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乌江特大桥主墩人工挖孔桩施工方案(孔内爆破)

乌江特大桥主墩人工挖孔桩施工方案（孔内爆破）

7、《工程测量规范》（GB50026—2007）

JT／T 747.2-2020 交通运输信息资源目录体系 第2部分：技术要求.pdf9、《公路工程水泥及水泥混凝土试验规程》（JTGE30—2005）

本桥跨越XX，桥梁全长741m。主桥中心桩号为K19+883，8#主墩基础设计为大直径群桩基础，桩长均为25m，孔径为2.5m。持力层为中风化灰粉砂岩。桩基施工工期紧，施工场地狭窄，故桩基础均采用人工挖孔桩施工。8#主墩采用整体式承台基础，承台高5m，平面尺寸为26m×20.5m，承台底标高为288.9m，采用20根直径为2.5m挖孔桩基础。因XX特大桥地处XX中下游地区主桥为98+180+98m预应力混凝土连续刚构。8#主墩位于XX左岸浅水滩位置且上游沙陀电站定期蓄水放闸，水面上升下降对施工有着严重的影响。因此我项目部对8#主墩外围修筑土石围堰，堰顶高程较设计洪水位高出1~2m,迎水面坡比采用1：1.75，背水面坡比采用1:1。边坡采用浆砌片石防护，人工挖孔在围堰内进行，外围设排水沟并接集水井，采用抽水泵集中排水。以保证现场施工安全。具体详见附件6（XX特大桥8#主墩平面布置图）。8#墩桩基础平面布置如图所示。

3.1.1调查现场及周边地区，对设计提供的地质、水文、气象资料进行复核，复核施工图纸的桩位、高程及桥梁跨径、桥台位置与地形是否一致。

选择合理的孔壁支护类型、灌注方法，编制挖孔桩单项施工组织设计，向施工技术人员进行一级技术交底及安全交底，向班组进行详细的二级技术、安全、操作交底。确保施工过程中的质量及人身安全。

3.1.2混凝土配合比设计及试验，按照混凝土设计强度要求，分别做水下混凝土及普通混凝土配合比的试验室配合比、施工配合比，以满足挖孔桩不同灌注施工工艺的要求。

3.1.3测量放样：测定桩位中心点位、高程水准点后，复核桥梁孔径、桩间

距，设置桩位中心护桩，在桩基周围撒出灰线，办理驻地工程师复核、签认手续。

3.1.4挖孔桩全面施工前，对图纸提供的水文、地质情况进行复核，检验选择的施工工艺是否符合相关质量、安全要求，当水文、地质情况有变化，施工过程中存在的问题时，对施工工艺进行修正。

3.2.1挖掘设备：铁锹、镐、钢钎、手持式凿岩机、空压机、风镐。

3.2.2提升设备：慢速卷扬机、电动葫芦、活底吊桶等。

3.2.3运输设备：手推车、小翻斗车、水泵等。

3.2.4安全设备：鼓风机、有害气体检测仪、氧气袋，低压、防爆照明灯、活动软梯、安全帽、安全带、安全活动盖板、掩体、安全绳等。

3.2.5护壁设备：模板、支撑架，钢筋混凝土套筒、钢套筒等。

3.2.6钢筋加工、安装设备，钢筋笼成型成套设备，电焊机、吊车等。

原材料：水泥、石子、砂、钢筋等，由持证材料员和试验人员按规定进行检测，确保原材料的质量符合质量标准要求。

3.4.1完成挖孔试验，确定地质、水文情况，修订完成完善的施工工艺工，施工机具、模板、安全设施齐全，材料准备充分。

3.4.2开挖前场地应完成三通一平，清除浮土，铲除松软土层并夯实，出渣道路畅通，孔口四周排水系统完善，设置排水沟、集水坑，及时将桩基周围的积水排走，确保场内无积水。设置孔口围护栏，搭设孔口的雨篷。临时电力线路按施工组织设计的要求进行布置，通风、安全设施准备就绪。标志牌标记桩号、墩台号、桩基编号、孔口高程，孔深、桩基顶面高程、施工现场负责人及现场技术负责人。

3.4.3施工作业人员要求

操作工人：应由现场技术人员对操作工人进行培训和施工、安全技术交底，做到熟练掌握井下作业、投料、搅拌、运输、振捣等技术，制定对应的安全紧急救援措施。操作人员保持固定。

4.2.1测量放样及定桩位

测量放样前，对施工图提供的导线点、水准点进行复测，桩位坐标进行复核。测量放样所使用导线点、水准点，必须是经过导线控制测量复测且得到监理工程师批复的导线点、水准点复测成果。必要时要加密控制网，加密点同导线点一起附合测量，附合测量符合规范要求后方可使用。

根据批复的附合测量成果，确定桩位中心，以桩位中心为圆心，以桩基半径为半径，画出孔口护圈内径圆周，撒灰线。驻地工程师核查，批准后支模，浇筑或砌筑孔口护圈。

桩基开挖前及在开挖过程中要对桩位进行复测。安装钢筋笼前对桩位进行复测，以保证钢筋位置的准确无误，为下一工序正常施工提供良好的施工条件。

4.2.2孔口护圈浇筑或砌筑

孔口护圈用混凝土浇筑、用砖砌护圈，孔口护圈施工完成后测量孔口护圈顶高程。根据孔口护圈高程及桩底高程确定挖孔深度。

孔口护圈高出原地面30cm，以防在施工过程中杂物落入孔中伤人。护圈砌筑完成后复测桩位，在护圈顶面定位十字护桩；在挖孔施工过程中，利用十字护桩检测桩孔中心偏位、桩径、桩孔垂直度等。

挖孔过程中做好原始记录，发现地质情况有变化时，应立即汇报，从施工工艺及安全设施上采取措施。

4.2.4桩基中心位置检测

每一节段桩孔开挖完成后，检查孔径、垂直度及中心偏位，每一节段挖孔成型后，检查孔位中心是否与桩中心在同一垂直线上，其偏差不大于5cm。每层必须检查其孔位及孔径符合要求后方可支模板，以保证整个桩基的护壁厚度、孔径及垂直度。

4.2.5放置附加钢筋、支护壁模板

每一节段桩孔开挖完成后，在节与节之间必须安放附加钢筋。护壁模板通过拆上节、支下节的方式重复周转使用。模板采用三块钢筋板拼接而成，模板必须有足够的刚度。模板用木桩加固支撑，其中轴线与桩中心在同一垂直线上，偏差不大于1cm，以保证桩基的垂直度符合规范要求。桩径不小于设计桩径。模板之间用卡具、扣件连接固定，可在多节模板的上、下端各设一道弧形的、用槽钢或角钢做成的内钢圈作为内支撑，以防止模板受力变形。为操作方便，不设水平支撑。

模板安装牢固后，检测模板的位置，以保证桩孔的平面位置及其垂直度。

4.2.6浇筑第一节段护壁混凝土

每挖完一节段后，应立即放置模板，浇筑护壁混凝土，采用人工浇筑、人工振捣，混凝土采用与桩身同标号的混凝土进行浇筑。护壁按顶口宽15cm，下口宽10cm,呈梯形布置，每层护壁呈台阶状，并放置环向和竖向钢筋，钢制塌孔，护圈砼密实不漏水。混凝土护壁要保证混凝土强度及其厚度，根据气候条件，混凝土强度不小于1.2MPa、浇筑24h后方可拆模。

4.2.7安装电动葫芦或卷扬机。在垂直运输架上安装滑轮组和电动葫芦、穿上卷扬机钢丝绳，在适当的位置安装卷扬机，地面运土用手推车或小翻斗车。

4.2.8安装活底吊桶、活动盖板、照明、水泵及通风机

在安装滑轮组和吊桶时，保持吊桶与孔壁之间留有适当距离，防止施工过程中吊桶碰撞孔壁，发生安全事故。井底照明必须用低压电源(36V)、防破电线、带罩的防水、防爆照明灯。孔口四周设置围护栏。当桩孔深度大于15m时，应进行井下机械通风，加强空气的流动，必要时向井下运输氧气，防止有毒气体对人体的危害。操作时上下人员轮流作业，桩孔上方人员必须密切观测桩孔下人员的情况，互相呼应，以防止安全事故的发生。

当地下渗水量不大时，随时将泥水用吊桶运出，当地下水量较大时，在桩孔底先挖集水坑，用高扬程水泵抽水，边降水边挖岩体，水泵的规格应按照抽水量选定。地下水位较高时，应先采用统一降水措施，然后再开挖。

桩孔口安装水平推移的活动安全盖板，当桩孔内挖孔时，应掩好安全盖板，防止杂物掉下砸伤人。吊运土时，打开安全活动盖板一定面积，留一定宽度作为挖孔人员的安全空间。

4.2.9开挖、吊运第二节段桩孔岩体。从第二节段开始，利用提升设备运渣，桩孔内操作人员必须戴安全帽，地面人员应系好安全带。当吊桶在桩孔上方1.0m时，横移或转动，使吊桶离开桩孔上方，吊桶在小推车内卸渣，用小推车运至孔口以外3m，平整现场后存放，然后统一弃土到钢筋加工厂旁边，分层摊铺碾压作为扩大场地。若在孔口上方卸土石，吊桶在桩孔上方1.0m时，推动活动安全盖板，掩蔽孔口，防止卸渣土、石块等坠落孔内。卸土后，再打开活动盖板，下放吊桶继续装土。桩孔挖至规定的深度，用杆孔规检查孔的直径及井壁圆弧度，施工人员修整孔壁使上下垂直顺直。

4.2.10在检查桩孔直径、圆弧度、中心位置合格后，拆除第一节护壁模板，并放置附加钢筋，护壁模板一般采用拆上节支下节的方式依次周转使用，模板上口留出高度为10cm的混凝土浇筑口。如为变截面桩孔，则应另配模板。

4.2.11浇筑第二节护壁混凝土。模板支好后，检测模板的中心位置、支撑情况，当符合要求后浇筑第二节段护壁混凝土。混凝土用吊桶运送到孔内，人工入模、振捣密实。为加快工程进度，在混凝土中适当加入早强剂，以加速混凝土的硬化。

4.2.12节段往下循环操作，将桩孔挖至设计高程，用钢钎插探桩底地质情况是否与图纸相符（钎探法详见附件2），清除虚土。基底地质情况与设计不符时，应即时上报监理工程师，签署验底记录。

4.2.13开挖扩底部分土方。桩底分扩底和不扩底两种情况，挖扩底桩应先将扩底部位桩体的圆柱体挖好，再按设计要求自上而下削土；如设计无明确要求，扩底直径一般为1.5d~3.0d,扩底部位的变径尺寸为1：4.

4.2.14检查验收：成孔后在自检的基础上，做好施工原始记录、办理隐蔽工程验收手续，经监理工程师对桩直径、高程、桩位、垂直度全面检查签字后，吊放钢筋笼。当挖孔挖到孔底标高后，不得扰动桩底、桩侧的基岩和土层清理孔底表面无松渣、泥、沉淀土后，应通知设计代表、监理工程师进行验孔，以便确定孔底岩层的承载力是否满足，以及孔径大小、孔的偏斜率和孔底标高是否符合要求。验孔合格后，可以进行桩身钢筋骨架吊装及桩身混凝土浇筑。

群桩：100；单排桩：50

不小于设计桩径（≤2.5）

摩擦桩：不小于设计规定

支承桩：比设计深度超深不小于0.005

摩擦桩：符合设计规定。设计未规定时，对于直径≤1.5m的桩，≤200；对桩径＞1.5m或桩长＞40m或土质较差的桩，≤50

支承桩：不大于设计规定；设计未规定≤50

4.2.15钢筋制作、安装

钢筋在进场前，必须进行检验，检验合格并报监理工程师审批后，方可大批量进场。钢材进场不得直接堆置在地面上，必须用垫木或其他方法垫起。工地临时保管钢筋时，应选择地势高、地面干燥的露天场所，根据天气情况，在雨雪天气，必要时加盖篷布。

钢筋笼制作按设计要求加工制作，钢筋下料时设计好下料尺寸，确保在钢筋笼制作过程中焊接接头错开1.5m以上，从而保证在同一断面上钢筋焊接面积小于整个断面钢筋总面积的50%，保证整个钢筋笼长度。

钢筋笼安装前应检查钢筋根数、直径、间距、钢筋笼是否变形，焊接点、焊接长度、宽度、厚度是否满足规范要求，并应控制主筋间距在±10mm以内，骨架倾斜度在±5%以内，骨架保护层在±20mm以内，骨架顶端高程在±10mm以内，骨架底高程在±50mm以内。

钢筋在钢筋加工厂成型后，现场绑扎，检测管按照图纸要求，位置准确，焊接牢固，保证检测管不漏水。考虑到吊装入孔的困难，钢筋超过20m的分段制作，在孔口焊接，采用搭接焊，确保其上、下两段成一直线，均匀入孔，并随时调整钢筋笼位置，避免碰挂孔壁及发生塌孔现象。

吊放钢筋笼：为防止钢筋笼变形，必须加焊加强筋。在钢筋笼主筋上每隔2m设4个Φ16钢筋环，确保桩身钢筋保护层。钢筋超过20m的分段制作，在孔口焊接，采用搭接焊，确保其上、下两段成一直线，均匀入孔，并随时调整钢筋笼位置，避免碰挂孔壁及发生塌孔现象。

钢筋笼达到设计位置时，应立即固定。当钢筋笼需要接长时，先吊装的第一节钢筋笼利用加强筋临时固定在孔口部位，然后吊起第二节钢筋笼，对准位置后套接，接头数量必须按50%错开焊接或套接，如此接长到预定深度。

4.2.16安装串筒或导管

灌注混凝土分两种，当孔内无水时，用串筒浇筑空气环境中的普通混凝土，当高度超过3m时，应用串筒，串筒底部离孔底及混凝土面不宜超过2m；当孔深超过12m时，宜采用导管灌注，按照水下混凝土的方法灌注，导管离孔底距离不宜超过0.4m,在浇筑过程中应及时拆除导管。

当孔内渗入的地下水位上升速度较大时（一般指大于6mm/min）,应视为水桩，按照水下混凝土灌注方法进行。这时应先向桩孔中补水，至少补水到孔外稳定水位同样的高度。

4.2.17灌注水下或普通混凝土

灌注水下混凝土使用的导管，在使用前先进行气密性试验，备有充足的顶丝及胶圈，必须密封绝不能漏水，导管底口距孔底距离不得大于40cm.水下灌注混凝土，孔深底面得到监理工程师认可和导管下好后应立即浇筑混凝土，且连续作业不得中断。

浇筑混凝土前检查水泥砂石料质量和数量，不合格的材料坚决不予使用。混凝土拌和严格按试验室提供的配合比进行，混凝土拌和前检修拌和设备，检查计量系统的准确性，特别要经常检查用水计量系统，否则将会影响混凝土强度。同时混凝土拌和前要精确测量集料含水率，以调整拌和用水量。混凝土的出盘坍落度应控制在180~200mm之间。

混凝土采用拌和站集中拌和，气温较低时，采取保温措施，保持混凝土灌入温度控制在5~10℃,拌和时间适当延长，混凝土用罐车统一运输到现场，用吊车配合吊斗进行灌注混凝土。当现场条件允许时，混凝土可直接通过混凝土罐车将混凝土直接注入到导管口漏斗中进行灌注。浇筑混凝土的数量由现场技术人员做记录，并随时测量、记录导管埋置深度和混凝土的表面高度。

首批混凝土到现场时，应注意导管下口与孔底的距离在25~40cm之间，储料斗容量应保证首批混凝土能使导管初次埋置≥1m和填充导管底间隙的需要。罐车应连续将混凝土送入储料斗；在首批混凝土灌注后，测量混凝土面高程。

混凝土浇筑过程中，提升储料斗和导管的钢丝绳以及吊车和吊装能力，要满足导管和充满导管内的混凝土的总重力及导管壁与导管内外混凝土间的摩阻力，并有一定和安全储备。

混凝土运送至灌注地点时，由试验人员对混凝土的均匀性、坍落度进行检测，符合要求后进行混凝土灌注。混凝土灌注开始后应连续进行，并尽可能缩短拆除导管的时间。当导管内混凝土不满时，应徐徐地灌注混凝土，防止在导管内形成高压空气囊。

在灌注过程中拆卸导管时，用测深锤探测井孔内混凝土面位置，及时调整导管埋深，导管埋深一般不宜小于2m或大于6m.

灌注到桩基顶高程预加0.5m,预加高度在开挖完承台基坑后凿除，凿除时防止损毁桩身。

4.2.18桩成品检测、验收

在挖孔桩混凝土灌注完成后，复测桩中心和桩顶高程，在混凝土强度达到设计要求后进行桩身混凝土均匀性、承载力的检测。

4.2.19挖孔爆破施工

桩孔内遇到岩层时，需要进行挖孔爆破施工。当爆破施工时，应进行专门的设计，宜采用浅眼松动爆破。当采用挖孔爆破施工时，应注意的事项：

2）严禁裸露爆破，打炮归服深度对软岩不超过80cm,对于硬岩石炮眼深度不超过50cm.炮眼位置、数量和斜插方向，中间一组集中掏芯，四周斜插挖边。

3）以松动爆破控制药量，一般中间炮炮眼装药1/2炮眼深度，边眼装药为炮眼深度的1/3~1/4。

5）孔内爆破后应先通风15min,并经检测无有害气体后，施工人员方可下井作业。

6）当某个孔内进行爆破作业时，其他孔内的工作人员必须回到地面安全处。

7）当孔底岩层倾斜时，应凿成水平或台阶。

4.2.20季节性施工

1）雨季施工应对现场做好排水工作，确保施工现场无积水，确保道路畅通。孔口周围应有挡水措施，防止雨水流入孔内。加强施工现场的材料保护，避免因雨水浸泡而使材料变质。

2）雨季施工期间，对现场供电线路、设备要进行全面检查，预防触电事故发生。

3）冬季混凝土施工时，混凝土的入孔温度不得低于5℃,并要做好桩顶混凝土保温防冻工作，在大雪天应避免浇灌混凝土。

4）当气温超过30℃时，应在混凝土中加入缓凝剂。

4.2.21挖孔遇到潜水层承压水的处理 

挖孔时如果遇到涌水量较大（90m3/h以内）的潜水层承压水（水头9m），可采用水泥砂浆压灌卵石环圈将潜水层进行封闭处理，效果较好。 

①首先用水泵将孔内的水排尽。然后把潜水面沿孔壁周边完全开挖出来。再在孔壁设计半径外面开挖环形槽。 

②在孔底干铺20cm厚卵石层，其上安设5mm厚、高度稍大于潜水层的钢板圈，其内径等于桩径。在钢板圈内卵石层上设置2根直径25mm的压浆钢管，其中1根作为（另一根堵塞时）备用。压浆管埋入混凝土顶盖处焊一钢板，以利定位及防止压入的水泥浆沿管壁上流。 

③钢板隔离圈与孔壁之间填充卵石，其孔隙率要求40％左右。 

④为了省工、省料，便于继续开挖，在隔离圈内填充装泥麻包（草包），要求填塞密实，减少孔隙。 

⑤灌注水下混凝土顶盖，采用C15混凝土，厚50cm。 

⑥压浆：同一压浆管按材料分的给进程序先压泥浆，将钢板圈内的空隙用泥浆填充，以节省水泥，再压纯水泥浆，最后压进水泥砂浆，其配合重量比1：1。砂浆中可掺入氯化钙早强剂。各种压浆均以稠度来控制，稠度用砂浆流动度测定器来测定，以秒表示。泥浆稠度要求2－6秒，水泥浆或水泥砂浆稠度2－10秒。压浆机具可用灰浆泵，压力3－4kg/cm2即可。 

⑦封闭完成继续开挖，封闭完成48小时后可将水抽尽，水位不上升JGJT 414-2018标准下载，即可用风镐将混凝土顶盖按孔径要求开挖，并吊出泥装麻包，拆除钢板圈，继续进行挖孔工作。

5.0.1施工前应对原材料进行检查，并有合格签证记录。对施工程序、工艺流程、检测手段进行检查。

5.0.2施工过程中应对成孔、清渣、钢筋笼、混凝土浇灌等进行全过程检查，复验孔底地质情况，，嵌岩桩必须有桩底持力层的岩性报告。

5.0.3挖孔灌注桩质量标准（表5.0.3）

6.0.1施工过程中要妥善保护好场地的桩孔中心护桩、水准点。

6.0.2保护好已成型的钢筋笼子，不松动、不扭曲、不污染，浇筑混凝土时钢筋笼顶部分固定牢靠，防止笼子上浮。

6.0.3灌注混凝土前，孔口应进行保护，以防杂物落入孔内。

6.0.4混凝土灌注完成后JGJT358-2015 农村火炕系统通用技术规程.pdf，桩头应覆盖、保温、养生及对桩顶钢筋进行保护。

6.0.5成孔后应往桩孔内补水及尽快灌注以防坍孔。