桩基施工施工组织设计

'1、工程概况1.1工程概况本次桩基施工主要针对A-B轴设计变更部分桩基施工。1.1.1基坑内部分施工平面承台顶标高位于-11.8m的基坑内，施工面狭窄，桩锚支护面上部出现位移（开裂），交叉作业。坑内无法设置桩基泥浆循环系统，后续工序如钢筋笼安装、混凝土灌注等施工难度较大。经查询相关资料和现场环境勘察，计划采用川岛-856型旋挖钻机结合挖掘机、吊车进行施工。由于坑内作业面有限、设备无法进入，需将东北侧基坑围护桩及上部回填土、混凝土路面破除，将坑内部分范围回填或者铺垫钢板，对已完工程进行成品保护。用旋挖钻机成孔时，将挖出的泥渣土用挖掘机清理。桩基泥浆循环系统放置在基坑上部，用泥浆泵将泥浆（稳定液）注入桩孔内。成孔后用吊车安装钢筋笼和导管以及水下混凝土灌注，灌注水下混凝土时，将孔内排出的泥浆集中排在临时池内，然后再用泥浆泵排除坑外。在基坑外用混凝土输送泵车灌注水下混凝土。灌注结束后及时留置混凝土试块并确保记录完整。混凝土灌注三天后再进行桩侧、桩底复式后注浆。1.1.2基坑外部分A轴与15、16、18、19、21、22轴交点处6个承台范围内桩基。由基坑支护资料得知，桩锚支护设置了4道预应力锚索，数据如下：倾斜角度总长度自由段锚固段锚拉力水平间距预应力值第1道15019.5m9.5m10.0m286KN1.20m200KN第2道15016.0m8.0m8.0m384KN1.20m200KN第3道15014.5m6.0m8.5m429KN1.20m200KN第4道15014.0m6.0m8.0m165KN1.20m100KN其中4个承台下有预应力锚索，桩基施工时无法穿越该4道锚索，给后序施工留下隐患。经斟酌后决定先将锚索回收然后再打桩。将锚索回收器运至现场进行调试后待用。基坑回填到锚索腰梁下0.5-1.0m时，将影响桩基施工范围内的锚索进行标注，然后开始进行锚索回收。为了防止地面下陷，回收后将遗留孔道采用压力灌浆将空隙填满，待水泥浆液凝固后再进行下一步桩基施工。 锚索回收时间和位置都选在基坑回填到锚索腰梁下0.5-1.0m处，回收、压力灌浆后再进行回填夯实。1.2桩基设计方案中铁第一勘察设计院集团有限公司、中南建筑设计院共同设计。站房A、B轴承台桩采用泥浆护壁钻孔灌注桩基础，为端承摩擦桩，采用桩端桩侧复合式后注浆，桩身混凝土C40。1.3工程地质本次工程地勘报告由中铁第一勘察设计院集团有限公司提供。1.4编制依据甲方提供的设计图纸；《建筑桩基技术规范》GB94-2002；《建筑地基基础设计规范》GB5007-2002；《建筑基础工程技术规程》YB9258-97；《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB502020-2002；2、施工准备2.1人员准备（1）人员准备技术员：李海明负责钻孔灌注桩施工方案的编制与交底工作，对现场施工进行监控。施工员：刘砚忠负责在施工过程中对施工组织实施过程进行监控，合理安排现场机具、劳动力。安全员：葛红建负责对施工过程中安全生产进行日常监控。质检员：赖元志负责灌注桩的质量检查及验收工作。试验员：岳浩然负责混凝土工程的试验检测工作，包括对进场混凝土坍落度进行检验，并制作混凝土试块。作业人员：上岗人员进入现场后应进行体检，体检合格后方可上岗，并且在施工过程中定期体检，合格者方可继续持证上岗，上岗操作前应按要求进行三级教育及安全技术交底。2.2机具准备合理选择施工设备是保证施工顺利的重要环节。设备型号数量选择的原则是：针对本工程现场场地狭小、工期紧张等条件，本次钻孔桩投入主要设备有：序号设备名称型号规格数量功用1旋挖钻机川岛8561辆钻孔 2灌注导管PCT32550m混凝土灌注3泥浆搅拌机WSB-61套泥浆制备4泥浆泵2KW3台基坑内泥浆循环5空压机WY-9/7-D1套产生压缩空气，凿除砼6注浆泵JZB-21套给水泥浆加压、注浆7水泥浆搅拌机3KW2台搅拌锚索回灌水泥浆8锚索回收器MS18-180/552套锚索回收9钢筋切割机J3G-4002.2KW2台切割钢筋10电焊机BX-4005套钢筋焊接及设备维修11钢筋调直机3KW1台钢筋调直12经纬仪J22台测量放线、观测变形13水准仪S32台标高测量、观测变形14翻斗车3辆原料运输15套丝机S81491套注浆管加工16混凝土输送泵HBTS60-16-1101套混凝土输送17反铲挖掘机1渣土清理、外运18吊车25吨1辆钢筋笼安装、渣土清理3、主要施工方案和技术措施3.1施工测量测量及验线人员是经过培训、考核，持证上岗，掌握并运用国家、地方有关现行标准规范，熟悉施工现场各种测量工作和熟练使用测量仪器。随工程进度在完成施工测量方案、水准点引测成果及施工过程中各种测量、记录后，填写《工程定位测量、放线验收记录》报监理单位、设计单位审核并验线。施工测量管理内容包括：编制施工测量方案、水准点引测成果复查及施工过程中各种测量、填写记录（含定位测量、高程引测、基槽验线、工程桩定位、基坑围护定位等）。主要测量设备器具准备：序号仪器名称仪器型号数量1全站仪拓普康1 2激光经纬仪DJ213精密水准仪DS-144水准塔尺5m45钢卷尺100m6注：以上各种设备均有相关的计量合格证明，且在检验有效期内。认真组织技术、放线人员进行图纸审核，审核图纸与定位桩点坐标、高程、中心里程线、建筑物本身各轴线关系、几何尺寸关系。针对本工程特点，依据我方施工类似大型工程的经验，控制网按照先整体、后局部，高精度控制低精度的方法，根据场区平面规划、设计图纸及甲方提供的平面控制点，用“极坐标”法建立控制网，各平面控制点在测量放线利用其相互位置关系互相校核，并确保准确。将控制网测设成果，请建设和监理单位予以复核、确认并进行验线，进行最终确认。该成果作为指导整个工程建设的重要依据。各控制点均布设在平面外的适当位置，以测量方便、易于保护为原则，平面控制点做法及保护见下图。依据业方给定的原始水准点向现场引测二级高程控制点，控制点设置在现场不受施工影响，易于引测的固定地面上，做法见下图。定位桩点布设完成后，可采用对角线法、极坐标法复核测量成果；高程点设置完成后采用闭合法往返两次复核，如发现矛盾或错误，查找原因，及时纠正放样成果。3.2桩基施工桩基采用泥浆护壁钻孔灌注桩施工工艺。 混凝土C40，采用商品砼，保证砼浇筑时的坍落度及和易性。按照强度等级以及混凝土灌筑工艺等要求，由商品搅拌站进行相关试验后提出适宜配合比，并最终由现场实际情况检验选择合适的混凝土塌落度，塌落度值约为180-220mm。3.2.1护筒埋设埋设护筒时，护筒中心轴线对正测定的桩位中心，严格保持护筒的垂直度。护筒固定在正确位置后，用粘土分层回填夯实，以保证其垂直度及防止泥浆流失及护筒位移。如果护筒底土层不是粘性土，应挖深或换土，在坑底回填夯实300～500mm厚度的粘土后，再安放护筒，以免护筒底口处渗漏塌方。护筒上口应绑扎木方或钢管对称吊紧，防止下窜。3.2.2泥浆制备拌制泥浆应根据施工机械、工艺及穿越土层进行配合比设计。膨润土泥浆制备指标：项次项目性能指标检验方法1比重1.1～1.15泥浆比重计2粘度10～25s3含砂率≤6％注：泥浆制备参数根据现场实际情况进行调整由于场地较小，采用储浆罐制浆占用空间大，移动困难，照顾范围小。因此拟采用现场砖砌泥浆池。3.2.3钻进成孔采用川岛856型钻机，三翼式合金筒式钻头，泥浆护壁循环法成孔。将桩机移至桩位处，使钻机稳固，调平钻机平台，调直钻塔，使钻头钻尖严格对准桩位；起动泥浆泵，待泥浆循环正常后，起动钻机，开始钻进成孔；钻进过程中，采用工程检测尺随时观测检查，调整和控制钻杆垂直度；边钻进边挖土边补充泥浆护壁。在松软土层中钻进时，应根据泥浆补给情况控制钻进取土速度；在硬层中钻进时，应始终注意钻机的稳定性，以钻机不发生跳动为准；钻进时，机长和质检员应随时注意地层变化，以调整钻进速度，确保孔壁稳定；在钻进过程中，应随时检查钻杆垂直度和泥浆的技术参数；当钻进接近设计孔深时，应及时查检出渣土情况，以确保桩端进入持力层深度；钻进过程中如发生孔斜、塌孔和护筒周围冒浆时，应及时停钻旋挖，采用相应措施后再进行钻进。 在钻进过程中，一定要保持泥浆面，不得低于护筒顶40cm。在提钻时，须及时向孔内补浆，以保证泥浆高度。钻杆应保持垂直稳固，位置正确，防止因钻杆晃动引起扩大孔径。钻进速度应根据电流值变化，及时调整。钻进取土过程中，应随时清理孔口积土，遇到塌孔、缩孔等异常情况时，应及时处理。开钻前，用水平仪测量孔口护筒顶标高，以便控制钻进深度。钻进开始时，注意钻进速度，调整不同地层的钻速。施工过程中如发现地质情况与原钻探资料不符应立即通知设计监理等部门及时处理。终孔时，应用测绳测定实际孔深，用泥浆比重计测定泥浆技术参数，并记录好。由于安放钢筋笼及导管，这段时间间隙较长，孔底会产生新的沉渣，所以待安放钢筋笼、导管就绪后，利用导管进行清孔。清孔应符合下列规定：孔底500mm以内的泥浆相对密度应小于1.25；含砂率≤8%；粘度≤28S；孔底沉渣厚度≤100mm；清孔方法是在导管顶部安设一个弯头，用浆管直接与浆泵连接，起动泥浆泵，向孔内注入新浆液，清孔标准是孔深达到设计要求，复测沉渣厚度100mm以内，孔底500mm内泥浆比重小于1.25，此时清孔完成，立即进行水下混凝土浇注。3.2.4钢筋笼制作及安装严格按照施工图纸设计要求，严格按照国家规范规定复验，合格后进行钢筋加工制作。所用钢筋笼材料必须双证齐全（出厂合格证、材质复验报告）。钢筋不同规格分开堆放整齐，设各规格标识，防止混用。钢筋笼为加工现场分段制作，在制作过程中，应不定期检查钢筋笼的制作质量。钢筋笼在施焊前，应按同一台班、同一班组、同一钢筋批号、同一钢筋直径先在试件上进行施焊，经外观检查合格后，再在钢筋笼上施焊，并在本台班内及时将试件送往实验室进行抗拉试验。钢筋笼长度误差：±80mm；钢筋笼直径误差：±10mm；主筋间距误差：±10mm；螺旋筋间距误差：±20mm；加劲箍：采用单面搭接焊，搭接长度为10d；焊条：HRB335钢筋采用J403型焊条；主筋：焊接连接形式：每一截面的接头数量不大于钢筋总面积的50％；焊接形势有搭接焊和帮条焊。双面焊搭接长度5d，单面焊搭接长度10d。箍筋：采用螺旋式连续箍筋，按设计要求桩顶范围内加密。 螺旋箍筋加强环筋主筋钢筋笼制作图钢筋笼主筋保护层厚度：主筋为60mm。加强筋与主筋之间的焊接采用点焊；螺旋筋与主筋之间的焊接采用梅花点焊；在钢筋笼制作台上，将焊接合格的主筋平直的摆放在制作架上；将加劲箍筋按设计要求与主筋焊接，并保持主筋与加劲箍筋垂直；主筋与加劲筋焊接好后，将箍筋按设计要求与主筋梅花形点焊。根据钢筋笼长度分段制作。为了确保钢筋笼主筋的保护层厚度，在制作钢筋笼时，预先在笼的四周每4m设置一组导向滑轮（保护层），每组为4块，滑轮（保护层）直径120mm。即保证了保护层厚度，又保证了在钢筋笼安放时，不破坏孔壁；将检验合格的钢筋笼运至孔口附近，采用25T汽车吊吊放，搬运和吊装时，应防止变形，安放要对准孔位，避免碰撞孔壁，就位后应立即固定。钢筋笼的吊放应设2～4个位置恰当的起吊点。长度大于12米时，应采取安装加强支架，以保证钢筋笼起吊不变形；吊放钢筋入孔时应用人把稳对准孔位轻放入孔，入孔后不得左右旋转，应徐徐下放。若遇阻碍应停止下放，查明原因进行处理。严禁高起猛落、碰撞和强行下放； 钢筋笼制作钢筋笼安装钢筋笼全部入孔后，钢筋笼的固定：钻孔两侧枕木，枕木上放钢管支架，钢筋笼用吊车吊住，用大绳绑住钢筋笼悬吊在钢管支架上，应将主筋用铁丝牢固绑扎于孔口，以使钢筋笼定位；当桩顶标高低于孔口，钢筋笼上端可采取加长定位器至孔口进行定位，当钢筋笼下放至设计标高后，将定位器固定牢固以防钢筋笼上下错位。钢筋笼在孔口进行搭接立焊，接头有效焊缝不小于10d，焊工持证上岗。钢筋笼定位器的作用：控制钢筋笼标高，固定钢筋笼，以防上浮和下沉。3.2.5水下砼浇注钢筋笼吊装完毕，应进行隐蔽工程验收，合格后应立即浇筑水下混凝土。浇筑混凝土采用的导管壁厚不宜小于3mm，直径宜为200-275mm；直径制作偏差不应超过2mm，导管的分节长度视工艺要求确定，底管长度不宜小于4m，接头宜用法兰或双螺纹方扣快速接头。导管提升时，不得挂住钢筋笼，为此可设置锥形法兰护罩；导管使用前应试拼装、试压，试水压力为0.6～1.0MPa。开始灌注混凝土时，为使隔水栓能顺利排出，导管底部至孔底的距离宜为300-500mm；应有足够的混凝土储备量，使导管一次埋入混凝土面以下1.5m以上。首批砼灌注正常后，应连续不断的灌注，严禁中途长时间停止。在灌注过程中，应经常用测锤探测砼面上升高度，并适时提升，逐级拆卸导管，保持导管合理埋深。探测次数一般不宜少于所使用的导管节数。遇特殊情况（局部扩径、缩径和灌注量特别的桩孔等）应增加探测次数，同时观察返水情况，以正确分析和判定孔内的情况。根据实际情况严格控制导管埋深长度，一般2-6m为宜。桩顶灌注标高比设计值增加0.5m，以便清除桩顶部的浮浆渣层。桩顶灌注完毕后，应立即探测桩顶面的实际标高。用带有标尺的钢杆和装有可开闭的活门钢盒取样探测器取样，判断桩顶的混凝土面。灌注混凝土前应检查砼的坍落度（砼坍落度在180-220mm之间），第一次应灌到底段的顶面部位； 砼灌注成品保护灌注完成后，应及时填写施工记录、隐蔽工程验收等记录，报送监理工程师签字认可。灌注混凝土时应注意事项：灌注砼必须连续，不得中断；在灌注过程中，应防止钢筋笼上浮；及时留取砼试样。3.2.6泥浆、渣土及时外运措施在施工现场施工中产生的泥浆、渣土等建筑垃圾，指派专人负责清理，用翻斗车或卡车外运，确保及时运输出去，不影响施工现场正常施工。3.3桩底、桩侧后注浆桩底压浆是利用压力作用，通过注浆管把水泥浆液均匀地注入桩侧、桩端土层中，浆液以填充、渗透、挤密等方式的作用把土颗粒中存在的自由水和气体排挤出来，从而把原土粒或间隙胶结成具有一定强度的结石体。就土层性质的不同其浆液作用方式也不尽相同。桩侧、桩底通过高压注浆从而改善了桩与桩底及桩周土体的咬合能力、较好地处理桩底沉渣、桩周泥皮及缝隙得到了处理、对持力层和摩阻力进行了加固、加强。3.3.1施工准备根据图纸设计、场地地质条件，选用压浆管及压浆泵；参照地质报告及类似工程施工经验，结合施工图纸，加工压浆管。3.3.2施工方法a、加工压浆管器：根据地质报告中土层的物理性质指标，制作单向阀式压浆管器；在钢筋笼两侧和钢筋笼底根据设计图纸布置压浆管并和钢筋笼一起加固。b、下放压浆导管：当成孔后，下放钢筋笼时，压浆导管直接固定在钢筋笼两侧和底部；搭接部位用管扣将两根压浆导管联接一起，且压浆导管应接至地面上300-500mm。c、预填碎石：在灌注水下砼之前，将碎石倒入孔内使碎石均匀上升70cm-80cm。但倒入时应均布倾倒，以免碎石在孔底局部增高。d、压浆：用复验合格的普硅42.5级水泥，按水灰比值为0.6-0.8的水灰比拌制水泥浆。为了保证压浆质量，在压入水泥浆前先用清水分别把桩侧、桩底压浆管打通；用制备合格的水泥浆，在（1.2-2.4）Mpa的压力条件下，将水泥浆从桩侧、桩底压浆管分别压入适量水泥量；但桩侧、桩底注浆时间应间隔2小时以上。在压浆过程中，随时注意观察压力表的变化，当压力表读数突变，即地面开始冒浆时，立即停止注浆，并记录压浆量。 e、压浆终止条件压浆终止首先符合注浆最大压力值。出现孔口冒浆，且水泥用量达到适量；若孔口冒浆，但水泥用量小于设计，可立即停泵，间隔40分钟后再行压浆至冒浆。f、注意事项制作压浆管时，应将压浆阀门密封牢；下放压浆管时不能扭曲破坏压浆管，以免压浆失败；压浆一般在砼灌注后3-5天内进行；压浆时要注意观察孔口周边桩是否有异常现象；以便采取有效措施进行控制。4、安全技术保证措施4.1安全目标无伤亡事故。4.2安全管理措施认真贯彻国家安全生产的方针政策和法规，加强安全施工管理工作，保障人身和财产安全，预防伤亡事故的发生，没有安全就没有效益，做好安全管理，是一项不容忽视的工作。建立安全生产保证体系，设置安全生产管理机构，配备专职安全监督管理人员，并赋予一定的管理权限。建立健全安全生产责任制，严格执行安全生产的法律、法规、标准和企业安全规章制度，确保安全生产。施工现场建立安全管理小组，由主管生产负责人主持安全活动，建立专业检查，职工自检和安全值日巡回检查制度，发现隐患，立即整改。安全技术管理资料，由专人管理，做到及时、准确、齐全。建立健全职工安全培训教育制度，特殊工种作业人员持证上岗，凡未经安全培训教育的施工保同不得上岗作业，管理人员不得从事管理活动。执行每周一安全例会制度和班前安全活动制度，对全体参与施工的管理及操作人员进行安全教育，学习安全技术知识，操作规程、设备性能、安全制度和严禁事项，贯彻有关安全文明精神，落实安全生产岗位责任制及现场安全规章制度，并定期对管理人员进行安全技术考核。4.3安全技术措施制定安全技术措施。施工组织设计内容包括编制安全技术措施，"预防为主，安全第一"的方针必须贯穿于安全技术措施中，分项的安全技术交底必须针对性强，交底后必须履行签字手续。 东北侧围护桩破除过程中，加强对东侧围护桩结构的观测，发现变形，立即停止围护桩破除，待原因查明，制定好方案对策后方可施工。施工中桩机移位时，套上护筒，防止钻杆摆幅过大伤人及扭断，并防止钻杆上的泥块落下伤人，移机及开钻时严禁非工作人员站在机前，以防泥块落下伤人。对于现场道路、上下管道、电气线路，材料堆放和临时房屋设施的布置，都要符合安全、卫生、防火要求，并加强管理。做到安全生产、文明施工。各种机械设备的安全装置都必须齐全、灵敏、有效，没有的或不全的不得使用。要建立定期的维修保养制度，检修机械设备时，同时检修安全防护装置，认真实行专人专机负责制。起重设备和现场电机安装，必须由总工程师、安全科、技术科、项目部共同检查验收，签字认可合格后，方可交付项目部。使用期间要指定专人维修保养，发现有变形、倾斜、摇晃等情况，要及时组织加固。施工现场要有相应的的安全标志、安全纪律、安全宣传标语、操作规程牌和施工现场总平面布置图。现场的坑、沟和各种孔洞、易燃场所及变压器周围，都要指定专人设置围栏，盖板或安全标志，夜间设红灯示警等，已搞好的安全防护设施，未经领导批准，任何人不得移动或拆除。凡进入施工现场，人人要戴好安全帽，高空作业的施工人员必须系安全带，禁止穿拖鞋，高跟硬底鞋进入施工现场。现场的各种机械设备都必须有完整、有效的安全防护保险装置，机械运动部分必须有防护罩，做到一机一漏电开关。发现不正常情况，如需维修机械、排除障碍、注油等，必须做到停机、拉闸、加锁。严禁在运转中检修，严禁带病作业。配电箱符合统一的标准要求，箱内零件齐全，并符合规范，胶盖闸只作路开关使用，不得加熔丝。磁插保险内保险丝的规格符合要求，严禁用铜、铝、铁丝代替保险丝。箱内漏电保护器灵敏、有效，无带电裸露线，无杂物，箱门要有锁，防雨措施良好。设备应加装触电、漏电保护器。现场的氧气瓶，乙炔气瓶要隔开合理放置，禁止多层堆放。空瓶须分开放置，以防混淆。氧割时要认真清除周围的易燃物质和油类，并离火源5米以上，氧气瓶要轻放轻拿，不得碰撞。施工现场要悬挂醒目的安全标语，安全标志牌，危险部位要设警告、警示标志并有专人负责。凡施工现场外侧有必须通行的道路，紧挨建筑物的民房，高压线等都必须搭设防护棚或外架密封，以防掉物伤人。 大型设备的拆除，应由工程负责人召集有关人员订出措施后方可进行，拆除时设专人警戒，人员要认真配合。人力配备要适当，施工人员注意劳逸结合，防止过度疲劳。根据不同季节气候情况和安全保护要求，配齐劳动保护用品，不准穿拖鞋或赤膊、赤脚上工地。经常对电线、电气设备进行检查维修，严防漏电、短路等事故的发生；不得在办公室、工具间、休息室、一般仓库及宿舍等房屋内存放易燃易爆物品。施工现场道路应当平整畅通，出入口等易看到的地方应安全标证和警示牌。进入施工现场，人人必须戴安全帽，严禁赤脚、穿拖鞋和残疾病人及童工进入现场，严禁酒后施工作业。施工现场所有用电设备，除作保护接零外，必须在设备负荷线的首端处设置漏电保护装置。遇到跳闸时，不得强行合闸，应查明原因，排除故障后再行合闸。'