高速公路人工挖孔桩施工安全专项方案

目 录
一、 编制说明 1
(一) 编制依据 1
(二) 编制目的 1
(三) 适用范围 1
二、 工程概况 1
(一) 概述 1
(二) 环境概况 2
1. 地质构造 2
2. 不良地质 3
3. 气候、气象 3
4. 水文地质条件 4
5. 地震及区域稳定性 4
三、 施工工艺和方案 4
(一) 施工工艺流程 4
(二) 施工方法 5
1. 施工准备 5
2. 测量放样 6
3. 开挖 6
4. 护壁 6
5. 终孔检查 8
6. 钢筋笼加工与吊装 8
7. 混凝土浇筑 10
8. 桩基检测 10
(三) 特殊季节施工安排 10
1. 雨季施工安排 10
2. 高温季节施工安排 11
四、 环境因素、危险源及风险分析、评估 11
(一) 环境因素 11
(二) 危险源辨识 11
1. 危险源分析 12
2. 桩基施工可能发生的生产安全事故类型主要有以下： 12
3. 桩基施工危险源辨识 12
4. 难点、要点分析 13
5. 风险分析、评估 14
五、 安全保证措施 15
(一) 安全管理机构和保证体系 15
(二) 安全保证措施 18
1. 施工环境保证措施 18
2. 安全技术保证措施 18
3. 施工机械安全控制措施 20
4. 爆破施工安全管理 21
六、 质量保证措施 25
(一) 质量标准 25
(二) 组织保证措施 26
(三) 质量保证技术措施 28
七、 环境保护保证措施 29
(一) 环境保护组织机构 29
(二) 环境保护保证体系 30
(三) 环境保护保证措施 30
八、 应急救援措施 34
(一) 应急组织机构及职责 34
(二) 应急响应机制与程序 35
(三) 应急保障 38
(四) 应急处置与事故的调查处理 38

一、 编制说明
(一) 编制依据
1. 《海南省琼中至乐东高速公路A2合同段（K131+690～K144+150）两阶段施工图设计文件》；
2. 《公路工程质量检验评定标准》（JTG F80/1-2004）；
3. 《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T F50-2011）；
4. 《海南省重点公路项目工程建设标准化管理手册》（第二册第二分册 施工作业标准化：桥梁施工）；
5. 《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB50202-2002)；
6. 《施工现场临时用电安全技术规范》(JGJ46-2005)；
7. 《爆破安全规程》（GB6722-2011）；
8. 《民用爆炸物品安全管理条例》(国务院令第466号)；
9. 《环境空气质量标准》（GB 3095）；
10. 勘测资料和地勘报告。
(二) 编制目的
为了贯彻落实“安全第一，预防为主，综合治理”的方针，规范15m及以上人工挖孔桩现场施工安全管理，有效防止因人工挖孔“三违”作业引发安全事故，最大限度的避免安全事故造成的人身伤亡和财产损失，切实保障员工生命安全和社会安定；同时，为了保证挖孔桩施工质量，指导现场施工，特制定本方案。
(三) 适用范围
本专项方案适用范围：海南琼乐高速（琼中至五指山段）工程A2标段桥梁挖孔桩基础工程。
二、 工程概况
(一) 概述
海南省琼中至乐东高速公路A2合同段，起讫桩号为K131+690～K144+150，全长12.46 公里，起点位于琼中县营根镇黎凑村，向西南经红毛镇什冲村、罗天村，终点位于红毛镇草南村。主线设计标准为双向四车道，设计速度100公里/小时，路基宽26米。
本项目桩基根据直径不同分为六种规格：φ200cm、φ180cm、φ160 cm、φ150 cm、φ140 cm、φ130cm、φ120cm，桩基共有599根，桩长从11.5m至37m不等。根据施工图纸设计，桩基以嵌岩桩为主，桩端嵌入中风化岩及微风化岩，其中陆地上无地下水或有少量地下水且桩长≥15m并采用人工挖孔施工的桩基具体分布及数量详见下表：

(二) 环境概况
1. 地质构造
本区经历了加里东、海西、印支、燕山和喜马拉雅等构造运动，构造形迹交错穿插，迭次出现。不同时期不同地段反应的断裂性质也不尽相同。构造活动延续时间较长，其中早于加里东期形成的东西向断裂构造和北东向断裂构造，在燕山区活动均较剧烈，燕山晚期和喜山期形成的新华夏系、北西向断裂构造恋童前面的东西和北东向断裂在挽近时期均有持续活动。
根据地表调绘及钻探揭露，本标段内未见明显断裂构造。
2. 不良地质
（1） 不良地质
根据地勘钻孔揭露情况，沿线未揭露到深大断裂构造及可溶岩地层、土洞、崩塌、泥石流等不良工程地质现象，地层组合较简单，地基稳定性好，对线路稳定影响较小，对线路方案不起控制性作用。
（2） 特殊性岩土
沿线低洼水塘、稻田、山间洼地等处存在季节性、浅表性软土分布，软土具含水量高、压缩性大，承载力低，灵敏度高，抗剪强度低等特点，易造成不均匀沉降，对路基的稳定不利；但分布不广，厚度一般0～2.5m，多呈层状及透镜状分布，一般厚度小于1.5m，局部分布厚度2m～3m，均采用换填措施清除的方式进行处理。
3. 气候、气象
本项目位于北纬18o40’～ 18o49’,受东南亚季风影响，属低纬度热带海洋性气候。由于地势的影响，北部琼中县、五指山市年平均气温22.4℃～23℃左右，一月份气温最低，平均气温18.0℃左右，北部山区可出现霜冻，极端气温最低0.1℃，6～7月最热，平均气温28.2℃左右，极端最高气温38.0℃～39.0℃左右。
海南年平均降雨量约1400～1800mm，南低北高。年降雨量分配不分，5～10月为雨季，降雨量占年降雨量的78%～90%。旱季为11月至翌年4月，占年降雨量的10%～22%。雨季存在两个高峰，5～6月为峰面雨和热雷雨高峰，8～10月为台风引起的降雨高峰，后者降雨量比前者明显偏大。7～9月为台风出现频率最高的月份，平均风力达9～10级，阵风11～12级。台风引起的降水是造成洪涝守灾害的主要原因。
夏季偏南风，以西南、东南风为主，风速1.5m/s～4.5 m/s。冬季偏北风，以东北风为主，风速2.0m/s～4.0 m/s。8～10月多台风，风力一般7～9级，最高可达12级，为台风影响区，热带低气压气旋和台风的形成，每年约20余次，影响本项目约4次，属中风害地区，台风中心经过时最大风力达12 级以上，造成灾害，冬季和初春，常为西北风，夏季为南风和东南风，一般风力2-3级。
全岛各地相对湿度差异不大，年平均相对湿度为79-86%。
4. 水文地质条件
项目区公路属低纬度热带海洋性气候，温暖多雨，雨量充沛，沿线主要处于低山丘陵区，地形起伏较大，裂隙发育，岩体破碎，地表植被发育；第四系覆盖层厚度小，基岩埋藏浅，直接接受大气降水补给，降水渗入补给量大。此外松散岩类孔隙水会下渗补给基岩裂隙水，两者水力联系密切，动态变化一致，总体上区内可分为低山丘陵区、河流阶地区两种类型。
5. 地震及区域稳定性
本区地震活动较弱，基本没有大的地震活动。
三、 施工工艺和方案
(一) 施工工艺流程
施工工艺如下：平整场地→桩位放样→孔口开挖→浇筑井口→安装提升架→挖孔→护壁→钢筋笼安装→混凝土灌注。
施工工艺流程图如下：

(二) 施工方法
1. 施工准备
（1） 根据地质和水文条件，制定安全措施和防护措施，护壁类型及厚度和强度，石质地层开挖的爆破设计；
（2） 制定材料物资计划并购买，确保施工顺利进行。
（3） 平整场地和修筑施工便道及排水设施。
（4） 施工用电的设施要安装到位。
（5） 安装好提升设备并合理堆放材料和器具。
（6） 确定施工技术人员并做技术和安全交底，确定护壁分节高度，提前做好护壁模板。测量定出孔位位置，并做好桩的垂直中线、桩径、基岩土质、每天钻进深度和累计深度表格并做好记录，每天记录，完工后存档。
2. 测量放样
开孔前，由项目部测量班进行桩位放样，施工队配合测量班按设计图纸定出孔位，经检查无误后，由施工队埋设十字护桩，十字护桩必须用砂浆或混凝土进行加固保护，以备开挖过程中对桩位进行检验。
3. 开挖
采用从上到下逐层用镐、锹进行开挖，遇坚硬土或大块孤石采用锤、钎破碎，挖土顺序为先挖中间后挖周边。孔内挖出的土装入吊桶，采用自制提升设备将渣土垂直运输到地面，堆积到指定地点，防止污染环境。注意挖孔过程中，不必将孔壁修成光面，要使孔壁稍有凹凸不平，以增加桩的摩擦力。当挖空深度超过10m时，应采用机械通风，在下孔前进行气体检查，采用小动物放在吊桶里，在孔底停留5分钟，然后上提，确保气体正常，满足正常人体需要方可下孔开挖。
人工挖孔桩，一般采用卷扬机、空气压缩机、提升架、吊桶等设备。

在每次下孔前对机具进行检查，主要检查以下几点：
（1） 卷扬机的配重，检查是否有松动，并用地锚锚固；
（2） 检查钢丝绳是否有断裂，当断裂丝数明显增加时，及时更换新的钢丝绳；
（3） 检查吊桶和钢丝绳的连接及吊桶本身的焊接。
4. 护壁
护壁拟采用现浇模注混凝土护壁，混凝土采用与桩基同标号C30混凝土，厚度为10-15cm。锁口(原地面以下1米)径向厚度为20cm，宜高出地面20～30cm，以阻挡井上土石及其它物体滚入井下伤人，并且便于挡水和定位。该方法适用于各类土层，每挖掘1.0～1.5m深时，即立模灌注混凝土护壁。平均厚度10-15cm。为了进一步提高柱身砼与护壁的粘结，也为了砼入模方便，护壁方式采用喇叭错台状护壁。
护壁厚度t，按照下式计算
t=K×p×D÷（2×f¬c）
式中：K——安全系数，一般取K=1.65；
fc——混凝土轴心抗压强度,C30混凝土取15N/mm2；
p——土和地下水对护壁的最大侧压力（MPa），p=rH×tg2（450-φ/2），φ取300；
r——土的重度，取20.0KN/m3。
H——桩基深度，取本标段的最深桩长H=37.0m；
D——桩基直径，D=1.8m，D=1.6m；。
桩径1.8m，桩长37m的壁厚：
t=K×p×D÷（2×f¬c）=K×rH×tg2（450-φ/2）×D÷（2×f¬c）
=1.65×20.0×10-6×37×103×tg2（450-300/2）×1800÷(2×15)
=25mm
桩径1.6m，桩长37m的壁厚：
t=K×p×D÷（2×f¬c）=K×rH×tg2（450-φ/2）×D÷（2×f¬c）
=1.65×20.0×10-6×37×103×tg2（450-300/2）×1600÷(2×15)
=22mm
一般壁厚最小厚度为8cm，故采用壁厚10cm，为确保安全，在每节护壁增加φ=10mm钢筋，纵向间距为15cm，螺旋筋间距为15cm。

护壁砼的施工，采取自制的钢模板。浇注混凝土时拆上节，支下节，自上而下周转使用。模板间用U形卡连接，上下设两道6～8号槽钢圈顶紧；钢圈由两半圆圈组成，用螺栓连接，不另设支撑，以便浇注混凝土和下节挖土操作。
5. 终孔检查
开挖到设计高程后，应进行孔底处理，必须做到平整、无送渣、淤泥及沉淀等软层。嵌岩深度应符合设计要求，报检合格后方可进行下一道工序施工。
6. 钢筋笼加工与吊装
钢筋笼主筋接头采用双面搭接焊，每一截面上接头数量不超过50%，加强箍筋与主筋连接全部焊接。钢筋笼的材料、加工、接头和安装，符合要求。钢筋骨架的保护层厚度可用耳筋或转动混凝土垫块。设置密度按竖向每隔2m设一道，每一道沿圆周布置4～6个。挖孔桩钢筋骨架允许偏差见表。

投稿会员：芳华