人工挖孔桩施工技术交底书.doc

中铁二十二局集团沪昆客专贵州段工程指挥部第三项目部
技 术 交 底 书
工程名称
桥梁工程
交底编号

部位名称
桩基础
工序名称
人工挖孔桩
施工单位
中铁二十二局集团沪昆客专贵州段工程指挥部第三项目部
交底内容：
人工挖孔桩基础施工
一、编制依据
1、《高速铁路桥涵工程施工技术指南》 铁建设[2010]241号
2、《高速铁路桥涵工程施工质量验收标准》 （TB10752-2010）
3、红果电（2011）003《关于上报办理桥梁钻孔桩变挖孔桩施工工艺变更资料的通知》
4、《铁路综合接地系统》（通号【2009】9301）(含修改)
5、 设计图说明
6、 作业指导书、类似工程施工经验
二、工程概况
依据红果电（2011）003《关于上报办理桥梁钻孔桩变挖孔桩施工工艺变更资料的通知》，项目管段内桥梁桩基直径1.25m以上，桩长20m以内，桩基岩溶不发育或弱发育，地下水位较低现场无施工用水，现场施工条件困难难以满足钻孔桩施工条件的桩基础，经项目部办理相关挖孔桩施工手续后，可以采用人工挖孔。
为确保人工挖孔桩基础施工顺利，同时规范现场作业，保证施工安全，人工挖孔桩基础施工时，严格按此技术交底组织施工。因现场地质条件存在较大差异，遇与此技术交底不符时，须与项目部及时取得联系，及时调整施工措施，安全、质量有保障后，方可进行人工挖孔桩施工。
现场技术人员须依据此交底，对每根桩基单独进行交底。
三、施工准备
施工前必须认真核对施工图和地质资料，包括桩位、桩长、水文地质条件等原设计情况，满足人工挖孔桩施工条件时，方可组织人工挖孔桩施工，并根据水文和地质条件选择相应的施工技术措施，分析研究地质情况对可能出现的流泥、溶洞及有害气体等情况，制定针对性的安全防护措施。组织足够的施工机械和人员进场，根据现有的技术条件合理安排施工，优化资源配置，正常推算施工计划。
1、平整场地，清除表面危石浮土，孔口四周挖排水沟，做好排水系统，安装提升设备，布置好出碴道路，准备空压机、送风机、抽水机等辅助机械设备。
2、测量班进行测量放样，并报测量监理工程师复测，点位准确后方可施工。
3、人工挖孔施工机具及材料准备：
提升机具包括：提升金属架、电动提升设备、吊桶、软梯。
挖孔机具包括：短柄铁锹、钎、风镐、电钻。
水平运输工具包括：手推车。
混凝土浇筑机具包括：ZN35型插入式振动器、漏斗、串筒。
孔内其他器材：照明防水防爆灯、送风机、风管、潜水泵及胶皮软管。
材料供应：施工用混凝土由混凝土集中拌合站供应，钢筋笼由钢筋加工场加工成节段，再用平板车运输至现场，钢筋笼拼装成整体一次吊装就位。
四、施工工艺
1、挖孔桩施工工艺流程详见下表
安装护壁模板
放样检测桩身截面净空
绑扎锁口护壁钢筋及支模

绑扎护壁钢筋
成孔及终孔确认
制作护壁钢筋笼及模板
拌制混凝土
施工准备
放样定位
挖第一节桩孔土方
浇筑锁口混凝土
测量放样
挖土桩土方开挖
安装防护照明起吊等设施
进入下道循环
灌注护壁混凝土
核对桩孔垂直度及直径
制作护壁钢筋
拌制护壁混凝土
吊放钢筋笼
灌注桩身混凝土
钢筋检测
制作钢筋笼
成桩检测

2、施工技术措施
挖桩施工孔壁应封闭成型，锁口和护壁采用钢筋混凝进行支护。
（1）人工将桩孔四周清理干净，引出桩位十字桩后，进行锁口和第一节桩孔的土方开挖。挖土次序为先挖中间部分后挖周边，允许尺寸误差+5cm。弃土装入吊桶垂直运输，吊至地面上后，用手推车运出。
（2）锁口圈是防止护壁塌落的重要保护措施，施工中不得扰动或松动其下方土层。锁口采用厚35cm厚的C25钢筋混凝土，高出原地面不少于30cm，钢筋采用双层Φ8mmHPB235 光圆钢筋，单层钢筋网间距20cm×20cm。
锁口圈初凝后，立即用钢钉将桩心十字控制桩引至锁口圈并用红漆加以标识并测量锁口顶标高。
（3）挖孔：孔口安放并固定好电动提升设备提升架，电动提升设备提升出碴。土方开挖采用短柄铁锹、钎、风镐等工具施工，岩石层采用浅眼松动小爆破，严格控制炮眼深度、密度和单次爆破用药量。
施工时，为确保安全，每天都要在挖孔前校核一次挖孔桩位置是否歪斜，移位，尤其在浇注护壁前要检查模板，脱模后再检查护壁。
挖孔过程中，随时利用锁口十字桩挂大线坠，用水平尺检验和校正桩孔桩径净空尺寸和垂直度。
开挖过程中应经常检查地质情况，及时记录岩层变化深度、并及时对地质取样与设计地质进行对照，绘制地质柱状图，倘若与设计资料不符时，应报现场监理工程师确认，并报项目部提请设计单位进行现场核对。
（4）出碴，从孔中取出的土石方须随出随运，暂不能运走的，应离孔口边1m外且堆高不超过0.5m。
（5）护壁：护壁采用C25钢筋砼，一般地质地段桩护壁采用厚20cm的C25混凝土，地质条件极差时护壁厚度须加厚至25cm，护壁钢筋采用单层Φ8mmHPB235 光圆钢筋网，钢筋间距25cm×25cm。每开挖成孔0.9～1.2米，立即施做护壁,护壁与护壁间重叠部分不小于10cm，且护壁混凝土必须用机械拌合。
（6）开挖中如地下水，渗水或涌水量较大时，可采取如下措施：
① 孔内渗水量不大时，可用铁皮桶盛水，卷扬机提升排水，渗水较大时，设潜水泵，将集水排出桩外。
②桩群施工时，可将附近一桩超前开挖，使附近地下水汇集于此桩孔内，用潜水泵抽排水，起降水井作用，将周围桩地下水位下降，在桩内排水时应注意桩内水质变化，防止地面下沉给其他设施带来危害。
③ 在护壁的相应部位设泄水孔，用以排除护壁外侧水压。
（7）开挖过程中，如出现护壁裂缝，应尽量减小护壁厚度减轻自重，在护壁内加配φ8@100mm竖向钢筋，上下节竖向钢筋要连接牢靠，裂缝一般可不做处理，但要加强施工监视、观测。
（8）挖孔到设计标高后，应立即进行验孔。清除孔底表层浮碴和表面松软物，嵌入岩层深度应符合设计要求，嵌岩深度不符合设计要求时，应报现场监理工程师确认，并报项目部提请设计单位进行现场核对。
（9）成孔后须先自检（用检孔器检查孔径、垂直度），按设计孔径尺寸制作一个5m长的简易钢筋笼作为检孔器，对挖孔桩的直径和垂直度进行检验，缓慢下放检孔器，至孔底后再缓慢吊起，往复2-3次，如孔规顺利升降，则挖孔桩几何尺寸符合规范要求。
挖孔桩挖孔允许偏差
序号
项 目
允许偏差（mm）
检验方法
1
孔位中心
50
测量检查
2
倾斜度
0.5%
（10）基础挖到设计孔底标高后，应立即进行对桩底地质进行钎探。采用手持式风枪钻机钻探至孔底以下6m范围，孔底周边布置3个钻探孔，以查明和验证孔底下部地质情况。待成孔检查完成、地质钎探无异常情况后填写合格的报验申请表和检验批报监理工程师验收。
五、钢筋笼制作与安装
1、桩基钢筋笼制作时采用滚焊机加工成节段，运输到场后拼装成整体并一次吊装就位。
2、钢筋骨架保护层的设置方法
钢筋笼主筋接头采用挤压套筒连接，受拉区的受力钢筋接头数量不宜超过50％，受压区钢筋受力较小部位，接头百分率可不受限制。根据待连接钢筋的实际情况，选择好套筒的型号、丝扣的方向，并及时调整因在下料、加工丝头、随机切断抽验检验而切短了的钢筋。加强箍筋与主筋连接全部采用焊接。钢筋笼的材料、加工、接头和安装，符合要求。钢筋骨架的保护层厚度需用与桩基混凝土同标号的圆形混凝土垫块，设置密度按竖向每隔2m设一道，每一道沿圆周布置4个。
3、钢筋笼骨架在运输过程中需考虑设置避免骨架变形的措施，当骨架长度在9米以内时可用两部平板车直接运输。当长度超过9米时，应在平板车上加托架。如用钢管焊成一个或几个托架用翻斗车牵引，可运输各种长度的钢筋笼，或用炮架车采用翻斗车牵引或人工推，也可运输一般长度的钢筋笼。
4、骨架的起吊和就位
钢筋笼吊装需满足一定的强度和刚度不致使骨架起吊时变形，对于长骨架，起吊前应在加强骨架内焊接三角支撑，以加强其刚度，用两点法起吊。骨架进入孔口后，应将其扶正徐徐下降，严禁摆动碰撞孔壁。当骨架下降到吊点附近的加强箍接近孔口，可用木棍或型钢（视骨架轻重而定）等穿过加强箍筋的下方，将骨架临时支承于孔口，将吊钩移到骨架上端，取出临时支承，将骨架徐徐下降，骨架降至设计标高为止。
骨架最上端定位，必须由测定的孔口标高来计算定位筋的长度，核对无误后再焊接定位。钢筋笼定位时必须使钢筋笼中心与桩位中心重合。
挖孔桩钢筋骨架允许偏差
序号
项 目
允许偏差（mm）
检验方法
1
钢筋骨架在承台底以下长度
±100
尺量检查
2
钢筋骨架直径
±20
3
主钢筋间距
±0.5

尺量检查不少于5处
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%
吊线尺量检查
六、混凝土浇筑
1、在灌注混凝土前应再次对孔底地质、孔径、孔深、孔型全部检查，并报监理工程师验收，经检验合格后方可灌注混凝土。
2、消除孔底积水的影响
浇筑前要抽干孔内积水，抽水的潜水泵要装设逆流阀，保证提出水泵时，不致使抽水管中残留水又流入桩孔内。
（1）为了减少地下水的积聚，任何一根挖孔桩封底时都要把邻近孔位的积水同时抽出。以减少邻孔的积水对工作孔的影响。
（2）如果地下水很多，而且挖孔桩较深，刚提起抽水泵，底部溢水就接近或超过20cm，这时用以上几种办法封底都会造成混凝土含水量太大，清理完孔底渣土后让水继续上升，等到孔中溢水基本上平静时，用导管伸入孔底，往导管里输送大于设计强度等级的水下混凝土，混凝土量超过底节护壁30cm以上，再慢慢撤除导管，由于水压力的作用，封底混凝土基本上密实，混凝土终凝后再抽水，由于封底混凝土已超过底节护壁，已经没有地下涌水，待水抽干，再对剩余的水进行处理。将表面混凝土（这部分混凝土中的水泥浆会逸散到水中）松散部分清除运到孔外，再继续下一道工序。
3、混凝土浇注
混凝土采用集中拌合，自动计量，罐车运输，串筒输送砼施工，插入式振捣器振捣。混凝土的浇筑入模温度不低于+5℃，也不高于+30℃，混凝土浇筑采用分层浇筑法，每层厚度应控制在40cm，振捣混凝土采用ZN60插入式振捣棒振捣，振捣应先外环后内环，快插慢拔，直至混凝土表面泛浆即停止振捣，否则采用经专业监理工程师批准的施工措施进行调整办理。
4、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，一般采用串连筒及分层振捣浇筑的施工方法，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。
5、在下层混凝土初凝或能重塑前浇筑完上层混凝土，混凝土分层浇筑，分层厚度控制在30～45cm。
6、振捣采用插入式振动器，振动器的振动深度一般不超过棒长度2/3～3/4倍，振动时要快插慢拔，不断上下移动振动棒，以便捣实均匀，减少混凝土表面气泡。振动棒插入下层混凝土中5～10cm，移动间距不超过40cm，与护壁保持5～10cm距离，对每一个振动部位，振动到该部位混凝土密实为止，即混凝土不再冒出气泡。
七、桩基隐伏岩溶探测
两河特大桥地处云贵高原侵蚀型中低山丘陵区，为构造溶蚀性地貌特征，桥址区属岩溶多发地区，为了避免将桩基础设置在未经处理的岩溶地基上，人工挖孔桩施工最可靠的方法就是加强对地质的勘探，本桥人工挖孔桩施工优先利用超前钻探的方法进一步查明基岩的地质情况。
（1）施工前准备：
空气压缩机、YT-28手持式风枪、6m长钻杆，主要用于开挖地质钻探。
（2）施工方法
岩溶地区的地质情况非常复杂，不仅岩面变化大，还存在溶洞、石牙、探头石等。如果钻探孔刚好落在石牙或探头石上，桩基底部就可能出现一部分悬空，严重影响桩基的承载能力。为避免这种情形的发生，确保整个桩基落在完整的基岩上，在人工挖孔桩施工时采用超前钻探法对桩孔部位进行隐伏岩溶复查和探测，施工方法如下：
①桩基础开孔后，应及时施作锁口、护壁，施作方法按照本交底4.2节内容进行。场地平整后安装空气压缩机设备及手持式风枪就位，在开孔底部周边进行钻探，孔底周边均布3个钻探孔，探孔外插角为5°，有效探测并查明底部岩溶发育或分布情况。
②挖孔过程中对于存在溶腔及溶槽串带发育的情况，应及时报请相关方进行现场办公，确定处理方案。
③人工挖孔至设计桩底标高时，应继续对孔底隐伏岩溶探测，采取5m长钻杆钻探至孔底5m范围,若遇到岩溶情况，应暂停施工并及时报请监理、业主、设计方进行现场办工确定合适的处理方案。
八、综合接地
挖孔桩浇筑施工前，按照《铁路综合接地系统》（通号【2009】9301）(含修改)相关要求进行设置综合接地体。
接地装置应通过结构物内预埋的接地端子与贯通地线可靠连接，接地端子应直接浇筑在混凝土结构内；桩基础接地应在每根桩中应设一根通长接地钢筋，桩中接地钢筋在承台中应环接，且桥墩中应设置二根接地钢筋，一端与承台中的环接钢筋相连，另一端与墩帽处的接地端子相连，桩中接地钢筋与承台内环接钢筋之间均采用“L”型焊接方式可靠连接。
桩中接地钢筋长度应与桩长一致，即接地钢筋比桩基钢筋长度长出10cm，桩中接地钢筋设置一根，优先利用桩基结构钢筋；为便于辨识，和以后桩中接地钢筋连接承台环向接地钢筋焊接时可起到可辨别作用，桩中接地钢筋周身应涂刷红油漆，对于桩长较长，需要焊接搭接时，搭接焊缝长度需满足：采用单面焊接，搭接焊缝长度不小于10d,即20cm，采用双面焊接，搭接焊缝长度不小于5d，即10cm；桩中接地钢筋与承台内环向接地钢筋采用“L”型焊接，焊缝长度应满足上述要求。
九、施工注意事项
1、人工挖孔桩施工过程中须对每地层段开挖出来的碴样及时收集，碴样采用专门碴样袋收装保存好，并及时拍照留存，按实际地质反映情况绘制地质柱状图。
2、人工孔桩施工应尽早施作锁口。一般土层应在第一节桩孔开挖后即施作锁口；人工挖孔桩一般不得在孔内放炮破石，若遇特殊情况，孔内实施爆破严格按照浅孔爆破原则，控制装药量和布眼，孔口应在开挖1m左右及时施做锁口，锁口、护壁直径比设计挖孔桩直径大20cm,以保证桩基直径，并预留有一定保护层厚度。
3、挖孔至设计高程时，必须按图纸说明现场检验嵌岩深度，嵌岩深度达不到要求时，须及时通知现场监理，并报项目部通知设计方进行现场核对，由设计方出示处理措施后再施工。
符合设计要求的，须及时通知现场监理，并报项目部通知设计方进行现场核对，同时及时进行清渣、验孔，不能及时浇筑的成孔桩基应用盖板进行封盖，避免基底长时间浸泡，承载力达不到设计要求。
4、开挖过程中，碰到特殊地质情况，比如溶洞揭示、断层影响带等地质情况与设计不符的情况时，严禁私自回填或作其他措施处理，须第一时间通知现场监理进行现场确认，并报项目部提请设计代表进行现场核对，由设计单位出具体施工方案后，方可按照要求进行施工。现场技术人员须做好相应的技术准备：现场拍摄附有尺寸的照片、描绘地质柱状图、描述溶洞、断层概况。
5、合理安排施工工序
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。
十、安全注意事项
1、现场管理人员应向施工人员仔细交待挖孔桩处的地质情况和地下水情况，提出可能出现的问题和应急处理措施（尤其是遇到溶洞时）。要有充分的思想准备和备有充足的应急措施所用的材料、机械。要制定安全措施，并要经常检查和落实。
2、孔下作业不得超过2人，作业时须戴安全帽。孔下作业人员和孔上人员要有联络信号。地面孔周围不得摆放铁锤、锄头、石头和铁棒等坠落伤人的物品。每工作1小时，井下人员和地面人员进行交换。
3、井下人员应注意观察孔壁变化情况。如发现塌落或护壁裂纹现象应及时采取支撑措施。如有险情，应及时以出联络信号，以便迅速撤离。并尽快采取有效措施排除险情。
4、地面人员应注意孔下以出的联络信号，反应灵敏快捷。经常检查支架、滑轮、绳索是否牢固。下吊时要挂牢，提上来的土石要倒干净，卸在孔口1m以外。
5、施工中抽水、照明、通风等所配电气设备应一机一闸一漏电保护器，供电线路要用三蕊橡皮线，电线要架空，不得拖拽在地上。并经常检查电线和漏电保护器是否完好。
6、从孔中抽水时排水口应距孔口5m以上，并保证施工现场排水畅通。
7、挖孔应随挖随浇筑护壁,人员离开施工现场，要把孔口盖好，必要时要设立明显警戒标志。
8、由于土层中可能有腐殖质物或邻域腐殖质物产生的气体逸散到孔中，因此，要预防孔内有害气体的侵害。施工人员和检查人员下孔前10min把孔盖打开，如有异常气味应暂时停工，排除有害气体后方可作业，情况特别严重时及时上报；对于孔底集中CO2气体，每次开挖前应先采用CO2浓度测定仪，测出孔内CO2气体浓度，并辅助进行鼓风处理稀释孔底CO2气体。
9、挖孔6～10m深，每天至少向孔内通风1次，超过10m每天至少通风2次，孔下作业人员如果感到呼吸不畅也要及时通风。
十一、此交底中未交到事宜，按客专有关规范和设计要求办理。
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