施工组织设计下载简介

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高速公路桥梁人工挖孔桩专项施工方案.docx

（1）检查施工用电设备、配电箱、变压器房是否断电上锁，施工现场线路私拉乱接情况。

（2）挖孔桩机械设备是否按要求存放，大型机械设备是否已停至安全区域。

（3）已经开挖但未浇筑混凝土的桩孔孔口需全部覆盖钢筋网，孔口围栏封闭。

（4）桩基周围排水系统是否畅通DB34／T 1950-2013 安徽省县城guihua编制标准，挖孔桩出渣是否清除干净。

（5）施工现场便道是否封堵到位，安全警示牌是否配置齐全。

（6）现场易燃易爆物品是否清除彻底。

节假日放假期间项目部安排专人值班，每天巡逻看守施工现场。节后复工前检查小组对现场再一次进行安全隐患排查，确认无隐患且经上级部门同意后方可复工。

5.4不良地质安全保证措施

5.4.1 流沙、涌水安全施工保证措施

在流砂和涌水的地层开挖人工挖孔桩时极易造成坍孔，再加之孔内抽水，会导致水流砂涌，使井下孔壁造成坍塌，不但给挖孔桩施工带来难度，而且会危及挖孔桩工程质量和施工安全。因此，降水和堵砂将是施工中最突出的两大问题，在没有做好降水和堵砂措施时，应停止施工。

人工挖孔桩在遇到流砂和涌水情况下，为保证挖孔桩工程质量和施工安全，根据流砂、涌水的实际情况，有针对性的编制相应的专项处理方案。

流砂和涌水区域挖孔桩施工可采用下述方法：

1、施工时必须对照地质报告，根据地下水流向和流砂厚度，采用合适的施工顺序，并间隔交替循环施工。总的施工原则是按先易后难依次进行，合理组织安排，在流砂层较薄地段先行施工，并采取对周围桩孔同时抽排水，以减少挖孔内的涌水量，形成环状或带状集水排水井，逐步疏干地下水。

2、当地下水量较小、流砂情况较轻时，有效的方法是缩短循环开挖深度（施工规范允许每节护壁的高度可减少到300～500mm），缩短孔壁暴露时间，增加孔径600～800mm。在挖孔的同时，用土袋逐渐堆筑孔壁，形成井孔的外壁，并保证桩孔尺寸满足设计要求，然后及时浇筑护壁混凝土。

3、当地下水量较大、砂层较厚（一般大于2m以上时），流砂情况严重时，应查明地下水的流向，在其上流区段24小时连续进行降水排水，让孔桩场地的地下水位形成一个整体下降的“水位漏斗”。其桩孔开挖步骤和做法如下：

(1) 充分地做好施工准备和应急准备工作。

(2) 快速挖掘砂土层，挖掘时每节护壁的高度减少到300～500mm，增大孔径400～500mm，准备一些水泥、生石灰粉和掺适量砂、石的拌合物快速填实，使在井孔四周（增大的200～250mm孔壁范围）形成止水层，必要时可采用钢套筒（要求深入孔底200mm左右），钢套筒直径为桩直径加混凝土护壁厚度，钢套筒钢板厚度不少于4mm。同时将原设计混凝土护壁厚度增加100mm，以有效地提高施工安全性。做法可参见附图所示。

(3) 快速进行护壁模板支模施工，然后迅速进行护壁混凝土浇筑（宜在混凝土混合料中加入一定比例的速凝剂），并及时振捣密实。

(4) 在拌合物止水层（壁厚增大200～250mm范围）中，沿四周按间距100mm斜向打入φ16长等于3倍护壁高（300～500mm）的钢筋，起到支撑孔壁的作用，以防挖掘施工第二道混凝土护壁时坍孔。

(5) 穿越流砂层及淤泥层时混凝土护壁需配筋处理。

(6) 护壁混凝土强度等级不小于C30，并要求留置混凝土试块以备试验。

(7) 开挖土层过程中，在距揭露含水层顶层土时，即要注意小心少量开挖，边挖边用钢筋向下通孔探测，让下部承压水水位压力经孔道释放，防止意外承压水突然挤开顶层土而造成安全事故。

(8) 井上人员应加强与井下作业人员进行通话联系，并置备充足的水泵等排水器具及时加大抽水强度。

(9) 灌注浇筑桩芯混凝土前，先投入同种类的干水泥将井内少量积水吸干，如井底积水疏干有困难或水位上升每5分钟内超过200mm时，必须采用导管水下灌注法浇筑桩身混凝土。

(10) 地表排水渠道要封闭，保证排水流畅，排出区域外尽可能远的沟渠或河道内，防止排水回渗。

(11) 充分根据以往施工经验和结合现场地质勘察报告分析，针对可能出现的问题采取相应的应急措施，以保证工程质量和施工安全。

(12) 对挖孔桩施工难以进行，或不能确保工程质量和施工安全时，应改变桩基施工工艺。

5.4.2 滑坡（坍塌）保证措施

1、采用跳槽式或隔孔方式开挖，以少扰动或不扰动滑坡体为主，尽量避免在桩基开挖过程中导致滑坡加剧。

2、在孔桩开挖前应对滑坡范围裂缝进行封闭，先施作截水沟，防止雨水渗入滑体，增加滑体的重力和下滑力。

3、人工挖孔施工应安排合理，工序紧凑，采用短、平、快的方式，集中力量突击，成孔一根或一批就及时浇筑桩基混凝土，防止各工序间隔拖延时间太长，对滑坡治理不利。

确保工程建设安全的关键是全过程监控滑坡体的变化情况，及时测量各主要工序施工阶段引起的动态沉降数值，并与分析计算值比较，及时反馈指导设计和施工。主要的监测内容参见下表：

5.4.3 溶洞处理措施

左XX、右XX墩桩基平面布置图

左XX、右1XX墩桩基平面布置图

左XX、右XX墩桩基平面布置图

1、施工前需仔细查阅详细工程地质勘察报告，对照桩号，确认桩位有无溶洞，溶洞位置，溶洞大小、溶洞充填物、溶洞内是否存水等信息。

2、人工挖孔施工过程中，开挖至接近溶洞位置时放慢下挖速度，采用钎探方法揭示溶洞位置，避免盲目开挖造成人员伤害情况。

3、开挖时作业人员必须系好安全绳，当孔内有溶洞时，必须先通风，安排戴好防毒设备的人员检测溶洞内气体情况及其他情况，达到安全条件后方可进行作业。

4、同一墩位桩基，先施工长桩和溶洞埋深大的孔桩，后施工埋深小的孔桩，避免同时施工造成孔桩坍塌。

5、溶洞相邻桩位采取跳桩开挖的形式。

（二）空溶洞与半填充溶洞施工处置方案

核对钻探资料→钎探、调整进尺→排险→（洞内导流）→支架搭设、分节浇筑。

根据设计地勘资料，开挖过程中核对标高，待距设计溶洞标高2.5m处时采用钎探揭示溶洞位置。

若未探测到溶洞，继续下挖，待下循环开挖之前继续采取钎探，每次钎探沿孔桩边沿布置3个探孔，直至探测溶洞准确位置，并调整循环进尺，待距离溶洞顶1.0～1.5m时，采取一次爆破方法将岩体与溶洞爆破贯通。

爆破完成待孔内气体检测合格后人工利用钢爬梯对溶洞顶部岩土采用铁锹、钢钎进行排险，确保顶部岩层稳定。

若溶洞内有积水或流塑性填充物，当积水和填充物高度小于4m时采用粘土沙袋围堰，护壁安装内外模浇筑，加大护壁厚度；积水和填充物高度大于4m时，改用冲击钻施工且停止该桥墩所有人工挖孔桩开挖，待冲击钻成孔浇筑完成后再进行人工挖孔桩施工，直至完成所有桩基施工。

（5）支架搭设、分节浇筑

根据溶洞高度，搭设支架进行模板架设，护壁模板加固采用对拉杆的方式加固，护壁模板做成“倒梯形”，顶口宽度40cm、底口宽度30cm，每节浇筑高度不超过2.0m，直至与顶部护壁相接。左9右10主墩1c、4d桩空溶洞高度达到9m，施做护壁时一定要保证护壁的连接紧密和垂直度。

（三）全填充溶洞处置方案

（1）全填充溶洞其填充物为硬塑性时，采取缩短开挖进尺、护壁加厚的措施进行施工，每循环开挖进尺不超过0.5m，溶洞范围内护壁厚度加厚至20cm，直至开挖到正常岩层。

（2）若全填充溶洞其填充物为软塑性，填充物高度小于4m时采用粘土沙袋围堰，护壁安装内外模浇筑，加大护壁厚度方法施工；填充物高度大于4m时，改用冲击钻施工且停止该桥墩所有人工挖孔桩开挖，待冲击钻成孔浇筑完成后再进行人工挖孔桩施工，直至完成所有桩基施工。

（四）半填充溶洞施工处置方案

半填充施工段落空洞部分处置方案与空溶洞处置方案相同，有填充物部分与全填充溶洞处置方案相同。

5.5.1监测目的及监测内容

（1）监测目的：根据现场监测所得数据与设计值（或预警值）进行比较，如果超过某个限值则立即采取措施，防止护壁、山体发生较大变形与明显损伤、孔中有害气体损伤人体。 

（2）监测内容：根据孔桩开挖的深度、支护结构的特点、所处的周边环境条件及设计要求，孔桩开挖监测项目设置以下几项：山体边坡是否存在落石、孔口沉降监测、护壁及支撑监测、有毒有害气体检测及提升架。

5.5.2监测方法及周期

（1）监测方法:各观测点的水平位移采用测线支距法及坐标法；沉降监测采用测距三角高程测量；护壁及支撑监测采用游标卡尺或观察；有毒有害气体监测采用小动物活体试验；提升架监测采用观察。 

（2）监测周期:护壁及支撑监测、有毒有害气体检测每次作业前监测一次，水平位移监测、沉降监测每周观测一次，每次作业时对提升架监测。

5.5.3险情预警标准

在每次监测结束对观测点进行数据整理计算，当监测期间内总的变形量和阶段突变量发展到一定数值时，应及时向建设、监理单位进行通报。

（1）当发现边坡上所观测的监测点发生位移超过30mm，必须立即提出紧急预警预报；

（2）地面沉降（最大值）监控报警值为40mm，变化速率3mm/d，必须立即提出紧急预警预报；

（3）当护壁出现开裂、支撑系统出现变形时，必须立即提出紧急预警预报；

（4）有毒有害气体监测中发现超过浓度上限，应立即提出紧急预警预报。

（5）发现提升架开裂、变形、钢丝绳磨损发毛等，立即提出紧急预警预报。

环境保护是我国一项基本国策,项目部将与当地政府和环保部 门联合协作，控制施工污染,减少污水、空气粉尘及噪音污染,严格控 制水土流失,抓好环境保护工作。

（1）按照环境管理的要求，制定环境管理体系,配备一定数量的环保设施和技术人员，认真学习环保知识，共同搞好环保工作。

（2）编制实施性施工组织设计时，把环保工作作为施工组织设计的重要组成部分，并认真贯彻执行。 （3）加强环保教育，组织职工学习环保知识，强化环保意识，让大家认识到环保工作的重要性，遵守地方各项规定。

（4）若因施工要求需砍树，必须按甲方规定程序报批后方可实施，严禁乱砍乱伐，尽量减少对周围环境的破坏。 5.6.1施工噪声控制措施

加强施工机械设备的保养，减小噪音污染。

夜间施工时，应对工人和司机进行环保教育，不得喧哗，禁止按喇叭，散料装卸车时应轻装慢放，减少散料冲出车厢发出的声响。临时发电房应加装隔音障，有电力供应时不许使用发电机。

为达到施工安全和防止施工噪声影响到当地居民正常生活，应避免夜间组织施工作业，尽量避开当地居民正常休息时间作业。禁止夜间爆破作业。

5.6.2水污染控制措施

（1）设置足够的污水沉淀池，在施工过程中做到现场无积水、排水不外溢，不堵塞、水质达标。

（2）施工现场设置专用油漆料库，库房地面做防渗处理，储存、使用、保管设专人负责，防止油料跑、冒、滴、漏污染土壤、水体。

（3）生活污水在排放前，必须进行严格的滤油处理。

5.6.3大气污染控制措施

（1）对易产粉尘、扬尘的作业面和装卸、运输过程，应制定具体的操作规程和洒水降尘制度。

（2）严禁在施工现场焚烧任何废弃物和产生有害有毒气体、烟尘、臭气的物资。

5.6.4固体废弃物污染控制措施

（2）选择对外部环境影响小的出土口，运输路线和运输时间。

（3）车辆出场冲洗车轮和车厢，严禁携土污染道路。

（4）机具、材料要定点堆放整齐，道路畅通，工地干净卫生。

5.6.5生活污染控制措施 （1）营造良好环境,在施工现场和生活区设置足够的临时卫生点，经常进行卫生清理,同时在生活区周围种植花草、树木,美化生活环境,施工道路应采用洒水车经常洒水湿润。

施工期间生产场地和生活区修建必要的临时排水渠道，经废水池处理不引起淤积冲刷，不得直接排入河流和渠道。

6.作业组织施工管理及作业人员配备和分工

6.1施工管理人员配置

6.2专职安全生产管理人员

6.3特种作业人员配置

（1）岩土工程勘察报告、桩基施工图、图纸会审纪要、设计变更单及材料代用通知单等；

（2）经审定的施工组织设计、施工方案及执行中的变更单；

（3）桩位测量放线图，包括工程桩位线复核签证单；

（4）原材料的质量合格和质量鉴定书；

（5）施工记录及隐蔽工程验收文件；

（6）成桩质量检查报告；

（1）原材料、砼强度和地基持力层必须符合设计及施工规范要求；

（2）钢筋安装时,钢筋的品种、级别、规格和数量必须符合设计；

（3）桩位、孔深必须符合设计要求；

（4）桩基检测报告、施工记录、隐蔽工程验收文件等资料齐全。

应急处置措施详见附件2《人工挖孔桩专项应急预案》。

9.1.1提升设备计算

为了避免在施工过程中发生高处坠落、倾覆等事故，特进行以下验算，确保安全。

根据作业队施工工作实际及吊桶承载力，吊桶出土的允许最大重量为180KG（含水份重量），采用规格为6×37、直径为9.0mm的新麻芯钢丝绳作业。

某一规格的钢丝绳允许承受的最大拉力是有一定限度的,超过这个限度,钢丝绳就会被破坏或拉断,因此在工作中需对钢丝绳的受力进行计算。

出渣起吊钢丝绳安全验算：

钢丝绳直径现场实际为8.7mm，钢丝直径为0.4mm；

渣石密度取1500Kg/m³，与现场实测重量接近。

安全系数：渣桶考虑应急作为人员升降器具时，安全系数K不小于14；

（3）钢丝绳承载能力计算

A:渣桶满载荷载重量计算

渣桶直径50cm，高度60cm，制作钢板厚度5mm。

①装渣0.117方，重量176.7Kg；

（2×π×R×h+π×R2）×6×7850

=（2×π×0.250×0.600+π×0.2502）×0.006×7850

③吊钩等按10Kg估算;

合计荷载重量为240.64Kg即2.41KN,考虑动载因素荷载为3.36KN。

B：渣桶特殊情况载人重量计算

①渣桶载一个人，重量按85Kg计；

②渣桶重量为：53.64Kg（同上）

③吊钩等按10Kg估算；

合计荷载重量为148.64Kg即1.49KN，考虑动载因素为2.081KN。

（4）选用材料及结构形式

吊索钢丝绳选用6×37新麻芯钢丝绳，考虑钢丝绳不均匀系数0.82。

按钢丝绳最低限取其公称抗拉强度1550MPa，截面积27.88mm2，破断拉力为35.44KN。

①提升孔渣安全系数验算

K=35.44÷3.36=10.5＞要求值10，承载力符合要求。

②渣桶特殊情况载人安全系数验算

K=35.44÷2.081=17.03＞要求值14，特殊情况载人承载力符合要求。

正常装渣提升重量考虑动载因素荷载为3.36KN，渣桶特殊情况载人重量考虑动载因素荷载为2.081KN。

按正常装渣抗倾覆满足要求，进行计算，计算简图如下：

由弯矩平衡可知配重重量需为231Kg，考虑3.0倍安全系数即为693Kg，现场配重混凝土块体积为：30×50×60cm（3块），重量为675Kg；卷扬机重量30Kg，合计重量705Kg（不考虑卷扬机安装支架钢材重量），能满足抗倾覆施工要求。

在施工前对所有设备（尤其是提升设备、卷扬机、钢丝绳、吊钩、防坠器、出渣桶等）经常严格检测，保证所有设备不出现带病作业的现象，起重设备应装设限位器和防脱钩装置；每天进行外观检测，并进行负重检查，钢丝绳不能出现断丝，卷扬机按时补充黄油，渣桶采用质检合格的钢板焊接加工而成，不能出现破碎和漏渣。所有设备进场使用前需对设备进行质量验收，坚决杜绝不合格的设备进入施工现场，从源头上保证施工安全。

9.1.2护壁厚度计算

人工挖孔桩最大直径取2.5m。地下水位取不利水位深度为地面以下1m，土体重度取24KN/m3。

护壁厚度计算，护壁的最大总压力：

故混凝土护壁最小厚度取10cm，满足强度要求。

每循环开挖成型后必须及时施作护壁，以避免围岩长时间暴露风化引起塌方。护壁施工顺序为先安装钢筋，再安装模板，最后浇筑混凝土。护壁钢筋严格按照设计图纸下料和加工。护壁钢筋安装时应控制好护壁钢筋各向保护层厚度。钢筋安装的尺寸间距均应严格按照设计图纸进行，钢筋接头全部采取单面焊搭接，搭接长度不得小于10d。

钢筋施作完毕后安装模板。圆桩模板采用定型钢模板。模板安装时注意上口留混凝土灌注窗口，混凝土灌注口宜小，以不妨碍灌注混凝土为度。模板安装完毕后应设置对撑加固，对撑可采用普通钢管加可调托座构成，加固完毕后即可进行混凝土浇筑施工。

混凝土浇筑需使用强制搅拌机拌和。护壁混凝土用砂石料、水泥等原材料需严格控制进货质量。混凝土现场拌和时注意投料顺序为：石子—水泥—沙—水。严格按照配合比设计。投料前须有切实可靠的计量措施以保证配合比准确。混凝土入模后可采取木槌敲击震动模板的方式振捣密实。混凝土初凝后应采用干硬性混凝土封堵因浇筑混凝土而预留的窗口，封堵混凝土应使用灰板赶压密实。

护壁混凝土强度达到5MPa以上方可拆除模板。

9.1.3护壁钢筋计算

人工挖孔桩护壁在侧向压力作用下，截面上同时作用有轴向力N和弯矩M，由于人工挖孔桩为圆心护壁且同一高度一圈作用力相同 ，可按《混凝土结构设计规范》中轴心受压公式进行计算。在井壁设计中一般采用对称配筋的方式。

桩身混凝土C30，r=2.5kN/m3(混凝土按2.5t/ m3),h按最大为41.5m。k0取1.0

P=41.5m*2.5kN/m3*1.0=103.75kN/m2。

N=P*D/2=103.75×2.4/2=124.5×103N/m

σ=N/A=124.5/(1×0.1)=1.245×106N/m3

井壁圆环截面配筋率

As=((h×103/Sl)+1)×Sa=610.2mm2≥As'

在施工过程中，井壁支护仅承受自重，其强度足够，一般不需验算。但考虑人工挖孔桩现场施工情况，存在井壁下部土方被掏空的情况，而使井壁支护处于悬挂状态，使井壁支护有可能在自重作用下被拉断的危险，故还需验算井壁支护竖向受拉钢筋。本计算书将人工挖孔桩护壁视为等截面，计算公式如下：

Smax=GO/4

竖向钢筋承载力As'=Smax/fy=(π×D×t×H×24)/(4×fy)=(3.14×2.4×0.1×41.5×24)/(4×300×103)=625.5mm2

As=(π×D×103/S1)×Sa=3436.4mm2≥As'

配筋符合要求

9.1.4孔内通气量计算

本项目拟采用压入式通风。孔内施工通风所需风量一般包含三部分，一是孔内作业人员空气需求量，二是爆破所需要排除的炮烟量，三是洞内允许最小风速，最后取其中最大值作为控制风量。另外，还需考虑漏风和摩擦阻力的影响。

（1）孔内作业人员空气需求量

Q1=k×m×q=1.15×2×4=9.2 m³/min

Q1：所需风量，m³/min

k：风量备用系数，常取k=1.1～1.2，此处取1.15；

m：孔内同时工作的最多人数，取2人。

q：洞内每人每分钟需要新鲜空气量，通常按m³/min计算；此处取4m³/min。

S：坑道断面面积（m²），按2.5m桩基计算，故S=4.9m²；

L：风管长度（m），按桩长50m，外部10m计算，故L=55m。

（3）按孔内允许最小风速计算的通风量

Q3=60×V×S=60×0.15×4.9=44.1 m³/min

V：孔内允许最小风速（m/s），全断面施工取0.15 m/s；

S：坑道断面面积（m²），按2.5m桩基计算，故S=4.9m²。

综合（1）～（3）计算所得，取Q1、Q2、Q3的最大值作为计算风量。故Q计=44.1 m³/min

通风机的供风量除满足上述计算的需求量以外，还应考虑漏风系数的影响。

Q供=P×Q计=1.04×44.1=45.9 m³/min

Q供:通风机的供风量（m³/min）；

P：漏风系数，对50m以内的胶皮风管取1.04。

Q机=1.1×Q供=1.1×45.9=50.5 m³/min

式中：1.1为风量储备系数。

施工期间，按此要求进行通风机选择。

9.1.5溶洞段护壁厚度计算

设溶洞部位距人工挖孔桩孔口距离为h，混凝土容重为r砼，K0为侧压力系数。

混凝土对护壁产生的侧压力为p=hk0r砼

桩身混凝土C30，r=2.5kN/m3(混凝土按2.5t/ m3),h按最大为27.8m。k0取1.0

P=27.8m*2.5kN/m3*1.0=69.5kN/m2。

混凝土抗拉强度采用立方体劈裂抗拉试验来测定，称为劈裂抗拉强度fts，该方法的远离是在试件的两个相对表面的中线上，作用这均匀分布的压力，这样就能够在外力作用的竖向平面内产生均布拉伸应力，混凝土劈裂卡拉强度应按下式计算：

fts=2P/A∏=0.637*P/A

混凝土轴心抗拉强度ft可按劈裂抗拉强度fts换算得到MHT 7003-2017 民用运输机场安全保卫设施.pdf，换算系数可由试验确定。

各强度等级的混凝土轴心抗压强度标准值fck、轴心抗拉强度标准值ftk应按混凝土轴心抗压、轴心抗拉强度设计值fc、ft，按下表采用。

fts=0.637*P/A=0.637*69.5kN/(0.4m*1m)=110.67kN/m2

C30混凝土的抗拉强度设计值为fc=1.43N/mm2 。 对于壁厚40cm的C30混凝土fc=1.43N/mm2 =1430KN/m2*(0.4m*1.0m)=572kN

得fts＜fc/4DB11／T 1162.2-2015标准下载，故空溶洞地段护壁厚度40cm满足要求。

附件1：《孔桩石方爆破设计方案》

附件2：《人工挖孔桩专项应急预案》