安徽某高速公路路基合同段桥梁桩基工程旋挖钻孔桩专项施工方案

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扬州至绩溪高速公路溧阳至广德段
路基第二合同段

旋挖钻孔桩专项施工方案




中国路桥集团西安实业发展有限公司溧广高速公路路基第二合同段项目部
二〇一三年十月

扬州至绩溪高速公路溧阳至广德段路基第二合同段
旋挖钻孔桩专项施工方案
一、编制说明及依据
(一)编制说明
为保证桥梁桩基工程的施工质量及施工工艺的合理性,我部在K37+506分离立交桥选择一处具有代表性位置进行了旋挖钻试孔。根据试钻工艺参数及工期要求,特编制此施工方案,旨在指导旋挖钻孔灌注桩施工全过程。
(二)编制依据
1《工程测量规范》GB50026-93
2《公路桥涵施工技术规范》JTJ04120003《公路工程质量检验评定标准》JTJF80/120044《公路工程施工安全技术规程》JTJ076955《公路工程施工工艺标准》FHEC-2011
6、扬州至绩溪高速公路溧阳至广德安徽段《两阶段施工图设计》7、安徽省标准化施工管理指南。(三)适用范围
溧广高速公路路基第二合同段所有桥梁钻孔灌注桩。二、工程概况
(一)工程数量
溧广高速公路路基第二合同段共有桥梁24座,桥梁桩基为钻孔灌注桩,总计540根,其中:φ1.2m152根、φ1.3m18根、φ1.5m158根、φ1.6m154根、φ1.8m26根、φ2.0m32根。
(二)工程地质
本合同段桥梁主要集中在标头和标尾。标头以新郎川河大桥为代表,其地质为:1)粉土;2)粗砂;3)圆砾土;4)强风化泥质粉砂岩;5中风化泥质粉砂岩。标尾以跨X018县道立交桥为代表,其地质为:(1粉质粘土;(2卵石土;(3强风化砂岩;(4中风化砂岩;经试钻本地层适用旋挖钻

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机施工,施工质量良好。
拟采用以旋挖钻机为主,冲击钻机配合的方法进行桥梁钻孔灌注桩的施工。
三、旋挖钻机施工准备
1、技术准备
1工程开工前,组织相关施工人员熟悉施工图及相关技术规范、规程;2由项目技术负责人对相关施工人员进行施工技术和安全技术交底;3编制施工作业计划,并对施工作业人员进行交底。2、人员准备
1根据施工安排计划组织机械钻孔灌注桩施工作业人员进场,以满足施工工期要求为准。
2对机械钻孔灌注桩部分的施工管理人员落实到位;
一台旋挖钻孔机配备施工劳动力计划
序号12345678
钻孔桩钻机操作工
混凝土工值班电工机修工吊车司机铲车司机运渣车司机挖机司机
48112121
钻孔桩钻孔施工作业混凝土浇筑施工作业施工现场用电维护施工机械修理维护

3、机械准备1)设备选型
根根据岩土勘察资料、试钻工艺参数及施工经验,该工程桩成孔可采用

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旋挖钻机钻孔灌注桩,钻机设备选用中联280型旋挖钻机。对水中桩和桩长度大、地质条件变化的,采用冲击钻孔施工,以保证工程质量和工期。
(2与旋挖钻机相匹配的其它施工机械设备
序号12345678
设备名称旋挖钻机水泵插入式砼振动器吊车铲车渣土运输车挖机
型号中联280
HZ6-50ABX6-20020t2.5m³20m³220
单位
数量

钻孔钻孔抽水干孔浇筑混凝土钢筋接长焊接桩钢筋笼安装用除渣装车用渣土转运

3、钢筋笼由钢筋加工场分段加工,运输至现场焊接吊装;4、混凝土由拌合站生产,罐车运输至现场。
四、主要施工方法
(一)旋挖成孔施工工艺流程
测量放线→埋设护筒→钻机就位→钻孔(同时制备泥浆)→第一次清孔→成孔检收→吊装钢筋笼→安装导管→二次清孔→灌注水下混凝土→成桩。
旋挖钻机施工可能会出现干孔和湿孔两种情况,根据我合同段试桩结果,大多数桩可能是干孔。
1、旋挖干成孔技术要求:
1埋设护筒时如果场地中杂填土较厚、松散必须将埋设的护筒底部穿过杂填土进入粉质粘土层,以保证杂填土不坍塌落入孔底。
2当挖到设计要求孔深时必须改用平底清渣钻具将孔底钻渣、泥浆水

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取出,以保证孔底沉渣符合设计要求。
3)成孔检查可用重锤将孔内的虚土夯实,再直接用测绳及测孔器测。3吊装钢筋笼时要高吊慢放垂直安装,不准横位斜插将孔壁泥土带入孔底形成沉渣。
4)钢筋笼安装好后立即安放导管,导管吊脚高度控制在0.51.0m之间,不可将导管吊脚离孔底过高以免造成混凝土离析。
5导管安装完成后立即灌砼,灌砼时经常反复上下活动导管利用导管反插捣实混凝土。大桩径的桩必要时于采用高压振动棒来捣实桩体混凝土。
2、泥浆护壁钻孔桩(湿孔)成孔技术要求1)测量放样及定位桩
依据设计资料,复核桩位轴线控制网和高程基准点。确定桩位中心,以中心为圆心、以大于桩身半径在四周设立十字护桩,做好标记并固定好。经监理工程师核查、批准后开钻。
2)配置泥浆
对于松散易坍塌地层,或有地下水分布,孔壁不稳定,采用静态泥浆护壁工艺,向孔内投入护壁泥浆或稳定液进行护壁。
配制泥浆前要根据钻孔的体积确定所需泥浆的数量,泥浆量必须大于钻孔的容积。配制泥浆选取水化性能较好、造浆率高、成浆块、含砂量少的膨润土或粘土为宜。
钻孔过程中设专人测定泥浆技术指标,对泥浆的质量和浆面高度随时测量和调整保证浓度合适,停钻时及时补充泥浆,随时清除沉淀池中的杂物保持纯浆循环供应不中断,防止塌孔和埋钻。3)埋设护筒
护筒采用4-6mm钢板制作,护筒内径大于桩径200mm埋入地下34米,并高出周边地面30cm,以防钻渣倒灌,埋置好护筒后,在护筒上测放高程标

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志,并复核护筒中心与桩中心的偏差,偏差控制在5cm内。
埋设护筒通过护桩把钻孔位置标于孔底,再把护筒吊放孔内,移动护筒,使护筒中心与钻机中心基本重合,并使钢护筒竖直。此后在钢护筒周围和底脚对称、均匀回填最佳含水率的黏土,要分层夯实、达到最佳密实度,以保证其垂直度及防治泥浆流失及位移、掉落。如果护筒土层不是黏性土,应挖深或换土,在孔底回填夯实30-50cm厚度的黏土后,再安放护筒,以免护筒底口处渗漏塌方。
4)钻机就位及钻进
A、桩机安装平稳,机身成水平,确保钻孔桩中心位置与设计桩中心重合。全电脑控制仪控制钻杆垂直度、钻孔深度等。
B、开钻前利用护桩拉十字线使钻头对准桩位中心。钻进时应先慢后快,确认地下是否有空洞等不利地层,并做好泥浆护壁工作,泥浆相对密度控制1.05-1.10之间,含砂率不大于2%使其能在始终保持井壁完整的前提下,具备很好的排渣能力。钻进过程中生成的泥浆,导入泥浆池自然下降,然后用泥浆车将其运至指定地点以防对环境造成污染。
钻进过程中随时注意孔内水压差,以防止产生流沙。经常测定泥浆相对密度,根据工程钻进地质情况,随时调整泥浆比重,保持各项指标符合要求,不因泥浆过浓影响进度,过稀导致塌孔等。
钻进时及时填写钻孔施工记录,交接班时应交代钻进情况及下一班的注意事项。因故停钻时,孔口应护盖,严禁钻头留在孔内,以防埋钻。同时保持孔内有规定的水头和要求的泥浆浓度、黏度,以防坍孔。
C、钻机操作要领和注意事项
钻机就位后,必须对钻机的钻杆进行竖直度检测和调整,调整好后应将钻杆的调整系统锁住,防止钻杆在钻进过程中发生变化。
由于旋挖钻机将孔内土壤直接挖出,钻进速度较快,为及时调整泥浆相

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对密度,在钻进过程中,应有专人对地质状况进行检查,调整加入膨润土及外加剂的数量。
在钻进过程中,要根据地质情况调整钻机的钻进速度。在粘土层内,钻机的进尺可快些,在砂土层中,钻机的进尺要控制,以防坍孔。
D、在钻进过程中,控制钻杆的提升速度,以防止钻头的下方出现负压区,地下水较高时容易使地下水渗入钻孔内,使护壁受到影响出现坍孔;同时防止钻头上部的泥浆通过切齿之间的空隙快速流动以补充因钻头上提而出现空当,严重冲刷泥浆护壁,出现坍孔隐患。另钻头的下降速度也不可过快,尤其是在刚入钻孔时,否则会造成泥浆四溅。
E、成孔检查
成孔检查采用抽水或水下灌注混凝土施工的方法进行钻孔的测孔工作。成孔达到设计高程后,对孔深、孔径、孔壁、垂直度、沉淀厚度等进行检查,不合格时采取措施处理。用测绳测量孔深并记录,钻孔完成后应用探孔器检测孔径,用测壁仪或钻杆垂线法检查倾斜度,用长度符合规定的探孔器上下两次检查孔是否合格,合格后方可清孔。
检验标准:孔深、孔径不小于设计规定,钻孔倾斜度误差不大于1%,沉淀厚度符合设计规定,桩位误差不大于50mm
F、清孔
旋挖钻机成孔由于渣土由钻头直接从底部取出,一般情况下均能保证孔底泥浆沉淀厚度小于规定值。若是泥浆相对密度过大,则可能出现泥浆沉淀过厚,此时用钻机再抓一斗,且用钻斗上下搅拌,同时抽换孔内浆液,保证泥浆含砂率小于2%若是下钢筋笼后出现孔底沉淀厚度超标,则可以采用混凝土导管附着水管搅动孔底,同时注水换浆,以达到清孔的目的。
G、钢筋笼制作
制作钢筋笼所使用钢筋的种类、型号和直径符合设计图纸的规定。其Ⅱ

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主筋间距:±10㎜;箍筋间距:±20㎜;钢筋笼直径:±10㎜;钢筋笼长度:±100㎜;H、钢筋笼吊放
钢筋笼在钢筋加工场集中制作,运输至现场。钢筋笼宜用吨位适宜的吊车吊入孔内,吊放时要对准孔位、扶稳,缓慢下放,避免碰撞,使钢筋笼中心和钻孔的中心一致。钢筋笼达到设计位置时,立即固定。当钢筋笼需接场时,先将第一节钢筋笼利用架立筋临时固定在护筒部位,然后吊起第二节钢筋笼,对准位置用焊接,接头数量必须按50%错开焊接,就位过程中要尽量缩短焊接时间,使用2台电焊机进行同时焊接。焊接时保证上下钢筋笼的中心在同一垂直范围内,焊接长度和焊缝质量必须符合规范要求;焊接完成钢筋笼就位后,其底部高程和顶部中心位置必须符合设计要求。最后钢筋笼固定,可以采用在钢筋笼最上层的架力筋四周焊定位钢筋的方法,确保在混凝土浇筑全过程不会移动。
I、安装混凝土导管
导管采用内径为20-35cm的钢导管。导管使用前必须进行水密承压和接头抗压试验。试验时的水压力不应小于孔内水深1.3倍的压力,也不应小于导管壁和焊缝可能承受灌注混凝土时最大内力p1.3倍,确保导管在灌注混凝土的全过程不漏气不漏水。
安装导管时对导管的组合详细记录,以便于在水下混凝土灌注时参考。导管安装完毕后,施工班组负责人、经理部现场施工主管人员和驻地监理工程师进行检查,主要检查钢筋平面位置是否正确,固定是否牢固,孔底沉淀是否超过规范要求。如果孔底沉淀厚度超过规范要求,必须进行第二次清孔。检查符合要求后,经驻地监理工程师认可并签字后,及时关注混凝土。
J、灌注混凝土

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a尽快进行砼的灌注,下灌砼用内径300mm的导管,导管灌注前距孔25-50cm,第一盘料灌注后桩内砼面应保证高于导管出料口100cm以上,在砼面高于导管出料口2米以上方可抽拔导管,用导管回插捣实,以后每次拆导管后埋深应保持2米以上,导管埋深不得超过6米。与此同时把溢出孔口泥浆由管沟排至已挖好的沉淀池内,以防止泥浆污染环境。
b灌注砼时,随时检查砼灌注量及浇灌桩长,桩体的扩散系数由地质资料确定,一般控制在1.001.40。砼的灌注标高应比设计标高高出0.80米,以保证浮渣沉在桩顶设计标高以上。
c灌注过程中,混凝土放入导管的速度不能太快,以防止将导管上口全部封严,导管中部和下部气体无法排出,在导管内形成高压气体,阻止混凝土下落。在灌注混凝土时,应不定时对坍落度采用18-22cm为宜,坚决不使用不合格的混凝土。
d认真填写每一根桩的施工记录,并将砼试块试验成果资料整理归档。K、浆护壁钻孔桩工艺流程图

施工

制配泥浆
泥浆循环使用排废渣浆
准备



























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3、桩基检测及验收
1基础钻孔灌注桩工程施工完毕,复测桩轴线中心和桩顶高程。在混凝土强度达到设计要求后,按照相关的桩基检测规范要求和规定进行桩身混凝土的均匀性、承载力检测。桩基检测,采用低应变检测。桩基检测选择具有检测资格的单位进行,工程桩检应由监理工程师见证完成。
2基础工程施工完成后及时整理基础竣工资料,报请监理工程师组织参建单位质量监督机构搞好工程桩的竣工验收,及时交付上部结构施工。
五、质量保证措施(一)质量保证措施
1建立以项目经理为核心的质量保证体系,现场责任到人,所有工序由现场质检员全程监控。
2加强原材料的质量控制,严格材料准入制度,材料进场后试验室进行质量检查,合格后报中心试验室抽检,抽检合格后方可使用。
3、坚持施工过程三级验收制度,即工序自检、项目部质检工程师复检、监理工程师验收。
(二)易出现的质量问题及采取的措施1、塌孔
在不良地层(如软土、粉砂、细砂及松散堆积层)中钻孔,容易发生塌孔,在开孔阶段塌孔,会使护筒沉陷、歪斜,失去导向作用,造成偏孔;在正常钻进中塌孔,会造成扩孔、及埋钻事故;在灌注混凝土时塌孔,会造成断桩。
1)塌孔的原因
护筒周围未用黏土回填夯实;钻头、抽渣筒经常撞击孔壁;泥浆稠度小,起不到固壁作用;泥浆面高度不够,对孔壁的压力小;向孔内注水时,流速

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过大并直接冲刷孔壁;冲程太长,钻头晃动碰撞孔壁,会引起孔壁(尤其是护筒底附近)塌孔。
2)处理方法
1)孔口坍塌:护筒倾斜下陷,孔口土层下沉,说明孔口坍塌,必须停钻处理。如钻孔不深,可用黏土加片石回填,埋正护筒重钻;如钻孔较深,可将护筒接长,下到坍塌处以下。孔外四周回填黏土,或用草袋装黏土堆码加固。
2)孔壁塌孔:在钻进中如发现浆面冒出大量细小气泡,进度突然变慢,孔底高程回升等现象,说明孔壁坍塌,此时应查明塌孔位置。轻者可多投黏土,加大泥浆密度,提高孔内水位,继续钻进。重者,需用黏土加片石回填至坍塌部位以上0.5m重钻;必要时也可下钢套筒护壁,在灌注混凝土时将钢套筒拔出。
2、斜孔
由于地质软硬不均或钻杆垂直度超出允许范围,造成椎体偏斜,向软土方向偏移,造成斜孔。
措施:调整钻杆垂直度。投入碎石或强度大的石块,回填至倾斜部位,重新冲击纠偏。
3、灌注桩孔深不足
处治措施主要有:①吊放钢筋笼不得碰撞孔壁。②必须两次清孔,保持清孔后的泥浆比重小于1.15。③尽量缩短成孔与浇注混凝土的时间间隔。4、灌注桩缩孔
处治措施主要有:用钻头反复扫孔,将孔径扩大至设计要求。5、钢筋笼上浮
处治措施主要有:①当钢筋笼上升到接近钢筋笼下端时,放慢混凝土的浇注速度,减少混凝土面上升的动能作用。②钢筋笼埋入混凝土一定深度时,再提升导管,减少导管的埋深度,使导管下端高出钢筋笼下端有相当距离,

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再按照浇注速度浇注。③浇注前,将钢筋笼固定在护筒上。
(三)质量标准及质量控制
1、钻孔灌注桩实测项目允许偏差标准
检查项目
规定值或允许偏差(mm
交通部行业标准
孔的中心位置钢筋笼主筋箍筋间距钢筋笼直径钢筋笼长度孔深孔径钻孔倾斜度沉淀厚度钢筋骨架底高程混凝土强度桩体质量
50-100±20±10±5±10不小于设计不小于设计
企业标准50±20±10±5±10不小于设计不小于设计
全站仪:每桩检查
钢尺丈量钢尺丈量钢尺丈量钢尺丈量测绳量:每桩测量探孔器:每桩测量
检验方法
1%桩长,不大于5001%桩长,且不大于500线垂吊线:每桩测量摩擦桩:符合设计
±50设计要求检测规范
300±50设计要求检测规范
重锤测量:每桩测量
水准仪试件报告桩基检测技术规范
2、钢筋笼的制作与安装质量1)钢筋笼的制作质量控制1)机械钻孔桩钢筋笼的原材料控制

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钢筋笼加工前首先检查原材料的材质证明书、出厂合格证,按规范要求抽取试件送检,检验合格后才能用于钻孔灌注桩钢筋笼制作。
2制作钻孔灌注桩钢筋笼钢筋的规格、型号、直径、数量必须符合设计要求。
3)钢筋接长时,搭接长度必须符合设计要求,接头的位置应相互错开,同一连接区段的接头百分率应符合规范要求,采用焊接接头时,焊工必须经培训考试合格,持焊工合格证方能进行钢筋焊接作业,正式施焊前,先做试件送检,试件检验合格后才能正式施焊。
4)钢筋笼加工完成后,必须实行“三检制”,经检验合格后编号依程序堆放。
2)钢筋笼安装的质量控制
1)按照施工图对应钻孔位置,选择符合设计要求的钢筋笼进行安装;2)钢筋笼安装前,应对照施工图检查钢筋中钢筋的规格、型号、直径、数量是否合乎设计要求,经查无误后进行钢筋笼安装;
3多节钢筋笼接长采用焊接接头时,接头的位置应相互错开,同一连接区段的接头百分率应符合规范要求,采用焊接接头时,焊缝的宽度和高度必须符合规范规定;
4钢筋笼的钢筋保护层采用预制混凝土块控制,保护层混凝土预制块采用桩芯混凝土同强度等级的水泥砂浆制作,保护层垫块的数量每平方米不少于四个,沿钢筋笼均匀布设。
5)钢筋笼安装过程中,应采取措施保证钢筋笼顺直。,钢筋笼下道桩孔底部的位置应满足设计要求,钢筋笼安装完成经监理工程师检查验收后才能进行混凝土灌注。
3、混凝土的质量控制

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(1混凝土的原材料质量控制
水泥:用于机械钻孔灌注桩基础施工的水泥进场时首先检查水泥的出厂化验报告,确认该批水泥合格后,再按照规范要求经监理工程师见证抽取试样送检,经检验合格后的水泥才能用于机械钻孔桩基础。
砂石:用于机械钻孔桩的砂石材料由施工项目部调查选择能满足施工需要的砂石材料供应商,在生产地抽取试样送检,经检验合格后,报请业主和监理公司对供应商和供应产地进行实地考察,砂石材料的生产数量和质量能满足施工要求后,再进行采购。每批砂石材料进场后都必须按照规范要求经监理工程师见证抽取试样送检,经检验合格的砂石材料才能用于机械钻孔桩基础。
外加剂:用于机械钻孔灌注桩基础施工的外加剂,不得选用含盐类的外加剂,外加剂进场首先检查外加剂的出厂合格证,然后经监理工程师见证取样送检,检验合格后用于机械钻孔灌注桩基础。
2)混凝土的施工质量控制
机械钻孔灌注桩的混凝土的质量必须满足设计要求及规范规定,用于机械钻孔灌注桩的混凝土配合比必须是经试配合格的混凝土配合比;拌制混凝土的各种原材料数量应准确,水泥、外加剂误差控制在1%以内;砂石、3%以内,混凝土的塌落度应控制在180~220mm范围内;
混凝土的加工质量必须符合设计要求和施工浇筑需要,拌制好的混凝土应在规范规定的时间内使用完。混凝土灌注施工应安排专人控制灌注混凝土的质量,严格控制桩顶标高,避免超灌或少灌。混凝土灌注施工时按照规范要求经监理见证取样留置试件并送检。
六、安全保证体系及管理措施(一)、安全生产目标

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1、职工伤亡事故:死亡率控制在0,重伤率控制在0
2、其他事故:万元以上的直接经济损失控制在年产值的0.4‰以下。(二)、安全保证体系
1建立以项目经理为首的安全保障体系,全面负责安全工作。落实全项目部各类人员的安全生产责任制,推行安全交底、安全宣传、安全教育、安全检查、安全设施验收和事故报告等管理制度。加强对全体工作人员的安全生产及劳动保护教育,使参加施工的每一个人从思想上都对安全工作得以充分重视,做到讲安全、杜绝安全事故的发生。
2、安全生产组织机构
各施工队、预制场、拌和站员、
技术质量部
物资设备部
安全环保部
项目经理
安全环保部部长


兼职安全工程师
作业工班
安全员
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3、安全生产保证体系


组织保证
项目部安全领导小组




安全保证体系
思想保证
制度保证
经济保证
提高全员安全意识各项安全生产制度实行安全生产承包责任制
施工技术安全






奖罚分明
经济兑现

实现安全生产目标
(三)、安全保证措施
1认真贯彻执行国家有关安全生产法规,制定安全生产制度和奖罚条例,并认真执行。
2、牢固树立“安全第一”的思想,坚持预防为主的方针,对职工经常进行安全生产教育,施工前,安全环保部向参加施工的全体人员进行安全技术

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交底,讲解各类事故危害,同时抓好“三级安全教育”
3、施工现场作业区内有明显标志或围栏,严禁止闲人进入。
4、专业工种的钻机司机、电工、信号工、钢筋工、混凝土工需持证上岗。5、卷扬机钢丝绳断丝量超过5%时,必须立即更换。钢丝绳经常处于润滑状态,禁止干摩擦。收放钢丝绳时,严禁作业人员在其上面跨越;卷扬机卷筒上的钢丝绳不得全部放完,最少保留3圈,严禁手拉钢丝绳圈绕。
6已经成桩护筒尚未拔除的要加设护筒顶盖或安全罩。
7、钻机塔顶和吊钢筋笼的吊车上方2m内不得有任何架空障碍物。8、钻孔中发生故障,立即停钻,故障排除后方可进行施工。
9正式焊接时,应注意焊接时的天气情况,有风天气施焊应采取防护措施,雨天不宜施焊,不准带水作业,以防触电事故发生。电焊条要采取防潮措施,必要时要进行烘干。
10夜间施工配备足够的照明设施。工地禁止使用花线,应用绝缘胶皮电缆线,应架空悬挂,配电箱的门要完好无损,并上锁,室外电箱有防雨装置。七、环境保护与文明施工
(一)、环境保护目标
1、达标排放,节能降耗,杜绝恶性环境事件。2、将对环境污染降到最低,市民因环境问题投诉为零。(二)、环境保护措施
1开工前组织对全体干部职工进行生态资源环境保护知识学习增强环保意识,保证环保工程质量,采取有效的措施,使施工过程对生态环境的损害程度降到最小。
2、采取降噪措施,减少扰民。
3、施工中产生的废水、废浆及钻出的泥土集中存放,凉干后整平。4水泥和其他易扬尘的细颗粒散体材料安排在库内存放,严密遮盖。输时采取措施防止遗洒、飞扬,卸运时采取有效措施减少扬尘。

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本文来源:https://www.2haoxitong.net/k/doc/e94f0020fac75fbfc77da26925c52cc58ad69073.html

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