碎石桩专项施工组织设计.docx
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碎石桩专项施工组织设计
环湖路古城段提升改造工程（第三合同段）
碎石桩专项施工方案
项目总工：
项目经理：
中铁上海工程局集团有限公司
环湖路古城段提升改造工程（第三合同段）项目
经理部编制
2014年7月25日
环湖路古城段提升改造工程（第三合同段）
碎石桩专项施工方案
编号：
版本号：
发放编号：
编制：
复核：
审核：
批准：
有效状态：
中铁上海工程局集团有限公司
环湖路古城段提升改造工程（第三合同段）项目
经理部编制
2014年7月25日
一、编制依据
1《建筑地基基础工程施工质量验收规》（GB50202-2002）
2《建筑地基处理技术规》（JGJ79-2012）
3《建筑桩基技术规》（JGJ94-2008）
4《建筑基桩检测技术规》（JGJ106-2003）
5其它、行业及地方标准
6设计单位提供的施工图纸
二、工程概况
本工程起点为k5+240，位于大和尾村东侧，止点为k8+200，位于四家村东侧，全长2960m，全线双向四车道，道路红线宽26m，工程容包括道路工程、涵洞工程、雨水工程及道路附属工程。
全线新建便道8km，新建机动车道45870㎡，非机动车道21534㎡，人行道12064㎡；路基挖方7374m³，填方227961m³，新建箱涵、圆管涵618m；公交站台4座；d300-d600雨水管道6280m，雨水检查井213座。
路基地基处理采用CFG桩，沉管碎石桩，预应力混凝土管桩三种桩型加固处理，CFG桩30.032万延米；碎石桩16.4866万延米；预应力管桩40.4081万延米。
道路等级为城市次干道；设计速度为40km/h；道路宽度为路基段26m；抗震设防烈度为8度（0.2g）；设计洪水频率为1/100；设计最高水位：
1887.9m（百年一遇洪水频率）；环境类别为I类。
三、工程施工特点
3.1地质情况
本合同段全线路基地表主要为水塘、鱼塘或农田，地基分布有软塑-流塑状粘土、淤泥及泥炭质土，土体属“三高”（大孔隙比、高含水量、高压缩性）软土，这些软土层力学性质差，不能直接利用作路基持力层。
根据地质剖面图，本合同段软土非常深、厚，其层底埋深约13-25米。
3.2碎石桩的型号及布桩围
本次设计碎石桩桩径0.5m，桩间距1.5m，桩长17-20m，碎石桩按等边三角形排列布置，布桩围为路基坡脚线外2m。
碎石桩布桩围：
路基坡脚线外2m。
具体打桩围及各项参数见下表：
表3-1碎石桩工程一览表
图3.2-1沉管碎石桩横断面图
图3.2-2沉管碎石桩横断面图
四、施工部署
4.1、工期目标：
计划工期240天
2014年9月18日-2015年5月15日。
4.2、机械配置
本合同段共采用2台振动沉管钻机，分别配置在两段碎石桩处理段。
表4.2-1碎石桩施工进度计划表
表4.2-2特殊路基设计工程数量表（碎石桩）
4.3、现场施工人员配备
桩机24小时施工，每台静压桩机配备2套操作班组，每班组5个人。
表4-1碎石桩施工人员配置表
序号
工种
人数
职责
1
班组长
4
负责施工指挥，协调各工序间联系
2
司钻
4
负责钻机成孔、压桩
3
投料操作员
4
负责碎石卸料、投料
4
其他
8
配合钻机的零星工作
五、施工工艺
5.1工艺流程
5.1.1、施工准备
（1）、场地平整施工：
振冲碎石桩施工前先进行场地平整，场地平整标高为根据地形图拟定的标高，施工时根据"宁填勿挖"的原则进行整平。
挖除地表坚硬物体，使振冲器能顺利下钻。
（2）、布置场运输道路、道路两边的排水盲沟、纵向排水沟、料场、准备好照明设施以便夜间施工。
（3）、场地清理与掘除：
在现场确定清理、掘除、拆除的围后，按施工规和设计要求进行清理。
①、土及草皮在较干硬的地主要用推土机、人工配合、装载机铲除，自卸车运输弃于指定弃土区。
低洼潮湿的地方主要用挖掘机清除，机械无法清除的地方则用人工挖除。
②、填方路基用地围的垃圾、有机物残渣及原地面以下至少200mm的草皮、树根、农作物的根系和表土予以清除，并符合振冲碎石桩桩顶标高。
（4）、测量放样及布桩:
测量放线，恢复中线，放出路段边线桩，清理平整施工段地基表面，测量地面整平后的标高，做好排水系统，保证排水通道的畅通；根据图纸要求的布桩原则进行布桩，并绘制测量放线图，交与监理及项目部复核后，方进行测量放样，每个桩位均作标志，编制桩号。
（5）、进行施工技术交底。
在施工的各项准备工作完成后，施工前由技术负责人根据设计要求向全体施工人员进行技术交底。
5.1.2、振冲碎石桩施工顺序及技术措施
碎石桩采用振动沉管法施工，施工顺序采用跳打形式，在砂质土地基中:
由外缘或两侧向中间进行，且隔行施打，相邻两根桩必须采用跳跃间打；在淤泥质粘土地基中：
宜从中间向外围逐行或隔行施打，每根桩的碎石灌注量不小于0.24m3/m，具体成桩工艺如下：
（1）、清理整平施工场地，在施工部位回填50cm厚砂夹碎石土施做平台，进行桩位放样。
轴线放样：
根据业主提供的控制点及设计图纸，由专业测量人员测放出中桩，并加以妥善保护。
测放桩位：
放线定位严格遵守《工程测量规》中有关桩基施工的规定。
定位与打桩间隔不超过24小时，施工过程中，要尤其注意防止破坏标识引起桩位不准，并随时复核，对因挤土作用引起的桩位偏差，及时调整。
（2）、桩机就位，合拢合瓣桩尖，将管桩向下垂直，桩尖对准桩位标记，利用锤重及沉管自重徐徐静压1-2m后开动振动锤振动下沉。
调整桩机搭架，使沉管与地面基本垂直，校正桩管垂直度应≤1.5%；校正桩管长度及投料口位置，使之符合设计桩长；设置二次投料口；在桩位处铺设少量碎石。
（3）、启动振动锤，将桩管下到设计深度，每下沉0.5m留振30秒。
（4）、稍提升桩管使桩尖打开。
（5）、停止振动，立即将碎石由加料口注入桩管，灌入量按桩身理论方案量值与充盈系数计算。
做好现场施工记录，严格控制每根桩的碎石充盈系数，充盈系数一般控制在1.02。
避免先期大后期小的不良现象，以增加桩的均匀性。
（6）、振动拔管:
管灌入碎石高度需大于1/3管长，方可开始拔管，应有专人负责碎石灌入量，以防超灌或少灌。
拔管前先振动1分钟以后边振动边拔管，每提升0.5-1m导管应反插30cm，留振10－20秒，如此反复直至全管拔出,拔管速度为1.2～1.5m/min（平均速度）。
（7）、根据单桩设计碎石用量确定第一次投料的成桩长度，进行数次反插直至桩管碎石全部拔出。
（8）、提升桩管开启第二投料口并停止振动，进行第二次投料直至灌满。
（9）、继续边拔管边振动，直至拔出地面。
（10）、提升桩管高于地面，停止振动进行孔口投料（第三次投料）直至地表。
（11）、启动反插，并及时进行孔口补料至该桩设计碎石桩用量全部投完为止。
（12）、孔口加压至前机架抬起，完成一根桩施工。
（13）、移动桩架至另一孔位，重复以上操作
（14）、清沟排污：
打桩过程中，施工现场安排人力清沟，保证排污网络畅通，避免泥浆漫淌，沉淀后的泥浆采用泥浆车出运至弃土场排放；做好场地整洁，文明施工。
图5.1-1碎石桩施工示意图
工艺流程图如下：
图5.1-2碎石桩操作流程图
5.2、材料要求
碎石桩所用碎石应由未风化的干净砾石或扎制碎石而成，级配采用1－2－3自然级配，要求碎石坚硬，压碎值小于32%，含泥量不大于5%，最大粒径8cm，大于粒径5cm要求要超过50%，最小粒径2cm。
5.3、施工注意事项
（1）施工前后应加强处治段落的沉降观测。
（2）施工时应严格按照设计要求的桩长、桩径、桩间距、碎石灌入量进行施工,确保挤密均匀和桩身的连续性，碎石灌入量不应少于设计值的95％，如不能顺利下料时，可适当往管加水。
（3）采用逐步拔管法将钢管拔出，拔管速率一般控制在1.5~3.0m/min。
（4）应保证起重设备平稳，导向架与地面垂直,且垂直高度偏差不应大于1.5％，成孔中心与设计桩位偏差不大于50mm，桩径偏差控制在20mm以，桩长偏差不大于100mm，桩的垂直度不大于1.5％。
六、质量保证措施
6.1质量保证组织、管理措施
6.1.1自检组织机构
成立以项目经理为组长，项目总工程师为副组长的质量管理组织机构，项目部的安全质量部为主导，各施工队设专职质检员，各施工班组设兼职质检员。
6.1.2质量自检制度
（1）安质部每月组织一次质量检查，每季度由总工程师组织一次质量检查，召开一次工程质量总结分析会。
（2）施工队每天进行中间检查及竣工质量检查并评出质量等级。
（3）班组坚持“三检制”，自检合格后，专职质检员进行全面检查验收。
然后由项目经理部质检工程师请监理工程师验收签认。
6.2质量保证技术措施
（1）材料卡控：
碎石使用前应对碎石的级配、粒径、含泥量、泥块含量、针片状、强度等相关指标进行检查，对不合格的材料一律退回。
（2）测量定位：
由专业的测量组根据控制点施放轴线和桩位，测量仪器定期检查，做好测量的原始资料。
（3）桩机在定位后应将桩机垂直度调校在1.5%围方可钻进。
在钻进过程中要随时监测桩位垂直度，若发现偏差过大时应立即停机，调整后再行施工。
（4）振动成孔后，停振灌料至满，先振动再开始拔管，边振边拔，每次拔管高度0.5～1.0m，反插深度0.3～0.5m，并停拔振动5～10S。
反插数次至桩管碎石全部投出，第一次投料成桩长度应小于桩管长度的一半。
用料斗从空中进行第二次投料直至灌满，振动拔管，进行数次反插，直至管碎石全部投出。
提升桩管高于地面，停止振动，进行孔口投料至地面，反插并补料，数次反复至设计用料用完。
在上述过程中，提升和反插速度须均匀，拔管速度一般控制在1.0m/min，在穿过软弱的淤泥夹层时，应放慢拔管速度，控制在0.5m/min，并减少拔管高度和反插深度。
七、质量检验
（1）成桩30天后，采用重型（N63.5）动力触探检测桩身密实度及桩长，抽检频率为总桩数的1%～2%，要求灌入量100mm时，锤击数不少于5击。
（2）成桩30天后进行载荷试验，检验单桩承载力及复合地基承载力，抽检频率为总桩数的0.2%～0.5%。
且不少于3处。
加固后复合地基承载力不得低于160kPa。
其余监测项目及质量标准按照《公路软土地基路堤设计与施工技术细则》（JTG/TD31-02-2013）中7.5条执行。
八、碎石桩常见问题及处理方法
根据工艺要求及施工经验，施工中应切实注意振密挤实效果，防止发生“断桩”、“瓶颈桩”等质量事故。
施工中常见问题及预防、处理方法如下表：
常见问题
产生原因
预防措施与处理办法
断桩
常见于地面以下1～3m的不同软硬层交界处，裂痕呈水平或略倾斜。
1、严格控制软硬层交界处的拔管速度在0.5m/min以；
2、控制拔管高度，确保桩管有足够的石料。
瓶颈桩
常发生在饱和的淤泥或淤泥质软土地基中。
1、在穿越软弱土层时，减少拔管高度和反插深度；
2、严格控制在软弱土层中的拔管速度在0.5m/min以。
九、安全生产管理措施
安全施工是促进工程施工的重要环节，在施工中应经常进行安全知识的宣传教育，提高施工人员的安全技术素质，从各工序各环节展开，并贯穿工程的施工的全过程，确保施工顺利进行，进入施工现场的施工人员必须先进行“三级”安全教育，学习各工种安全操作规程。
1、组织措施
现场建立安全生产制度，设置专职安全负责施工期间的全面安全工作，各工种、各班组设立兼职安全员负责具体检查监督工作。
坚持执行施工前的安全技术交底会议制度、定期召开安全工作会议，开展安全活动，认真执行安全规程和操作要求，严禁违章作业，杜绝各类事故发生。
每天记录安全日记。
2、用电措施
①所用配电箱采用建设部规定的建筑施工统一的配电箱，实行一机一闸电保护装置。
主要电缆沿四周围墙架空安设。
主要配电箱均作接地，以防止感应电伤人。
②照明线路不能与动力线路混用，桩机使用的电缆，必须严格检查，不能使用绝缘性能差的或有破损的电缆。
③电器检修时必须断电操作，严禁带电操作，并挂下警示牌。
桩机移位时，须有专人指挥，专人照看电缆，防止电缆压坏损伤。
④移动电器、修理电器由专业电工进行，非专业人员严禁操作。
3、防火措施
钻机、食堂、宿舍及材料仓库均设置灭火器。
施工现场禁止明火，禁止用电炉、电热棒烧开水。
4、装拆桩工机械安全
①工作前，班机长应进行安全交底。
②装拆前应详细检查各部机件是否安全可靠。
③安拆机架时，底盘应放在平坦坚实的地面上，重大机件应运到距机身2m围，避免斜拉。
④高空作业要挂安全带，地面作业要戴安全帽。
5、钻机作业安全
①作业前，工长要向班组进行全面交底，并有交底手续。
②各个工序均应遵守安全操作规程。
③班机长作业前，要明确分工，统一信号，统一指挥。
④由于钻杆高，钻机重心高，钻机平台必须填筑夯实，并设置必要的排水坡度及排水沟，避免应场地积水，地基承载力下降导致钻机失稳。
⑤作业人员禁止酗酒，操作时精神要集中，发现异常应立即停机，遇有恶劣气候，按规定停止作业。
⑥打桩作业时不得进行维修保养，所有电器非电工人员不得乱动，以防触电。
⑦打桩作业停止时，应立即切断电源，桩机停放在合适的位置。
⑧新工人进场要进行安全教育。
安全人员应经常到现场检查，发现不安全因素及时解决。
6、施工现场安全控制
①参加施工的工人，要熟知本工种的安全技术，操作中应坚守工作岗位，严禁酒后操作，违者罚款50元。
②电工、焊工、桩机司机和各种机动车辆司机，必须持有上岗操作证。
③正确使用个人防护用品和安全防护措施，进入施工现场，必须戴安全帽，严禁穿拖鞋，违者每次罚款50元，在结算时扣除。
④施工现场的防护设施，安全标志和警告牌不得擅自拆动，需要拆动的，要经工地负责人同意。
⑤施工现场的洞、坑部分要及时回填，危险处应有防护设施或明显标志。
⑥机械和动力机的机座必须稳固。
转动的危险部位要设置防护装置。
工作前必须检查机械、工具等，确认完好方准使用。
⑦电气设备和线路必须绝缘良好，移动电器必须装置合格的触电保护器，严禁任意私拉电线，违者罚款50元。
⑧暴雨大风前后，要检查工地临时设施、设备，及时排除隐患。
⑨桩机操作人员必须思想集中，注意提引器的运动，以防脱落摇晃砸人，接班时应检查钢丝绳绕缠和断股毛刺，发现不对，及时调换。
8、夜间施工
现场配设二台探照灯和各类照明灯具，使任何一个操作和人行角落都有足够的亮度。
十、文明施工管理措施
文明目标：
实现标准化管理
文明施工是建设方和施工单位的共同目标，也是评价施工企业素质优劣的重要标准。
本工程处滇池湿地保护区，我们将强化文明施工工作，创建标准化施工现场。
使施工现场和周边自始至终保持干净、整洁，为此在本工程施工中着重做好以下几方面的工作：
（1）、合理规划施工用地
严格按设计和业主规定的征地围和数量丈量用地，严禁超围占用土地和水面。
施工临时设施在满足工程需要的前提下不占或少占农田，各种临时房屋按因地制宜、简易方便的原则就近设置，充分利用荒山、荒坡、线路附近的既有道路和房屋场地。
（2）、临时工程环境保护
便道、施工营地的设置，要合理、紧凑，严禁随意搭建，尽量减少对植被的损坏，不占用乡村道路，阻碍交通。
场地周围做到排水畅通，不得积水、积污，应充分考虑其对原地面排水的影响，以免阻挡地表径流的排泄，影响当地居民的生产生活。
施工营地及施工现场设固定的垃圾桶或垃圾池盛放垃圾，垃圾定期收集，分类标识存放，运至指定的垃圾处理场或废品回收利用，不得乱扔、乱倒垃圾。
施工场地的遗弃物、废油等集中进行预处理后，采用专用车辆运输至指定的处理厂或存放点。
污水须排入当地的排污管道或经集中净化处理后排出，严禁将未达到排放标准的生活污水直接排放至江河及其它水体中。
施工场地和运输道路须定期洒水养护，避免产生扬尘。
生活区及施工场地周围的植物、植被，严禁随意践踏和破坏，并在生活区设立植被宣传保护牌，告示人们对植物的保护人人有责。
（3）、生活区环境保护措施
生活区临时工程的修建本着节约用地、方便生活、利于生产、保护植被的原则，统筹安排，合理选址，并经业主、当地环保部门审批，主动接受监督检查。
生活区的设置要相对集中，设置必要的公共卫生设施，废水净化池、化粪池，按照环保部门的要求定期清理，避免生活垃圾污染环境。
生活固体垃圾集中堆放、适时运至环保部门指定地点，保持驻地清洁。
临时生活设施的修建、拆除时产生的固体废弃物，按照环保部门的要求弃于指定地点处理。
严禁下湖洗澡，一经发现，每人次罚款200元。
（4）、植被保护
施工期间对施工人员加强保护自然资源及野生动植物的教育，严禁随意砍伐和偷猎，限制施工人员和车辆的活动围。
施工便道选线、生活营地、大型临时设施场地选址尽量少占或绕避林地、耕地，保护原有植被。
对合同规定的施工界限外的植物、树木等尽力维护，严禁超围砍伐。
工程完工后及时进行现场清理，复垦或绿化。
（5）、施工中的环保措施
注意夜间施工的噪音影响,尽量采用低噪音施工设备，对不符合尾气排放标准的机械设备，不能使用。
对距离居民区160m以的工程，则应根据需要限定施工时间。
少数高噪音设备尽可能不在夜间施工作业，必须在夜间从事有噪音污染的施工应先通知附近居民,以征得附近居民的理解，如有可能采取限时作业措施。
做好当地水系、植被的保护工作，在施工时对路基边坡及时进行防护与植被绿化，施工车辆不得越界行驶，以免碾坏植被、庄稼、乡村道路等。
路基工程中使用的石灰等材料，采用覆盖措施。
场地应即时清扫，以防粉尘被风吹扬。
凡对环境有污染的废物,如挖方弃土、建筑垃圾、生产垃圾、废弃材料等，弃在指定地点处理。
在桥涵施工时各种材料、机械不得随意堆放，破坏植被。
及时掌握天气的变化情况及当地的汛情，提前做好河道清淤、畅通工作，路基成形后必须及时做好路基护坡，完善两侧排水沟等附属工程。
（6）、竣工环境恢复措施
工程完工后应将临时设施全部拆除，当地可以利用的，可通过当地政府或环保部门的同意，协议转让。
对施工场地要认真清理并收集施工垃圾运至指定的位置处理或就地掩埋。
工程完工后，临时租用的土地立即复耕归还。
工程完工的同时，严格按照环保及生态环境保护的要求，对临时设施、施工工点、取弃土场及其他施工区域围做好环保及生态环境的恢复工作。
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