川中道路发展项目 Loan No. 2181-PRC 四川省雅安经石棉至泸沽段高速公路工程项目
施工单位：编 制：复 核：审 批：C14合同段石棉县1号大桥
人 工 挖 孔 桩 安 全 防 护 方 案
成都华川公路建设（集团）有限公司 1号大桥桩基施工安全防护方案
一、概况
1号大桥部分桩基位于较陡山坡上面，且坡脚紧邻现状公路、民田、民宅，在桩基进行挖孔作业时极易发生土石滚落，导致安全事故的产生，造成人身伤亡或财产损失，故必须采取有效防护措施，防止土石滚落，保证桩基安全施工。 二、需设防地段
右2-C桩和右4-C桩位于山坡下部，坡脚紧邻一民宅；右5-B～右8-B桩位于陡峭山坡中部；右19-B桩～右23-B桩位于陡峭山坡中部，坡脚紧邻现状公路；右27-B桩和右28-B桩位于陡峭山坡中部，坡脚紧邻一民用洗车场。
上述地段均需设防护措施。 三、防护方案
1、右19-B、右20-B、右21-B、右22-B、右23-B、右27-B、右28-B桩位于陡峭山坡中部，且山坡表层土质为较坚硬的岩石，坡脚下紧邻既有公路和民宅，拟采用如下防护措施：
（1）采用护栏围护方法阻止土石滚落。
为节约成本并能有效防护，采取一对一防护方式，即每一根需设防的挖孔桩防护范围为8米，两桩之间空余12米范围不再设防。护栏立杆采用20b工字钢，φ28螺纹钢作地锚，打入坡体岩石中，最小入土深度为：坚硬岩石中不少于25CM；一般土层挖坑直接将20b工字钢用C20砼固定于土中，坑深不少于70CM。φ28螺纹钢外露25CM左右，以便20b工字钢下端套在其上。套管采用φ48×3.5普通钢管焊在20b工字钢下端。立杆布置间距为1米。立杆上端通过钢丝绳牵拉在坡顶地锚上，使20b工字钢呈简支受力状态。钢丝绳采用直径为
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15.5MM公称抗拉强度为1550MPa的6×19型钢丝绳。立杆上端距孔口施工平台竖直距离1.0米，立杆间通过水平杆联结，水平杆采用普通钢管，每50CM设一道。护栏内侧满布密目铁丝网以拦截滚落的土石。为防止大块石滚落冲击破坏护栏，在护栏内侧可设一道砂袋墙以缓冲块石的冲击。 （2）孔渣处置
处在防护地段的挖孔桩挖出的孔渣不能直接弃置在边坡上，可暂时弃置在防护围栏内侧，在护壁砼养护期间井下无人时再提运至坡顶弃置在安全地点，作为左幅路基的填料使用。 （3）桩孔上方边坡防护措施
在防护围栏设置完成后，首先清理桩孔上方边坡不稳定的土石，使边坡上方无易脱落的土块、石块。在上方边坡覆盖层为漂石土的部分，采用表面覆盖一层密目铁丝网，铁丝网周边打设地锚，将铁丝网固定在边坡上。在井下挖孔时井上人员要密切注意坡顶上方情况，禁止无关人员靠近坡顶，以防扰动土石滚落。
（4）井口防护措施
为防止物体意外落入孔内砸伤作业人员，在井下挖孔过程中，井口要设置防护罩。为不影响孔渣出孔作业，防护罩可做成半圆形。
2、右2-C桩和右4-C桩位于山坡下部，坡脚紧邻一民宅，坡体土质为碎（卵）石土，坡度较陡，稳定性很差。针对此情，拟采用如下防护措施：
（1）先将坡体削去一部分，使坡度变缓，大致成45º的坡度。坡脚沿红线内侧可干砌挡墙或码放砂袋，为节约成本，提高施工速度，建议采用码放砂袋方法。砂袋墙顶宽0.6米，高1～1.3米左右，外侧面竖直，内侧面倾斜，这样可有效防止土石滚落出红线。
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（2）孔渣处置
孔渣可暂时弃置在坡脚砂袋墙内侧，当孔渣堆积高度超出墙顶时需及时转运走一部分孔渣。
3、右5-B～右8-B桩均位于陡峭山坡中部，土体为漂石土，内摩擦角为41º左右，坡脚为耕地。该种情况的防护方法如下：
（1）将坡体削去一部分，使坡度大致成45º左右，留出孔口作业宽度3米左右。由于空间有限，同时坡脚无民宅，可采用简易防护措施，紧邻孔口外侧打设一排普通钢管护栏，护栏内侧设一道竹笆用来挡土，防止孔渣滚落。 （2）孔渣处置
受场地空间制约，孔渣无临时弃置点，需随时提运至坡顶弃置在安全地方作为左幅路基的填料。
四、本防护方案同样适用于2号中桥和3号大桥有类似地形的情况。 五、护栏内力计算
选取1延米土体进行受力分析。
山坡最大坡度取60º，忽略土体与山坡间的摩擦力，土体容重取18KN/M3， 土体重力G=18*0.5*1*1.5*1.5*tg60º=35.07KN 由平衡条件ΣX=0 P=N*cos30º ΣY=0 G=N*sin30º 求解得P=60.74KN
土体作用在20b工字钢上的线荷载q=60.74/2.6=23.36KN/M 求20b工字钢上下端的反力
由平衡条件R1+R2=P和3.8*R2=1.3*P得R2=20.78KN，R1=39.96KN 求20b工字钢最大弯矩
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弯矩方程M=R1*X-0.5*q*X2
由dM/dX=R1-qX=0得X=1.71M，最大弯矩为Mmax=34.18KN·M
20b工字钢允许弯矩为M=W*[σ]=250.2*145/1000=36.28KN·M＞34.18KN·M安全。
φ28螺纹钢的允许抗剪力Q=[t]*S=85*615.75/1000=52.3KN＞39.96KN安全 钢丝绳的安全载重力
T=1550*.49*0.85/(3.5*1000)=33.69KN33.69/1.414=23.83KN＞20.78KN安全
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