人工挖孔桩专项施工方案Word文档下载推荐.doc
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(三)紧急情况发生和上报程序 36
(四)识别和确定潜在的突发事件
37
(五)事故预防措施
(六)事故应对措施
41
(四)突发事件分析及应急预案 44
十一、附件 45
附件1:
桥梁桩基参数 45
附件2:
挖孔桩施工现场平面布置示意图 45
附件3:
施工横道图 45
一、工程概况
(一)工程概况
本标段为四川省巴中至万源高速公路项目工程第Ⅱ标位于四川省巴中市通江县境内,起讫里程为:
K134+156.900~K145+619.530,全长11.46km,本标段全线位于四川省巴中市通江县境内,线路起点位于广纳镇铁山村,终点位于春在乡。
设有黑嵌沟大桥、龙潭沟1号大桥、龙潭沟2号大桥、姚家河大桥、新桥村大桥、桅杆湾大桥,通江河特大桥、鹞儿洞大桥、檬子垭大桥、桥沟里大桥、五家塝中桥以及桥沟水库大桥,共计12座桥梁。
全桥共计总桥长为4241m,共计712根桩基,桩长为16081m。
(二)自然地理特征
1.地形地貌
项目区位于四川盆地北东缘大巴山区,沿线地形起伏较大,区内海拔多在400~900m,属低山地区。
线位多为沿河谷坡地和越岭展布。
线路经过最低点在通江县通江河河床,海拔高度约为330m。
地貌分别主要有构造剥蚀地貌、山麓斜坡堆积地貌、河流侵蚀地貌三类。
2.水文、气象
本项目地处亚热带温暖潮湿气候区,一月平均气温1~7℃之间,七月平均气温23℃左右,具有冬暖、春早、夏热的特点,多云雾,雨热同季,光照同步。
多年年均温15.8℃~7.8℃,霜雪少见,年均降水量在980~1150mm。
降雨量有自东北向西南和自东向西减少的趋势。
近大巴山区和海拔大于1000m的地带年降雨都在1000mm以上,1000m以下的地区,年降雨量一般在800~1000之间。
雨季多在春、夏、秋末季节,常年多有伏旱。
3.工程地质
根据区域地质,结合地质调绘情况,测区主要出露地层为新生界第四系全新统冲洪积层(Q4a1+p1)、崩坡积层(Q4c+d1)、残坡积层(Q4d1+e1)、滑坡堆积层(Q4de1);
白垩系下统七曲寺组(K1q)、白龙组(K1b)、苍溪组(K1c);
侏罗系上统蓬莱镇组(J3p),岩性主要为砂岩、砂质泥岩及块碎石土、卵石土、粉质粘土等。
4.地震动峰值加速度
根据《中国地震动峰值加速度区划图》(GB18306~2001)路线走廊带地震动峰值加速度为0.05g,地震动反应谱特征周期0.35s,对应地震基本烈度为VI度。
5.水文地质
本标段地表水属于嘉陵江水系及其支流渠江水系,区内河溪均为山溪性水流。
水系都以横穿构造走向发育为主,呈树枝状分布,各河源头均源自北部山地区,是典型的山区季节性河流。
本区域地下水类型主要为第四系松散层孔隙水、基岩裂隙水。
6.不良地质
项目区路线大部分沿河流、沟谷两岸斜坡展布,走廊带空间狭小,山势较陡,地形起伏较大,发育的不良地质主要有滑坡、崩塌堆积体,顺层边坡、崩塌落石等,另外局部零星存在软弱地基。
7.沿线水、电及交通条件
本项目路线基本沿河流布设,工程用水可就近河流取水。
沿线河水清澈,水质较好,可以满足工程用水要求。
沿线电网及村镇较密集,工程用电较为方便。
本项目沿线的乡村公路较为密集,公路四通八达。
项目区多次与地方道路相交,施工交通条件相当便利。
(三)主要工程数量
本项目的建设条件复杂,工程规模较大,路线全长11.463km。
标段工程桥梁合计4241m/12座。
桩基总长16081m,桩径分别为1.3m、1.5m、1.8m、2.0m、2.2m,最长桩长为38m、最短桩长为10m,详见附件1。
二、编制说明及依据、原则
(一)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,综合考虑公司的技术、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。
(二)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》(JTGF80/1~2004);
3.《公路桥涵施工技术规范》(JTG/TF50~2011);
4.《公路工程施工安全技术规范》(JTGF90-2015)
5.《高速公路施工标准化施工技术指南》;
6.《钢筋机械连接技术规程》(JGJ107-2016)
7.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;
8.相关法律、法规对水土保持、环境保护、安全管理的规定。
1.本着“百年大计,质量第一”的原则。
严格按照ISO9001国际质量体系标准对本工程进行质量管理,科学组织施工,保证各施工工序的施工质量,以高标准的工序质量来保证全部工程的施工质量,确保质量目标的实现,树立良好的企业形象。
2.坚持以设备保工艺,以工艺保质量的原则。
以先进的施工设备保证先进的施工工艺,以先进的施工工艺保证施工质量,从根本上确保质量目标的实现。
3.合理安排部署,确保施工安全;
加强对环境的保护,搞好文明施工。
4.优化施工方案,采取网络技术组织和管理措施降低工程造价。
5.坚持施工过程严格管理的原则。
在施工过程中,严格执行建设单位及监理工程师的指令。
三、施工准备
(一)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,但是人工挖孔桩施工安全风险较高。
所以,结合本项目实际情况,部分桥梁桩基选用人工挖孔桩施工工艺。
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,下设管理施工技术、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人员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。
(二)施工现场准备
1.供电:
临时用电已经接入施工现场,电量满足施工要求。
2.供水:
水源已经接入施工现场,施工用水以搅拌混凝土为主,水量、水质满足要求。
3.道路:
施工的设备、材料进出场施工便道修筑完毕。
4.场地:
施工前用挖掘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。
5.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(从圆心引出四点作为护桩,护桩主要施工过程中检查孔位是否正确),作好护桩方可开挖。
6.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(护圈)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、石和杂物落入孔内伤人;
锁口四周1m范围内地面采用厚度不小于10cm的C20混凝土硬化;
挖孔暂停或人不在井下作业时,要准备网片钢筋封锁孔口,钢筋网片比桩基直径大40cm,遮盖孔口时采用钢筋固定;
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。
7.作业必须配备安全帽;
施作钢筋爬梯用于进出孔桩;
施作半圆板掩体,采用2cm厚钢板制作,以防落石伤到井内作业人员。
出土渣用的吊桶(吊点钢筋采用为不低于Φ16圆钢制作)、吊钩(带卡扣)、钢丝绳、卷扬机等,经常检查更换。
四、组织管理机构
(二)施工组织管理机构
为了加强项目管理、全面履行合同、控制项目成本,组建“中铁八局集团第一工程有限公司巴通万高速公路II标段项目经理部”承担本项目的施工任务,全面负责本标段工程的施工、竣工、缺陷修复等的组织管理工作。
项目经理部配经理、书记、总工、总经及副经理的班子成员,经理部下设“五部两室”,两个工区,工区下设作业队。
现场管理由各工区的副经理全面管理,作业队由工程队长担任,配合副经理全面管理施工生产,班子其他成员包保管理的方式。
2.作业队组织机构
作业队主要组成人员由我公司正式职工担任,设置专职队长、技术负责人,配置技术员、质检员、安全员、试验员、材料员、领工员和工班长,并根据需要设立测量员岗位,以我公司管理、技术员和生产骨干为施工作业管理层与监控层,以地方劳务企业的劳务人员和与本企业签订劳动合同的其他劳务人员为主要作业人员。
作业队各岗位职责明确,责任落实。
基层作业人员必须具备高速公路工程施工经验,并经我公司对其进行过高速公路工程施工知识培训。
作业队主要组成人员具有相应的作业技能,并经过岗位培训合格后持证上岗。
领工员、工班长同时具备相应的组织能力和丰富的施工实践经验,其人员数量满足施工现场生产管理、各施工环节和过程不间断监督的需要。
其他劳务作业人员纳入作业队统一集中管理,由作业队按照施工组织安排统筹劳务作业任务。
班组作业人员在领工员和工班长的带领下进行作业,确保每个工序和作业面有领工员、技术员、安全员跟班作业。
根据工程规模和工期进度要求,项目部下设5个作业队,具体实施完成本标段的路基、桥涵、隧道、路面等全部工程的施工任务。
组织机构如下图所示:
中铁八局集团第一工程有限公司
巴中至万源高速公路第II标段项目经理部
二班组
三班组
四班组
五班组
六班组
八班组
九班组
十班组
十一班组
一班组
七班组
十二班组
十三班组
十四班组
十五班组
十六班组
一队
二队
项目经理
总工程师
总经济师
生产副经理
安全总监
工
程部
经部
物机部
财务部
试验室
办公室
安质环
二工区
一工区
三队
四队
五队
五、挖孔桩施工方案及施工工艺
(一)施工工艺
工艺流程图:
重复挖孔、护壁作业至设计深度
检查持力层后清孔
桩位放样
开挖桩顶第一节土方
支模浇筑第一节护圈
设置垂直运输、通风、照明设施
通风
检查验收
浇筑桩身混凝土
钢筋笼安装
制作钢筋笼
制运混凝土
合格
挖孔桩施工工艺流程图
场地平整→放线、定桩位、施作护桩→施工锁口→安装卷扬机、鼓风机、照明设备等→挖土→每下挖1.0m左右土层,进行桩孔周壁的清理、桩孔的直径和垂直度检查→绑扎护壁钢筋(地质条件较差时)→支撑护壁模板→浇护壁砼→拆模后继续下挖、支模浇灌护壁砼→继续循环开挖、施工护壁直到设计桩底→对桩孔直径、深度、垂直度、入岩长度进行检查验收→孔底清水清淤→吊装钢筋笼→安装串筒、浇灌桩身砼至设计桩顶以上,高出长度必须保证凿除浮浆后大于设计深入承台的长度(采用水下混凝土灌注时,至少1.0m以上)。
(二)施工工艺
1.桩位定线
布设施工测量控制网,经校核无误后,按照设计图纸测定桩位轴心位置和高程基准点。
放样时以长300~500mm的木桩或铁钎打入地下,标定桩孔的中心,出露高度50~80mm,并喷射红色油漆进行警示,中心偏差不得大于50mm。
2.锁口施工
为防止桩孔周围土石滚入孔内造成安全事故,也为了防止地表水流入桩孔,在挖孔前浇筑井圈锁口,同时在锁口外侧浇注一个卷扬机的支承平台。
井圈锁口采用C20混凝土浇筑,并预埋插筋与第一圈护壁砼连接。
井圈壁厚不少于30cm的环形护圈,顶面高出施工基面30cm以上。
在第一节井圈的上口施作桩位“十”字控制点,该井圈的中心线与设计轴线的偏差不得大于20mm。
3.开挖
(1)挖孔:
在挖孔中采用边开挖、边护壁的方法进行,开挖和护壁高度结合地质情况控制在1.0米以下,挖孔渣用卷扬机从井底起吊至孔口,堆放在距孔口2米以外,集中一定数量后再运至弃渣场,桩内出现少量积水采用水泵排除。
开挖原则为隔桩开挖。
在土层开挖时,从上到下逐层用镐、锹或铲开挖,遇次坚硬土或岩层用锤、钎或风镐破碎,挖至坚硬岩层则用水磨钻施工。
开挖顺序为先挖中间后挖周边,孔内挖出土石方装入吊桶,采用卷扬机慢速提升,垂直运输到地面,堆积到指定地点,以防止污染环境。
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。
其中采用水磨钻施工时,首先钻取四周岩石,沿桩基孔壁布置若干个取芯点,取芯直径为150mm,取芯圆与锁口内壁相切,取芯圆之间的距离为130mm。
依次钻取外周的岩芯,取出的岩芯高约600mm,将外周岩芯取完后桩芯体岩外围便形成一个环形临空面。
再钻取中间岩石,沿桩半径钻取岩芯,将桩芯岩体等分成三等份,每份占桩芯岩体的1/3。
用手电钻在桩芯岩体上钻眼,再将桩岩石分成六等份,以便于岩体破裂。
在沿桩基径向手电钻钻出的孔内打入钢楔,用大锤锤击钢楔使岩体获得一个水平的冲击力,在水平冲击力作用下岩石沿铅锤面被拉裂,底部会发生水平剪切破裂。
依次分裂岩体,直至该层桩芯岩体全部被破裂。
(2)混凝土护壁
现浇混凝土护壁的施工,采取定型钢模板支护,模板一般由四块组成,每节段高1m,每节段由两块拼装而成。
浇注混凝土时拆上节,支下节,自上而下周转使用。
模板间用螺栓、U形卡连接,不另设支撑,以便浇注混凝土和下节挖土操作,第一节挖孔至1.0m深时,先浇筑20cm的C20砼锁口,锁口顶面应比原地面高出30cm,以防土块、杂物落入井内,也能防止地表水流入井中。
护壁混凝土应根据气候条件,浇灌完毕须经过24h,且护壁强度不低于5Mpa方可拆模。
之后继续开挖,混凝土用机械拌制,用吊桶运输人工浇注,钢钎捣实。
为使护壁稳固,同时利于下节护壁混凝土的灌注,开孔时孔壁上节底内径稍大于下节顶外径,护壁上口内直径同设计桩径,下口内直径比桩基设计大5厘米(在保证护壁厚度的基础上)使土壤和下节护壁共同支承护壁砼。
若遇不良地质孔壁易坍塌时,每节护壁高度减至0.3~0.5m。
如地质情况不好或在全风化层及地下水位较多的强风化层,在护壁砼中加配光圆钢筋,《公路施工手册~桥涵》上册知,配置规格为:
环向钢筋φ8,间距200mm;
纵向钢筋φ12,间距300mm;
上下护壁间连接钢筋采用φ8,间距400mm。
环向筋、纵向筋、连接筋间绑扎连接,纵向筋、连接筋两端弯钩。
渗水量不大的强风化层,采用素混凝土护壁;
中风化及弱风化岩层地层较好,可不支护。
挖孔桩至4m以下时,在境内设置一道半圆形钢筋防护板,吊挂与作业人员中上方约2m处随挖掘深度下放。
吊运时吊桶不准放满,以防掉落,吊桶上下要平稳垂直,作业人员站在安全防护板下方。
每节护壁做好后,必须在孔口用“十”字线对中,然后由孔中心吊线检查该节护壁的内径和垂直度,如不满足要求随即进行修整,确保同一水平上的护壁任意直径的极差不得大于50mm。
(3)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12V安全矿灯,所用电线、电缆具有足够的强度和绝缘性能。
孔深超过15m或二氧化碳含量超过0.3%时,施工前必须采取通风15min以上,并使用气体检测仪检查有无有害气体。
通风采用空压机和送风带将新鲜空气送到孔底,出风管口距操作人员应不大于2m,防止井底缺氧,若中间停工,再复工前也须将井底的空气彻底抽换15min以上,否则,不得进行施工。
挖孔时,应经常检查孔内有害气体浓度,当二氧化碳或其他有害气体浓度超过允许值,加强通风频率和时间。
(4)土石方提升
桩孔开挖出的土石方等弃碴装入吊桶,用卷扬机提升至地面,倒入手推车运到临时存碴场,采用自卸卡车集中统一运送走。
(三)挖孔遇到特殊情况的处理
遇到塌孔时,要待孔壁稳定后将土挖走,用装土的草袋堆筑和木板桩支护,然后自上而下的浇注混凝土护壁,对易坍方地段应减小一次挖孔深度。
(四)检查验收
终孔前把孔底清理干净,要求孔底无积渣,基底修整平整。
然后测出桩的中心点,量好各个断面的具体尺寸,并做好记录。
自检合格后通知监理工程师,配好仪器设备,对孔位、孔深、孔径,竖直度、孔内积渣等进行检查,做好检查记录,核对地质资料,签认检查记录,符合要求后方可进行下道工序施工,否则,按监理工程师要求整改。
(五)钢筋笼的制作与安装
1.一般要求
(1)带肋钢筋应符合《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》的规定,光圆钢筋应符合《钢筋混凝土用热轧光圆钢筋》)的规定。
钢筋的主要力学、工艺性能见表。
钢筋的主要力学、工艺性能
钢筋类型及牌号
Ⅰ级
HRB335
HRB400
直径(mm)
8~20
6~25
28~50
最小屈服强度(MPa)
235
335
400
最小抗拉强度(MPa)
370
490
570
延伸率δ5(%)
25
16
14
180O冷弯内径
d
3d
4d
5d
注:
“d”为钢筋公称直径。
(2)钢筋笼或钢筋骨架中的钢板及其他项目所用的结构钢材,应符合图纸要求及《碳素结构钢》的Q235钢的性能,结构钢材应和钢筋一样进行检验。
(3)在检验以前,每批钢筋应具有易识别的标签。
标签上标明制造商试验号及批号,或者其他识别该批钢筋的证明。
(4)钢筋进场出厂质量合格证齐全,进场后的钢筋按规范规定进行抽样试验,试验合格后再加工使用。
钢筋笼制作允许偏差
项目
允许偏差(mm)
主筋间距
±
10
箍筋间距
20
钢筋笼直径
钢筋笼长度
100
63
(5)直螺纹接头安装时最小拧紧扭矩值
钢筋直径(mm))
≤16
18~20
22~25
28~32
拧紧扭矩(N.m)
200
260
320
校核使用扭力扳手与安装使用扭力扳手区分使用,校核扭力扳手每年校核1次,准确度不低于5级。
(6)直螺纹攻丝长度及丝数
序号
规格
有效丝头
套筒长度
1
Φ16
9
40
2
Φ18
45
3
Φ20
11
50
4
Φ22
54
5
Φ25
60
6
Φ28
12
67
7
Φ32
13
76
攻丝丝头数量不得超过有效丝头2丝。
2.试样及试验
(1)一般要求
①钢筋应按规定进行屈服点、抗拉强度、延伸量和冷弯试验及焊接性能试验,或经监理工程师批准,采用相应的国际上采用的标准。
②钢筋必须按不同钢种、等级、牌号、规格及生产厂分批验收,分别堆存,且应立牌以便于识别。
存放的时间不宜超过6个月。
钢筋存放场地应有防、排水设施,不得直接置于地面,应存放在地面以上0.5m的平台、垫木或其他支承上,顶部采用合适的材料覆盖。
对检验合格的钢筋挂牌标识。
(2)钢筋试验
①提供钢筋时应有工厂质量保证书(或检验合格证),否则,不得使用于工程中。
当钢筋直径超过12mm时,应进行机械性能及可焊性性能试验。
②进场后的钢筋每批(同品种、同等级、同一截面尺寸、同炉号、同厂家生产的每60t为一批)内任选三根钢筋,各截取一组试样,每组2个试件,一个试件用于拉伸试验(屈服强度、抗拉强度及延伸率);
一个试件用于冷弯试验。
③如果有一个试件试验失败或不符要求,另取两个试件再做试验。
如果两个试件中有一个试验结果仍不符合要求,则该批钢筋将不得接收,或根据试验结果由监理工程师审查决定降低级别用于非承重的结构。
3.钢筋笼制作与安装
钢筋笼在拌和站预制场内下料、绑扎、焊接成型,钢筋笼运输车运送到施工现场,25T汽车吊吊笼安放。
(1)钢筋笼制作
钢筋加工前,表面应洁净,无损伤,使用前应将表面的油渍,漆皮、锈迹等清除干净,对于不符合要求的原材料严禁使用。
钢筋笼的外轮廓直径为孔桩理论直径减去100mm控制。
为了保证钢筋笼具有足够的保护层厚度,每隔2m在钢筋笼加强筋的四周布置4个定位钢筋,定位钢筋应与加强箍筋焊接牢固。
钢筋主筋采用直螺纹连接,直螺纹必须符合《机械连接施工规范》。
螺旋箍筋和主筋梅花形绑扎或采用点焊。
(2)钢筋笼安装
①钢筋笼堆放和搬运时保持平直,防止扭转、弯曲变形。
起吊时用两点起吊法。
为防止钢筋骨架在运输或就位时变形,设置间距2m的十字内撑架加固。
②钢筋笼采用25T汽车吊吊放,钢筋笼下放入孔时,保持垂直状态,对准孔位徐徐轻放,避免碰撞孔壁,下笼过程中若遇障碍不得强行下放,必须查明原因,酌情处理后继续下放。
③钢筋笼采用直螺纹连接,在接长前先采用钢筋束对下节钢筋笼进行固定支承,在吊装上节钢筋笼,吊装时采用人工牵引缆风绳进行控制到位,然后采用扭捏扳手进行直螺纹连接声,采用液压管钳对测管挤压头进行连接;
④钢筋笼的安放深度和位置必须符合设计要求,待全部钢筋笼下完经验收合格后,将钢筋束穿过吊筋孔进行固定,保证钢筋笼定位正确,避免钢筋笼下沉和灌注砼时上浮。
⑤钢筋骨架制作和吊放的允许偏差:
主筋间距±
10mm;
箍筋间距±
20mm;
骨架外径±
骨架倾斜度±
0.5%;
骨架保护层厚度±
骨架中心平面位置20mm;
骨架顶端高程±
20mm。
(3)声测管安装
根据规范《建筑桩基检测技术规范》JGJ106~2014深测管埋设规定,对声波透射法测验桩作如下技术要求:
①声测管埋设应符合下列规定:
a.声测管内径应大于换能器外径声测管应采用金属管,内径不宜小于40mm,管壁厚不应小于3mm。
b.声测管应有足够的径向刚度,声测管材料的温度系数应与混凝土接近。
c.声测管应下端封闭、上端加盖、管内无异物;
声测管连接处应光顺过渡,关口应高出混凝土顶面100mm以上。
d.浇灌混凝土前应将声测管有效固定。
②声测管的埋设数量规定
因本项目所有桥梁的桩径在1300mm~2200mm之间,故仅对固有尺寸桩径进行说明,其余尺寸的桩径要求不再赘述。