验孔，签证后即灌注砼，以免影响桩底承载力。
（2）、根据渗水量的大小决定采用水下灌注或在干灌注砼。当渗水量小于6㎜/分钟时，采用干灌注，否则应采用水下灌注。
4、在干灌注砼时，混凝土配合比采用水下混凝土配合比施工，桩顶以下5m砼用振动棒振捣密实，分层厚度在30cm～50cm。
①根据监理工程师认可的配合比拌制砼，在浇筑前需检查混凝土坍落度，严格按照要求控制坍落度。
②用50搅拌机现场搅拌砼，地泵运输已拌成的混凝土直接送至桩孔。
（2）使用干灌法灌注混凝土：除按一般砼灌注有关规定办理外，还应注意以下事项：干灌法灌注孔内砼时利用导管向桩孔内灌注，将已离析的混合物及水泥浮浆等清除干净。灌注混凝土过程中由施工技术人员值班。
5、桩顶超薄高度为0.5m～1.0m，以保证在剔除浮浆后，桩顶标高符合设计要求，充盈系数不小于1.05。桩身混凝土灌注至设计桩顶标高以上一般为0.5m时停止灌注，缓慢抽出导管。在灌注将近结束时，核对混凝土的灌入数量，以确定所测定混凝土的高度是否正确。砼灌注完成后应及时覆盖养护。每根桩现场取样制作3组试件。混凝土必须连续灌注。
6、凿除桩头时先用人工在设计处划出一条圆线，然后从上往下分小块凿除，离桩顶标高约10～20mm时，用细錾子小心剔出。
五、质量控制
1、检查：
一道工序完成后先进行自检，符合要求后报请项目部专职检查人员进行检查，专职检查人员检查合格后报请监理工程师检验并提交相应的“报验申请表”，经监理工程师检验符合设计及规范要求后予以签认。下一道工序的质检程序同上。上道工序施工完毕后未经监理工程师验收合格的，不得进行下一道工序施工。
在施工过程中自下而上按照“跟踪检查”、“复检”、“抽检”三个检测等级分别实施检测任务。严格内部“自检、互检、交接检”的“三检”制度的基础上，认真接受监理单位的监督，接受社会质量监督部门的监督，并自始至终密切配合，严格服从。
2、质量管理
本分部工程将坚持开展全员、全过程、全方位的质量管理，成立质量管理领导小组，以项目经理为组长，项目总工为副组长，各部门负责人和施工队长为组员，全面负责工程质量的实施和管理工作。各作业班组设专职质检员，切实做好以工作质量保工程质量，以分部分项工程质量来保整个工程的总体质量。项目经理部设专职质量检查工程师一人，配专职质检员一人，质量检查工程师直接对项目经理和总工程师负责，行使监督权、检查权和质量检查否决权。

质 量 保 证 体 系
项目经理
（娄福毅）

质检工程师
（李晋国）

质检员：李晋国
技术负责人：李刚

3、 质量标准
机械洛阳铲成孔人工清底混凝土灌注桩施工质量验收标准执行设计要求和国家标准《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202-2002及《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002。
4、 桩体允许偏差及检验方法见表2。
六、质量保证措施
1、认真执行施工图纸，掌握施工技术标准，分项、分部工程符合施工规范和验标要求，严格按照交底施工方案或作业指导书实施；
2、项目部设专职质检工程师一名，认真执行自检制度，建立质量监督检查系统，全面负责创优规划的具体实施，现场所有施工人员持证上岗；
3、组织措施：
1）推行全面质量管理，开展全员、全过程的质量管理活动，建全质量保证体系，并在体系的运行过程中不断完善。
2）重点部位和关键工序均设质量管理员。
3）实行逐级技术交底制度，加强质量教育，提高全体职工的质量意识。
4）做好生产班组的自检、互检和交接检以及专检工作，施工前对工程所采用的原材料进行严格检验，报请监理工程师审批后方可使用；施工中实行工序交接单制度，上道工序完成，经检验合格后方可进行下道工序的施工。
4、技术措施：
1）对桩位测量实行双控，即用全站仪定位放线后，再用钢尺校核是否满足设计及规范要求。
2）加强原材料的抽检试验，杜绝不合格材料进场。
3）确定合格的材料供应商，对所有原材在使用前按技术规范进行相关试验，并向监理部门报批，同意后方投入使用。
4）混凝土浇注前，应按规范对混凝土进行坍落度试验，不合格者不得浇注。浇注过程中分工明确，密切配合，统一指挥，做到快速、连续施工。
5）测量、试验全过程配合施工活动，及时反映所得数据以指导施工。
6）质量控制贯彻整个施工过程，应用各种质量管理图表，掌握动态信息，严密监控施工过程和质量。
七、安全体系
1、制订安全保证体系，建立安全组织机构、安全生产监控网络，明确安全防范重点，建立健全安全生产管理制度，落实安全生产责任制。
2、加强施工现场安全教育与培训，现场施工人员均应持证上岗。
3、认真执行安全检查制度，组织安全生产大检查，对施工现场发生的安全隐患事故定时、定人检查整改情况。
4、制订单项施工方案及其安全技术措施，向施工作业人员或管理人员进行交底。
5、井孔周边设置安全防护围棚，并作好防排水、泥石流沟渠，井孔周边禁止堆放材料、机具及余碴。
6、施工现场设置围挡，并设警示灯、警牌。桩孔内设置应急时使用的安全绳。
7、作业必须戴安全帽、拴安全绳。提取碴土的吊桶、吊钩、钢丝绳等机具，须经常检查。并确定好与井上人员的联系讯号。
8、按设计对桩孔进行护壁，根据围岩情况。
9、当基桩成孔后，需要人工清底时，深孔作业时(10m以上)，采取向孔内通风，供给氧气，防有害气体中毒。
10、经常清除孔桩周边的弃土、弃石，保持孔桩周边清洁，派专人观察周围坡体，一有险情，立即指挥人员撤到安全地带。
11、在挖孔中禁止孔口附近有载重车辆通行。
12、停止开挖时，孔口必须封盖，以防意外事故发生。
八、挖孔桩施工安全措施及应急预案
（一）、目的：
为了预防和控制潜在的人工挖孔桩施工中事故或紧急情况，做好有效的应急准备，迅速处理应急事件，最大限度地防止和减轻人工挖孔桩施工中常见事故，保证施工安全。特制定本应急预案。
（二）、应急领导小组：
组 长：娄福毅
副组长：崔永甫 葛凯涛 李刚
组 员：黄生良 周红 李以广 彭玉斌
专职安全员：黄生良
施工作业队负责人为现场指挥员，安全管理人员为副指挥员。
（三）、应急联络电话：
李刚：15835408079
（四）、挖孔桩施工安全措施：
1、 各施工作业队队长是第一安全负责人、应对其相应施工挖孔桩安全工作全面负责、安全责任要落实到每个作业人员。要对挖孔桩施工现场负责指挥、预防事故的发生。
2、必须加强对施工作业人员安全教育，对挖孔桩的管理制度、操作规程认真进行学习，提高全员安全意识。专人负责随时检查各种机械设备电器设备等专用工具是否齐全安全可靠
3、进入施工现场必须戴好安全帽，下孔时穿戴好劳保用品。
4、人工挖孔深度超过10米，人工清底前必须采取机械通风，下孔前先送风，经检查符合下孔条件时由现场安全负责人批准后方可作业。
5、挖孔桩作业时，一定要注意安全，桶内土石不准装出口面，倒土石时要离开孔口一定距离，防止倒土石时掉入孔内。
6、孔口上负责提升人员必须坚守岗位，提升到位时及时关门电源开关、预防提升超位。
7、挖孔桩孔口地面要平整，孔口不准堆积土渣及沉重机具，孔口围护要高出地面0.2-0.3米，预防孔口周围土、石、杂物滚入孔内。
8、电器设备线路必须绝缘良好，一机一闸并配备漏电保护器，预防水泵线路漏电。
9、挖孔桩现场周围要设警戒线，不准非施工车辆、人员进入施工现场。孔口周围应设护栏和孔盖，挖孔暂停时孔口防护孔盖必须盖好。
10、应设常备安全绳，夜间应悬挂警示灯。夜间不准人工下井挖孔桩作业。
11、孔口四周必须设置安全防护措施，防止孔口杂物掉入砸伤人员。根据土质情况，人员在孔底清孔时，孔壁全部加设砼护壁，以防孔壁塌方。
（六）、应急处理：
1、发生事故时，立即启动紧急预案，施工现场负责人要立即组织抢救伤员，同时报项目部负责人，项目部负责人接到报警后立即组织人员第一时间内赶到事故现场进行处理，根据事故现场事故情况及时报告驻地监理等有关部门。
2、在事故现场要及时采取有效措施控制事故扩大，先抢救伤员、将负伤人员及时送往医院紧急救护。
3、事故现场所有人员、车辆统一服从指挥，办公室、财务部坐做好后勤、物资、资金供应工作。
4、事故发生后，项目部作业队要按着“三不放过”的原则进行处理。（1.事故原因分析不清不放过。2.事故责任者和员工没有受到教育不放过。3.没有制定防范措施不放过）
5、事故发生后，隐瞒不报、谎报、故意迟延不报、故意破坏事故现场或以不正当理由、拒绝接受调查以及拒绝提供有关情况和资料，由有关部门按照国家有关规定，对有关单位负责人和直接责任人员给予处分，构成犯罪的由司法机关依法追究刑事责任。
九、文明施工措施
1、对下属班组签订文明施工、环境保护协议书，建立健全岗位责任制，把文明施工责任落到实处，提高全体施工人员文明施工自觉性与责任性。
2、建立健全管理组织机构，工地成立以项目经理为组长，各业务部、室和生产班组为成员的文明施工和环保管理组织机构。
3、加强教育宣传工作，提高全体职工的文明施工和环保意识。 施工人员须经过安全培训，合格后上岗。严格执行工地安全规定。采用机械洛阳铲成孔至设计深度后进行人工清底施工，在作业人员进入桩孔时需要对桩孔井壁进行检查，看是否有土体裂缝等不安全隐患，并设置通风设备和管道向桩孔内送风，保证作业人员的安全。桩孔内作业人员必须戴安全帽，系挂安全绳。
4、挂牌施工，标明工程项目名称、范围、开竣工期限、工地负责人，设立监督电话、接受社会监督。工地现场施工材料必须堆码整齐，施工现场各项管理制度、操作规程、工作标准、施工现场管理实施细则布告等用挂板或张贴墙上等形式展示清楚，各管理岗位责任人应挂牌上岗，实行目视管理。
5、各种材料、构件要分类、分型、分规格集中堆放整齐，并明确标语。施工内业资料齐全、整洁、数据可靠，办公室内按要求布置各类图表，及时反映现场状况及工程进度状况。
6、合理布置施工场地，合理定置各种施工设施。采用有效措施处理生产、生活废水不得超标排放，并确保施工现场无积水现象。在多雨季节应配备应急的抽水设备与突击人员。
7、创建美好环境。在工地现场和生活区设置足够的临时卫生设施，每天清扫处理。
十、环境保护措施
1、为了保证河道及耕植地环境不受破坏，工程施工中的建筑垃圾用汽车及时清除到垃圾场。
2、为保证环境保护的实施，工地特成立以项目经理为首的环保保护管理领导小组。
3、环保施工措施
⑴在施工中我们遵从地方政府规定，同时遵守国家各项环境保护措施。
⑵对于施工边界内的垃圾及时按合同规范要求进行了清理。
⑶对环境有影响的较为特殊的施工环节，我们做出了对环境保护的处理，如钻孔桩施工时，我们采取挖沉淀池的办法不让泥浆直接排放到河内。
⑷对于施工现场我们做到工完场清，保持现场清洁，及时清理容易对环境产生污染的废物等。
⑸尽量减少在夜间施工噪音大的机械。
4、美化施工场地
场地废料、土石方废方处理，应按设计要求按工程师指定地点处理，防止水土流失。保持排水通道畅通，工地干净卫生。施工中还应尽量减少周围绿化环境的影响和破坏。
5、消除施工污染
施工废水、生活污水不得污染水源、耕地、农田、灌溉渠道，可采用渗井或其它措施进行处理。钻孔泥浆应引到适当地点，尽量回收利用。工地垃圾及时运往指定地点深埋，清洗集料机具或含有沉淀油污的操作用水采用过滤的方法或沉淀池处理，使生态环境受损减到最低程度。
施工营地和施工现场的生活垃圾，应集中堆放。
工程完工后，及时进行现场彻底清理，并按设计要求采用植被覆盖或其它处理措。
6 施工设备配置见表1

表1 主要设备配置表
序号
名称
规格
单位
数量
1
交通焊机
BX-500
台
3
2
三角支架

套
2
3
机械洛阳铲
D=1000 mm
套
2
4
空压机
3m3
台
2
5
风镐

套
8
6
导管
D=250
m
30
7
振捣棒

台
4
8
通风机供氧设备

套
1
9
卷扬机

套
2
10
污水泵

台
4
11
清水泵

台
4

全站仪

台
1

水准仪

台
1

表2 桩质量允许偏差值及检验方法
项次
项目
允许偏（mm)
检验方法
1
桩位
50
尺量检验
2
桩径
不小于设计桩径
尺量检验，只大不小
3
垂直度允许偏 差
混凝土护壁
＜5
吊垂球检查
4
孔深
不小于设计规定
只深不浅，用重锤测
5
桩体质量检验

按桩基检测技术规范
十一、小结
本项目的施工对于类似工程的设计、施工将积累宝贵的经验，为推动同类建筑施工起到积极的促进作用，具有显著的社会效益。采用此技术进行地基处理施工，能够降低工程成本，节约工期，确保成桩的质量，具有积极的推广意义。
地基处理采用机械洛阳铲成孔人工凿岩、清底的混凝土灌注桩工艺，通过合理组织施工，能够工期提前，节约成本。
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