K3+200主线南门河大桥 桩基础施工方案 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 发电机 汽车吊 泥浆运输车 简易平板车 砼泵、运输车 砼坍落度筒 泥浆含砂率仪 台 台 台 台 台 套 根 台 台 1 2 1 1 3 2 1 1 1 5 1 1 良好 良好 良好 良好 良好 良好 良好 良好 良好 良好 良好 良好 泥浆比重计 泥浆粘度计 测 绳 225型挖掘机 50型装载机 2、材料准备
钢筋的级别、直径符合设计要求，有出厂证明书及复试合格报告；水泥、砂、石子进场需经检验符合设计、规范要求，有实验合格报告；外加早强剂通过试验选用，泥浆配合比按试验室的规定确定。 其余材料由项目经理部统一组织采购和供应，在保证质量的前提下，就近购置。 1.1.3 3、人员准备
项目部将派遣桥梁工程主要管理人员全程参与现场施工，人工挖孔桩、机械成孔桩各选20名与长期施工的熟练工，现场培训后上岗。具体数量根据工地现场情况拟定，若不能满足施工需求，再增派。
3、现场准备
一台225型履带式挖掘机和一台50型装载机配合，修建临时便道、施工操作平台和钢筋加工场场地平整。搭设钢筋笼制作成形加工简易彩钢瓦、方钢柱大棚，约100㎡。钢材存放场地C15混凝土硬化60㎡。搭建钢筋堆放平台。
第二章、施工工艺及流程
一、人工挖孔桩
9 K3+200主线南门河大桥 桩基础施工方案 工艺流程
场地平整—放线、定桩位—挖第一节桩孔土方—支模浇筑第一节混凝土护壁—在护壁上二次投测标高及桩位十字轴线—安装活动井盖、垂直运输架、起重电动葫芦或卷扬机、活底吊土桶、排水、通风、照明设施等—第二节桩身挖土—清理桩孔四壁、校核桩孔垂直度和直径—拆上节模板，支第二节模板，浇筑第二节混凝土护壁—重复第二节挖土、支模、浇筑混凝土护壁工序，循环作业直至设计深度—检查持力层后进行扩底—清理虚土、排除积水、检查尺寸和持力层—吊放钢筋笼就位—浇筑桩身混凝土。当桩孔不设支护和不扩底时，则无此两道工序。
（二）场地平整、测量放样、锁口护壁砼浇注
开挖前先完成场地三通一平，地上、地下的电缆、管线、设备基础等障碍物的排除处理，各项临时设施准备就绪。
依据测量控制网资料和桩位平面布置图，测定桩位方格控制网和高程基准点，确定好桩位中心，以桩位中心为圆心，以桩身半径加护壁厚度为半径画出上部圆周，撒石灰线作为桩孔开挖尺寸线，桩位线定好后，经监理复查合格后开挖。
锁口（第一节）段施工：护壁采用钢筋混凝土，第一节护壁厚度采用30cm，第一节护壁为锁口段，锁口段长度为1.0米，锁口顶面高出地面0.3米，。开挖桩孔从上到下逐层用风镐或锹进行，先挖中间部分，再扩及周边，然后将扩大部分挖成台阶。第一节锁口段开挖完成后，按要求安装模型，绑扎钢筋，安装好预埋件和预埋钢筋，检查合格后浇筑混凝土。混凝土标号采用C20级，机械拌和。
（三）起吊设备安装
锁口段完成后，先复核检查孔桩平面位置，合格后再准确将桩位十字轴线和标高测设在锁口面上。以后桩孔施工控制用锁口面十字线对中，吊线坠向井底投设，以尺杆检查孔壁底垂直平整度。随之进行修整，井深以此基准点为依据，逐根进行引测。保证桩孔轴线位置、标高、截面尺寸满足设计要求。
架设垂直运输架：第一节锁口完成以后，即着手在桩孔上口架设垂直运输支架。支架用钢管吊架，要求搭设稳定、牢固。
安装卷扬机：在垂直运输架上安装滑轮组穿卷扬机的钢丝绳，选择适当位置安装卷扬机。地面运土用手推车。
安装吊架、照明、活动盖板、水泵和通风机等。
10 K3+200主线南门河大桥 桩基础施工方案 保险刹车带护壁砼绞车摇柄绞车滚筒护壁连接钢筋手摇绞车示意图
人工挖孔示意图
（四）第二节桩身挖土、浇筑混凝土护壁
开挖吊运第二节桩孔土方，从第二节开始，利用提升设备运土，桩孔内人员戴好安全帽，地面人员栓好安全带。吊桶离开孔口上方1.5m时，推动活动安全盖板，掩蔽孔口防止卸土的土块、石块等杂物坠落孔内伤人。吊桶在小推车内卸土后，再打开活动盖板，下放吊桶装土。桩孔每节的高度根据土质好坏、操作条件而定，控制在0.6－2.0m间。
电动绞车护壁砼安全防护盖板孔顶防护盖板覆盖面积
孔内及孔口防护示意图
先拆除第一节支第二节护壁模板，放附加钢筋，护壁模板采用拆上节、支下节重复周转使用。在每节模板的上下端各设一道圆弧形的、用槽钢做成的内钢圈作为内侧支撑，防止内模因受涨力而变形，不设水平支撑，以方便操作。
11 K3+200主线南门河大桥 桩基础施工方案 桩孔护壁混凝土每挖一节以后立即浇筑混凝土、人工浇筑、人工捣实、混凝土强度按C20、坍落度控制在10cm以内，确保孔壁的稳定性。
检查桩位中心轴线及标高：以桩锁口的定位线为依据，逐节校测。逐层往下循环作业。
爆破桩孔施工时。爆破桩孔施工执行按以下几点：
a、在桩孔周边布一圈预裂孔，在桩孔的中心布主爆孔。施爆时，首先对最外侧预裂孔实施周边预裂爆破，然后延时起爆主爆孔。孔口作业段周边预裂孔按1.5米直径布置。开挖断面都处在同一高程上，布孔方式采用平面布孔，从外到内依次布的是预裂孔、主爆孔。
b、爆破作业完成后进行出渣及清除孔壁可能留下的浮渣工作，清理孔口混凝土防护圈位置的基础，拼装模板准备浇筑防护圈混凝土。
c、周边预裂孔在φ1.5m的周边上，均匀布孔30个，按圆周等分法放线。布垂直孔，间隔装药，孔深1m。
d、主爆区炮孔在φ1m的圆周上，均匀布孔10个，按圆周等分法放线。布向心倾斜孔，斜度1：0.10，爆孔垂直深度1.5米，倾角约6°，钻孔斜长1.0m～1.1m；在φ1.2m的圆周上，均匀布孔6个，按圆周等分法放线。布向心倾斜孔，斜度1：0.15，孔的深度1.0m～1.1m；在φ0.6m的圆周上，均匀布孔4个，按圆周等分法放线，布垂直孔，孔的深度1.0m～1.1m。在中心布1个垂直孔，在φ0.6m范围内的孔不装药。
e、爆破作业时人员疏散到安全距离以外；孔的进尺较大时做好安全防护工作，爆破作业孔的井盖上加压沙包避免意外飞石，其他孔孔盖要盖好。 （五）地下水及流沙等常遇问题处理
1、地下水
如开挖过程中地下水渗水或涌水量较大，根据情况采取以下措施: （1）少量渗水在桩孔内挖小积水坑，随挖土随用吊桶，将泥水一起吊出； （2）大量渗水在桩孔内先挖较深集水井，设小型潜水泵将地下水排出桩孔外，随挖土随加深集水井；
（3）渗水量较大，井底地下水难以排干时，底部泥渣用压缩空气清空，孔内排水时注意周围地下水位变化，观察土壤是否固结、地面是否下沉，对周围设施有无
12 K3+200主线南门河大桥 桩基础施工方案 危害
（4）涌水量很大时采用冲孔桩施工。 2、流砂
当挖孔时遇流砂层，在井孔内设高1-2m厚5mm的钢套护筒，直径小于混凝土护壁内径2cm，利用混凝土支护做支点，用小型油压千斤顶将钢护筒逐渐压入土中，阻挡流砂，钢套筒一个接一个下沉，压入一段，开挖一段桩孔，直至穿过流砂层1m，再转入正常挖土和混凝土护壁。浇筑混凝土至该段时，钢护筒不吊出。
3、截面大小不一或扭曲
挖孔时严格按照每节支护量测桩中心轴线及半径，遇松软土层或粉细砂层加强支护，严格控制支护尺寸。
4、超量
严格控制每层截面尺寸。遇有地下土洞、落水洞，下水道或古墓、坑穴等，用3:7灰土补填、拍夯实。成孔后48h内浇筑混凝土，避免长期搁置，引起孔壁塌落。 （六）护壁厚度计算
人工挖孔桩采取分段挖土，分段护壁的方法，本次分段护壁厚度取受力最大处（地下最深段护壁所承受的土压力及地下水的侧压力）确定其厚度，施工过程中地面不均匀推土产生偏压力的影响可不 考虑。
混凝土护壁厚度t按下式计算：t≥KpD/2fc
式中D—护壁混凝土的直径；K-安全系数，一般取1.65；fc-混凝土轴心抗压强度（MPa）；p-土和地下水对护壁的最大侧压力（MPa）。
根据《工程地质勘察报告》南门河大桥地表到地表以下7m左右为黏土层，内摩擦角9度，天然重度γ=18KN/m3，黏土层以下为中风化灰岩，地下水位出露在地表下4m左右。
桩基最大直径D=1.5m、最长H=15m，用C20混凝土fc =9.6N/mm2。
P=γHtg2（450-φ/2）+（γ-γw）(H-h) tg2（450-φ/2）+(H-h) γw=371.1N/m2 （γ-土的重度KN/m3；γw–水的重度KN/m3；H-挖孔护壁深度m；h-地面至地下水位深度m；φ-土的内摩擦角0。）
t= KpD/2fc=4.8cm
护壁最小厚度为8cm，故采用8cm。为安全，再适量加ф8mm钢筋，间距250mm。
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