1人工挖孔桩专项施工方案固自公路Word文件下载.docx
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6孔30米T形简支梁桥,为改善行车条件,采用3孔一联的桥面连续;
全桥共计2联,共3道伸缩缝。
本桥平面位于直线(K7+403.560~K7+576.645)及缓和曲线(K7+576.645~K7+596.440)上,其立面位于纵坡由i=-1.6%(坡长340.00米)的单向坡上。
(2)根据现场实际调查,K7+500大桥具备人工挖孔条件的人工挖孔桩总共4根,设计桩端持力层为花岗岩。
桩顶地质较差部分卵石土,锁口采用C25钢筋混凝土进行护壁,主筋保护层厚50mm,孔桩护壁厚20cm;
设计桩芯砼强度等级为C30,护壁采用标号C20砼现浇。
锁口应高于原地面0.3m。
锁口中心与设计轴线偏差不得大于20mm。
锁口顶部壁厚25cm,底部壁厚20cm。
混凝土采用机械拌制或搅拌站运送。
锁口示意图(cm)
为防止桩孔壁坍方,确保安全施工,成孔应设置锁口井圈,并放附加钢筋,附加钢筋示意图如下所示:
支护壁模板附加钢筋
桩孔挖完一节后立即浇筑护壁混凝土,人工浇筑捣实,浇筑第一节护壁混凝土示意如下
混凝土护壁示意图(cm)
人工挖孔桩分布情况如下表所示
桩号
设计桩径(m)
设计桩长(m)
桩端持力层地质类型
1#-1
1.6
15
花岗层
1#-2
12
2#-1
14
2#-2
1.3工程特点
(1)本工程岩土地质结构复杂,砂砾石岩层深且杂乱,对桩基施工产生一定不良影响。
(2)设计持力层为花岗岩层,桩孔深度大,人工井下作业安全影响因素多,施工难度大。
二、编制依据
2.1编制说明
根据对设计图纸、地质勘察说明及对周边环境的调查,并对工程特点进行深入分析,结合考虑我公司的技术、装备、特长、管理水平,在总结以往同类工程施工经验的基础上,编写了本专项施工方案。
2.2编制依据
(1)“云南省交通规划设计研究院有限公司两阶段施工图设计”
(2)合同文件
(3)公路施工标准管理指南(桥梁)
2.3采用的技术标准、规范
(1)《公路桥涵施工技术规范》(JTG/TF50-2011);
(2)《公路工程质量检验评定标准》(JTGF80/1-2017);
(3)《公路桥涵地基与基础设计规范》JTGD63-2007;
(4)《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JJTGD62-2004;
(5)《施工现场临时用电安全技术规范》(JGJ46-2005);
(6)《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》;
(7)《中华人民共和国安全生产法》;
(8)《安全生产管理条例》。
三、施工计划
3.1进度计划
K7+500大桥人工挖孔桩计划开工日期2019年6月5日,计划完成日期2019年7月20日。
3.2材料准备计划
根据施工组织设计制定方案及施工预算提供资料,对施工中主材,应根据实际编制各项材料、设备、安全防护等计划表,计划采购、分批按时进场。
对各种材料入库保管、出库制定完善的管理办法,同时提前做好原材料检测工作。
3.3机械设备投入计划
根据施工组织设计提出的各类施工机械设备计划,提前向公司资产管理部门提出申请,按时进场。
主要机械设备见下表:
序号
机械名称
单位
型号
数量
功率
备注
1
吊车
台
QY25V532
3
25吨
中联重科
2
砼搅拌运输车
输送泵
HBT80C
165KW
三一拖泵
4
电焊机
BX1-500
500W
上海申工
5
潜水泵
1.5KW
6
卷扬机
7
插入式振动棒
ZX50
50棒
8
钢筋切断机
GQ50
4KW
9
数控钢筋弯曲机
3KW
10
钢筋调直机
18KW
11
电动鼓风机
EB08
150W
高压风管
m
50
13
气体检测仪
手推人力车
辆
钢模
套
16
氧气瓶
四、施工工艺
4.1施工工艺流程
人工挖孔桩施工工艺流程如下:
场地平整→放线、定桩位→施工锁口→架设支架、安装潜水泵、鼓风机、照明设备等→挖土→每下挖1.0m左右土层,进行桩孔周壁的清理、桩孔的直径和垂直度检查→绑扎护壁钢筋→支撑护壁模板→浇护壁砼→拆模后继续下挖、支模浇灌护壁砼→进入岩层一定深度后确定能否作为持力层→对桩孔直径、深度、垂直度、持力层进行全面验收→排除孔底积水→吊装钢筋笼→放入串筒、浇灌桩身砼上升至设计位置→继续浇灌砼至高出桩顶设计标高,高出长度必须保证凿除浮浆后大于设计深入承台的长度,采用水下混凝土灌注时应在1.0m以上。
4.2施工工艺说明
4.2.1桩位定线及锁口施工
(1)桩位放样。
布设施工测量控制网,经校核无误后,按照设计图纸测定桩位轴线方格控制网和高程基准点。
放样时以长300~500mm的木桩或铁钎打入地下标定桩孔的中心,出露高度50~80mm,中心偏差不得大于50mm。
(2)锁口施工。
为防止桩孔周围土石滚入孔内造成安全事故,也为了防止地表水流入桩孔,需在挖孔前浇筑筑井圈锁口,同时考虑在锁口外侧浇注一个绞盘(孔内出碴使用)的支承平台。
井圈锁口采用C30混凝土浇筑,并预埋插筋与第一圈护壁砼连接。
井圈壁厚不少于25cm,顶面高出施工基面30cm以上。
在第一节井圈的上口作桩位“十”字控制点,该井圈的中心线与设计轴线的偏差不得大于20mm。
4.2.2开挖
人工挖孔桩分节开挖,分节支护。
对于卵石土层开挖采用人工持铁锹、尖镐开挖;
风化层、中风化层岩质层,采用空压机破碎开挖;
硬质岩层采用松动爆破开挖;
(1)挖孔作业采用人工逐层开挖,由人工逐层用镐、锹进行,遇坚硬土层用锤、钎或风镐破碎,挖土次序为先挖中间部分后周边,允许误差为30mm。
(2)挖土一般情况下每层挖深1.0m左右,及时用钢模现浇砼护壁。
每天进尺为一节,当天挖的孔桩当天浇筑完护壁砼。
桩护壁上段坚向筋按设计要求(φ8@200)将钢筋伸入下段护壁内,伸入长度不小于设计要求的长度。
上下节护壁的搭接长度不得小于50mm。
(3)开挖通过地下水质土层时,缩短开挖进尺,随时观察土层变化情况,当深度达到6m时,应加强通风,保证人员施工安全。
有情况及时上报。
4.2.3垂直运输设置
本项工程挖孔所使用起重的工具有:
卷扬机、钢支架、钢丝绳、铁吊桶等。
为了避免在施工过程中发生高处坠落、倾覆等事故,特进行以下验算,确保安全。
根据作业队施工工作实际及吊桶承载力,吊桶出土的允许最大重量为80KG(含水份重量),采用规格为6×
19、直径为10mm的软钢丝绳作业。
某一规格的钢丝绳允许承受的最大拉力是有一定限度的,超过这个限度,钢丝绳就会被破坏或拉断,因此在工作中需对钢丝绳的受力进行计算。
钢丝绳的破断控力
钢丝绳的破断拉力可由相关表格查出,考虑钢丝绳捻制使每根钢丝受力不均匀,整根钢丝绳的破断拉力应按下式计算:
SP=ΨΣSi
式中SP——钢丝绳的破断拉力,kN;
ΣSi
——钢丝丝绳规格表中提供的钢丝破断拉力的总和,kN;
Ψ——钢丝捻制不均折减系数,对规格6×
19绳,Ψ=0.85。
但在工作现场,一般缺少图表资料,同时也不要求精确计算,此时可采用下式(仅为数据估算用,非规范公式)估算钢丝绳的破断拉力:
SP=500×
d2
式中SP——钢丝绳的破断拉力,N;
d——钢丝绳的直径,mm。
所以,SP=500×
10×
10=50000N
为了保证起重作业的安全,确保钢丝绳在使用过程中不断裂,一般钢丝绳应在破断拉力的基础上取一个安全系数。
根据相关标准要求,当钢丝绳用语起重作业时,安全系数取5—6之间。
所以SP现实=SP/(5—6)=10000—8333N
而实际工作中,钢丝绳起重的最大重量为800N远远小于钢丝绳的破段拉力,所以在实际操作中,不会发生断丝引发高处坠落事故。
卷扬机的抗倾覆力
为了保障挖孔桩施工中卷扬机不发生倾覆事故,在实际操作中我们采取用土包配重的方法保持卷扬机两端平衡。
在实际操作中,卷扬机通过定滑轮改变方向从桩孔中提升渣土。
根据现场实际情况及能量守恒原理,卷扬机的受力情况即为实际重量(80Kg)。
为了保障卷扬机在使用过程中不发生倾覆,根据实际情况取1.5的保障系数即,实际配重为
80×
1.5=120Kg。
所以,在实际操作中,只要配重120Kg(卷扬机自重忽略不计)卷扬机就不会发生倾覆事故。
4.2.4护壁施工
桩体每挖掘1米就必须要浇筑砼护壁,护壁砼标号采用C20。
护壁采用内齿式护壁,每节1米,模板为钢制,拼装紧密,支撑牢固不变形,护壁厚度为20cm。
上下护壁搭接5~10cm,以保证护壁的支撑强度。
模板底应于每节段开挖底土层顶靠紧密。
如地质情况不好或在全风化层及地下水位较多的强风化层,在护壁砼中加配光圆钢筋,配置规格为:
环向钢筋φ8,间距200mm;
纵向钢筋φ12,间距300mm;
上下护壁间连接钢筋采用φ8,间距400mm。
环向筋、纵向筋、连接筋间绑扎连接,纵向筋、连接筋两端弯钩。
渗水量不大的强风化层,采用素混凝土护壁;
中风化及弱风化岩层地层较好,可采用素混凝土护臂。
为加快挖孔桩施工进度,可在护壁砼中加入水泥用量1%~2%的早强剂,对地下水较多的地层,还可加入速凝剂。
每节挖土完毕后立即立模浇筑,浇筑采用吊桶运输,人工撮料入仓,钢钎捣实,混凝土坍落度控制在8~10cm范围内。
混凝土浇筑完毕24h后,或强度达到2.5Mpa时方可拆模,每节护壁均应在当日连续施工完毕。
拆模后发现护壁有蜂窝、露水现象时,应及时用高标号水泥砂浆进行修补。
每节护壁做好后,必须在孔口用“十”字线对中,然后由孔中心吊线检查该节护壁的内径和垂直度,如不满足要求随即进行修整,确保同一水平上的护壁任意直径的极差不得大于50mm。
4.2.5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。
孔深超过6m时应向井下送风,出风管口距操作人员应不大于2m。
挖孔时,应经常检查孔内有害气体浓度,当二氧化碳或其他有害气体浓度超过允许值或孔深超过l0m、腐殖质土层较厚时,应加强通风。
4.2.6土石方提升、浅眼爆破
桩孔开挖出的土石方等弃碴装入吊桶,用电动辊辘提升至地面,倒入手推车运到临时存碴场,采用自卸卡车集中统一运送走。
采用人工配合风镐开挖,当遇到硬岩强度增大,人工配合分镐无法满足开挖要求时,须采用钻爆法开挖,结合工程的实际情况,拟采用竖向掘进的光面爆破技术进行控制爆破。
炮眼孔径d=60mm,掏心眼深100cm;
周边眼深80cm,周边眼爆外插角5°
左右,炮泥堵塞长度Ls≥30cm。
装药量不得超过炮眼深度的1/3。
拟采用乳胶炸药和目前安全性能最好(杂散电流无影响)的塑料导爆管非毫秒雷管起爆。
起爆顺序先中心孔(二段)在掏心眼(二段)后周边眼(五段)。
整个起爆网络采用簇联(俗称“一把抓”)方式联接。
并用塑料导爆管、电雷管将起爆雷管引至地表,然后用一个8#引爆器在地表引爆孔内爆破采用电引爆。
爆破前,对炮眼附近的支撑采取防护措施,护壁混凝土强度未达到2.5MPa时,不得爆破作业无论是挖土还是岩石都要修整孔壁使上下垂直平顺。
4.2.7炮眼布置及钻爆参数
(1)φ1600mm人工挖孔桩
炮眼布置见下图:
爆破参数如下:
炮眼
孔深(cm)
单孔装药量(kg)
总装药量(kg)
炮眼数(个)
最大炸药单耗
(kg/m3)
中心孔
100
0.5
10.54
掏心眼
2.0
周边眼
800
0.67
8.04
4.2.8钢筋笼制作与安装
(一)钢筋笼制作
(1)技术人员应先进行图纸会审及技术交底,并做好交底记录;
(2)制作钢筋笼前,应先进行钢筋原材的验收、复验及焊接试验;
钢材表面有污垢、锈蚀时应清除;
主筋应调直;
在钢筋加工场加工成半成品;
(3)本标段桩基工程孔深较浅的钢筋笼整体制作,较深的分节制作,分节长度一般不大于12m。
钢筋笼纵向钢筋的接头采用机械套筒连接,钢筋笼加劲筋及箍筋与纵筋点焊焊接。
(二)钢筋笼安装
(1)钢筋笼的安装方法:
钢筋笼采用25T吊起吊分节连接安装。
为防止钢筋笼在运输及起吊时变形,可根据实际情况在加强箍筋设三角形支撑。
因每根桩基设计规定安装有4根(桩径大于1500mm的4根)声波测试管,待钢筋笼吊装至孔底后,配合安装单位将声波测试管按设计要求定位。
(2)下放钢筋笼时的注意事项
①下放钢筋笼前应进行检查验收,钢筋笼加工质量及尺寸不合要求不准入孔;
记录人员要根据桩号按设计要求选定钢筋笼,并做好记录;
起吊钢筋笼时应首先检查吊点的牢固程度及笼上的附属物;
②用吊车放入孔时轻放慢下,入孔后不得强行左右旋转,严禁高起猛落、碰撞和强压下放;
③为缩短下笼时间,应由3~4名落笼操作工人同时作业,保证钢筋笼平稳下放;
④钢筋笼入孔后应检查钢筋顶标高;
⑤钢筋笼应按设计图纸要求安放定位钢筋,以确保桩基混凝土保护层厚度。
4.2.8桩身混凝土灌注
(1)从孔底及附近孔壁渗入的地下水的上升速度较小(每分钟小于6mm)时,可认为是干桩,可采用在空气中灌注混凝土桩的办法。
除按一般混凝土灌注有关规定办理外,还应注意以下事项:
①浇筑前须再次清除孔底渣土,采用明浇法施工,由拌和站集中制料,砼罐车运输至孔边,为防止混凝土在下料时产生离析,混凝土通过料斗和串筒下料,串筒底距浇筑面不超过2m。
混凝土每上升50cm,即采用插入式振捣器下至孔底人工分层振捣密实,振捣上层混凝土时,振动棒应插入下层混凝土5~10cm。
若桩基地下水渗漏较大,明浇不能保证砼施工质量时,采用水下混凝土浇筑。
②孔内混凝土应尽可能一次连续灌注完毕,若施工接缝不可避免时,应按一般混凝土施工浇筑施工缝的规定办理。
并一律设置上下层的锚固钢筋。
锚固钢筋的截面积应根据施工缝位置验算。
无资料时可按桩截面积的1%配筋。
(2)当孔底深处的地下水上升速度较大时(每分钟上升速度超过6mm),应作为有水桩按导管法在水中灌注混凝土。
灌注混凝土前,孔内的水位应灌到与孔外自然地下水位同样高度,使孔内外水压平衡。
4.2.9挖孔桩终孔验收及成桩的质量检测
1、挖孔桩终孔验收
挖孔桩终孔验收包括两部分:
验岩样和验终孔。
包括以下步骤:
(1)当挖孔桩进入强风化或者弱风化岩层,设计有嵌岩深度的要求时,需要挖进过程中取好岩样,一般50cm一道岩样,待入岩时,通知监理单位及设计单位,现场进行桩基地质的确认。
(2)孔深挖至设计标高时,需要终孔,施工单位先要进行自检,自检确实达到设计规定的桩端持力岩层,桩型、桩径、桩位等符合要求,桩底松渣清理干净,必须做到平整,无松渣、污泥及沉淀等软层。
孔内水抽干净后,再及时通知监理工程师及设计单位,进行报检申请并同时钎探。
钎探过程如下:
a.测量人员先对钎探点进行定位,定位准确无误后进行风钻施工。
b.记录风钻每分钟的钻进深度或每米的钻进时间。
c.钎探深度5米,钻孔完成后,拔钻将孔盖住。
e.灌浆:
钻完的钻孔,经过相关人员检查孔深并记录无异常后,即可进行灌浆填孔。
f.整理记录:
将每分钟钻孔深度或每米的钻孔时间填入统一表格内,字迹要清楚,再经过打钎人员签字后统一归档。
2、成桩质量检测
人工挖孔在终孔后应对桩位、孔径、孔深等项目进行检查,成孔质量标准如下表所示:
成孔质量标准及检查表
项目
允许偏差
检查方法
桩的中心位置
群桩100,单排桩50mm
经纬仪、钢尺测量
孔径
不小于设计桩径
吊垂法确立中心,钢尺量
倾斜度
<0.5%
孔深
摩擦桩:
不小于设计;
支承桩:
比设计深度超深不小于0.05m
人工挖孔灌注桩质量标准
不小于设计
钢尺逐段检查
钢尺量,设计鉴定
钢筋骨架底面高程(mm)
±
水准仪测骨架顶面高程后反算:
每桩检查
混凝土强度(MPa)
在合格标准内
按附录D检查
桩位(mm)
群桩
全站仪或经纬仪:
排架桩允许
排架桩极值
3、钢筋制安质量检测
(1)所采用的钢筋力学性能应符合设计及有关施工规范的规定,其种类、钢号、规格等均应符合设计图纸的规定。
(2)所有钢材应有出厂合格证,并经现场监理见证取样送检合格后投入工程使用,钢材检验标准及检查方法见下表。
(3)钢筋笼制作必须按设计要求加工,钢筋笼的主筋间距、箍筋间距、直径、长度等应符合设计和规范要求。
制作允许偏差见下表。
钢材检验标准及检查方法表
性质
检验项目
检验标准
关键
材质
符合设计标准
检查质量检查资料
厂家或供货单位提供
规格
用游标卡尺或用尺量
一般
锈蚀情况
≤厚度负偏差的1/2
用游标卡尺或目测
钢筋笼制作允许偏差
项次
主筋间距
10mm
尺量:
每构件检查2个断面
箍筋间距或螺旋筋螺距
20mm
每构件检查5~10个间距
钢筋笼外径
按骨架总数30%抽查
0.5%
垂线法
4、桩身混凝土质量检查
(1)桩基础所需原材料进场后,应对水泥、砂、石进行检验合格后方能使用,水泥、砂、石检验标准见下表:
水泥检验标准及检查方法表
(允许偏差)
备注
品种
符合设计要求
查合格证,并现场取样作物理化学性能检测
查看厂家或供货单位提供化验资料。
标号
符合混凝土的配合比设计要求
出厂时间
三个月以内
查出厂日期
保管情况
无受潮变质
砂、石检验标准及检查方法表
检验标准(允许偏差)
石子强度
试验报告
石子规格、材质
符合规范要求
石子含泥量
≤2%
砂子规格、材质
砂子含泥量
≤5%
(2)砼配合比必须经试验确定后,报送监理工程师审批。
上料拌合时要严格按施工配合比计量过磅,控制好水灰比和砼的搅拌时间,确保混凝土的质量。
(3)桩身砼浇筑过程中,每桩在出料口现场取样3~4组,做抗压强度试验。
桩砼浇筑完毕后,应及时派专人用麻袋、草帘加以覆盖并浇清水进行养护。
五、施工安全保证措施
5.1安全目标
始终贯彻“安全第一,预防为主”为指导方针,以“以严治本,基础取胜”为指导思想,以创建安全标准工地为载体,落实安全生产责任制,强基达标,强化管理,使安全生产始终处于有序可控状态。
5.2安全生产组织机构及职责
成立以项目经理为组长的安全生产领导小组,建立安全保证组织机构;
负责施工过程中的安全工作。
(1)项目经理安全生产职责
1)对项目工程的安全生产负全面责任,严格执行国家、地方政府、行业主管部门的安全生产法令、法规、标准、规范以及公司的安全规章制度。
2)保证安全生产费用的有效使用。
3)组织制定各项安全管理规章制度,保证安全机构、人员和安全保证体系的健全。
4)组织安全检查,及时纠正违章,消除隐患,定期研究和分析施工生产中存在的安全问题,并加以落实解决。
5)遇有危及作业人员生命健康的紧急情况,要以人为本,及时组织撤离或采取有效措施,避免人员生命健康受损。
6)建立事故应急救援体系,发生事故后,要保护好现场,及时上报公司和工程所在地政府的有关部门,并要坚持“四不放过”原则进行处理。
(2)项目总工程师安全生产职责
1)贯彻执行有关安全生产和安全技术规程、规定,对本单位安全问题负技术责任。
2)负责编制安全管理规定和安全技术操作规程。
3)组织编制单位工程的施工组织设计、施工方案及安全生产应急预案,编制安全技术方案、施工现场临时用电方案和安全技术交底书,并负责组织向作业人员讲解安全技术要求,检查施工组织设计和施工方案的安全技术措施的执行情况。
4)对安全设施和设备出现的问题,从技术角度提出意见和改进建议。
5)参加安全生产检查,对施工中存在的事故隐患,从技术上提出责任认定和整改意见,并予以解决。
6)参与对一般事故的调查处理,从技术角度提出责任认定和整改意见,并组织有关善后工作的落实。
(3)项目安全生产副经理安全生产职责
1)对本项目工程的安全生产负直接领导责任,做到“管生产同时管安全”,在计划、布置、检查、总结评比生产工作的同时,把安全工作贯穿到整个环节中去,定期召开安全例会,定期参加安全检查,对因施工组织、安排不合理造成的事故负责。
2)
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