中交第一公路工程局湖北杭瑞高速HRTJ06合同段施工作业指导书及施工工艺图编制：审核：施工单位：中交第一公路工程局有限公司监理单位：湖北高路公路工程监理咨询有限公司2009年3月16日人工挖孔桩施工作业指导书一、施工前准备工作1、认真阅读设计图纸和工程地质勘察资料，对穿越砂层、淤泥层的挖孔作业可能会出现的诸如流砂、涌水、涌泥等现象以及抽水可能引起的环境影响作一次经验性分析，并且针对性地制定有效的技术和安全防范措施。2、平整场地，清除坡面危石浮土；坡面有裂缝或坍塌迹象者应加设必要的保护，铲除松软的土层并夯实。孔口四周挖排水沟，做好排水系统；及时排除地表水，搭好孔口雨棚；安装提升设备；布置好出渣道路；合理堆放材料和机具，使其不增加孔壁压力、不影响施工。3、测量放样与开孔：开孔前，应从桩中心位置向桩孔外引出四个桩中轴线控制点，用牢固的木桩标定。经复核无误后，在桩径圆圈内开始挖土；安装护壁模板；复核护壁模板直径、中心点位置无误后，浇筑护壁混凝土。第一节孔圈护壁的中心点应和桩位中心点重合，偏差不得大于20㎜；二正交直径的差异不大于50㎜；其厚度应比下面的护壁厚150～200㎜，并应高出现场地面200～250㎜，以阻挡地面水流入孔内，防止地面上的泥土、石块和杂物进入孔内，并增大孔壁抵抗下沉的能力。第一节护壁完成后，再将桩孔中轴线控制点引回至护壁上，并进一步复核无误，作为今后确定地下各节护壁中心的测量基准点。同时用水准仪把相对水准标高标定在第一节孔圈护壁上，作为确定桩孔深度和桩顶标高的依据。开孔工作完成后，还应作一次全面的测量校核工作。4、检查施工设备，进行安全、技术交底：施工单位技术负责人带领机械、电器技术人员和安全人员逐孔全面检查各项施工准备，确保机电设备完好，符合安全使用标准。向现场施工操作人员进行详细的安全和技术交底，使安全管理在思想、组织和措施上全部得到落实。二、成孔作业1、分节挖土和出土：由工人用镐挖土，用铲将土装入容量为0.1～0.2m3的铁桶内，用500Kg起重能力的卷扬机，通过孔口上安装的支架提升铁桶出土。本桥桩径较小（1.2m），也可采用简单的手摇绞车出土。每孔配备两名工人，一人在孔内挖土，一人在孔口负责出土和传递工具。一节桩孔的土方挖完后，应用长度为桩径加二倍护壁厚的木杆在桩孔上下作水平转动，以检查孔径是否符合设计要求，或从孔口用垂球将桩中心点引下来，用直尺沿垂线检查孔径是否符合设计要求。若符合要求，可以安装护壁模板浇筑护壁混凝土，否则，还要继续扩孔。开挖工作应连续进行，挖出的土方应及时运走。2、安装护壁模板：护壁模板为通用模板，模板用角钢做骨架、钢板做面板，模板之间用螺栓联结。拼装时，两块模板的接缝处夹放一木条，以便于拆模。护壁厚度不得小于150㎜。模板安装后应检查其直径是否符合设计要求，并保证任何二正交直径的误差不大于50㎜，其中心位置可通过孔口设置的轴线标记处安放的十字架、在十字架交叉点悬吊锤球的方法来确定。要求桩孔的垂直度偏差不大于桩长的0.5％；符合要求后，可用木楔打入土中稳定模板，防止振捣混凝土时发生移动。3、灌注护壁混凝土：上节护壁的下部应嵌在下节护壁的上部混凝土中，上下搭接长度不小于50㎜。护壁混凝土必须与桩身混凝土强度等级一致，本桥均为C25，且集料、水泥称重后必须按照项目试验室提供的配合比采用机械拌和，当天挖完当天一次性灌注完毕。灌注护壁混凝土时应在桩孔内抽干水的情况下进行，并应使用早强剂。振捣混凝土不宜使用震动棒，应使用手锤敲击模板和用棍棒反复插捣来捣实混凝土。护壁模板在正常情况下可在24h后拆除，一般在第二天下节桩孔土方挖完后进行。拆模后若发现护壁有蜂窝、漏水现象，应马上加以堵塞或导流，防止桩孔外测之水夹带泥砂流入孔内。4、孔内排水：挖孔时如有水渗入，应及时支护孔壁，防止水在孔壁浸泡流淌造成坍孔。渗水应设法排除（如用井点法降水或集水泵排）。挖孔如遇到涌水量较大的潜水层承压水时，可采用水泥砂浆压灌卵石环圈，或其它有效的措施。⑴、一般性排水，要注意下列事项：①、除在地表墩台位置四周挖截水沟外，并应对从孔内排出孔外的水妥善引流远离桩孔。②、孔内渗水量不大时，可用铁皮桶盛水，人工提引排走，渗水量大时，可用小水泵排走。孔深小于水泵吸程时，水泵可设在孔外；倘孔深大于水泵吊入孔内抽水。③、在灌注混凝土时，若数桩孔均只有小量渗水，应采取措施同时灌注，以免将水集中一孔增加困难。若多孔渗水量均大，影响灌注质量时，则应于一孔集中抽水，降低其它各孔水位，此孔最后用水下灌注混凝土施工。⑵、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，压力90Kpa），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、首先用水泵将井孔内水排尽；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（当另一根堵时）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，其孔隙要求在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、灌筑水下混凝土顶盖，强度等级C10，厚50cm。⑥、压浆：同一压浆管按材料分的给进程序为：先压泥浆，将钢板圈内的空隙用泥浆填充，以节省水泥；次压纯水泥浆，因其流动性好，裂缝很小亦可压浆；最后压进水泥砂浆，其配合质量比为1：1。砂浆中可掺入合适的早强剂，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S表示。泥浆稠度要求2S～6S，稠水泥浆或水泥砂浆稠度要求2S～10S。压浆机具可用灰浆泵，压力0.3Mpa～0.4Mpa即可。⑦、封闭完成继续开挖：封闭完成48h以后可将水抽尽，水位不上升，即可用风镐将混凝土顶盖凿去孔径范围之内的部分，并吊出装泥麻包，拆除钢板圈，继续进行挖孔工作。5、孔内爆破施工：为确保施工安全，提高生产效率，孔内爆破施工应注意以下事项：①、采用电雷管引爆。②、必须打眼放炮，严禁裸露药包。对于软岩石炮眼深度不超过0.8m，对于硬岩石炮眼深度不超过0.5m。炮眼数目、位置和斜插方向，应按岩层断面方向来定，中间一组集中掏心，四周斜插挖边。③、严格控制用药量，以松动为主。一般中间炮眼装硝铵炸药1/2节，边眼装药1/3节～1/4节。④、有水眼孔要用防水炸药，尽量避免瞎炮。如有瞎炮必须严格按安全规程处理。⑤、炮眼附近的支撑应加固或设防护措施，以免支撑炸坏引起坍孔。⑥、孔内放炮后须迅速排烟。可采用高压风管或电动鼓风机放入孔底吹风等措施。⑦、一个孔内进行爆破作业，其它孔内的施工人员也必须到地面安全处躲避。6、终孔检查处理挖孔达到设计标高后，应进行孔底处理。必须做到平整，无松渣、污泥及沉淀等软层。嵌入岩层深度应符合设计要求。开挖过程中应经常检查了解地质情况，倘与设计资料不符，应提出变更设计。若孔底地质复杂或开挖中发现不良地质现象（如溶洞、薄层泥岩、不规则的淤泥分布等）时，应钎探查明孔底以下地质情况。三、钢筋骨架制作及安装根据施工条件，挖孔灌注桩钢筋骨架可在孔外预扎后吊入孔内。在钢筋笼下放过程中安装钢筋保护层垫块，保护层垫块采用砂浆垫块，并牢固定位在主筋上，为使钢筋骨架正确牢固定位，除主筋上安设钢筋“耳环”或混凝土垫块外，也可在孔壁上打入钢钎，用钢丝与主筋绑使其牢固定位。经监理工程师同意后用吊车安装钢筋笼，下放钢筋笼时采用电焊机进行钢筋笼焊接，要尽量缩短焊接时间，在下放钢筋笼时要对准孔位中心，以防挂伤孔壁。四、灌注混凝土灌孔前应做好配合比试验，灌注过程中做好砼配比控制。灌孔前各种施工材料必须到齐。施工人员组织安排到位，责任到人。施工机械应在施工前检修，安装，调试好，保证灌孔中各种施工机械均能正常进行。施工前应按照规范规定的安全系数和实际管内超压对砼导管进行水密试验，禁止使用不合格的导管。导管尽量安放在孔中心附近，避免靠近钢筋。集料斗容积必须满足首盘混凝土的储料要求，约4个立方米，若不足时，应有足够的储料能及时补充，首盘混凝土下去后，导管必须埋置1米以上。集料斗布置高度要满足规范中规定的最后一盘混凝土浇筑高度，即高出桩顶设计标高3米。每根桩的水下混凝土的灌注时间必须在首盘混凝土初凝之前完成，灌注过程中要经常检查导管埋深和浇筑高度，导管埋深宜控制在2～5米内，若混凝土供应较慢时要经常抽动导管，注意抽动时不要让导管靠近钢筋笼。灌注过程中要按业主制定的表格认真填写灌注原始记录。为保证施工时杜绝断桩事故，对灌孔过程中可能出现的堵管现象采取有效的预防措施：①、拌和楼、砼罐车工作性能应充分检查，机械易损件备配充足，各部位应由专人负责，确保砼灌注连续进行。②、每次砼灌注前对设备进行检修，砼灌注后，对设备进行保养，保证设备完好。③、砼灌注前对导管进行承压和水密检查，保证导管安全、可靠。④、砼掺加缓凝、增强、保坍型泵送外加剂，保证砼灌注间断两小时，仍能保持砼的和易性。⑤、加强砼灌注前的周密安排，灌注中的现场指挥，施工机械专人操作，专人负责导管装拆，预备专门维修人员，做到有条不紊，避免乱中出错。⑥、当出现机械事故时，及时抢修或更换。五、施工安全在挖孔施工过程中应特别注意及预防地面或高空坠物、地面人员失足跌入桩孔、触电、起重工具失灵、桩孔内涌水、涌混、涌砂以及出现有毒气体致使人员窒息等易发生安全事故的隐患，必须采取以下措施：1、从事挖孔桩作业的工人必须经过身体健康检查和井下、高空、用电、吊装及简单机械操作等安全作业培训且经