株洲市体育中心桩基工程施工组织设计方案

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资料类型：.WORD
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发布时间：2021-08-26

资料介绍

目录
第一章工程概况 3
第二章施工方案 6
第三章施工进度计划 19
第四章施工进度保证措施 20
第五章施工现场平面布置原则 24
第六章平面布置 25
第七章临时用水设计方案 26
第八章组织保证措施 28
第九章人员资源保证措施 29
第十章机械设备及检测仪器资源保证措施 30
第十一章材料资源保证措施 31
第十二章技术保证措施 32
第十三章安全组织管理措施 34
第十四章安全检查措施 36
第十五章安全教育措施 36
第十六章安全技术措施 38
第十七章劳动力安排措施 49
第十八章材料管理 51
第十九章主要材料用量计划 52

工程概况
工程特点:
株洲市体育中心位于株洲市天元区，北临滨江北路，隔湘江与石峰公园相望，南靠长江北路，与株洲宏元化学建材工业园隔路相望，西侧为昆仑山路，东侧为华山路，场地交通便利，所有施工机械设备均可直接进入施工区。
施工区场地开阔，施工区域地表无建筑物。
设计概况:
本工程桩基为人工挖孔桩，桩径为1000-2000mm，桩身砼强度等级为C30,护壁砼强度等级为C20，厚度约180mm，纵向钢筋通长，螺旋箍为φ8＠200（加密区为φ12＠100），加劲箍为Φ14＠2000，持力层为中风化岩，桩端进入持力层≥500。
地质条件:
地层岩性自上而下依次为：
素填土→耕土→淤泥质土→硬可塑粉质粘土→软可塑状粉质粘土→粉土→含砾粉质粘土→粉细砂→中粗砂→淤泥质土→圆砾→残积粉质粘土→全风化灰岩→全风化泥灰岩→全风化砂岩→强风化炭质灰岩→强风化炭质页岩→强风化灰岩→强风化砂岩→中风化泥灰岩→中风化灰岩→中风化石英砂岩→中风化炭质灰岩。
场址区地表水体主要集中在水塘、水沟、以及主体育场址的沼泽地中，地下水主要赋存于素填土①-1、耕土①-2及淤泥质土①-3中的上层滞水，赋存于粉土②-3、粉细砂③-1、中粗砂③-2、淤泥质土④以及圆砾⑤中的孔隙型潜水，岩体中有少量基岩裂隙水，其中全风化及强风化岩层中地下水相对较多。粉质粘土②-1及中风化岩体为相对隔水层，粉细砂③-1、中粗砂③-2以及圆砾⑤为强透水层。初见水位埋深为0-7.0m。
地质状况分析：
本工程地质条件极为复杂，施工难度极大，主要表现如以下方面：
场地临近湘江，地下水位较高，局部孔位有淤泥质土，而且厚处达5米，遇水则形成流泥，造成塌孔或成孔困难。
软可塑状粉质粘土呈可塑-软塑状，遇水经搅动则形成流泥，造成成孔困难。
中粗砂层、圆砾层含有丰富地下水，且具有强透水性，渗透系数达100m/d，厚处达7米，一经搅动就会形成流砂，处理起来相当困难。
中风化灰岩岩石较硬，抗压强度达50Mpa，钻进较难，中风化石英砂岩则更硬，抗压强度达到78Mpa，钻进更为困难，用风镐无法掘进，需要爆破松动后掘进成孔。
本工程特点、难点及应对措施
本工程工作量大，工期紧
应对措施：成井组织100组（200人）民工同时开挖，可同时开挖约160个桩井，灌注设备上两套（备用一套），同时准备200Kw柴油发电机组一台备用，可24小时组织施工。
周转场地和进场道路为新填土区，且正处于雨季
应对措施：进场道路和砼搅拌站及钢筋材料库和制作车间、路面、地面必须硬化，该工作一定要抓紧进行。
本工程地质条件极为复杂，施工难度主要表现在如下几方面：
场地临近湘江，地下水位高，单井涌水量大。
淤泥质土、粉土、粉细砂、中粗砂层在水动力作用下，经扰动形成流泥、流砂，造成成孔困难。
持力层较硬，中风化灰岩抗压强度达50MPa，中风化石英砂岩抗压强度达78MPa，风镐很难掘进，且入岩工作量较大。
应对措施：采用井点降水，降低地下水位，采用流砂层处理方案，突破流砂层成井，采用多孔小药量松动爆破，加快入岩进度。
临时工房条件较差，人员密度大，卫生保健工作难度大
应对措施：工地配置专业保健医生和专职卫生清扫员，搞好环境卫生，房间开窗通风，定期消毒，象防非典一样防流感，工地上配备充足的常用急救物品和药物。
本工程施工处于雨季，且前期气温较低，空气湿度大，成井施工人员每天从里到外衣服都是湿的，每天都得洗澡换衣，而衣服在自然条件下很难干，此事看来是小事，但直接影响到工人健康和施工进度。
应对措施：工地配备热水锅炉，配备脱水和烘干机，安排专人负责为民工烘干衣服，保持战斗力。

施工方案
2.1施工部署
2.1.1　施工管理目标:
①　施工部署原则：项目实行目标管理，利用先进技术，精心组织，精心施工，优质、高速、低耗完成本桩基工程。
②　质量目标：确保本桩基工程质量优良。
③　工期目标：确保80天人工挖孔桩全部竣工。
④　安全生产目标：杜绝重大伤亡、设备隐患、火灾事故，把各种安全隐患消除在萌芽状态。
⑤　文明施工目标：执行现场标准化管理，创一流文明施工现场。
⑥　服务目标：与各方密切配合，为土建施工创造条件，使业主满意。
2.1.2施工准备:
①　熟悉图纸、会审施工图，领会施工组织设计意图。
提出主要材料、施工机具规格和需用量计划，并逐步落实供货单位及进场时间。
②　对业主提供的坐标和水准点进行复核，做好轴线控制桩位和半永久性水准点，作出放线测量报告并及时与建设方会签。
③　搭设施工临时设施，敷设现场临时水电供应管线。
④　确定设备设置位置，按顺序组织设备就位安装。
2.1.3 施工协调:
①　积极参与包括业主、监理、设计、地质、施工等各方参加的协调会议，及时解决施工过程中出现的问题，确保施工顺利进行。
②　服从公安、城管、环卫等政府部门的安排，认真处理好与周边单位的关系，减少外来干扰，把主要精力投入施工，决不能因外界矛盾而影响施工。
③　及时协调各班组之间可能出现的矛盾，做到人尽其能、物尽其用。
2.2 施工工艺
2.2.1人工挖孔桩工艺流程图(图1)：
2.2.2测量放样：
本工程设计比较特殊，桩孔较多，且各轴线夹角特殊，桩位座标用传统的方法计算较繁琐，容易出错，最好由设计单位提供桩孔座标，用全站仪放出桩位。如设计院不提供座标，则可利用计算机计算，首先在Auto CAD软件中画出桩基平面图（如果设计院能提供图纸电子文档则可省略此步骤），然后将CAD的座标系换成大地座标系或施工测量的相对座标系，将桩基平面图上定位点按设计座标移至新座标系中对应座标，各桩位的座标即可从图上直接读出。再利用全站仪依次放出各桩位，并进行闭合校正。此法方便简捷，非常直观，而且具有可视化，我公司已在施工中多次应用，效率很高。
桩位经施工人员、监理单位测量人员、建设单位在开挖前检验合格，钉上木桩，并以桩上的铁钉作标记，用砼固定木桩，放样完毕即可进行下一道工序。
2.2.3 桩孔中心点的控制：
为防止杂物在开挖时落入孔中，便于第一节砼护壁施工，防止地表水渗入井内，开挖前应以桩中心点为中心，按相应的桩径加大40cm用砖砌一圈，宽度为120mm，高出井周围地面150～200mm，同时通过桩中心引两条垂直直径线与井圈相交得四点，在这四点处设置四个钢钉，或用油漆在这四点作标记，作为控制中心点及施工中控制垂直度的依据。要求每模都进行吊中，拆模后进行复检，及时修正，做到中心偏差在10mm以内。
2.2.4 施工降水
本工程场地紧临湘江，含水层为上层滞水及砂砾层中的承压水。砂、砾石层较厚，富含地下水，而且渗透系数大，涌水量也较大。由于场地内有较多工程勘察孔，两个含水层必定已连通，因此降水主要只考虑下层潜水。考虑采用工程井作为降水井，但要采用沉井工艺，成孔工期较长，导致工期延误，将工程施工拖入雨季湘江丰水期，给施工造成更大的困难，因此拟采用管井井点降水。
管井井点计算
计算参数
降水面积A=300×300=90000m2。
降水深度S大部分在5.1-10.7m之间，取平均值7.9m，含水层厚度h约5m。
渗透系数K砂=20m/d，K砾=100m/d,加权平均后K=70 m/d。
降水井底在渗透系数很小的中风化岩中，故按潜水、完整井计算。
降水假想半径
X0=(A/π)1/2=(90000/3.1416)0.5=169m。
抽水影响半径
R=(X02+2Kth/u)0.5=(1692+2×70×8×5/0.23)0.5=269m。
式中t—抽水稳定时间，取8d。
u—给水系数，中粗砂0.15-0.20，圆砾0.20-0.35，取0.23。
总涌水量：
Q=1.366k(2h-S)S/(logR-logX0)
=1.366×70×(2×5-7.9)×7.9/(log269-log169)
=8977m3/d
单井涌水量
根据经验数据，单井涌水量为q=300 m3/d。
管井数量
N＝Q/q＝8814/300＝29.9座，实际布置30座，再结合桩井降水。
管井平面布置及井深
管井平面布置见《施工平面布置》，北向因靠近湘江井点加密，孔深以穿过桩底1米左右为准，约17米。
成井工艺及要求
管井采用XY-300工程钻机成孔，成井工艺见《管井结构示意图》，机井口径不小于300mm，施工过程采用泥浆护壁，可利用地层的粘性土自造泥浆。钻孔前要挖好泥浆池，用泵吸泥浆循环排渣。成井时下入口径为219mm钢管至井底，作护泵管，含水层部位的护泵管加工成筛管，筛眼直径16mm，筛眼部位包钢丝网。护泵管外用卵石回填，形成反滤层。为了缩短工期，每天24小时作业，10天内成井完毕。
抽水采用扬程25米，出水量20t/h潜水电泵，引水管采用50mm胶管。管井井点运转后，配专人值班，保持昼夜连续运转并定期检查水泵及管路运转情况。
2.2.5　桩井开挖掘进(图2)：
土层、砂卵石采用短镐、锄头类工具挖掘，遇坚硬状障碍物或岩层时，改为风镐掘进。弃土采用吊桶装载，用人力绞架垂直提升到井口，弃土于离井口1.5米以外或指定地点。为了保证卵石层顺利掘进，并减少流砂现象的发生，在采用井点降水的情况下，再视具体情况在场地内布置几个降水井(可先将几个桩孔快速掘进作为降水井)，降低地下水位，保证含水层开挖时无水或水量较小。
桩井开挖进入持力层，如遇坚硬的中风化灰岩（抗压强度达50MPa）或中风化石英砂岩（抗压强度达78 MPa）,用风镐极难掘进，应采用松动爆破。
成孔采用手持式风动凿岩机，钻孔前准确标定炮孔位置，并仔细检查风钻的风管及管路是否连接牢固，钻机的风眼、水眼是否畅通，钻杆有无不直、带伤以及钎孔有无堵塞现象等。钻孔由一人操作，双手持凿岩机对正位置，使钻钎与钻孔中心在一条直线上。钻时先开小风门，待钻入岩石，能控制方向方开大风门。钻孔应根据岩层性质、最小抵抗线等因素合理布置并严格掌握钻眼方向、深度及间距。
采用多孔小药量松动爆破，炸药采用防水硝铵炸药，导爆管引爆。采用松动爆破时炸药用量可用下式计算：
Q＝0.33q·a·b·l
式中q—炸药单位消耗量（kg/m3）
a—孔距（m）
b—排距（m）
l—钻孔深度（m）
实际工作中，可根据经验、炮孔深度和岩石坚硬情况来确定用药量。装药长度一般控制在炮孔深度的1/3-1/2。
装药并堵塞炮孔后，对爆破线路进行检查，发出爆破信号，撤离人员，设置警戒方可放炮。
2.2.6 孔内排水(图3)：
孔内少量泥水可在桩孔内挖小集水坑，随挖随用吊桶随弃土吊出；如大量渗水，可在桩孔内先挖较深集水井，设小型潜水泵将地下水排出桩孔外，随挖随加深集水井水涌出可采用潜水泵排入场内临时排水沟；涌水量很大时，可将一桩超前开挖，将附近桩孔地下水位降低。
2.2.7 护壁支模：
每掘进1.0米时必须护壁，护壁定型组合钢模装好，然后根据桩孔中心点校正模板，保证护壁厚度、桩孔尺寸和垂直度，按设计配护壁钢筋，然后浇注护壁砼，上下护壁间应搭接50mm，且用钢筋插实以保证护壁砼的密实度，应四周均匀浇注，以保证中心点位置的正确。当砼达到一定强度(一般为24小时)后拆模，拆模后进行校正，对不合格部分进行修正，直至合格。
2.2.8 流泥、流砂处理方案
本工程场内砂卵石层较厚，并含淤泥质土，加之地下水位较高，水量丰富，而且场地临近湘江，施工期间地下水位低于湘江水水位，地下水由湘江补给，必定形成流砂、流泥，给施工增加极大难度，根据我公司多年的桩基施工经验，只要做好以下几方面的工作，保质、保量、安全地完成此工程是有把握的：
思想重视、管理到位、精选劳动力
仔细研究工程勘察资料，仔细调查了解场地周围水文、地质情况，详实掌握第一手资料，不打无准备之战。
组织具有类似工程施工经验的施工管理机构，层层将管理职责落实到位，将技术和方法贯彻落实到每一个施工人员的具体行动中，做好后勤保障指导工作。
劳动力是生产力的第一要素，一支技术好、能吃苦、经验丰富、服从指挥的民工队伍是本工程顺利完工的重要保障，而我公司通过十多年的桩基施工，已培养出几支这样的队伍。
充足的施工机具、物资准备
我公司备有5T高频振动器，用于在流砂层中振沉钢筒，有卷板机制造钢筒。工地上将预备足够半模板、钢板、钢筋、水泵、稻草等施工用具，以保障工程顺利进行。
切实可行的技术措施
所谓流砂、流泥是粉土、粉细砂、淤泥质土，甚至粗砂为主的地质体在动水压力作用下经扰动而产生的现象，动水压力和扰动是土、砂体发生移动的作用力，所以要防止出现大量流砂、流泥现象，一是要减小动水压力，二是要减少对土体的扰动。
⑴　减小动水压力
减小动水压力就本工程而言切合实际的方法有两种：一为降水井降水，二为群井施工分流。
降水井降水是用机械方法成井，分布在场地四周，预先抽排形成降水漏斗，截断场地外围的地下水补给，同时降低场地内地下水位，详见降水施工方案。
群井施工分流是指在成孔阶段分片集中施工，保持各相邻孔掘进深度大致相当，群井抽水，减少单桩井的涌水量，从而减小动水压力，实践证明这是简单易行而又效果显著的施工方法。
⑵　减小对砂体的扰动
减小对砂体的扰动关键要做好两项工作：一是正确的护壁方法，二是“快”字。
正常地层下施工，每次可掘进一米，然后装模护壁，用钢筋砼护壁即可，而在流砂层中，则每次只能掘进半模或1/3模深度，防止大面积砂体位移。而且因流体能产生较大的侧压力，应加大护壁厚度，护壁视具体情况留泄水孔，砼搅拌时可加入适量的速凝剂以加快砼的早期强度，由于基底对护壁无支撑，为防垮模、掉模和变形，还需加大护壁配筋，以φ12-φ14钢筋为宜。
在特别困难地段，可在护壁外侧打入L＝1.2米，Φ14-20＠100-150mm的钢筋或钢板，下半部分用稻草或其它物品编织于钢筋、钢板外侧形成阻砂过水层，减少对护壁外砂体的扰动，再按上面所述方案护壁（见图4），或者用常用的钢筒护壁方法，根据地质资料流砂层的厚度，制作长度相当、壁厚6～8mm的钢护筒垂直放入井内，边挖边沉或使用高频振动器将钢筒直接沉入砂体中，或用洛阳锤打至砂体中，尔后在筒体内掏砂，不对外围砂体产生扰动（见图5）。
在“快”字上下功夫，要想快，则要求工人经验丰富、动作熟练、准确，护壁材料事先准备充分，在最短的时间内完成0.3米-0.5米的掘进、护壁工作，然后停止抽水，尽量减少对砂体的扰动，流砂层内施工必须一鼓作气，快速突破，最忌打打停停和返工。
只要做好上述两方面的工作，流砂层内的成孔也并不是那么令人生畏的。
2.2.9　扩大头施工，清底验收：
当桩孔挖至设计标高时，则停止掘进，通知建设方(或监理单位)会同设计、勘察、质监等单位共同鉴定，满足要求后迅速扩大桩头，清理孔底及时验收。验收后用稍高于设计标号的砼封底100mm，防止岩石风化。
成井质量要求标准：
①　深度和持力层达到要求；
② 桩径、扩底几何尺寸不小于设计值；
③ 垂直度<0.4%，桩平面偏差<5cm；
④ 井底沉渣厚度为零。
2.2.10　钢筋笼的制作、吊放：
钢筋经试验合格后，再用交流电焊机采用J506焊条焊接螺纹钢，J422焊条焊接圆钢，采用单面焊，搭接长度10d,要求焊缝表面完整，高度不低于母材，并与母材圆滑过度，焊缝宽度超出坡口2～3mm，主筋焊接必须在同一中心线上，同一断