719无钢筋笼人工挖孔专项施工方案徐部长已审核Word文档下载推荐.docx
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1.4业主及公司文件
1.中铁四程﹝2013﹞74号《中铁四局项目施工管控约束性条款》；
2.中铁四局《施工技术管理办法》（中铁四技[2008]360）；
3.关于发布局施工技术管理办法相关补充规定的通知（中铁四技[2012]140号）；
4.附件《成都地铁BT项目施工现场临时设施标准化管理》；
5.中铁四局一公司《一体化体系文件汇编》D版；
6.中铁四局集团有限公司施工组织设计及方案管理实施细则；
7.《科华南路站实施性施工组织设计》。
1.5建设相关单位
1.建设单位：
成都地铁有限责任公司；
2.监理单位：
北京铁研建设监理有限责任公司；
3.设计单位：
中国中铁二院工程集团有限责任公司；
4.施工单位：
中铁四局集团有限公司；
5.第三方监测单位：
廊坊市中铁物探勘察有限公司；
6.第三方检测单位：
中铁西南科学研究院有限公司。
二、工程概况
2.1工程简介
1．科华南站位于成都市高新区，科华南路与天仁北二街、金桂路交叉路口下方，沿天仁北二街、金桂路呈东西向布置。
车站为地下二层岛式站台车站。
车站共设4个通道出入口，2组风道，1组冷却塔。
车站有效站台中心里程为YCK19+862.000，车站两端均为盾构过站，车站标准宽度21.1m，车站标准段（三跨段）基坑宽度为21.1m，外挂段（五跨段）基坑宽度为37.2m。
2．本人工挖孔为Φ1.6m，共20根，挖孔深度到基坑底部，孔深约为15m。
。
3．人工挖孔成孔采用C20钢筋砼护壁，下护壁厚度为125mm，上护壁厚度为175mm,每节高度一般为0.5~1m,当地质条件较差或者受周边管线构筑物基础影响无法施工砼护壁时，采用钢套管、注浆对土层进行加固，以免塌孔和流砂，确保成孔的安全，在盾构影响范围内不得使用钢套管。
2.2计划工期
根据《科华南路站实施性施工组织设计》，工期安排如下:
2013年8月1日至2013年9月7日人工挖孔施工。
2.3主要技术标准
2.3.1自然条件
1．气候条件
成都市属亚热带湿润季风气候区。
由于地理位置、地形和下垫面等地理条件的影响,又具有显著的垂直气候和复杂的局地小气候。
平原丘陵区属四川盆地中亚热带湿润和半湿润气候区,气候温和、四季分明,无霜期长、雨水充沛、日照较少。
山区属“盆周山地”凉湿气候区,其中海拔1300m以上的中低山气候冷凉,由夏短冬长到冬长无夏,热量不足雨水偏多,云雾常笼罩,终年阳光少，海拔3000m以上高山区,气候寒冷、无霜期长、光照多,属高山气候，形成了“春长温不高,夏短光照弱,秋凉雨绵绵,冬寒霜雪多”奇异的山区气候特点。
多年年平均气温为16.2℃，年最高气温为37.3℃，年极端最低气温为-5.9℃，最热月出现在7～8月，月平均气温为25.4和25.0℃，最冷月出现在1月，月平均气温为5.6℃；
年总降水量为918.2mm，雨量主要集中在7～8月，月降雨量分别为225和229mm，降雨最少月份为12和1月，月降雨量分别为6mm左右，暴雨期普遍出现在5～9月，常年暴雨出现的始终期分别在6月底7月初和8月下旬。
2．地质条件
地质部分按照《成都市地铁7号线工程科华南路站初步勘察阶段岩土工程勘察报告（送审稿）》（中铁二院集团有限责任公司2012年07月）取用。
表述如下：
（1）土层特征
根据设计钻探资料及分层依据，结合本工程地质断面，划分岩土层。
每个岩土层描述如下：
<
1-2>
杂填土（Q4ml）：
呈黄、灰等杂色，结构疏松，潮湿，主要由粘性土、粉土及砂土卵石组成，表层多为混凝土，建筑弃土。
厚薄不均，层厚约2.8～3.0m。
3-3>
粉土（Q3fgl+al）：
灰黄色，潮湿，稍密，土体含铁、锰质氧化物斑点，局部夹粉、细砂条带或团块，埋深3.0~5.20m高程约为488.84～486.64m。
3-4-1>
粉细砂（Q3fgl+al）：
灰黄色、黄色，潮湿～饱和，松散。
矿物成份以长石、石英为主，次为云母片、岩屑及暗色细颗粒矿物，混少量粘性土。
该层较连续分布于卵石层顶面，局部呈透镜体夹于卵石层中。
该层层厚0～2.30m，顶层高程488.55～488.68m。
3-5-2>
中砂（Q3fgl+al）：
灰黄色、青灰色，潮湿～饱和，中密，局部松散。
该层较连续分布于卵石层中，局部呈透镜体夹于卵石层中。
该层层厚0.5～4.40m，顶层高程477.42～474.04m。
3-8-3>
卵石土（Q3fgl+al）：
褐黄、黄色，密实，饱和。
卵石成分主要为岩浆岩与变质岩类岩石。
以亚圆形为主，少量圆形，分选性差，卵石含量60～70%，粒径以20～10mm为主，部分粒径大于150mm。
充填物以砂为主，夹少量粘性土及砾石，含量约10～30%。
场区成层分布，埋深约3.0～5.2m，层顶高程约487.2～486.25m。
5-1-1>
全风化泥岩（K2g）：
紫红色，泥质结构，原岩基本被破坏，该层局部缺失，厚度变化大，层厚0.9～7.2m。
5-1-2>
强风化泥岩（K2g）：
红褐、紫红色，泥质结构，岩质软，节理发育，岩芯多呈碎块状或饼状，岩芯碎块手可折断。
根据室内试验：
天然密度ρ=2.1～2.3g/cm3，天然极限抗压强度最小值为0.8MPa，最大值为4.8MPa。
5-1-3>
中等风化泥岩（K2g）：
紫红色，岩质较硬，含少量砂质，风化裂隙较发育，裂隙面充填灰绿色黏土矿物，锤击声半哑～较脆。
岩芯多呈短柱状，少量长柱状。
天然密度ρ=2.33～2.52g/cm3，天然极限抗压强度最小值为3.3MPa，最大值为16.9MPa。
（2）特殊性岩土
a人工填土：
车站人工填土<
主要为素填土，以黏土、卵石土和碎石土为主，部分充填建筑垃圾和生活垃圾，一般未经压实。
厚度2.8～3.0m，连续分布于车站地表。
对基坑开挖有一定影响。
b膨胀岩及风化岩：
拟建车站地下伏白垩系上统灌口组（K2g）基岩为泥岩，属易风化岩，全风化呈硬塑～坚硬土状；
强风化呈半岩半土、碎块状，软硬不均。
具有遇水膨胀、软化、崩解，失水收缩、开裂的特点。
泥岩顶板高程约469.22～461.38m。
3．水文地质
水的腐蚀性，根据《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）（2009年版），按Ⅰ类环境类型及A类地层渗透性考虑。
经判定，地下水对混凝土结构具微腐蚀性；
地下水对混凝土结构中的钢筋具微腐蚀性。
另据区域资料，灌口组泥岩含石膏、钙芒硝，岩石可能有SO42-腐蚀，下阶段应加强水质化验，核查地下水对砼、钢筋、钢结构可能的腐蚀性。
建议进行该层的构筑物采用防腐措施。
2.4.2设计标准
1.主体构件及内部构件的设计使用年限为100年，安全等级为一级。
地下结构的设计基准期为50年。
临时结构构件作为永久构件的一部分时，在考虑刚度、强度折减的基础上，安全等级为一级。
2.结构按7度抗震设防烈度（或针对地震安全性评价报告要求的抗震设防烈度）进行抗震验算，结构重要性类别为乙类，抗震等级为三级。
3.地下结构构件允许出现裂缝，裂缝控制等级为三级。
4.车站主体结构、出入口通道及机电设备集中部位防水等级为一级，结构不允许渗水，结构表面无湿渍；
车站的风道、风井附属的结构防水等级为二级，结构不允许漏水，结构表面可有少量湿渍，总湿渍面积不应大于防水面积的2/1000，任意100m2防水面积上湿渍不超过3处，单个湿渍的最大面积不大于0.2m2。
5．质量控制标准如下表2-1所示。
表2-1人工挖孔质量标准
项目
允许偏差
检查方法
桩的中心位置
顺轴线方向±
50mm，垂直轴线方向±
30mm。
全站仪、钢尺测量
孔径
不小于设计孔径
钢尺逐孔检查
垂直度
＜0.5‰
吊垂法确立中心，钢尺量
孔深
比设计超深+300mm
钢尺量，设计鉴定
护壁形式、节次和护壁混凝土的强度、长度、厚度
符合方案要求
观察、尺量，取样作混凝土抗压强度试验
一次挖孔进尺
尺量
施工安全防护及孔内通风
符合方案、规范及文件要求
观察
2.4.3主要工程数量
人工挖孔工程主要工程数量如下表2-2所示。
表2-2主要工程数量表
序号
项目
单位
数量
备注
1
人工挖孔护壁混凝土
立方米
271.2
20孔
2
人工挖孔护壁钢筋
吨
12.3
20孔
三、施工计划
3.1施工任务划分
根据人工挖孔施工内容划分1个主要施工作业队，作业队下再划分若干个专业队伍，施工任务划分及安排见下表3-1所示。
表3-1施工任务划分及安排表
作业队名称
主要工作内容
土方开挖、运土队伍施工作业队
土方开挖及土方外运施工
护壁钢筋加工、立模、
护臂钢筋加工、护壁立模
3
护壁砼浇筑队伍
护壁砼浇筑
3.2施工进度计划
3.2.1关键工序工期安排
3.2.2主要工程施工进度指标
人工挖孔施工：
共20根挖孔，采用10个挖孔队伍同时进行，每个队伍平均每天开挖约1米。
3.3工程材料计划
根据施工图纸及施工进度制定用料计划，对钢材、混凝土等需求量大及新材料、紧缺材料提前备料。
根据施工合同，主要施工物资材料均为甲方供料。
针对自购材料，物资部门负责对当地物资市场及物资资源进行全面调查，在充分调查的基础上，适合招标采购的物资组织招标采购，选择有较强供应能力且所供物资质量符合施工设计要求的供应商进行物资供应。
主要施工材料配备计划如下表3-2所示
表3-2主要物资材料配备计划表
材料名称
规格
护壁钢筋
Φ8
t
1.6
Φ12
10.7
护壁砼
C25
m³
3.4机械配置计划
各施工机械设备进场计划根据工程施工进展需要确定，分阶段组织进场。
施工过程中，由项目经理部统一调度，合理调配，减少窝工和浪费。
本工程使用摇头式升降机12台，起吊重量0.25t，起重高度30m；
鼓风机12个以及塑料送风带200米。
数量依据现场施工情况会有所调整。
新进场的机械设备必须经监理工程师验收合格后方可使用。
具体机械设备配备计划见下表3-3所示。
表3-3主要施工机械设备表
设备名称
性能
摇头式升降机
台
12
起吊重量0.25t
良好
备用2台
电焊机
BX300
铲车
Z50
5
钢筋调直机
QT16/8
6
钢筋切断机
QJ40
7
钢筋弯曲机
G2L-32-A
8
运输车
20t
9
鼓风机
YT35G-3.55
备用2个
10
塑料送风带
M
200
配鼓风机
11
水泵
IS100－65－315
绝缘手套
双
22
/
13
照明设备
套
14
防毒面具
个
3M7000系列
3.5人员组织
人员数量会根据现场施工情况有所调整，人员组织情况如下表3-4所示。
表3-4主要人员组织表
工种
人数
土方开挖、外运施工
20
护壁钢筋绑扎、立模、砼浇筑
测量员
专职安全员
技术员
四、施工工艺技术
4.1施工工序流程
人工挖孔总体施工工序流程如下图4-1所示。
图4-1人工挖孔总体施工工序流程图
4.2人工挖孔桩施工技术
4.2.1施工工艺流程
1.施工准备
施工前根据场地平面清除位于桩位区域地表杂物、地下杂物等，整个清障工作宜一次完成。
2.测量放样
根据设计所提供的控制点，采用全站仪现场布置控制网并复核。
依据桩基中心轴线坐标值，用坐标法放样桩基中心线、桩基中心点等，并打入标桩，中心线的放样误差控制在2cm范围内，并设置十字形控制桩，便于校核，桩上标明桩号。
3.人工挖孔桩施工
井口开挖后立马浇筑井口混凝土，架设提升机，挖孔方式为挖1跳1，由于本人挖孔桩最小间距均在7.4m，为缩短工期，采用10个挖孔队同时进行挖孔作业，护壁上口厚度为17.5cm，下口厚度为12.5cm。
现场水泥、砂、石子等原材料应覆盖堆放，水泥应使用木方垫起堆放，防止受潮影响使用。
（1）第一节桩孔施工
以桩孔中心为圆心、人工挖孔半径+护壁厚度为半径，用白灰撒出圆周开挖线。
人工用锹、镐由上到下逐层开挖，如遇坚硬土层先用锤、钎破碎，挖土顺序为先中间后周边。
本人工挖孔桩护壁采用C20钢筋混凝土，坍落度控制在8~10cm，确保孔壁的稳定性。
采用人工浇筑，人工捣实，将高程及桩位轴线控制点引至第一节护壁顶面，以便随时检查孔深、孔位、垂直度人工挖孔桩允许偏差值如下表4-1所示。
表4-1人工挖孔桩允许偏差
序号
允许偏差（mm）
不小于设计孔深
3
孔位中心偏心
群桩
≤100
4
倾斜度
≤1%孔深
护壁中心与桩孔中心的偏差不得大于20mm。
人工挖孔桩每节护壁长度为1m，遇沙层，每节护壁的高度调整为0.5m，桩内堆土高度不得大于50cm。
护壁如下图4-2所示。
说明：
a、图中尺寸单位为mm。
b、护壁厚度不得小于125mm。
图4-2人工挖孔护壁大样图
人工挖孔桩设置井圈，为现浇钢筋混凝土结构，由于桩间距较小，围护桩的井圈一起浇筑成一整体。
上下节混凝土护壁竖直方向及水平方向搭接长度均为100mm。
竖直方向主筋采用φ8钢筋，沿圆周布置间距为150mm；
水平环形箍筋采用φ12钢筋，上下间距为150mm。
护壁模板采用拆上节、支下节重复周转使用。
模板之间用卡具、扣件连接固定，也可以在每节模板的上下端各设一道圆弧形的、用槽钢或角钢做成的内钢圈作为内侧支撑，防止内模因受涨力而变形。
不设水平支撑，以方便操作。
第一节护壁高出地坪300mm，便于挡土、挡水。
护壁厚度不小于200mm。
每挖完一节以后立即绑扎护壁钢筋并浇筑桩孔护壁混凝土。
（2）第二节桩孔施工
第二节桩孔开挖开始使用垂直运输设备，挖孔人员必须戴好安全帽，以防土块、石块等杂物坠落伤人。
用拴桩孔点交叉拉线吊线锤控制孔中心，用尺竿检查桩孔直径及井壁圆弧度，用第一节护壁顶面高程控制点检测孔深。
第二节桩孔土方开挖完成后，立即进行钢筋绑扎，每根箍筋预制成小于井口直径的钢筋圈运至井下后，撑开进行绑扎，之后支模浇筑护壁混凝土，护壁厚度不能小于125mm，人工使用钢筋棍将护壁混凝土插捣密实。
护壁混凝土为现场拌制，应保证随卸料随输送随插捣。
循环作业至设计深度，人工挖孔最后两节护壁在护壁混凝土浇筑前，朝基坑外方向，向土中插入φ8长30cm的钢筋棍9根（3列3行），钢筋棍间距为150mm。
（3）垂直运输设备安装
垂直运输设备包括钢质三脚架、电动辘轳、滑轮组、钢丝绳、吊桶等，必须安装稳定、牢固，并使吊桶中心线与孔中心线重合，垂直运输设备必须安装限位制动器及防脱钩、防倒转装置。
（4）通风照明
挖孔至一定深度后，应设置孔内照明系统。
孔内照明使用36V安全矿灯，所用电线、电缆具有足够的强度和绝缘性能。
在孔内设置通风管，根据孔深、不同的地层等情况进行通风。
每次施工前后应向孔内送风，通风时间不低于15分钟，且待排出有毒气体后，施工人员方可进行孔内作业；
当孔深超过5m时，使用鼓风机向井下送风；
每次下孔前，必须使用专用探测仪器对孔内气体进行检查，发现有害气体含量超过允许值时，将有害气体清除至化学毒物最低允许浓度的卫生标准，并采用足够的安全卫生防范措施，设置专门设备向孔内通风换气（通风量不少于25L/S）等措施。
5.成孔检测
人工挖孔成孔因对孔深、孔径和垂直度进行检查，如发现与设计不符，应立即整改，直到合格为止。
6.护壁钢筋加工及存放
护壁钢筋制作场地应选择在运输和就位都比较方便的场所，设置在现场内制作加工。
护壁钢筋采用现场加工制作，加工尺寸严格按设计图纸及规范要求进行控制。
钢筋进场后应按钢筋的不同型号、不同直径、不同长度分别进行堆放。
制做好的钢筋必须放在平整、干燥的场地上。
存放时，每个加强筋与地面接触处都垫上等高的方木，以免粘上泥土。
成型的钢筋要挂牌标识，避免吊装时出错。
（1）钢筋骨架绑扎顺序
骨架成形，在骨架成形架上安放架立筋，按等间距将主筋布置好，用电弧焊将主筋与架立筋固定；
（2）钢筋保护层
为确保桩混凝土保护层厚度，应在主筋外侧设钢筋垫块保护层，同一断面上3处，按120°
布置，沿桩长的间距为1m。
（3）人工挖孔护壁钢筋骨架允许偏差如下表4-2所示。
表4-2人工挖孔护壁钢筋骨架允许偏差
钢筋骨架直径
±
主钢筋间距
0.5d
加强筋间距
箍筋间距或螺旋筋间距
钢筋骨架垂直度
骨架长度1%
（5）护壁钢筋堆放
护壁钢筋堆放应考虑安装顺序、钢筋变形和防止事故等因素。
7.护壁混凝土浇筑
护壁混凝土设计强度等级为C20，护壁混凝土严格按照配比自拌。
灌注前应人工清除护壁内松散土，严禁护壁混凝土强度为达到进行下到工序施工。
4.2.2施工工序安排
人工挖孔桩施工时为不对相邻桩位造成扰动，挖孔采用跳槽施工方法进行，其具体施工方法如下图4-3所示。
图4-3跳槽法挖孔施工示意图
4.2.3施工注意事项
1.防止坍孔
根据地勘报告及现场情况，本场区桩孔长范围内无岩层，不必考虑爆破方案。
挖孔过程中如遇大漂卵石，可先用风镐打碎，然后清除。
挖孔过程中如遇局部滞水，可在孔中心处挖一集水坑，并在护壁内布设导管，先将水导入孔内，然后用水泵抽走。
如遇涌水涌沙现象，首先使用速凝水泥制浆固化表面，然后缓慢开挖，并将护壁高度减至50cm。
如开挖时遇到探头石，视具体情况采用破除或整体挖出的方式进行处理：
如果探头石探头部分较小或石块粒径大于桩径时，则将石块破碎至人工挖孔护壁尺寸线以外，在浇筑护壁混凝土时用混凝土将护壁后的空洞填实；
如果探头石探头部分较大且石块粒径小于桩径时，可将石块整体挖出并吊运出井，对挖出石块后留下的空洞，采用护壁混凝土填实。
护壁混凝土采用自拌混凝土。
为加快护壁混凝土早期强度增长速度，可在混凝土中掺入适量早强剂。
每节护壁均应在当日连续施工完毕。
护壁上出现蜂窝现象时应及时补强，以防孔外水通过护壁渗入孔内。
同一平面上护壁直径的极差不得大于50mm。
护壁模板应在混凝土浇筑24小时后且强度达到10MPa后方可拆除，模板拆除后如发现护壁有蜂窝现象时，应及时补强以防造成事故。
并做好人工挖孔桩施工过程的质量、安全记录。
井上井下采用对讲机随时进行联络。
2.防止挖孔偏斜
为防止挖孔偏斜，在井口采用吊锤方式将桩中心点引至下方，以便及时校对桩中心。
3.流沙处理
砖沉筒法采用孔内先砌后沉桶开挖、后浇钢筋混凝土护壁的方法，用砖沉桶代替钢筋混凝土沉桶，既经济又易于施工，同时还很好地解决了沉桶倾斜不下沉的问题。
具体施工过程如下：
（1）桩孔挖深接近流砂层时，在上层土层1.5m高范围内把孔径逐步由d+240mm扩大至d+480mm，浇好钢筋混凝土护壁。
（2）挖去流砂层60mm厚安装钢沉筒头，钢沉筒头内径为d，外径为d+240mm，在钢沉筒头内配3根直径12mm的环形钢筋并浇捣C30早强混凝土。
（3）钢沉筒头内混凝土终凝后，在其上用Mu7.5机砖，M7.5水泥砂浆砌115mm厚砖沉筒，筒高1200mm，砖沉筒筒身外侧离护壁内侧15mm，砌砖沉筒留均匀的小孔隙。
（4）砖沉筒的砂浆终凝后，挖钢沉筒头内的流砂，并用水泵抽水，钢沉筒头和砖沉筒筒身能够平衡均匀下沉，边挖边沉，当下沉至上层混凝土护壁下口与砖沉筒筒顶接近时，钢沉筒头内流砂的开挖应暂时停下来，使钢沉筒头和砖沉筒筒身暂时不下沉。
（5）砖沉筒外侧流砂层中的水通过砖沉筒的孔隙流至沉筒内，经抽水后，上部流砂层含水量变少，由软塑状态的流砂转变为可塑状态的砂土，这时开始拆出砖沉筒顶部筒身砖500mm高，修整挖去周围的砂土层120mm厚，用500mm圆木模支模，圆木模直径上端为d，下端为d+260mm，在拆出砖沉捅部位装模，配护壁钢筋，每300mm间距打1根直径18mm;
长2m的螺纹钢纤，该钢钎用于支参承已捣好的混凝土护壁自重，浇捣第一节C30早强混凝土护壁高500mm，厚120mm，混凝土护壁下端不能压在砖沉筒的砖上，护壁的内侧离砖沉模筒外侧15mm宽，第一节500mm高混凝土护壁的内木模，再向下拆除砖沉筒筒身500mm高，用同样的方法浇捣第2节C30早强混凝土护壁500mm，第2节混凝土护壁终凝后，拆下混凝土护壁内木模，在钢沉筒头上砌砖沉筒1m高。
（6）用同样的方法可完成第3节，第4节C30早强混凝土护壁，依此施工下去，一直到穿过流砂层。
采用孔内先砌砖沉筒开挖，后浇钢筋混凝土护壁的施工可以在较深流砂层中继承施工。
由于先用砖沉筒降低了桩内施工面的水位，软塑状态的流砂转变为可塑状态的砂土，能有效地支模浇掏桩孔混凝土护壁。
用砖砌沉筒代替减少了沉筒的筒身高度，使沉筒能够平稳下沉，避免了桩内塌方，达到安全；
可靠；
经济的目的。
4.防止钢
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