摘要
近年来,我国公路建设行业高速蓬勃发展,各种新技术、新工艺逐渐替代了以往老旧的传统工艺,但针对一些山区,地势陡峭地带以及特殊地质,传统老工艺仍然占据一席之地,本篇论文主要通过具体施工案例对山区公路桥梁人工挖孔灌注桩整体施工进行分析,根据各个工序环节,制定相关的质量安全控制措施,从而确保人工挖孔桩整体施工质量和安全。
关键词:人工挖孔灌注桩；施工质量；安全控制
第一章绪论
1.1人工挖孔桩特点
人工挖孔桩字面意思为人工手动开挖桩基孔,再辅以相对简单的施工机械和设备,将桩基孔开挖到相关设计图纸所要求的持力层部位,可以根据其设计图纸要求扩大孔底部分,并再次清理孔底沉渣。将验收合格的钢笼笼吊放后,通过将混凝土灌注入孔中制成大直径的桩。
特点:单桩承载力高,结构力清晰明了,沉降较小,无需承台或破除桩头。就可以直接检查其直径,持力层及垂直度情况。
优点:环境适应性强不受地层条件限制适应各种岩石和土壤机械设备简单施工和操作方便施工现场占地小同时多桩施工速度快无噪音无振动无环境污染对周围建筑物影响小施工质量可靠施工效率高打孔过程中操作之间的相互作用小对相邻建筑物基础的干扰小易于控制施工周期;低成本和易于把握持力层和高承载力等优点。
缺点:但是,人工开挖桩的施工人员劳动强度大,环境工作条件差,单桩施工速度慢,安全性差。施工期间应特别注意流沙,有害有毒气体等影响,应严格遵守其操作规程进行施工,并对应采取有效的安全措施。注意事项:(1)确保人工挖孔桩桩孔质量(2)防止现场安全质量事故(3)要密切重视人身安全,防止孔塌陷,人员窒息,遭受电击等可能出现的危险情况。
1.2主要适用
近年来,随着我国高速道路网络的全面覆盖,由于自然条件的限制,大多数山区施工地形陡峭,无法使用机械钻孔或异常困难,在水文地质条件允许下。人工挖掘桩已在该地区广泛使用。本文以工程实例为基础,探讨了人工挖桩施工过程中遇到的问题,并探讨了人工挖桩施工质量的控制和安全措施。
第二章施工前准备
2.1技术准备
(1)熟悉本项目施工设计图纸,施工所相关规范要求,图纸会审记录,设计变更图纸有关通知以及岩层地勘检测报告。
(2)为减少投资,加快进度,确保施工质量和简便性,监理单位对施工图进行审查,提出合理建议,并征得建设单位和设计单位的同意。提供合理的审图意见。
(3)准备施工前,项目经理部需要准备好开工报告及制定桩基分项施工方案报监理审批,并做好分项工程技术交底工作。
(4)建立一套较为完整的信息化系统。(5)项目经理部要组织施工各工班组及时开展三级技术交底,学习施工图纸及熟练掌握相关的施工规范,熟悉施工各道工序,并采取有力的技术措施,确保现场施工的安全和质量。
2.2测量准备
(1)控制网的重新测量和加密;
(2)施工区红线复测;
(3)地形复测;
(4)桩基础桩位置的测量
施工进入现场后,必须首先重新测量水准点和导线点。重新测量结果得到监理主管人员批准后,必须根据主管监理人员批准的计算数据准确确定桥梁位置,并且用于桥梁放样的导线点必须符合相关要求。桩位置和桥梁施工过程的可见性有助于恢复桥梁位置控制点,进行孔口护圈施工:护圈浇筑完毕后,将钢钉打入护圈的上边缘使用红色(白色)七点上。采用尼龙线拉”十字交叉线”方法作为检查桩位置和桩直径的校核点。务必使用全站仪和钢尺进行后续复核检查。
2.3现场准备
(1)基坑开挖:应根据设计的承台大小和承台垫层底标高进行基坑的开挖。
(2)场地平整:基坑开挖完成后,必须根据设计高度对场地进行平整,斜坡上的危险岩石和浮土必须清除,开裂或塌陷迹象的部位应提供必要的保护,清除并固结软土层。
(3)在桩基施工之前,已经完成了能够满足工程车辆(罐车,起重机)行驶和开挖工作需要的临时道路,开挖平台和施工区域的边坡防护工作。
(4)为防止雨水在雨季进入工作场所,应安装排水装置以防止水在现场积聚。采取措施防止住宅,建筑工地和运输通道的防涝和排水,并配备适当的排水设备。(5)施工现场有20m³的蓄水池,水源采用长江水,可以满足施工所需的用水量。
(6)根据现场的实际情况,结合有关建筑供电有关标准和规范,本项目每座桥均装有变压器,共计安装了8台变压器。桥梁施工区可以满足现场临时用电的需要,并配有相应的备用发电机,可以解决临时用电中断的施工需要。
(7)施工现场必须配备足够的安全帽,梯子和月牙形板。月牙板由2厘米厚的木板制成,可以防止落石伤害孔中的工人。用于挖掘孔渣的铲斗,吊钩,钢丝绳,起重机等必须经常检查和更换。卷扬机必须配备限位装置,孔口配备防坠装置。
2.4机械准备
(1)变压器,起重机和挖掘机已准备就绪。
(2)钢筋笼吊装:1台25t,1台50t起重机,1台10t龙门起重机;
(3)混凝土浇筑:2个搅拌站(组)和4个罐车。
2.5安全准备
(1)施工现场临时用电应必须采用TN-S接零保护系统,严格按照《施工现场临时用电安全技术规范》相关要求实施。
(2)使用钢管在每个孔周围安装排渣支架和护栏,空隙部位需密挂安全防护网和安装醒目安全警示标志牌。
(3)施工现场入口必须安装色彩醒目的安全警告标志牌,同时在危险区域设置明显安全警告牌。在施工现场设置消防工具橱,并配备适当的消防设备。
(4)所有进入现场的人员必须由安全部门组织进行三级安全培训和安全技术交底。在施工之前,总工和现场技术人员必须向施工人员进行技术交底。施工人员必须熟悉南岸引桥桩基的地质条件以及开挖桩孔的要求。
2.6试验准备
(1)检测水泥,粉煤灰,细骨料,粗骨料,水,添加剂及钢筋的有关指标。
(2)混凝土配合比的适应性和验证;
(3)钢筋的机械连接及焊接工艺试验。
2.6.1钢筋
根据各种型号,等级,品牌,规格和制造商,对钢筋进行检验和验收。交付到施工现场的每批螺纹钢都必须进行随机检查和测试。所有测试结果必须符合标准要求。如果一组未通过测试或不符合标准要求,则通过再添加两个组来重复测试。如果两个组中的任何一个仍然失败,则该批钢筋将不被批准,并立即从站点中清除。
2.6.2粗细集料
细集料应由坚硬的颗粒,具有高强度和耐候性的天然砂组成。必须满足相关技术规的要求,并且必须根据相关集料试验规程进行测试。粗集料应为坚硬的碎石。禁止使用被侵蚀的碎石灰石和熟石。
2.6.3水泥
使用普通硅酸盐水泥,矿渣硅酸盐水泥,粉煤灰硅酸盐水泥。每批进入现场的水泥必须按照相关试验规程进行抽样检查,并将检查结果提交监理工程师批准。立即将不符合测试结果要求的水泥清除出场。
总体方案:根据设计数据中提供的地下水位,地理和地形情况,决定使用人工开挖,并在浇筑混凝土之前,检查孔底,孔壁和周围环境,并观察其渗入地下水上升速度情况。根据渗漏情况,选择灌注方式。桩基混凝土在搅拌站进行搅拌,然后输送到混凝土罐车中,并通过导管进行灌注。在现场放样承台后,挖掘到承台垫层底标高处,浇筑孔口护圈,然后通过手动取芯和爆破挖掘到桩底的高度,安装钢筋笼。
第三章施工方案
3.1推进ISO9002标准质量管理
建立主要零部件和关键程序的质量控制点,开展质量控制活动,解决重大施工技术问题,并执行质量控制结果和”四新”技术的推广,总结并提高分项工程优良比率。
3.2逐级技术交底制度的实施
技术交底分为两个步骤,即项目的总工程师向参与该项目的管理人员及技术人员进行交底,然后由施工技术人员根据项目进度情况分别对所辖施工班组长和所有参与的施工人员在现场进行重复和详细的技术交底说明。3.3建筑施工原材料抽样检查制度。
在签署购买合同并确定构成物料的材料来源之前,项目总工或质量检验工程师和试验人员必须了解所有建筑原材料。进行现场检查和试验。材料进场后应根据材料规格在现场进行随机抽查,并且只能在监理工程师批准后方可在现场使用。
3.4随机检查制度
项目经理部的中心试验室对施工队伍建设的工程进行不定期抽查,如混凝土塌落度,混凝土试块强度,路基的压实度和压实厚度等。
3.5加强质量管理体系建设
严格执行企业内部质量监督体系,实施质量检验技术人员质量否决权制度。在建造过程的每个工序过程中,发现该道工序不合格的,均不许进行下道工序施工,并且必须根据情况进行更正或改进。项目经理部需严格执行质量奖惩制度,将项目质量与经济联系起来,增强员工的责任感。表现优异的将获得奖励,对有质量风险或质量事故苗头的处以高额罚款,并及时颁发,以防止发生各种质量事故。
第四章质量指控措施
4.1质量目标
本项目的工程质量验收标准需严格按照国家、交通部相关法规、技术规范以及相关质量标准执行。
4.2钢筋工程质量控制措施
(1)进入现场的钢筋必须具有厂家合格证书以及试验检测报告和标志,并且材料人员和质量检验人员必须按照规范规定相关标准进行分批检验和验收,并且只有在经过认证后才能进行加工使用。钢筋表面必须清洁且无腐蚀。(2)钢筋的规格型号、类型、数量必须符合相关设计图纸要求,对其薄弱环节进行检查,如保护层厚度。(3)钢筋接头焊接应严格按照设计要求和规范进行,钢筋的整体焊接质量必须达到相关规范要求。(4)垂直钢筋连接需采用直螺纹套筒进行连接。
(5)在相同截面焊接的钢筋数量不得超过该部分总面积的50%。箍筋焊接长度:单面焊接为10bd,双面焊接为5bd(D是钢筋的直径)。
(6)将钢筋笼吊放入孔中时,应采取措施防止钢筋笼撞到孔壁上,在灌注混凝土前需进一步固定钢筋笼的位置防止偏位。
4.3混凝土工程质量控制措施
(1)选择优质的砂石作为材料,使用前应根据砂石的配合比取样,称重以确保混凝土质量。
(2)原材料和半成品必须具有出厂合格证明(材料证明)或检验报告,并且不合格产品不能用于本项目。
(3)混凝土的配合比必须满足要求,首先要现场试验室进行测试,并且经总监办和中心试验室通过验证后才能使用。
(4)将混凝土灌注遇到雨水天气时,应经常测量沙子和砾石的含水量,应根据实际情况及时调整混凝土的配合比,并保护好浇筑的混凝土。
(5)混凝土灌注应使用导管和漏斗,不得发生任何分离现象,确保混凝土表面的养护时间,并有专门的养护人员。
(6)混凝土灌注前必须对施工班组进行施工技术交底,浇捣混凝土实行挂牌实名制,并由夯实部分的负责人负责混凝土的浇捣质量。(7)当使用现浇钢筋混凝土和混凝土护壁时,每开挖一段都应护壁一段,没有前一段护壁情况下,则不得开挖下一段,以确保安全。孔下施工人员。如果发现护壁上有蜂窝,则必须及时进行补强加固,如果严重,则必须对其进行返工以防止发生意外。
第五章安全保障措施
5.1人工挖孔安全措施
施工单位必须认真阅读施工图以及工程地质和水文地质勘察报告材料。详细研究场地中地下和地下障碍物的分布,例如地下电缆,水管,旧墙基础和旧民防工程,以及该场地周围建筑物的上部结构和地基。拟定了目标人工开挖桩施工的技术安全计划,并提交监管部门批准。施工单位必须严格执行监理单位批准的施工计划。为了确保施工过程在严格的地质条件下进行,应选择合理的降水措施以减少坑底的地下水位。按照施工计划的要求,完整的民用钢筋混凝土工程中使用的施工和开挖设备,模板,通风,水泵,照明和动力设备。机械设备的合理组成。每个孔都配备有一套起重设备,用于在挖洞时运送人员和运输工具,工具,材料,土壤和岩石废料。施工设备必须安全可靠,并同时配备合适的混凝土搅拌机,鼓风机,潜水泵,气镐和其他设备。
在施工准备阶段,有必要检查是否有足够的安全管理人员,是否有人员进入孔内,应由地面人员进行监督。每个建筑工地均应配备安全保护设施,例如有毒有害气体检测仪,用于测量混凝土强度的回弹仪,适合紧急出口直径的钢制外壳以及简单的卫生箱。
5.2防坍塌的安全技术措施
施工单位必须严格按照审批后的施工方案进行施工,桩径为1.2M或以上时壁厚要随之增加。护壁应该相应地增加配筋,第一部分护壁的垂直钢筋应固定在距边缘50厘米的稳定土壤层中。如果两个桩的中心靠近,则可以将两个桩的竖筋连接在一起。环筋应添加到软(松散)地层。环形筋的直径大于6MM,间距为20-30CM。垂直钢筋的每个部分都必须彼此匹配。
拆除模板前,护壁质量应严格进行控制,从而确保护壁混凝土达到设计强度要求。当同时构造多个孔时,必须等相邻桩基混凝土灌注完后才能继续开挖下一个孔。确保土壁稳定性,如果孔壁较为光滑且孔壁与护壁之间的粘附力不足,则可以使用锚固方法固定壁。如果孔壁较软并滑落,则必须通过密集插入木板,将秸秆填充到木板后面挤实。不允许过夜灌注混凝土,防止孔塌陷,特别孔壁是沙土,软填料,饱和软土等时。人工挖孔桩底部扩孔应隔开削土,留一段作为支撑,在混凝土灌注前再开挖,并加上钢支撑。灌注时再将其除去。
使用爆破方法清除孔底的岩石或孔底部钻凿时,必须严格按照审批后的爆破方案施工,并且必须充分进行爆破对孔壁和护壁的不利影响评估。防止因爆破造成的孔洞塌陷。在一般施工过程中,尤其是在爆破后,如果出现任何不良迹象在开挖过程中,有必要经常检查孔洞的大小和平面位置,并保持孔壁的垂直度和圆度,以平衡施加在孔壁上的力,防止坍塌。挖桩孔时,如果有渗透水应及时排水,并对护壁进行保护,以防止浸水的土壤软化和塌陷。孔壁防护一定要做好尤其是在特殊情况下更要注意,防止坍塌事故产生。
5.3防止触电事故的安全技术措施
施工电缆必须架空或埋在地下,不能放在平坦的地面上。用于施工工作的电线应高架,不得将电线四处拖动,不得将电线浸入水中或埋在泥土或岩石中。严禁将电线随意绑在钢筋或其他金属支架上。为防止人工挖孔桩孔洞内机械设备漏电对人员造成伤害,施工临时用电要采用三相五线制,确保一台机器应运行一个开关和一个漏保装置,设备线路和照明线路分开安装,应将其放在孔口处,以防万一,遇突发情况可以随时拉闸。应安装三级防护配电箱,配电箱应装有门,上锁,并且安装防水防潮设施,并责成专职电工负责。保险丝材质必须符合要求。
孔内的照明必须使用软橡胶电缆,不允许接头。照明设备必须使用36V或更低的电压。配备防水可移动式工作灯,悬挂在孔壁一侧。当施工作业人员上下时,请勿碰撞照明设备。所有伸入桩孔内的设备及照明电线都必须在孔洞外离地支撑架设,以防止线路磨损破皮后对施工人员造成触电伤害。潜水泵支撑必须使用绳索,禁止用施工电缆或软管吊起泵。操作便携式电动工具的工作人员在工作前应仔细检查设备的绝缘状况,并穿着工作服,绝缘手套和绝缘鞋。现场电工必须持有特种设备操作证,并且其技能水平必须适合他们正在执行的工作。值班电工必须每天检查一次所有电气设备和接线,并及时更换磨损或有缺陷的零件。特别要把重点放在漏电保护装置的检测上,如果发现故障,则必须及时修理或更换。不是电工的作业人员均不能触摸,组装,拆卸或修理电器设备。
5.4防止高空坠落的安全技术措施
为了防止路面施工作业人员失足掉落桩孔内,可以在孔口周边安装1.2M高的护栏,并在护栏上留出1M宽的作业口。地面施工作业人员必须系上安全带。暂时未进行施工的所有孔口都必须盖好并牢固封闭。为了防止施工作业人员在上下孔洞时坠落,必须由经过培训的合格操作人员安装和操作安全可靠的举升设备。运输施工人员的上下孔必须使用专用吊笼,严禁使用泥土吊桶运输和施工人员自行手扶、脚踏护壁凸缘攀爬上下孔洞。在进行施工工作之前,专职安全人员必须仔细检查工作平台,举升托架或卷轴架,提升机,车轴,绳索的自动锁定装置,制动装置和桶(篮)是否牢固固定,没有损坏。要保证设备制动动作灵敏可靠,因此可以安全的完成举升,防止起重过程中出现电源故障。及时停止操作以免悬吊的物体坠落。挖掘过程中土方不能装运过满。起降升降桶时,请先挂上吊钩,并确保其在孔的中心以恒定的速度升降。如需起重大石块时,必须将石块绑好,孔中的人员必须回到地面,才能开始起吊,以防止绳索超重和扯断。
在桩孔的入口处设置30厘米高的凸缘,以防止地面上的各类杂物坠入孔中造成人员伤害。及时清除作业现场挖出的沙石,确保孔周围清洁,防止碎屑堆积,并消除碎屑掉入孔中的可能性。在桩孔的内壁上设置半圆水平防护罩,覆盖桩孔水平面的一半。防护罩会根据桩孔开挖深度逐渐向下移动,保持距工作面大约3M的距离。当吊桶将开挖泥土提升时,孔内的工人必须立即停止施工躲避到防护罩下,防止坠物伤人。防护罩设置必须坚固可靠,用来承受一定的冲击力。从而防止坠落的物体伤害人。在打桩孔中的工人在工作前必须戴好安全帽,孔下所需使用的工具应用提升设备传送,严禁将其直接扔入打桩孔中。当运送特长及大直径钢筋笼时,现场应使用起重机进行起重吊装。如果钢筋笼较短,用人工将其降入桩孔时,需要系牢叉杆并由专人进行统一指挥,然后缓慢放入孔中。吊架在挖孔间隙不能随意搬动,孔形成后必须覆盖金属网片。在施工作业区域安装防护栅栏和警示灯,以防止人员掉入孔内。在高海拔的十字路口上挖洞时,必须关闭或屏蔽该洞,以防止物体掉落并在高海拔上对挖土机造成伤害。
5.5防止中毒和窒息的安全技术措施
对于在地质条件下含有大量有毒有害气体的孔洞内,必须安装足够的通风机和风管,并且其风管风道的长度应足以到达桩孔的底部。在操作之前,使用气体检测仪对孔内气体进行检测,如发现异常,首先对孔通风,然后等孔中空气指标正常后再进入孔中。入口处有专门的监护人员,监护人员必须坚守岗位,未经批准不能擅自离开。
在铁渣,凝固渣,强风和中度风化的土壤中通过爆破开孔的过程中,应及时进行通风和排风。确保没有有毒烟雾后,操作员可以进入孔中作业。在孔洞内作业时,如果施工作业人员忽然感到头痛,脑部发胀或呼吸急促,必须及时停止施工,并立即返回地面,等待孔洞内的气体检测安全后,可以更换下一组人员下孔进行作业。如果在施工过程中存在有毒,有害和腐蚀性物质,请使用耐碱,耐酸的衣服和手套,或使用化学方法进行中和。如果桩孔的直径较大,则最好让孔内施工作业人员成对工作,互相照顾。在正常情况下,施工作业人员不应在孔洞内继续工作超过2个小时。孔口监控人员必须为孔口不适的工人提供正确的救援措施。如果施工作业人员在孔洞内感到不舒服,则应保持镇定想方设法将不舒服的人员尽快移至地面。请勿让不舒服的人抓住吊土石的桶勉强提上地面。
5.6防透水安全技术措施
挖孔洞时,如果渗水严重且水不能排净,可以挖一个降水井洞以收集水。降水井孔应比桩孔深2M,应及时将水抽出地面。应综合考虑,综合设计场地降水方案;在下孔之前,排干孔下水并观察渗水率;防护壁上设有导流孔,并通过导流管通到井底,井下装有排水泵进行排水。在临近区域的十米范围内有一个正在浇注混凝土或储存深水的深孔,不允许其进入井内作业;下雨时停止施工作业,人员迅速上升。
5.7防机械伤害安全技术措施
施工中使用的施工机械器具必须经施工企业设备安全部门检查合格后方可投入使用;现场各种机械设备必须正常运行;机械设备的电动机部分必须与主机要求的功率和速度相一致,并且各种电气开关的绝缘性能必须良好;机器操作人员必须事先接受培训,只有经有关部门考核合格并持有操作证的人员方可上岗作业;严格禁止无证上岗或违反规定工作,严格执行作业程序,实行固定机器,指定人员,指定责任制;空载试验应在使用机械设备之前进行;如果在使用过程中出现异常情况,应立即关闭机器,并请专业人员进行维修,并且不得”带病”运行。
5.8特殊情况下的安全技术措施
在基坑内施工时:施工人员需密切注意基坑边坡的稳定性;施工现场必须配备专人检侧基坑边坡的位移;排水沟必须设在坑底附近;坡顶周围要设置防护栅栏，遇到流泥、流砂、坍塌、涌水等复杂地质条件时:钻孔桩的开挖应错开;开挖深度应控制,每开挖深度0.5米应立即浇筑防护护壁;遇到严重的涌水现象时,工作人员必须立即撤离,并采用在孔洞周围钻孔降水的方法进行处理;在复杂的地质条件下施工时,如果洞中的操作者感到脚下的土壤正在流动,则有异常的脱模或护壁开裂的声音,必须立即撤离;
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