浙江某高速公路桥梁桩基工程人工挖孔桩安全专项施工方案.doc

人工挖孔桩安全专项施工方案一、 编制说明1、编制依据1）中华人民共和国环境保护法2）中华人民共和国安全生产法 3) 建设工程安全生产管理条例4）爆破安全规程（GB6722-2011）5）建筑桩基技术规范（JGJ94-2008）6）公路桥涵施工技术规范（JTG/T F50-2011）7）公路工程施工安全技术规程（JTJ076-95）8）建筑施工现场环境与卫生标准（JGJ146-2004）9）有限空间作业安全技术规程DB33/707-2008 10）施工现场临时用电安全技术规范（JGJ46-2005）11）公路桥梁和隧道工程施工安全风险评估制度及指南分析12）浙江省公路水运危险性较大分部分项工程安全专项施工方案管理办法13）本项目的合同文件、补充协议、招投标文件、设计图纸等2、编制目的根据国家有关法律法规及各级领导部门相关制度要求，特编制此安全专项施工方案，用于指导实际施工。3、适用范围本方案适用于杭新景高速公路建德寿昌至开化白沙关（浙赣界）段14标段范围内所有适用人工挖孔桩工艺的桥梁桩基施工。二、 工程概况1、本标段桥梁概况及桥位处地质、地貌情况本标段共有大桥1183.85m/5座、中桥179.0m/2座。1.21.5m桩基289根，其中1.2m桩基82根；1.3m桩基32根；1.5m桩基175根。桩基混凝土6156.19立方米，钢筋.78kg。最长桩基为1.2m 23.849m，最短桩基为1.5m 10m。本标段桩基工程一览表如表1。表1：杭新景第14标段桩基一览表桥名桩径（m）根数总长（m）理论混凝土数量（m³）塘丘畈大桥右线1#1.58114.9203.05 右线2#1.2443.248.86 1.540545.43963.85 左线1.244449.76 1.554794.661404.28 田坑1#桥1.518223.04394.14 田坑2#桥1.218241.2272.79 1.515201.93356.84 上徐桥1.224378427.51 1.516252445.32 大举1#大桥1.216232.8263.29 1.524314.8556.30 大举2#大桥1.212165.9187.63 1.312167.9222.86 陈畈桥1.2441.5446.98 1.320235.61312.73 合计2893996.916156.19 本标段路线穿越山岭、部分经过沟谷，地形起伏大。桥梁多位于冲积的河谷平原及沟谷凹地，上部多为薄层的粉质粘土，其下为砂卵石、含粘性碎石，下伏基岩，基岩埋深一般较浅，多在310米。基岩岩质多较硬，强度较高，以中、微风化基岩作为桩端基础持力层。2、人工挖孔方案的选定 本标段内塘丘畈大桥、田坑1#、2#桥、陈畈桥等桥部分桩位位于山谷斜披上，由于地形地势复杂，红线范围距离桥梁外侧仅2m，采用钻孔桩作业方案的存在机械无作业场地、临时征地难度大，山上施工用水、泥浆池修建等困难。采用人工挖孔桩方案则具有作业机械设备相对简单，对现场地形要求低；不需泥浆池，没有泥浆，有利于环境保护；不需大功率用电设备，避免停电或电力不足带来的不利影响；可以多根桩同时开工，有利于工程进度；实际地层情况清晰，随时可以发现不利地质状况，随时相应处理；处于干状态浇注桩，桩身质量有保障；不受清孔换浆限制，钢筋笼焊接可以很细致操作，保证施工焊质量，且定位准确，有利于墩柱准确定位连接；桩头处理相对简单等优点。因此，本标段拟对该部分桩基采用人工挖孔的施工方案进行施工。根据实际地形统计，需采用人工挖孔施工桩基如下表2。表2：人工挖孔桩统计表桥名墩台号桩径（m）根数最大桩长（m）备注塘丘畈大桥右线1#桥0#台、1#墩1.5418.8塘丘畈大桥右线2#桥0#台、1#、2-1#、16-0#、17-0#、18-0#桩、19#墩1.51016.56220#台1.2410.8塘丘畈大桥左线0#台、1#、5#6#、14#26#墩1.53420.03227#台1.2411田坑1#桥0#台1.5616.108陈畈桥左幅5#台1.2310.062右幅4#台1.2210.057挖孔桩小计67说明：（1）在遇有以下情况是不得采用人工挖孔桩：在遇有高承压水、地下水丰富，坑内容易产生大量积水；地基土中分布有流塑状淤泥或厚度超过3m的软塑状土；地下水位以下有松散、稍密的砂层或层厚超过2m的中密、密实砂层；溶岩地区或地质断裂带上；工作面3m以下土层中有腐植质有机物等可能存在有毒气体的土层；孔深超过20m（2）挖孔桩施工前，组织施工班组进行挖孔桩施工进行技术交底，事先由项目部明确采用挖孔桩施工的具体桩位、数量，班组作业人员必须按交底所明确的桩位进行施工，不得现场随意改动。3、人工挖孔桩施工的安全难点人工挖孔是用人工自上而下逐层用镐、锹进行，遇坚硬土层由锤、钎破粹，弃土装入活底吊桶或箩筐内，垂直运输。在孔口安装支架，用12t慢速卷扬机提升，吊出地面后，再用其他运输工具运出。这看似简单的作业过程，充满高危险性。1）作业空间窄小孔底挖孔作业人员始终处在吊物下面作业，孔底空间有限，极易受到物体打击；挖孔作业人员上下桩孔容易失稳发生坠落。2）作业环境复杂人工挖孔灌筑直径一般在80cm以上，深度在20m左右。可遇到无地下水或地下水较少的粘土、粉质粘土、含少量的砂、砂卵石、姜结石的粘土层、黄土层，也会遇到地下水位较高、涌水量大的冲击地带及近代沉积的含水量高的淤泥、淤泥质土层。挖孔过程中有时会突然出现涌水和涌泥。随着孔深的增加还会出现缺氧或严重缺氧，有时还会遇到致命的有毒有害气体。3）施工机具简单，但种类繁多，易造成伤害施工提升机具包括：0.25t人字扒杆吊机，1t2t卷扬机配三木塔或1t以上的单轨链条式电动葫芦配提升金属架与轨道，活底吊桶。挖孔工具包括：短柄铁锹、镐、锤、钎、风镐。为满足安全用电要求，还应配有36V低压变压器。桩孔深度超过5m，或孔内空气含氧量不足时要配鼓风机、输风管，有地下水还应配潜水泵及胶皮软管等。三、 施工工艺及方法1、工艺流程图平整场地桩位放样人工挖孔及浇筑护壁骨架制作清孔不合格验孔合格试件制作安放钢筋骨架骨架吊运砼拌和安设串筒合格测坍落度运送砼灌注砼不合格凿桩头废 弃验收2、施工技术方案1）做好挖孔前的准备工作：场地做合理化布局及硬化，确保在阴雨天洞口及四周排水顺畅。2）测量施工放线：测量放样采用一台全站仪，一台水准仪：放出桩基位置，并测量出原地面标高，依据需要平整场地作为施工平台。开孔前再采用全站仪将桩基中心坐标放测到实地，放样数据严格审核，从不同控制点对放样点进行复核，做到万无一失；引桩采用围绕中心坐标的四个方向用坐标放线或采用拉线方法，引桩至第一节护壁上，并做好保护工作，井圈做好后，同时测量井口处标高并做好标记，计算出至设计孔底标高的孔深；自检合格后，请监理进行复核，同意开工后方可挖孔。3）孔口防护在所要开挖的桩位上，孔口处护壁砼应高出地面30cm，孔口四周0.6m范围内用砂浆硬化；孔口不得堆集土渣、机具及杂物；孔口四周应搭设防护围栏，围栏采用钢筋牢固焊制。停止作业时，应派人值班，孔口加盖，并设置围栏和警告标志牌，夜间要有照明，防止人员掉入孔中。孔口四周挖好排水沟，及时排除地表水，还应搭好孔口雨棚。4）安装提升设备及通风设备根据施工需要，采用电动卷扬机绞车作为提升设备。安装提升设备时，首先要考虑施工的安全，在考虑进料出碴方便灵活，拆装容易，必须注意到吊斗容量与起重能力的适应，起重安全系数要求大于3。挂钩及吊斗活门即要牢固而又有安全措施，人员上下另设绳梯与安全绳。电动卷扬机绞车应高出井口6080cm为宜，而且其安置要平稳、牢固，后座要求设置相应的压重块进行配重。地下特殊地层中往往含有CO、SO2、H2S或其它有毒气体，因此每次下孔前，需对孔内空气进行通风换气，所以必须配备空压机和足够长的通风管。孔底作业人员的需要，随时向孔内通风换气，平常每天开工前向桩孔内由下而上吹风时间不宜小于10分钟，如遇特殊情况时，根据实际情况延长通风时间。并用小动物(小兔子)进行检测，确认检测无害后才能下井施工。5）弃土的处理人工挖孔桩弃土地点在孔口下坡方向2m以外堆起，在弃土堆起到1m高度左右时，用机械将弃土拉至指定地点弃掉。6）开挖孔桩（1）开挖顺序挖孔的顺序视土质及桩孔布置形式而定。桩间净距小于4.5米时，必须采取间隔开挖，即在平面上采用隔墩隔桩交叉错位的顺序进行开挖，如按先1#、3#、5#墩施工，再挖2#、4#、6#墩；在相邻近的桩孔应注意在深度上也进行错位下挖的形式进行。（2）施工人员配备及方法挖孔时实行班组作业制度，每班每口井不少于2人，孔内1人挖装，孔口1人电动绞车提土、运土，每小时进行井下井上换班作业，同时还必须配置专门监视人员进行巡查。其它砖瓦工、杂工、民工等随班配备。（3）开挖方法开挖的方法视地质情况而定。在粘土层、砂砾土、强风化岩石层中开挖，用十字镐开挖；在弱风化岩层中，尽量用风镐凿除岩层；在中风化坚硬岩层时风镐凿岩困难是采用爆破开挖。挖孔的桩位偏差控制在5cm以内，孔的倾斜度<0.5%H,且不大于200。孔径、孔深必须符合设计要求，孔壁不必修成光面，以增加桩壁摩擦力。坍孔较大时，采用浆砌片石回填。如孔内、孔底地质情况与设计资料相差较大时，应及时通知业主、设计、监理，由设计院根据地质情况重新计算桩长。孔底必须平整，无松碴、污泥等软层，砼桩嵌入岩层深度应符合设计要求。挖孔和支护过程中，应经常检查桩孔尺寸，平面位置和竖轴线倾斜情况，如有偏差应随时纠正。电动提升过程中，要经常注意检查提升设备卷扬机的性能、和用于提升的钢丝绳索以及回环钩、装土设备等，对于各设备存在安全隐患的要及时换新的、能保证安全的设备。（4）孔内岩层的爆破：由于桩有中风化等坚硬基岩嵌岩要求，挖至岩石时，为提高生产效率，采取孔内爆破施工，爆破均委托有资质的专业公司进行爆破。在监理工程师批准下，用风钻或凿岩机钻炮眼,小药量浅眼爆破法施工，由专业人员实施采取控制爆破技术的等能原理、缓冲原理及微分装药原理，注重药包内部爆破作用，避免药量集中及一次药量过大现象。由专业人员实施，采用浅眼松动爆破法，严格控制炸药用量，采用电雷管引爆。对火工品严格管理。孔口盖好爆破缓冲物，井下全部人员必须从井孔内撤离；划定安全距离，设置警戒哨，闪电雷鸣时禁止装药、接线，施工操作时严格按爆破安全操作规程办事，慎重处理盲炮。爆破参数选择和药量计算（严格按爆破安全专项方案设计计算进行）计算单位炸药耗量：q=Kq(f/s)1/2式中：q-爆破每立方米实体岩石炸药消耗量，Kg/m3 Kq-炸药爆力系数，取1.251.4 F-岩石坚硬系数；f取11-13 S-毛洞断面面