施工组织设计全回转钻机施工方案.docx
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施工组织设计全回转钻机施工方案
中美信托金融大厦桩基拔除工程
施
工
专
项
方
案
附：
一、平面布置图
二、新桩与老桩组合平面图
一、编制依据
1、华东建筑设计研究院提供的新、老桩位平面图及详图等
2、《建筑地基基础设计规范》（GB5007-2002）
3、《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002）
4、《工程测量规范》（GB50026-2007）
5、《建筑工程施工质量验收统一标注》（GB50300-2001）
6、《建筑机械使用安全技术规程》（JGJ33-2001）
7、《地基基础设计规范》（DGJ08-11-2010）
8、《地基与基础工程施工工艺标准》（ZJQ00-SG-008-2003）
二、工程概况：
拟建中美信托金融大厦项目东至吴淞路，南至北苏州路，西至乍浦路，北至天潼路，地处黄浦江和苏州河交汇处，项目占地面积1.28万平方米，建筑面积12.3万平方米，由两幢高100米和66米的塔楼及五层裙楼和20米深的四层地下空间组成。
围护结构采用墙厚1000mm地下连续墙作为基坑围护形式，墙底标高为-51.250m，其中靠近北侧及相邻轨道交通12号线区间隧道的C、D区域主要采用Ф850三轴搅拌桩槽壁加固及墙厚800mm地下连续墙作为基坑围护形式，地连墙墙底及槽壁加固底标高统一为-32.000m。
三、施工内容
本方案所涉及的工程内容为中美信托金融大厦1994年-1995年施工的部分主楼老桩及部分设备用房老桩等所需的拔桩清障施工。
主楼老桩为Φ800mm钻孔灌注桩，拟清除老桩根数为33根，桩顶相对标高-9.950m，桩底相对标高-75.250m。
考虑到主楼老桩深度较深和地连墙深度相对较浅等原因，拟将主楼老桩拔桩清障施工底标高控制在地连墙底标高以下即可。
设备用房老桩为Φ600mm钻孔灌注桩，拟清除老桩根数为17根，桩顶相对标高-8.350m，桩底相对标高-43.350m，该部分桩需清除至桩底标高。
3.1地质情况
序号
土层
深度
土质
力学性质
1
①1
-3.43
填土
C=0kPaФ=22°γ=18.30kN/m
2
①3
-11.83
江滩土
C=10kPaФ=26°γ=18.33kN/m
3
④
-19.03
淤泥质粘土
C=14kPaФ=12°γ=16.7kN/m3
4
⑤1
-31.93
粘土
C=16kPaФ=14.5°γ=17.7kN/m3
5
⑤3
-42.03
粉质粘土
C=20kPaФ=18°γ=18.1kN/m3
6
⑤4
-44.53
粉质粘土
C=44kPaФ=14.5°γ=19.6kN/m3
7
⑦
-48.33
砂质粉土夹粉质粘土
C=5kPaФ=26.5°γ=19.3kN/m3
8
⑧1
-58.03
粘土
C=23kPaФ=15°γ=17.7kN/m3
3.2周边管线情况
本地块基坑场地北侧有地铁十二号线，基坑东侧为吴沪路，北侧为天潼路，该路面下方有多条地下管线，具体信息统计如下：
1.基坑北侧天潼路
序号
管线类型、规格及埋深等信息
与基坑位置关系
备注
1
信息18孔市内电话H0.00（1986，12）S0.70
11.92m
2
信息5孔市内电话H0.00（1963，5）S0.60
12.46m
3
电力12孔H0.00S2.00
14.96m
4
供电7H0.00（1963）S0.60
15.55m
5
煤气300H0.00（1922,2）S0.70
16.65m
6
雨水680X450H0.00
20.17m
7
污水230H0.00
21.13m
8
配水500H0.00S1.30
22.59m
9
供电4H0.00S0.90
24.19m
10
电车3H0.00S1.00
24.85
11
供电3H0.00S0.90抄
25.97
2.基坑东侧吴淞路
序号
管线类型、规格及埋深等信息
与基坑位置关系
备注
1
信息39孔市内电话H0.00（1991，4）S0.60
6.59m
2
供电295/1074H0.00S0.60
7.51m
3
配水500H0.00（1991,4）S1.30
10.67
4
雨水450H0.00（1991,4）
13.30m
5
电力20孔H0.00（1991,4）S0.60
18.40m
6
配水300H0.00（1991,4）S1.30
43.99m
7
配水175H0.00S1.10抄废
45.20m
8
雨水450H0.00（1991,4）
46.40m
9
污水300H0.00（1991,4）
47.39m
10
煤气300H0.00（1991,4）S0.80
50.26m
11
供电8H0.00（1950,10）S0.80
51.18m
12
煤气300H0.00（1991，4）S0.80
53.56m
13
信息2孔市内电话H0.00S0.80
54.33m
14
供电1H0.00（1976，6）S0.60
56.19m
四、选用的拔桩设备介绍
拟选用如图中的拔桩设备：
RT-200全回转钻机，设备照片及参数见下图1及表格一。
图1RT-200
表格一设备参数
型号：
全回转钻机RT-200AⅢ
描述：
挖掘口径：
1000～2000Φmm
套管拉拔力：
2600（265） 瞬时2990（305）KN（tf）
套管压入力：
最大470（48）+自重220（22）KN（tf）
压入行程：
750mm
全回转全套管钻机特点
根据现场条件，选用日本车辆开发的RT200型全回转全套管钻机进行本工程的钻进施工，该钻机具有以下特点：
1、无噪音，无振动；
2、对周围土体扰动最小；
3、为牢靠的将强大马力传递给套管而设置的性能良好的楔型夹紧机构
4、为有效利用强大马力而设计的钻头负荷自动控制等机构
5、为保证垂直精度所不可或缺的自动水平调整机构
6、为去除钢筋混凝土基础、钢管等地下障碍物而设计的套管内部挖掘装置、多头钻机等。
7、RT200型具有相当强的扭矩及拔桩力，由于配备了大马力发动机，从而能充裕的运行。
2、套管回转
RT200型采用楔型夹紧机构将回转钻机的回转支承环与套筒固定，楔型夹紧机构与套筒的咬合与松开由夹紧油缸控制，当夹紧油缸向上提升时，楔型块跟着上升，夹紧机构松开；当夹紧油缸向下收缩，楔型块也随之下降，从而牢靠地将套管和回转支承装置咬合，楔型夹紧机构的原理图见图2、图3。
套筒回转由液压马达驱动，回转时，液压马达的动力由主动小齿轮经惰轮传递至回转支承外圈的环形齿轮带动回转支承在套管周围回转，回转支承旋转产生的扭矩通过楔型夹紧装置传递到套筒上，带动套筒进行回转。
夹紧油缸位于钻机的固定部分，由于不与套管一起回转，从而液压管可以始终处于接续状态，回转时无需将夹紧装置液压管分离，可以大为提高钻进的效率。
3、套管压入
套管插入初期施工管理的好坏可以说是对以后套管压入有很大影响，因此，插入初期、后期的压入施工方法和注意事项是不一样的。
1、套管插入初期（自重压入）
在套管插入初期会对以后套管的垂直精度有很大影响，所以必须慎重压入。
夹紧套管时，应用在起重机将套管吊起悬空的状态下抓紧。
套管前端插入辅助夹盘之前，先用主夹盘抓住套管，收缩推力油缸落下套管，以防止钻头与辅助夹盘的碰撞事故。
套管在插入初期，应利用套管自重压入，禁止强行压入套管。
用自重压入套管，首先将发动机设置在高速状态，回转速度设置为中等程度，高速时速度调整盘为6，低速时速度调整盘为10。
将液压动力站的“压入调整盘”向左旋转到底，液压回路打开，保持压拔按钮在“压入”的状态，此时因为不向推力油缸供油，套管凭借自重持续下降，在此状态下，套管可以持续下降到推力油缸的最大行程。
插入初期不要过度使套管上下动作，应积极配合自重进行下压，在挖掘初期反复上下动作将使地基松动。
容易造成钻机下方地基坍塌，从而威胁到驳岸及岸坡的稳定。
只有当自重进行压入速度变慢时，方可逐步增加压入力。
采用采用自重压入时，压入力计算公式为：
压入力（自重）F＝钻机的一部分自重（W1）＋套管自重（W2）
>周边摩阻力（R）＋前端阻力（D）
钻机的一部分自重RT200型为25t。
2、挖掘后期（使用液压进行手动压入）
进入挖掘中期，当采用自重压入速度变慢时，将液压动力站“压入力调整盘”向右旋转，液压会逐步上升，此时压拔钮在置于“压入”状态时，液压油缸向推力油缸供油，此时压入模式转为液压压入，此时压入力计算公式为：
压入力F=钻机的一部分自重
（1）+套管自重（W2）+液压力（P）
若“压入力调整盘”向右旋转到底，液压力过度上升，在超过下部机架自重时会出现下部机架浮起的情况，此时回转钻机将无法工作，若在下部机架浮起的状态下反复进行套管压入操作，在下部机架浮起的瞬间，有时会增加使套管倾覆的负荷，导致套管垂直精度变差，为防止下部机架浮起，应在钻机两侧放置配重或使用“压入力调整盘”调整压入力。
在套管压入时必须根据土质的变化情况好压入力、回转速度，以获得最佳的压入功效，图5为不同土层中比较合适的压入力和回转速度参考值。
4、钻头负荷控制
当单个钻头负荷为4t左右时，钻头处于过载状态，此时将产生强烈的冲击及振动，因此在施工过程中必须对钻头负荷进行控制，这时需要将套管稍稍提起，实现这种功能的机构称为“B-CON机构”。
通过B-CON机构的刻度仪可设定钻头负荷，给拉拔油缸供油、从而将套管稍稍提起。
此时测量套管自重Wc、本体的一部重量Wm（RTP200E-2为25t）及周围表面阻力F的合理，则加于钻头的负荷为零。
接下来把拉拔油缸的压力泄掉，钻头负荷就增大。
当达到设定负荷时，就能保持设定负荷并开始自动切削，B－CON机构原理图见图6。
此外，自动上下动作并用时，能够按照预定时间表，在钻头保持一定的负荷下使其上下自动运行。
根据日本车辆的工程实际经验，单个钻头负荷在1.5～2.0qu（qu是压缩强度）时是比较适当的负荷。
5、渣土排出
渣土排出采用冲抓斗，根据本工程配备的φ1500mm的套管，选用相对应的冲抓斗。
冲抓斗对于回转产生的渣土以及破碎的障碍物都有较好的适应性，可以排出大型的巨砾。
图7即为采用冲抓斗排出大型巨砾的现场照片。
五、施工工艺流程
5.1施工工艺流程（拔除的流程图）
破除路面凿除承台测定桩位中心
架设钢平台或铺设钢板
全回转就位固定,协同设备就位
安置套管,下压切割桩周土体
下一桩位
图8拔除流程图
图9全回转设备安装图
5.2施工方法及步骤
5.2.1施工准备
组织、安排施工人员，物资、材料、机具准备，施工现场布置，机械设备拼装，安全、技术交底等施工前的所有准备工作。
5.2.2测定桩位中心、铺设自制专用钢平台
为便于全回转钻机就位对中作业,必须在桩头周围土体上铺设足以承重的钢平台。
5.2.3全回转钻机定位
铺设钢平台，全回转钻机移机定位，调整钻机的水平和垂直度，使钻机配置的钢套管中心与已埋设好的外钢套管中心保持一致，再次复核即可进行切割清障。
5.2.4钢套管旋转切割切削钻进
拔桩采用RT-200型全回转钻机配备Φ1500mm钢套管，由全回转钻机驱动钢套管旋转切割切削钻进沉入，将桩与四周土体实施分离，减小桩侧摩阻力。
由于钢套管底端镶嵌锯齿状的钛合金刀头，在旋转驱动装置的驱动下，360°旋转压入套管，即使桩身周边存在其他障碍物，也能一并切割穿透，直至沉入到预定深度。
见下页图示10：
图10压入套管
5.2.5钢套管沉入一定深度后拧断桩体并吊出
钢套管旋转沉入一定的桩身深度后，在桩体与套管之间放入夹力棒，强行拧断桩体，并将被拧断的桩体吊出。
下图为以往工程中拔除的桩体。
图11已拔出桩体
5.2.6桩孔回填
旧桩拔除后，桩孔必须进行回填,回填材料为优质素土掺6%的水泥。
在回填的同时拔出套管。
5.2.7清障机移位
拔桩回填完成，清障设备走行（吊位）到下一桩位位置，进入下一拔桩施工工序。
5.2.8清障施工完成后由总包负责路面修复工作。
六、施工进度计划
根据以往施工经验，由于钻进进尺控制单台设备单桩55米桩长拔除约需7天，33米桩长拔除需6天，将根据业主的施工要求和实际工作面的情况，可安排2台设备施工作业，并保证施工安全的前提下使工期符合总包的总施工进度要求（拔桩约需155个工作日，不包括转场等天数）。
七、施工机械及材料
根据现场施工要求，计划配备如下拔桩施工设备。
序号
设备名称
型号及规格
数量
单位
功率
1
全回转套管机
RT-200
2
套
2
吊机
80T
2
台
3
液压站
200KW
2
台
4
钢套管
1200
120
m
5
钛合金钻头
各规格
50
只
6
高压清洗机
——
2
台
7
挖机带破碎锤
EX-220型
1
台
8
钢丝绳
Φ45mm×35m
5
根
9
钢板
2000×6000
10
块
10
高强度卸扣
17T
2
只
11
高强度卸扣
25T
2
只
12
高强度卸扣
35T
6
只
13
电缆线
5×35m2
100
m
14
进口高压软管
25mm
100
m
15
照明电箱
BD20A
4
只
16
动力电箱
BD40A
2
只
17
动力电箱
BD60A
2
只
18
配电箱
BD200A
2
只
19
电焊机
2
台
20
氧气、乙炔
2
套
注：
现场总包需提供100KV电源。
八、工程管理、质量管理、环境管理、安全文明施工管理的组织措施
8.1、工程管理
为确保承包工程目标的实现，本公司从组织上建立可承担起项目全面、全部、全过程管理要求相适应的管理组织网络，从质量安全进度、文明资料、物资等管理责任上制定相应的管理职能，建立各项保证体系并落实对应的保证措施。
在整个施工的全过程中承担起领导、组织、监督、协调的全部责任，对总包单位负有全责。
8.1.1现场组织管理机构的设置
组织管理机构网络图
8.1.2项目组织技术力量配备
为全面完成本工程的各项施工生产任务，我们将按“项目法”组织施工，由项目经理代表企业法人对工程质量、进度、安全、文明施工、科学管理、经济效益等全面负责。
①针对本工程的特点，调派具有德才兼备丰富施工经验一级项目经理及优秀工程技术和管理人员组成项目管理部。
项目经理必须常驻现场，且具有上海市批准的项目经理证书，本次调派的项目经理决不参与其它任何项目的管理工作，关于投标规定的项目管理部人员我公司在此承诺，如有幸中标，在施工的全过程中决不撤换其中任何一名管理人员直至工程全面竣工。
②在施工总进度计划、施工场地、设备布置及使用、人员物资的安排、施工质量控制、文明施工、安全生产等方面设置专人进行归口管理。
③为了有效对本工程的施工进度、质量、文明施工等方面进行全面控制顺利完成各项预定的目标，在施工过程中实行项目经理负责制，并在项目管理部内设置直线职能制，从施工计划的协调，施工场地的综合安排，施工工序搭接、协调，施工质量的控制监督及施工现场的管理方面进行施工项目管理。
④项目工程师全面负责施工技术、质量工作，技术员负责施工图的联络协调现场技术交底。
⑤项目部设计划管理、工程管理、质量管理、物质管理、综合管理五大部门，并配备足够的专业技术人员及管理人员，分别进行技术、质量、安全监督管理及施工总协调，形成完善的组织管理网络。
8.1.3工程技术管理
8.1.3.1技术管理
⑴施工组织设计审批制度
施工组织设计作为组织和指导施工的指令性文件，必须通过制度明确其编制、审定、执行、检查和总结等方法。
本工程按下述要求实行施工组织设计审批制度：
①负责编制以整个工程为对象的施工组织总设计，呈交监理、业主、总包审核批准后实施。
②在施工过程中，负责检查施工组织设计的执行情况，并对可能存在的问题做出及时的处理。
③工程结束后，负责编写施工总结，并负责对所有的施工组织设计进行归档处理。
⑵技术核定和设计变更制度
施工过程中发生设计图纸与实际情况不符，或施工条件不能完全符合设计要求，发生变更修改情况，必须严格执行下述设计变更签证制度：
①按规定要求认真填写技术核定单，呈交监理、设计及业主批准。
②技术核定单须经监理、设计及业主、总包单位四方共同办理签证手续，并由设计方签发设计变更通知书后方能有效实施。
③负责将所有设计变更资料，包括设计变更通知书、修改图纸及有关的文字记录等，纳入工程档案。
⑶技术交底和技术复核制度
必须严格执行技术交底和技术复核制度。
技术复核应在施工全过程中贯彻落实。
技术复核制度的主要内容为：
①按质量标准的规定和本工程的技术特点确定技术复核的内容。
②技术复核的依据为国家现行的市政、建筑工程施工规范及工程质量检验评定标准，施工图纸及其他有关技术文件。
③实行分级技术符合制度，即：
施工单位自检，监理进行复核。
未经复核签证的项目不准进行下一道工序施工。
④严格执行“谁复核谁负责”的技术复核制度。
7.1.3.2施工计划管理
必须抓好施工计划的编制、实施及检查调制这三个管理环节，使计划有效地发挥合理组织施工、平衡协调关系的“龙头”作用。
①根据合同确定的施工工期，并视施工的实际情况与客观条件，负责编制施工总进度控制计划和阶段施工进度控制计划，按时完成各节点工期，按时竣工。
②编制的施工进度计划须经监理、业主审核批准后方可实施。
8.1.3.3工程设备管理
本工程自行采购的设备，均应符合设计规范要求，并附有产品合格证，并且书面汇报业主，确定后方可定货。
8.1.3.4施工现场例会制度
建立有业主、监理、总包等单位共同参加的每周现场例会制度。
①检查上周施工计划完成情况，确定下周具体施工计划。
②讨论施工中出现的各类问题，商量解决问题的措施，并形成书面内容。
③协调各方面的关系，以保证施工的顺利进行。
④对于计划、质量、安全文明施工管理方面发生的重大问题进行限时整改。
8.2、质量管理
8.2.1质量监控
项目经理部实行三级技术责任制，项目管理部的总工程师是本工程的技术质量总负责人，主管本工程的工程技术质量工作。
8.2.2质量管理措施
⑴加强全员质量意识教育，坚持把质量放在施工生产的首位。
使全体职工认识到质量是企业生存之本，发展之道。
在进行质量教育时，要本着不同层次解决不同问题：
在领导层中要着重解决质量的摆位问题；在业务管理干部中主要解决责任心和服务态度问题；在专检人员中要强调坚持标准，坚持原则，铁面无私，严格把关问题；在工人班组中着重解决图省事和低标准凑合的思想问题。
⑵积极达标，确保质量。
为了实现对建设单位在质量上的承诺，我们要以宣传贯彻GB/T19002-IS02000标准为基础，落实各级质量责任制，项目负责人质量终身负责制，强化“三工序”管理，严格执行质量法规，抓好控制把关，使本工程的各道工序的质量得到有效控制。
⑶依靠先进的机械设备，采用机械施工为主，人工管理的原则，提高工程质量。
⑷严格执行项目监理制度，自觉接受监理单位对工程质量的监督和管理。
⑸整个施工过程中由项目部经理部，针对实际情况分区、分段进行验收，自检合格后报总包单位、监理验收。
⑹加强施工过程质量控制
严格工序纪律，必须按施工方案中规定程序施工，施工人员无权修改施工方案和程序。
严格执行各工序间的检查制度，认真做好原始记录，未经专检确认合格，不得进行下道工序施工。
对关键部位、薄弱环节建立质量管理控制点，执行专业人员负责定期检查，强化管理。
建立每周一次的施工质量专题会议制度。
⑺要求参加施工的人员首先应从思想上重视质量的科学管理，要做到精心准备，精心施工，一丝不苟，实事求是，以保证工程质量创一流。
⑻认真坚持三级施工技术交底制度。
交底时必须认真填写技术交底卡，出质量事故可依据分析责任，并及时解决问题。
⑼为了保证工程质量，上下工序间、各专业之间等工序交接时要进行签字验收。
⑽组织有关的施工人员，学习施工要领，有计划、有组织地轮番对施工人员进行工程规范的学习。
8.3、安全文明施工措施
安全生产是施工企业管理重要环节，也是关系本工程形象及施工企业的头等大事。
必须严格遵守《建设工程安全生产管理条例》（国务院令第393号）相关管理要求，现场必须执行建立明火申请批准制度。
公司必须树立“安全为了生产、生产必须安全，安全生产、人人有责”的观点。
为搞好安全生产，爱护自己，保护他人，针对本工程特制定如下安全措施。
8.3.1安全管理体系
8.3.2安全管理目标
1、无任何大、小安全事故；
2、创市级安全达标工地。
8.3.3安全管理保证制度
建立安全责任制
建立以单位负责人为第一责任人的安全责任制。
各级负责人为第一责任人的安全负责制。
配备1名专职安全员，2名警卫负责人，施工进入后期阶段，警卫人员根据需要合理增加。
8.3.4安全管理保证措施
1.本工程若我公司中标后，我们立即制订一整套针对本工程实际情况的安全制度条例，层层分解，落实到位。
2.施工现场我们将严格执行《安全生产法规》和各有关安全生产文件，健全和贯彻落实工程安全生产责任制，切实做好“安全第一”和“预防为主”的方针，做到安全生产和文明施工。
3.所有参加施工的作业人员经安全技术操作培训合格后方可进入现场进行施工。
特殊工种必须持有操作证上岗作业，严禁无证上岗作业。
各工种、各工序施工前均应由施工员进行书面交底后配备专用防护工具方可进行施工作业。
4.施工现场配备专职安全员。
专职安全员根据本工程施工特点，结合安全生产制度和有关规定，经常进行现场巡视检查，如发现严重的不安全情况时，有权指令停止施工，并立即报告项目经理，经处理后方可继续施工。
5.为施工现场的职工办理意外伤害保险，并为施工场地所有人员生命财产和施工机械设备办理保险。
6.施工时，区域内禁止无关闲散人员进出。
7.现场夜间施工时，要有足够亮度的夜间照明灯光，现场电工加强值班巡视及时修复损坏的灯具，确保施工单位的照明需要。
8.施工现场建立、健全的安全用电制度。
施工现场严禁使用电炉和土制加热器具，生活区域更衣，宿舍的照明采用30伏低电压。
9.电气设备的线路离地面的垂直距离大于安全距离，设置安全可靠不得有裸露，包扎严密。
施工现场建立明火申请批准制度，严格按规定及操作规程，事先向有关部门申报，得到批准后方可动用明火，明火作业现场派专人监护，并配备一定数量的消防灭火器材，加以防范。
作业完毕后要检查消灭火种、火苗等火险隐患。
10.现场不可有一闸多用多接现象。
开关箱、配电箱装配门锁设备齐全。
电气装置遇到跳闸时，不得强行合闸应查明原因，排除故障后自行全闸，线路故障的检修由专职电工负责，非专业人
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