某人工挖孔桩施工方案

1、工程概况 XXX医院新建教学业务综合楼地下工程位于老城区，处于人民路与解放路之间，南靠韶山路。地下室2层，基坑最大开挖深度为15.8m。本工程桩基安全等级为一级；基础采用大口径人工挖孔桩基础，桩端支承于中风化泥质粉砂岩层，岩石端阻力特征值为3000Kpa。护壁桩约150根，工程桩设计共240根，总长约1440.0m，工程桩桩设计参数如下表：序号型号设计参数1ZS11根、长6m、900mm、顶标高43.07m。2ZS21根、长6m、900mm、顶标高37.07m。3ZS38根、长6m、1000mm、顶标高43.07m及 37.07m。4ZS48根、长6m、1100mm、顶标高43.07m及 37.07m。5ZS524根、长6m、1200mm、顶标高42.77m、40.8m及 39.87m。6ZS5B2根、长6m、1200mm、顶标高43.07m。7ZS64根、长6m、1300mm、顶标高42.77m、40.8m及 39.87m。8ZS75根、长6m、1400mm、顶标高43.07m、43.17m。9ZS7B8根、长6m、1400mm、顶标高43.07m、42.07m。10ZS86根、长6m、1500mm、顶标高43.07m、42.77m、41.37m、40.8m、39.87m。11ZS91根、长6m、异型1200+12001150、顶标高43.07m。12ZS101根、长6m、异型1200+12001460、顶标高43.07m。13ZSF170根、长6m、900mm、顶标高43.07m、42.07m、41.37m、37.07m。护壁：设计采用钢筋砼护壁，土层中每节长度为1.0m，当遇到不利土层、流砂或流泥区时每节高度小于0.5m。材料：桩芯混凝土强度等级为C30商品泵送砼，冠梁混凝土强度等级为C30商品砼，护壁砼强度为C20；桩纵向受力筋、加劲箍筋采用HRB400级钢筋，螺旋筋为HPB235级钢筋。桩身检测：本工程桩直径均大于800mm，拟采用钻孔抽芯法和低应变法检测。抽芯检测桩数不得少于总桩数的10%（不少于24根），低应变全数检查。桩底原位试验：拟采用静载荷试验，检验桩数不少于同等条件总桩数的1%，且不少于3根。检测方法应参照：建筑基桩检测技术规范。大直径嵌岩桩的承载力根据终孔时的桩端持力层岩性报告结合桩身质量检验报告核验。护壁桩只做低应变法检测。2、地质特性 根据钻探揭露，查明拟建场地分布的岩土层有：杂填土、粉质粘土、圆砾、残积粉质粘土、强风化泥质粉砂岩、中风化泥质粉砂岩和微风化泥质粉质砂岩等，按其工程特性及指标，共划分为7个工程地质层。现自上而下分述如下：1.1杂填土（Q 4ml）：褐红色、灰褐、褐黄色，主要由粉质粘土及少量的砖石组成，干燥稍湿，松散，为新近堆积，未完成自重固结，该层场内均有分布，厚度变化较大，地层层厚0.644.00m，层底标高49.1752.17m.1.2粉质粘土（Q 2al）：褐红、褐黄色，硬塑，稍湿，具网纹状，含水量的铁锰质结核，稍有光泽，无摇振反应，干强度及韧性中等，属中等压缩性。该层分布连续，厚度4.407.60m，层底标高44.2945.62m。1.3圆砾（Q 2al）：灰黄色、灰白色，含少量的粘性土，砾石成分主要为石英及硅质岩，粒径一般为0.202.00cm，最大可达7cm，多呈层次圆状，分选性差，湿，中密。该层分布连续，厚度较薄，层厚0.702.70m，层底标高42.7644.22m。1.4残积粉质粘土（Q el）：紫红色，由泥质粉砂岩风化残积形成，稍湿湿，可塑硬塑，稍有光滑，无摇振反应，干强度及韧性较高，属中等压缩性，分布于整个场地，厚度较薄，层厚0.803.20m，层底标高40.5242.66m。1.5强风化泥质粉砂岩（K 2dn）：紫红色，泥砂质结构，块状构造，岩石较破碎，岩芯呈块状及短柱状，上部12m为半岩半土状，可见裂隙，属于极软岩，遇水易软化，失水易干裂，岩体质量等级为V级，岩石质量指标较差，RQD为25-45。该层在场内均有分布，厚度较大，层厚4.007.60m最大可达10cm以上，呈亚圆形，饱和，中密状态，层厚1.106.40m，层底标高为35.5737.82m。1.6中风化泥质粉砂岩（K 2dn）：紫红色，泥砂质结构，块状构造，岩石较完整，岩芯呈短长柱状，除ZK12、ZK14、ZK16、ZK18、ZK19、ZK26、ZK27，其它钻孔均夹有12m厚的碎块状砂砾岩透镜体。可见裂隙，属于极软岩，遇水易软化，失水易干裂，岩体质量等级为V级，岩石质量指标较好，RQD约为5575。该层在场区内均有分布，厚度大，揭露层厚6.3510.10m，层底标高为26.2830.75m 。1.7微风化泥质粉砂岩（K 2dn）：紫红色，泥砂质结构，块状构造，岩石完整，岩芯呈长柱状，裂隙不发育，属于软岩，遇水易软化，失水易干裂，岩体基本质量等级为V级，岩石质量指标RQD85，揭露最大厚度为7.10m，层顶标高为26.2830.75m。 3、施工方法 1.1施工准备 1.1.1组织施工设备机具人员进场、就位。1.1.2基坑四周砖切排水沟一道（坡度5%），沟的尺寸为0.3m深*0.2m宽。每隔40米设1米见方集水井一个，基坑（槽）积水（潜水泵）集水井（潜水泵）城市下水管。注：局部排水沟受场地限制时，可用盲沟代替。 1.1.3做好技术交底及安全知识教育工作，设计交底后对施工队、班组、施工人员组织层层交底。 1.1.4做好测量放线工作，定好控制桩及水准点。 1.1.5列出材料计划，做好各项材料进场准备：布置好材料堆场，水泥库、砂石堆场及钢筋堆场。 1.1.6按规程安装好水、电系统。 1.2、平面施工顺序： 桩分两阶段开挖，桩距小于3D桩应避免同时开挖，采用跳挖跳灌，具体桩位详见桩基础平面图。 1.3人工挖孔桩施工工艺流程：测量放线定位挖第一节桩孔土方支模复核桩中心线浇护壁混凝土在护壁上投测出标高及桩位十字轴线第二节桩孔挖土清理孔壁，校核桩孔垂直度和桩径浇灌第二节混凝土护壁重复第二节工序至中风化岩顶面挖中风化岩、检查持力层强度和深度后扩底检测、封底吊放钢筋笼灌注桩身混凝土养护和孔口安全保护 检 测 1.4施工方法 测量放线： 采用全站仪测放桩位和控制桩，每桩在两个互相垂直轴线方向设两个控制桩，以利测量校正控制桩位。设永久水准点2个，便于控制桩的标高，标高采用水准仪和塔尺测量。在成孔施工中，每节应测校桩位和垂直度，及时调整，垂直度采用十字架吊锤测量。 成孔 A、开挖土方： 由人工由上而下逐层开挖，其中杂填土、粉质粘土、圆砾、残积粉质粘土层，可用一字镐开挖，强风化泥质粉砂岩层和中风化泥质粉砂岩层用风镐破碎后开挖。挖土次序为先挖中间后挖四周，扩底部分先挖桩身再修扩底。正常情况每开挖0.95m则进行孔壁支护。 B、护壁： 护壁支模采用弧形组合钢模拼装而成，用U型卡连接，上下设两半圆组成的钢圈顶紧。模板每节长为1.0m，有效长度为0.95m。护壁砼用吊桶运输人工浇筑，再和钢钎振捣密实，待该节护壁砼达1Mpa（约24小时）后即可拆模。护壁砼C20。按设计要求，控制护壁厚度和制安护壁钢筋。当地下水压较大时或气温较低时，可在护壁砼中加适当早强剂和速凝剂。 C、排水 桩孔内排水：桩孔内有大量渗水时，在桩孔内先挖较深集水井，用泥浆水泵将地下水排出桩孔外排水沟内，随挖土随加深集水井。当涌水量很大时，对于桩密集区，可将一桩超前开挖，使附近地下水汇集于此桩孔内，用潜水泵抽出，起到深井降水作用。 施工场地排水：基坑四周砖砌排水沟一道，在基坑底四角设集水井，用于排除表面积水和桩孔内排水，再用抽水泵抽至地面排水沟内。 D、清孔：桩孔达到设计要求持力层时，参考该工程岩土勘察报告书，请设计方、勘探方、建设方、监理方、质监方验岩样，确认达到设计要求持力层即扩底清孔。对孔底积水较小可用人工清渣，当孔底涌水量大难以排干时，底部泥渣用压缩空气清孔法清孔，确保孔底无沉渣。 钢筋笼制安： 主筋接长采用闪光对焊，接头在同一截面不超过50。加劲筋与纵筋焊接牢固。箍筋与主筋采用点焊，呈梅花形错开点焊。 钢筋笼安装采用塔吊，如塔吊安装达不到施工需要，可在井内绑扎成型。钢筋笼安装时需确保保护层厚度50mm。 桩芯砼浇灌a、 桩孔挖至孔底标高或持力层时，通知监理及甲方会同勘察，认为符合设计要求后迅速扩大桩头，清理孔底及时验收。b、 砼采用商品砼，用输送泵输送。c、 安装钢筋笼，清底后应尽快浇灌桩芯砼，如条件限制，需延时，应在以后浇灌前先抽清孔内积水，清理封底层表面，后灌注砼。d、 浇灌砼时，当孔内渗水量较少，可先抽清孔底积水，若渗水量较大，孔底积水深大于100mm，水位上升速度大于6mm/min时应采用水下砼施工方法浇灌。水下灌注采用导管法，浇灌前清除孔底沉渣，灌注导管自井口架设至井底，灌注导管上口连接砼承料斗，底口距井底2030cm,导管底部必须保持在砼面以下，1.0m以上。每根桩的砼灌注应连续进行，在灌注过程用测绳确定砼的灌注高度，以检查砼灌注进度。水下灌注砼按C35配比进料，塌落度1618cm，水下灌注砼必须保证有良好的流动性，和易性，保证桩身砼强度，根据实际情况桩顶留有浮浆0.20.5m. e、用常规方法浇灌时，必须使用导管及串筒，出料口离砼面不得大于2000mm，且应连续浇灌，分层捣实，分层高度为500-1000mm。 f、承载桩头的浮浆应予以凿去，并编号。浇捣桩芯砼前，用水准仪把每桩井口标高引测到桩护壁上，浮浆厚度用钢筋或木棍触探，用钢卷尺测量可得，然后根据浮浆厚度结合井口标高用钢卷尺控制砼灌注标高。挖孔桩施工允许偏差：桩心直径D为50mm，桩中心移位偏差为50mm，垂直度偏差为0.5%，孔底沉渣允许厚度为零，钢筋笼（主筋）保护层10mm，G、砼强度检验方法：根据砼结构工程施工质量验收规范（GB50204-2002）规定，每一根都留置砼试块，达到28天龄期后进行检测，砼强度必须符合设计要求。4、技术措施 1.1孔内开挖出的渣土需及时运出场外，以确保质量、工程进度和现场文明施工。 1.2当地下水较大时，对卵石层，易产生流砂和坍孔现象，应采取以下技术措施： 降低每节护壁高度，小于500mm。上述方法满足不了时，宜设置钢护筒或钢套筒沉入流砂层后开挖。 1.3对细长钢筋笼或钢筋笼刚度较差时（钢筋笼长大于13m），起吊时应在钢筋笼内侧绑捆钢架管或100直径杉杆，以加强其纵向钢度，防止变形。1.4对桩径D1400mm以上的桩，其钢筋笼应在加劲环内侧设182000三角形加劲筋，以防钢筋笼变形。 1.5为预防雨水影响，井口上搭设操作棚，以便施工方便。5、工程质量保证措施 管理措施：由项目经理、技术负责人、施工员、质检员、材料员组成保证工程质量领导班子，并以各工种的班组长参加。以项目经理为组长、技术主管为副组长，其他成员负责本班组质安监督工作，成立QC小组。 1.1测量放线：测量时把误差控制在规范允许范围内，并通过监理及甲方复核签字后再施工。桩位控制点采用C25砼，作好保护固定。 1.2材料：各种材料如钢筋、水泥、砂、石均应有材质证书并按批量送检，须经试验合格后方可使用。 1.3挖孔、护壁砼施工 为了保证护壁砼的整体性，按设计要求采用钢筋砼护壁且用 6钢筋均匀布置拉接钢筋，以免脱节，同时增加护壁砼的整体刚度。如果地下水太大则采用钢护筒。浇灌护壁砼时，采用钢筋插实，灌注护壁砼时，桩孔内水位必须在本护壁段以下，根据土质情况，护壁泄水用50、L=450mm胶管导流，保证护壁砼成形和强度，待达强度后方可用木塞堵住泄水孔。护壁砼和钢模拆除：养护期为24h，应及时检查。砼强度达1Mpa强度后拆除钢模。当第一节护壁砼拆除后，即把轴线位置标定在护壁上，用水准仪把相应水平标高画记在第一圈护壁内，作为控制桩孔位置和垂直度及确定桩顶标高的依据。成孔时应随时检查桩径及垂直度。施工人员必须熟悉所挖孔的地质情况，并要勤检查、注意土层的变化。发现异常情况，如流砂、大量涌水等，要立即采取有效措施，及时处理。在砂层开挖时，由于地下水和施工扰动，易出现流砂流泥现象，必要时采用钢护筒，并即挖、即校对、即验收、即灌注护壁砼。要保证护壁砼密实度，避免渗漏。 对少量流砂的桩孔，将附近无流砂的桩孔先挖深，使其起集水井作用，集水井应选在地下水流的上方，用水泵抽水，将桩孔和附近的地下水位降至井底以下，使桩孔底部免除在水淹状态下施工。进入持力层挖桩端扩大头前，及时通知建设单位、设计单位、监理单位，地质及质监部门对孔底岩样现场进行鉴定，经鉴定符合要求后再挖扩大头。不合要求时，另行研究处理。终孔时，必须清理好护壁污泥和孔底的残渣杂物浮土及积水，经地质、监理工程师和建设方代表验收，并办理好签字手续后，迅速组织安装钢筋笼和浇灌桩芯砼，以免浸泡使土层软化。 终孔岩样，用胶袋装好密封，尽量保留桩底原岩样备查。 1.4钢筋笼制作与安装 人工挖孔桩的钢筋笼在现场制作，依据设计图纸及实际孔深加工；砼保护层厚度控制在50mm；吊放钢筋笼入孔时，不得碰撞孔壁，灌注砼时，先校核钢筋笼标高，并牢固定；钢筋过长需分段接驳者，其接驳焊缝及接头数量符合国标GB5020492的要求。钢筋的焊接必须送检，并由持证人员操作。主筋接头采用闪光对焊；钢筋笼主筋预先调直，箍筋冷拉调直，并与主筋焊接牢固，间距准确；钢筋笼成型后，必须以现场质安员或施工员全面检查，及时办理好隐蔽验收手续。并由建设方、监理方签字核查后方可进行安装。钢筋笼的主筋、箍筋和加劲箍筋应按品种、规格、长度编号堆放，以免造成弯曲和错用。钢筋笼成型后应按桩号吊牌，按桩号设放。钢筋笼要放入桩孔时，必须用砂浆垫块间隔，绑吊牢靠确保保护层厚度。桩头外露的主钢筋，不得弯折或切断。1.5浇灌桩芯砼 砼搅拌前，必须对砂、石、水泥严格计量，确保砼的配合比和砼质量。砂、卵石进场前严格检查砂、卵石的含泥量符合规范要求，不合格者不允许进场。灌注桩身混凝土，用溜槽用串筒导流施工，串筒底离砼面不大于2.0m，以免砼离析。在灌注混凝土时，注意防止地下水进入，不得超过50mm厚积水层，否则应采取排水措施。砼分层边浇边振捣密实，分层厚度宜为500-1000mm，采用50插入式振动器，以保证砼的密实度。在地下水较大时，采用水下砼浇捣工艺组织施工。6、施工工期桩基施工有效工期为56天。拟分两段开挖，先开挖南向1-13轴桩基工程，安排有效工作日26天；后开挖13-20轴桩基工程，安排有效工作日30天。具体施工进度安排详附图。8、施工进度保证措施1为按计划工期预期完工，本公司计划24小时连续作业，认真编制工期进度计划，下达各班组生产指标，确保每班组每天的工作按计划完成。2建立以项目经理、技术负责人为主的施工管理领导体系，对工程进度、设备配置进行科学的统筹规划和安排。3做好材料计划，确保原材料及时运至现场，并保证其质量，及时送检。4投入充足的技术娴熟的生产工人和高水平的管理人员，以满足施工工期短、安全施工要求高及质量按国家验收规范必须达到优良工程标准的需要。同时投入充足的、精良的机械设备，确保不因机械设备生产力不够而延误工期。5虚心接受建设单位监理、质监、设计对施工全过程验收，及时填写各项技术资料，做到一次合格，缩短分部分项工程间歇时间。6制定每一根桩每天的工作计划，对照计划抓落实，发现偏差及时调整，确保各道工序按计划完成。若出现施工技术难点，及时修正施工方法以满足不同情况的需要，确保工期目标的实现。7选用优良的施工设备进场施工，对主要机具设备的易损件、工具备全备足，以保证日常施工中的保养，检修更换，确保施工正常有序进行。8质检工程师24小时值班，对施工过程中遇到的问题及时处理。9现场机修人员、电工24小时轮流值班，发现问题及时抢修。10建立科学的工期保证体系并严格执行，明确行政正职对施工工期负全责、主管施工的领导和施工管理人员既要抓好安全文明施工、施工质量，同时抓好施工进度，以保证工期目标的实现。由于不可抗拒的原因造成进度缓慢，如严重流砂塌孔，长时间停水、停电等，及时向甲方汇报，协同甲方解决问题，尽最大努力弥补工期。9、主要材料用量、设备及劳力安排计划表主要材料用量计划表材 料 名 称单 位数 量计划进场时间泵送砼M31897按现场实际进度进场钢材级20t72.84按现场实际进度进场钢材级18t12.49按现场实际进度进场钢材级16t6.12按现场实际进度进场钢材级12t15.28按现场实际进度进场钢材10t5.4按现场实际进度进场钢材8t35.8按现场实际进度进场 投入劳动力计划表工种类别按施工顺序投入劳动力情况护壁桩工程桩泥工8080普工2020钢筋工1025砼工1520机械工55电工44电焊工55架工44合计143163注：本计划表以每班八小时工作为基础。序号名 称规 格数量1空压机组Vy-12/7-b22插入振捣棒DN-50103塔吊QTZ6314钢筋弯曲机GW-4015钢筋切断机GJ-40-116输送泵HB8017电焊机21kVA28对焊机（钢筋对接焊）19摇架4010风镐50主要机械设备计划表10、安全措施 1.1人工挖孔桩施工时，对施工现场所有设备、设施、安全装置、工具和劳保用品等需要经常进行检查，确保完好和安全使用。 1.2每天开工前，先用送风泵向孔内送风，以增加孔内氧气含量，据地质资料和基坑开挖情况看有毒气体的可能较小，但不可大意，施工时必须注意检测以免中毒。 1.3严禁洒后操作，不准在孔内吸烟和使用明火作业。照明时采用安全行灯，电压不得高于12V。 1.4正在挖孔未完或已挖完未浇灌砼的桩口，设围栏、井盖和安全标志，围栏高度1200mm。 1.5孔内抽水设施（水泵、电缆）必须绝缘可靠，勤检勤换，地面设置触电保护器。孔口配合孔内作业人员要密切注视孔内的情况，不得撤离岗位。 1.6施工场内一切电源、电线路的安装和拆除，必须由持证电工专管，电器必须严格接地、接零和使用漏电保护器。且所有电线全部采用橡胶铜芯电缆，配电箱固定架设，不准随便移动。各桩孔用电必须分闸使用。严格一闸多孔和一闸多用。严格要求执行“施工现场临时用电安全技术规范”JGJ46-2005。施工现场必须持证电工值班。 1.7当相邻桩扩孔后净距小于1.5倍桩径时，不能同时挖扩大头，需先浇灌一根砼后达1Mpa强度再放扩邻桩孔，以免塌方。 1.8井下人员应随时注意观察，检查井下有无塌方、流砂、涌水等异常情况，并随时报告处理。 1.9在灌注桩身砼时，相邻范围内的挖孔作业应停止，并不得在桩孔底留人。 1.10夜间施工时，施工现场采用投影灯（3.5kw）。在基坑四周及配电箱等危险地段设置明显警示标志和护栏。 1.11桩孔开挖前和施工过程中，应对周围环境进行普查，清除安全隐患，对邻近设施在施工时进行沉降和位移观测。1.12在工地出入口设置安全标记，安全标语，桩孔在夜间施工时，专门设置红灯。 1.13每孔设置一根通风管，保证孔内的氧气含量，及时送风。1.14孔口提升架必须固定，上、下井提升用13钢丝，并随时检查脱丝、脱股现象，发现异常及时更新。 1.15由于 雨季施工，且工期紧，在每个桩孔搭设防雨棚架，并将配电箱架设在棚架内。 1.16下井施工人员必须载安全帽，穿雨鞋作业，下井时系安全带。 1.17严禁井下施工人员带电作业，必须先抽水、送风、断电源下井作业。 1.18保证孔下与孔口通讯联系，孔口不能离人，工人上下井设置软爬梯。1.19关于四周边坡的保护措施 湘雅二医院教学业务综合楼基坑四边支护方沙土：人工挖孔桩做为护壁桩，结合锚杆、网喷砼做边坡支护。南边高度有16米左右，北边最浅的也有8米。所以如果在基础桩施工过程中不注意采取有效的措施保护壁桩护坡，让护壁侧的砂石流入基础桩底而造成护壁下部坍塌。将会危及护壁的安全。为此，我们将采取以下措施加以保护： a、在靠近护壁一侧的桩进行沉井施工，防止流砂涌出，且滞后开挖； b、跳挖。原则上先挖远离边坡的桩，后挖靠近边坡的桩； c、严格控制抽排水，防止将护壁内细砂抽排；d、当靠护壁沿线的降水桩井挖成后，在靠护壁一侧进行注浆止水、止砂。11、现场文明施工措施1.1按施工平面图堆施材料和成品、半成品，水泥设水泥仓库，砂石料场地面硬化且砌240砖围护，并设标志牌（规格）。钢筋加工料场硬化。做到整齐有序。 1.2挖孔桩土碴，岩碴，泥浆随挖随运随清，集中堆放，再通过垂运输机械装车运出现场，挖孔前基地面作适当垫层。场地排水应按排水沟导流。 1.3加强管理，确保临时生活设施卫生。在项目部统一安排管理下布置临时设施。 1.4正规设置施工安全，施工进度、施工简介及其分他宣传标牌图表。施工区域设置相应安全警款标志。 1.5强化施工管理，计划好各工序搭接，做到紧张施工，忙而不乱。施工人员应戴安全帽，持证上岗，管理人员配戴标志牌，便于统一管理和建设、监理方联系工作。 1.6现场施工管线包括：电线、电缆、胶皮、水管、气管等合理架设和布置，并有专负责管理。 1.7加强管理，加强职工（含民工）思想教育，虚心接受建设、监理、设计、质监方的技术质量督检查和询问，礼貌待人，紧密配合对施工质量的检查，做到文明施工，树立优质服务思想。