1、金西监狱迁建工程超深人工挖孔桩专项施工方案编号贵州省金西监狱迁建工程监管区建筑工程超深人工挖孔桩专项施工方案程序签 名职 称日 期编制专业负责人审核项目技术负责人公司技术部门公司质量部门公司安全部门批准公司总工贵州建工集团第六建筑工程有限责任公司 二0一三年一月目录1 编制依据及原则 11.1编制依据 11.2编制原则 12工程概况 22.1工程简介 22.2 工程地质条件 22.3 施工特点 33 施工安排 43.1 施工主要管理人员安排 43.2 施工人员组织 43.3 施工机械安排 43.4 主要技术方案选择 54 施工工艺及方法 64.1 施工工艺流程 64.2桩施工顺序 74.3施工
2、准备 74.4 施工方法 94.5 质量要求 154.6施工注意事项 164.7高回填及抛石挤於区桩基开挖特殊技术措施 175 专项安全保证措施 185.1 项目安全保证体系 185.2 人工挖孔桩施工危险源分析及预防措施 205.3 人工挖孔桩安全保障措施 245.4 应急救援 276 文明施工及环保措施 336.1 现场文明施工要求 336.1 环保水保措施 331 编制依据及原则1.1编制依据(1)建筑桩基技术规范JGJ94-94(2)工业与民用建筑灌注桩基础设计与施工规程(3)建筑地基基础施工质量验收规范（GB50202-2002）(4)建筑机械使用安全技术规程（JGJ33-86）(5
3、)建设工程施工现场供用电安全规范（GB50194-93） (6)建筑基坑支护技术规程JGJ120-99(7)混凝土结构工程施工质量验收GB50204-2002(8)建筑工程施工质量验收统一标准GB50300-2001(9)地下防水工程质量验收规范GBJ50208-2002(10)地下工程防水技术规范GBJ50108-2001(11)混凝土结构设计规程GB50010-2002(12)钢筋焊接及验收规程JGJ18-2003(13)建筑基桩检测技术规范JGJ106-2003(14)岩土工程勘察规范GB50021-2001(15)城市测量规范CJJ8-99(16)招标文件、设计图纸及资料、地质勘察报告
4、、施工组织设计；建设单位、设计单位、监理单位的相关文件要求。1.2编制原则(1) 严格遵守相关规范、规程和规则等技术标准并将其贯穿于整个施工过程中。(2) 结合现场调查情况及我单位承诺的工期、质量、安全等各方面要求，制定出完善的保证体系和保证措施，确保该项目标的实现。 (3) 充分考虑气候、季节对施工的影响，合理安排各工序顺序，做到全面展开，平行流水作业；正确选用施工方法，科学组织。各工序紧密衔接，避免不必要的重复工作，以保证施工连续均衡有序进行。(4) 坚持在实事求是的基础上，力求技术先进、科学合理、经济适用的原则。在确保工程质量标准的前提下，确定经济施工方法，积极采用新技术、新工艺、新机具
5、、新材料、新测试方法。(5) 建立健全质量管理体系和制度，配备专职质检人员进行全过程控制；工程质量符合国家、交通部现行的质量验收标准和工程建设标准强制性条文。(6) 坚持安全、文明施工。2工程概况2.1工程简介2.1.1 工程设计简况建设规模：监舍16469.98，5层；技能培训用房4689.20，4层；医务室1106.98,3层；锅炉房、伙房514.84，1层；岗楼112.32,1层；门楼3846.83,4层；浴室、洗衣中心、超市514.84,1层；教学综合楼4681.50,5层；习艺楼15033.04,4层；禁闭室、严管用房467.00,2层； 2.1.2 人工挖孔桩设计人工挖孔桩桩径为9
6、001300，桩径有900，1000，1200，1300五种，均为扩大头嵌入式圆桩，本工程共有381根桩。序号 桩径 数量 扩大头尺寸 嵌岩深度1 园形900 275根 9001300 5002 园形1000 10根 2200 5003 园形1100 80根 2000 5004 园形1200 2根 1900 5005 园形1300 4根 1700 5006 椭圆900 10根 900 500护壁采用钢筋混凝土护壁，厚150mm；桩芯砼等级为C30，护壁均采用C25砼现浇，主筋保护层厚50mm（详细参数参阅基础结构设计图）。根据危险性较大的分部分项工程安全管理办法建质200987号的规定，开挖桩
7、孔深度超过16m的桩属于超深人工挖孔桩基，本工程设计深度超过16m的桩基统计如下：表2-1：深度大于16m桩统计表项目名称地勘编号轴线位置桩径（mm）数量地勘开挖深度习艺楼2#ZK85E/1611001根16.64M技能培训楼ZK121E/1211001根17.01M2.2 工程地质条件2.2.1 地形及地质情况本工程地勘勘查及钻勘揭露，所揭露地层为第四系耕土和红粘土，土层自上而下由回填土、耕土层、红粘土层、下伏基岩为泥质白云岩组成。场区岩溶为覆盖型，可溶岩被土层覆盖，属岩溶微发育地基。场地为单斜构造，主要含水层为三叠系中统关岭组薄至中厚层泥质白云岩，岩体中裂隙节理发育，地下水属潜水类型，自东
8、北地势较高处向西南较低处流出，地层情况从上至下为：（1） 人工填土：色杂，稍湿，松散。为场平弃土回填，成分主要为泥岩块、碎石，混和粘性土等，局部含建筑垃圾。厚度一般26m，普遍分布于勘察场地。该回填土为人工或机械随意堆填，未按规定分层碾压或夯实，填料成分和粗颗粒含量、粒径具随意性，无规律，局部有块石架空现象。（2） 耕土层：含植物根系，结构松散，整个场地均有分布。厚度0.30.5m，平均厚度为0.4m，厚度变化较大。（3） 红粘土层：土质较均匀，遍布整个场地，厚度0.29.1m，平均厚度为2.7米，主要分布在土层厚度较大的位置，在土层较薄，地势较高处缺失。（4） 岩性为泥质白云岩：灰白色，薄至
9、中厚层状，细晶结构，岩体破碎至较破碎，节理裂隙较发育。强风化泥质白云岩（C1单元）：灰白色，薄层层状，偶夹薄层泥灰岩，细晶结构，节理裂隙发育，岩体破碎，岩芯多呈碎块状，岩芯呈碎块状岩芯采取率1030%。中风化泥质白云岩（C2单元）：灰色，薄至中厚层状，偶夹薄层泥灰岩，细晶结构，隐节理，裂隙较发育，岩体较破碎，岩芯多呈短柱状、块状。岩芯呈碎块状岩芯采取率6575%。其单轴饱和抗压强度标准值frk=16.319Pa,属较软岩，岩体较破碎。质量等级为级。2.3 施工特点（1）桩基基岩堪岩500mm，部分桩深度达16m以上，最大达到17.4m，给施工安全带来较大的风险。（2）根据地勘资料，本工程地下水
10、水位较低，涌水量较小，可以进行人工开挖。3 施工安排3.1 施工主要管理人员安排根据我项目部人员设置、施工组织设计总体安排及施工现场的实际情况，我项目部配置了相应的管理人员，主要管理人员如下表 表3-1 主要管理人员配置一览表 序号姓名担任职务序号姓名担任职务1刘波项目经理7王强实验员2陆成技术负责人8王粲质检员3宋昌荣安全员9郝小云材料主管4饶全主管工长5王丽资料员6龙孤工长3.2 施工人员组织桩基主要施工工种有桩基开挖工、钢筋工、模板工、混凝土工以及其它配合工种，在各工种人员组织时，为了保证超深桩的施工质量及安全，我们全部选择具有丰富的相关施工经验的人员，特别是桩基开挖施工人员。人工挖孔桩
11、拟安排每23 个人开挖一个孔，其它各工种人员的具体数量根据施工需要统一安排而定。3.3 施工机械安排主要为用于桩基开挖、钢筋加工安装、混凝土浇筑方面的机械设备，暂定安排如下表（具体使用数量以各桥梁及桩板挡墙施工时统一安排而定）： 表3-2：主要机械设备安排表序号机械名称规格型号数量用途备注1风镐G105台开挖软岩每孔至少1台2水钻孔32-212mm3台开挖坚硬岩石3电控卷扬机ZX-253台提升渣土每孔1台4插入式振动器JK62台混凝土振捣5钢筋加工设备2套钢筋加工6小型鼓风机6台桩孔通风每孔1台，依据孔深度选用不同功率的鼓风机7潜水泵10台桩孔排水每孔一台，其他部位根据施工需要另行增加8电焊机
12、BX1-315-24台钢筋焊接9塔吊ZT401台钢筋笼安装砼浇筑时提升料与导管3.4 主要技术方案选择(1) 成孔施工桩基全部采用人工开挖，土层及岩石层采用人工手持铁搞、钢钎、风镐等开挖，边开挖边护壁，即开挖1米护壁支护1米。进入坚硬嵌岩层后，为保持岩体的完整性，基岩开挖范围严禁放炮，主要采用小型水钻开挖，水钻掏边，取芯，电动卷扬机提升出渣。（2）钢筋施工直径1.4m圆桩由于长度不大（最大为22m）,桩身钢筋根据桩长采用工厂化加工成钢筋笼成品，吊车整体吊装入孔；方桩在钢筋加工场加工，运至施工现场在基坑内直接绑扎成型(由于桩基尺寸较大，无法加工成成品钢筋笼)。（3）混凝土施工桩护壁采用混凝土C2
13、5自拌混凝土，人工浇筑。桩身采用C25商品混凝土，汽车泵浇筑，导管接入桩孔底部。4 施工工艺及方法4.1 施工工艺流程施工准备人工挖孔桩施工工艺流程见下图：场地平整测量放样井四周设截水沟安装提升架孔口开挖孔口锁口圈施工硬岩水钻、切割开挖土方或岩石开挖钢筋混凝土护壁开挖土石方运输基底整平基底检查水量较大水量较小制作钢筋笼运至孔位测量混凝土面高度灌注水下混凝土封底直接灌注混凝土封底吊放钢筋笼/孔内绑扎钢筋输送混凝土灌注混凝土养护质量检测图4-1 桩基施工工艺流程4.2桩施工顺序本工程孔桩开挖流程跟随总进度计划实施。4.3施工准备4.3.1技术准备（1）调查现场及周边地区,对设计提供的地质、水文、气
14、象资料进行复核,复核施工图纸的桩位、标高及轴线位置位置与设计施工图是否相符。（2）向施工技术人员组进行一级技术交底及安全交底，向班组进行详细的二级技术、安全、操作交底。确保施工过程中的质量及人身安全。（3）混凝土配合比设计及试验，按照混凝土设计强度要求，分别做水下混凝土及普通混凝土配合比的试验室配合比、施工配合比，以满足挖孔桩不同灌注施工工艺的要求。（4）测量放样：测定桩位中心点位、高程水准点后，复核孔径、桩间距，设置桩位中心护桩，在桩基周围撒出灰线，办理驻地工程师复核、签认手续。 （5）在地质条件复杂区域的人工挖桩，全面挖孔桩施工前，先做挖孔试桩，桩孔数量不少于2个，对图纸提供的水文、地质情
15、况时行复核，检验选择的施工工艺是否符合相关质量、安全要求，当水文、地质情况有变化，施工过程中存在问题时，对施工工艺进行修正。4.3.2机具准备（1）挖掘设备：铁锹、镐、钢钎、手持式凿岩机、空压机、风镐。（2）提升设备：慢速卷扬机。（3）运输设备：手推车、小翻斗车、水泵等。（4）安全设备：鼓风机、有害气体检测仪、氧气袋，低压、防破电线、防爆照明灯、活动软梯、安全帽、安全带、安全活动盖板等。（5）护壁设备：模板、支撑架，钢筋混凝土套筒、钢套筒等。（6）钢筋加工、安装设备，钢筋笼成型成套设备,电焊机、直螺纹连接器、钢管支架等。4.3.3材料准备水泥、石子、砂、钢筋等由持证材料员和试验人员按规定进行取
16、样送检,确保原材料的质量符合质量标准要求。4.3.4 作业条件（1）完成挖孔试验，确定地质、水文情况，修订完成完善的施工工艺。施工机具、模板、安全设施齐全，材料准备充分。（2）开挖前场地应完成三通一平,清除坡面危石、浮土，铲除松软土层并夯实，尽可能的先用机械开挖至孔口设计标高位置，减少桩基实际开挖深度。（3）出渣道路畅通，孔口四周排水系统完善，设置排水沟、集水坑，及时将桩基周围的积水排走，确保场内无积水，必要时要降低地下水位。设置孔口围护栏，搭设孔口雨蓬。临时电力线路按施工组织设计的要求进行布置，通风、安全设施准备就绪。标识牌标识桩号、墩台号、桩基编号、孔口标高，桩底标高、孔深、桩基顶面标高、
17、施工现场负责人及现场技术负责人。（3）施工作业人员要求操作工人:应由现场技术人员对操作工人进行培训、施工、安全技术交底，做到熟练掌握井下作业、投料、搅拌、运输、振捣等技术，制定对应的安全紧急救援措施。4.4 施工方法4.4.1 成孔施工（1）挖孔采用人工开挖成孔，卷扬机提升出渣，土层及破碎岩石层采用人工手持铁搞、钢钎、风镐开挖。轴线经复核无误后开始第一节开挖，每进尺1米做混凝土护壁一次，即以1米为一个施工段。进入坚硬嵌岩层后，为保持岩体的完整性，基岩开挖范围严禁放炮，主要采用小型水钻开挖，不设置护壁。对有不良地质情况的区域，超深桩基开挖可考虑采用先设钢护筒，再开挖。每一节段桩孔开挖完成后，检查
18、孔径、垂直度及中心偏位，检查孔位中心是否与桩中心在同一垂直线上，其偏差不大于5cm。每层必须检查其孔位及孔径符合要求后方可进行护壁钢筋绑扎及模板支设，以保证整个桩基的护壁厚度、孔径及垂直度。挖孔过程中做好原始记录，发现地质情况有变化时，应立即汇报，从施工工艺及安全设施上采取措施。(2) 护壁 护壁只在土层及松软破碎岩石层设置。每一节段挖孔完成并检查合格后，按设计要求设置护壁钢筋。护壁模板通过拆上节、支下节的方式重复周转使用。采用定型钢模板，2块钢模板拼接而成。模板必须有足够的刚度。模板用钢管加固支撑，其中轴线与桩中心在同条垂直线上，偏差不大于1cm，以保证桩基的垂直度符合规范要求。护壁上下口厚
19、度根据不同类型的桩设计要求进行留设。模板安装牢固后，检测模板的位置，以保证桩孔的平面位置及其垂直度。护壁采用C25混凝土人工浇注、机械振捣，坍落度控制在10cm左右，混凝土护壁保证混凝土强度及其厚度，护壁混凝土应根据气候条件，可加入0.5%1%比例的早强剂，加速混凝土的硬化，混凝土强度不小于1.2MPa、浇筑24小时后方可拆模。图4-4 ：桩孔护壁大样图（3）安装垂直运输架设，在第一节锁口护避施工完成后，进行垂直运输架的搭设。（4）安装小型卷扬机。在垂直运输架上安装滑轮组和电动葫芦、穿上卷扬机钢丝绳，在适当的位置安装卷扬机，地面运土用手推车或小翻斗车。（5）安装活底吊桶、活动盖板、照明、水泵及
20、通风机。在安装滑轮组和吊桶时，保持吊桶与孔壁之间留有适当距离，防止施工过程中吊桶碰撞孔壁，预防安全事故，井底照明必须用低压电源（36V）、防破电线、带罩的防水、防爆照明灯。孔口四周设置围护栏。全部应进行井下机械通风（通风量不小于25L/s），加强空气的流动，必要时向井下输送氧气，防止有毒气体对人体的危害，操作时上下人员轮流作业，桩孔上方人员必须密切观测桩孔下人员的情况，互相呼应，预防安全事故的发生。当地下渗水量不大时，边挖边将泥水用吊桶运出，如地下水量较大时，在桩孔底先挖集水坑，用高扬程水泵抽水，边降水边挖土，水泵的规格应按照抽水量选定，深度较大时，在半空中吊一水桶，用两台水泵接力的办法以排除
21、孔内积水。地下水位较高时，应先采用统一降水措施，然后再开挖。在局部发生出水集中地点或塌孔，及时用高压灌入速凝水泥砂浆或填充混凝土，堵住出水孔。桩孔口安装水平推移的活动安全盖板，当桩孔内挖孔时，应掩好安全盖板，防止杂物掉下砸伤人。吊运土时，才打开安全活动盖板一定面积，留一定宽度作为挖孔人员的安全空间。（6）成孔检查：挖孔达到岩石层和设计标高后，对岩石取样试验，基底岩石天然饱和状态下单轴极限抗压强度及桩身嵌岩深度须同时满足设计要求。对成孔的净空尺寸和垂直度进行检测，不合要求的必须对孔壁进行修整。最后对孔底进行处理，作到孔底平整，无松渣、污泥或沉淀等软层。44.2钢筋笼制作、安装直径1.4m圆桩由于
22、长度不大（最大为22m）,桩身钢筋根据桩长采用工厂化加工成钢筋笼成品，吊车整体吊装入孔；方桩在钢筋加工场加工，运至施工现场在基坑内直接绑扎成型(由于桩基尺寸较大，无法加工成成品钢筋笼)。（1）钢筋笼制作钢筋在进场前，除具备合格证、检测报告外，需进行复检，并报监理工程师审批后，方可大批量进场，钢材进场不得直接堆置在地面上，必须用垫木或其他方法垫起，工地临时保管钢筋时，应选择地势高，地面干燥的露天场所，根据天气情况，在雨雪天气，必要时加盖雨棚布。圆桩钢筋笼在制作场地按设计要求加工制作，方桩钢筋笼在制作场按设计要求下料，直接在孔内绑扎制作钢筋笼。钢筋下料时设计好下料尺寸，确保在钢筋笼制作过程中接头错
23、开1.5米以上，从而保证在同一断面上钢筋接头面积小于等于整个断面钢筋总面积的50，保证整个钢筋笼长度。钢筋连接采用焊接。钢筋笼安装前应检查钢筋根数、直径、间距、钢筋笼是否变形，焊接接头是否满足规范要求。（2）钢筋笼对中定位，安装保护层垫块钢筋笼绑扎好3-4m时，用手拉葫芦放入孔内，在加强筋位置用钢管将钢筋笼支撑在护圈上，进行下节钢筋笼绑扎，直到钢筋笼安装完成，笼体平面就位时，按测量人员给定的控制点恢复桩基中心，（挂细线找出中心）笼体中心与桩基中心重合时才能固定，其允许偏差2cm。之后安装钢筋笼保护层垫块。地理条件好时，采用吊车进行钢筋笼安装，吊放钢筋笼。在吊放钢筋笼前，用与桩基直径相同的钢筋笼
24、检孔器检孔，以保证钢筋笼能顺利地安放在桩孔内。为防止钢筋笼变形，必须加焊加强筋。钢筋笼达到设计位置时，应立即固定。当钢筋笼需要接长时，先将第一节钢筋笼利用架立筋临时固定在护圈部位，然后吊起第二节钢筋笼，对准位置后焊接，接头数量必须按50%错开焊接，如此接长到预定深度。（3）孔内绑扎制作钢筋笼为了保证大直径方桩钢筋笼的制作质量，钢筋笼在制作场按设计要求下料，直接在孔内绑扎制作钢筋笼。4.4.3 桩基混凝土浇筑桩身采用C25商品混凝土，汽车泵浇筑，由于桩基都属于超深桩，采用导管接入桩孔底部，按照水下混凝土的方法灌注，导管离孔底距离不宜超过1.52.0m，在浇筑过程中及时拆除导管。（1）导管及料斗安
25、装导管采用内径为300型卡口管，在首次导管下放前必须对所用使用的导管长度进行测量，标明每节导管长度尺寸。在每次使用导管前必须进行压水试验（孔深超过75m的水压不小于1.7Mp,孔深在60m的压力为1.35Mp），并检查导管接头的牢固性，确保在混凝土浇注过程中安全可靠，不脱落，不漏水。下导管时，现场技术员必须在现场旁站并指导工人安装，记录下放导管节数导管组合和总长度(包括每节导管长度、具体安放位置)。吊装工要正确指挥吊机起放导管，操作工人导管就位后上好夹板及卡子，导管下放到位后可将导管直接放置孔底，再一次验证孔内深度。导管下放到位后，需在一次进行孔深检测，检查导管下放到位后有无沉淀增加，确定导管
26、下放时有无挂落孔壁泥土，孔内泥浆性能状况，采用二次清孔的方法和时间。安装料斗前，料斗内残留水泥浆、混凝土结块要清理干净，每次灌注混凝土前，料斗要进行湿润，并检查料斗 的运作情况（包括阀门能否开启和关闭，关闭后是否牢固可靠）。清孔完成后及时安装料斗，做好混凝土灌注准备，等监理检查认可后才能进行混凝土浇筑。（2）浇筑混凝土浇筑混凝土桩时，混凝土的坍落度宜为79cm，可在导管中自由坠落，开始浇筑时，孔底积水不宜超过5cm，浇筑速度应尽可能加快，使混凝土对孔壁的压力大于渗水压力，防止水渗入孔内。桩顶2m以下的混凝土，可依靠自由坠落捣实，在此线以上浇筑的混凝土必须用振捣棒振实。混凝土浇筑过程中，提升储料
27、斗和导管的钢丝绳以及塔吊的吊装能力，要满足导管和充满导管内的混凝土的总重力及导管壁与导管内外混凝土间的摩阻力，并有一定的安全储备。（4）混凝土养护桩基混凝土浇筑完成后，必须在桩顶24小时保水养护4.5 质量要求（1）桩基检测：桩基混凝土采用超声音波检测法(动测)检测桩身完整性，声测管按照设计及相关规范要求进行埋设。（2) 桩中线控制点是在第一节混凝土护壁上设“十”字控制点，每一节用大线锤作中心线，用尺杆找圆。（3) 挖土次序先挖中间部分，后挖周边部分。护壁砼浇注时应分层捣实，强度必须达到1Mpa时方可拆模。（4) 桩孔开挖到有地下水的部位时，应先挖集水井，每桩孔设一台水泵，及时抽出桩孔内积水。
28、（5) 钢筋吊放时要对准孔位，扶稳，慢放，避免碰撞孔壁，到位后应立即固定，并尽快浇注砼。（6) 混凝土浇筑要连续进行，如必须中断，其中断时间不超过“混凝土从搅拌筒中卸出到浇筑完毕的延续时间”即气温25时为210分钟，气温25时为180分钟。（7) 严格按照规范留置试块，一桩一组强度试块，试块在浇筑端口取样制作，按标准条件养护不少于28d。（8) 做好原材料的试验，隐蔽验收，技术复核工作，严格控制桩的入岩深度和地质情况，控制桩径，垂直度。（9) 对每根桩开挖成孔、混凝土浇筑、桩底岩层情况等技术资料整理完整。（10) 砼桩顶浮浆处理，必须符合设计要求和施工规范的规定。（11) 按表6进行桩基质量检
29、查。 表4-1人工挖孔桩质检标准表序号项 目允许偏差(mm)检查方法1钢筋笼主筋间距10用尺量2钢筋笼箍筋间距20用尺量3钢筋笼直径10用尺量4钢筋笼长度50用尺量5桩位中心轴线10拉线和尺量6桩孔垂直度3且不大于50mm吊线和尺量7桩身直径+50尺量检查8桩底标高10尺量检查9护壁混凝土厚度20尺量检查4.6施工注意事项1) 施工必须严格遵守施工技术规范及质量检验评定标准的要求。施工放样时，需注意衔接部位坐标及高程准确无误，并用多种可能的方法校核。仔细阅读设计图纸等有关设计文件及工程地质勘察资料，领会设计意图，熟悉场地工程地质状况，发现问题及时与设计方联系。 2) 桩基采用人工成孔，但不管采
30、用何种方法均不得搅动桩底基岩，另外相邻两孔不得同时成孔和浇注，以免搅动孔壁造成串孔或断桩。 3) 所有桩基长度应采用持力岩层强度和设计嵌岩深度指标双控，即桩孔施工至设计标高后应检查嵌岩深度，并取岩样做极限承载力试验，确保嵌岩深度和基岩天然湿度（砂岩为天然饱和状态）下的单轴极限抗压强度达到设计要求。4) 基坑开挖时应首先开挖至基底标高，检查开挖质量和基底承载力，确保基岩承载力达到设计要求。基础开挖应避免扰动原有地质构造，为防止边坡破坏，可将开挖边坡放缓或采用其它必要的防护措施。 5) 桩基嵌岩深度范围内不得采用爆破施工。6) 桩孔施工应一次成孔，不得中途停顿，遇有意外情况立即处理。桩孔深度达到设计要求时，对孔深、孔径
