高速公路桥梁人工挖孔桩专项施工方案

一、编制说明及依据、原则
1.1编制说明
根据对设计图纸、地质勘察说明及对周边环境的调查，并对工程特点进行深入分析，结合考虑我公司的技术、装备、特长、管理水平，在总结以往同类工程施工经验的基础上，编写了本专项施工方案。
1.2编制依据
1.招标文件、两阶段施工图设计及施工组织设计；
2.《公路工程质量检验评定标准》（JTG F80/1-2004）、《公路桥涵施工技术规范》（JTG/TF50-2011）等公路桥梁相关的施工和验收规范；
3.《高速公路施工标准化施工技术指南》；
4.公司拥有的科技成果、施工工艺、施工方法成果、机械机具设备、管理水平、技术装备以及多年积累的类似工程施工经验；
5.相关法律、法规对水土保持、环境保护、安全管理的规定。
1.3编制原则
1.遵循合同文件的原则，严格按合同文件要求的工期、质量、安全、环保、文明施工、信息化管理等目标编制施工组织设计，有效保证满足业主的各项要求。
2.遵循设计文件的原则，认真阅读核对所获得的技术设计文件资料，了解设计意图，掌握现场情况，严格按设计资料和设计原则编制施组，满足设计标准和要求。
3.遵循"安全第一、预防为主"的原则。严格按照公路施工安全操作规程，从制度、管理、方案、资源方面编制切实可行的施工措施，确保施工安全，服从业主指令，服从监理工程师的监督检查，严肃安全纪律，严格按规程办事。
4.坚持人员弹性编制、动态管理。根据需要，合理配置劳动力资源。
二、工程概况
2.1工程设计概况
山东省荣成至文登高速公路一合同段主线起止里程为K00+000-K12+268，全长12.268Km。其中有大桥3座，中桥4座，分离立1座，互通立交桥2座，天桥12座。其中K5+182小落河支流大桥和K8+263.5互通立交处于无地下水或少量地下水的土层和岩层，施工拟采用人力配合简单的机具设备下井挖掘成孔，灌注混凝土成桩的施工工艺，即采用人工挖孔桩进行桩基础施工。
小落河支流大桥，桥梁中心桩号为K5+182，桥跨布置为5×25m，全长132.08m，下部结构采用柱式墩、桩基础（端承桩），桥台采用肋板台。
全桥分为1#、2#、3#、4#桥墩，0#、5#台。共有桩基：φ1.5m桩基221米/16根，φ1.2m桩基334米/24根。C25水下混凝土：789.6m3，钢筋74038kg。
2.2 施工方案概述
本分项工程由项目总工孙海峰主管，桥梁一队组织实施，采用人工挖孔的方法成孔；水泥混凝土由K8+263处的混凝土拌和站集中拌制，水泥混凝土罐车运送；钢筋笼在拌和站内钢筋加工区加工绑扎成型，钢筋笼由专用运输车经施工便道运送至桩位，25t汽车吊吊笼安放；内径30cm钢导管下料灌注水下混凝土。
人工挖孔桩桩顶地质较差部分采用钢筋混凝土护壁，主筋保护层厚50mm，地质较好部分可采用素混凝土护壁；根据山东省高速公路施工标准化技术指南（桥梁）规定护壁厚10-15cm；设计桩芯砼等级为C25，护壁也采用同桩身相同标号的C25砼现浇。
2.3自然条件
1.地形、地貌
本项目沿线地形主要为低山丘陵区，地形起伏多变，沿线经过地区地形地貌主要为低山丘陵、山前丘陵区和剥蚀平原及冲积平原地貌。
2.工程地质
路线所经区域位于胶东隆起区，构造复杂。基底长期隆起，出露的地层主要为古老的变质岩层。分布最广的为太古界——下元古界胶东群，在断陷盆地中分布少量的中生界底层。岩浆活动强烈，以元古代岩浆岩活动尤甚，分布广泛。太古界——下元古界胶东群主要分布在胶东隆起的胶北隆起区。岩石类型以片麻岩、变粒岩、斜长角闪岩为主，夹有结晶片岩、钙镁质大理岩、石英岩等。境内元古代岩浆活动以混合花岗岩类为主，活动强烈，分布广泛。岩性主要为片麻状混合花岗岩体、黑云母花岗岩体。路线所经区域上部地表基本上由第四系残坡积物所覆盖，厚度一般为1.0m左右，最大厚度不大于3.0m，局部为陆相洪冲积物所覆盖，主要在河流附近较发育，厚度一般在3-10m，最大厚度不大于15m。底部广泛分布新元古代晋宁期荣成超单元岩浆岩。残坡基层主要分布于丘陵地貌的表层，成分为砂质粘性土、砂土及砂质粉土，厚度在0.5～3.0m之间，丘顶部位较薄，坡脚处厚度相对较大，其强度较高，工程地质条件好。地层主要为基岩风化层，即强风化层、中等风化层，局部分布全风化层；局部为第四系全新统地层，主要岩性特征为河流相洪冲基层，其岩性为粉质粘土、砂性土；残坡积成因的砂质粘土、砂性土及粉土。
3.河流水文地质条件
区域内主要跨越的河流为小落河，该河流受季节影响较大，为季节性河流，干流上源起自荣成市老横山（海拔204米）东坡大疃镇东沟北疃村东沟南疃村、回里村附近的中小型水库，及湾头山水库等，该河段属小落河中上游，并与河道沿线大小冲沟相通，向南流经滕家镇南至桑沟湾入黄海。
全线地下水分布类型主要有两种，一是丘陵区的基岩裂隙水，二是陆相冲洪积层的孔隙性潜水。丘陵区的坡脚处堆积物局部存在少量上层滞水；陆相冲洪积层主要赋存于砂性土，在河床两侧地下水丰富，受季节性河水位的影响，地下水位波动较大。
冲洪积含水层主要分布在青龙河河流冲洪积成因的砂性土层中，以及沿线分布的小河流域形成的冲洪积层，含水层厚度在3-12m。全线以低丘陵地貌为主，主要岩性为片麻状黑云花岗闪长岩和片麻状花岗岩，风化程度较高，裂隙发育，具备赋水的基本条件，由于丘陵高差差异较大，丘陵顶部一般不含水，坡脚及沟谷低洼处还有少量裂隙水。水中矿化度均一般为200-750mg/L，为全淡区，仅青龙河河水矿化度达3633.04mg/L，SO2-4含量一般在20-250mg/L，PH值一般为7.3-8.5，偏碱性，对混凝土无腐蚀要求。
三、施工准备及计划安排
3.1施工技术准备
（1）人工挖孔桩适用于持力层埋藏较浅、单桩承载力要求较高的基础。 挖孔桩受力性能可靠，结构传力明确，沉降量小；成孔后可直观检查孔内直径、垂直度及持力层的土质情况，保证桩的质量。工程造价相对低廉；不需要大型机械设备，施工操作工艺简单，因此被广泛应用于灌注桩施工。结合本项目实际情况，选用人工挖孔灌注桩施工工艺。
（2）组建以项目经理、项目技术负责人为核心的技术管理体系，下设施工技术、质量、材料、资料、计划等分支部门。
（3）施工前由监理工程师和项目总工对全体施工人员进行图纸、规范、安全、环保、技术交底工作，针对关键工序、主要技术要求、质量标准、质量目标提出具体要求，并对重要岗位人员进行岗前安全培训，将书面材料发至相关人员手中。
（4）已完成施工图纸的审核工作，并组织有关技术人员认真学习技术规范及其它现行规范，结构物的各项复测工作也已完成，施工队伍及机械设备已全部进场，具备开工条件。
（5）由项目总工程师组织技术骨干对优化后已经被监理工程师批准的施工方案下发各执行部门。施工技术部门对施工中每道工序下达详细的技术交底书，技术交底内容包括相应的安全技术交底。
（6）进行岗前培训：对现场操作的施工工人，由现场负责人对其详细讲解操作方法，注意事项；由安全负责人讲解安全操作规程，以及出现意外情况时的处置措施。
3.2施工现场准备
（1）平整场地。施工前用推土机清除施工场地内的表土及其他杂物，预先探明和消除桩位处的地下障碍物，平地机整平夯实，并做好系统排水设置。
（2）放线、定桩位及高程：
依据导线总水准点测量控制网资料和施工设计图上的桩位平面布置图，全站仪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，作好护桩（从圆心引出四点做为护桩，护桩主要方便开挖后检查孔径大小是否达到要求之用），作好护桩方可开挖。
（3）井口施工：在孔口安装提升设备，提升设备采用卷扬机。施工前布置好出渣道路，合理堆放材料和机具，使其不增加孔壁压力，防止塌孔，不影响正常成孔。井口四周围栏防护，并悬挂明显标志，井口护壁砼高出地面不小于30cm，距井口周围3.0m以内禁止弃渣和堆放杂物，防止土、石滚入孔内伤人；锁口四周1m范围内地面采用厚度不小于10cm的C25混凝土硬化；挖孔暂停或人不在井下作业时，孔口要加盖；孔口四周挖好排水沟，及时排除地表水，搭好孔口遮挡雨棚，安装提升设备，修好出渣道路。
（3）井内作业必须戴安全帽、孔内搭设软梯和掩体；掩体用2cm厚钢板作顶盖，以防落石伤到井内作业人员。出土渣用的吊桶、吊钩、钢丝绳、卷扬机等，经常检查更换。
3.3桩基原材料准备
混凝土采用C25水下混凝土，混凝土由K8+263处的混凝土拌和站集中拌制，混凝土运输车运送到施工现场，现场灌注。
混凝土配合比试验工作已经外委，且经监理见证取样。所用原材料产地分别为：中（粗）砂主要选用文登市泽头镇西望仙庄砂场，数量大、质量较好。碎石、片石、块石计划从荣成市人和镇红光石材厂购进；水泥从山东威海山水水泥厂采购；钢筋从山东莱钢永锋钢铁有限公司采购。
3.4劳动力准备

首先建立施工管理架构，如下图：
人工挖孔桩施工管理架构图
同一墩台的人工挖孔桩分三个小组作业，每小组分别负责3个桩孔挖孔作业，即：在一个桩孔护壁未拆模时，开挖另一桩孔，如此循环流水作业，每孔每组3人，井下1人，井上2人（1人使用电动绞绳架，1人指挥及出渣），轮流下井。

3.5施工机械设备准备
主要机械设备见下表：

3.6计划安排
人工挖孔灌注桩计划开工日期为2013年12月1日，计划完工日期2013年1月25日。
四、挖孔桩施工方法
4.1 开挖顺序
人工挖孔桩的主要作业流程是:测量定位→砼锁口施工（H≥300mm）→开孔挖取→抽排水（如需）修整护壁→钢筋绑扎→支模→校正中心→浇护壁砼→养护→拆模→循环往复→到达设计深度→终孔验孔→钢筋笼制作→钢筋笼验收→钢筋笼安装→浇桩身砼。
4.2每次循环进尺深度
第一节挖深约1m，浇砼护壁，往下施工时以每节作为一个施工循环，一般土层中每节高度为1m，如遇特殊地段每节高度小于500mm，必要时下钢护筒护壁，特殊地质下挖速度视护壁的安全情况而定。护壁模板采用钢模板，模板一般由四块组成。
4.3开挖方法
土层挖孔作业采用人工逐层开挖，由人工逐层用镐、锹进行，遇坚硬土层用锤、钎或空压机风镐破碎，若遇坚石则采用松动爆破施工。
4.4出土及提升
出土采用电动辊辘提运出孔外，人工用斗车运至较宽位置集中堆放，然后由自卸式汽车进行外运至弃土场。
4.5钢筋笼制安
钢筋笼在钢筋加工场集中制作，主筋连接采用直螺纹套筒连接，加强筋与主筋焊接，箍筋绑扎。应保证连接处钢筋笼箍筋间距符合设计要求；吊装采用吊车起吊安装。
4.6混凝土浇筑方法
砼由孔口设置的串筒下料至孔底，串筒底端出料口距砼筑面不超过2m，防止产生砼离析现象。当桩内渗水量较大的孔桩，桩身砼浇筑采用导管水下砼浇注。

投稿会员：芳华