钻孔桩工程施工组织设计方案.docx

1、钻孔桩工程施工组织设计方案 中钢设备有限公司 阿尔及利亚AQS250万吨直接还原铁工程 土建工程钻孔桩施工组织设计 中铁建十九局股份有限公司 2016年9月3日钻孔桩施工组织设计1、编制依据1.1 招标文件1.2 我单位在阿尔及利亚的现有资源情况1.3 我单位在阿尔及利亚已完成的钻孔桩施工经验2、编制范围中钢设备有限公司阿尔及利亚AQS250万吨直接还原铁项目土建工程所有钻孔桩，包括钻孔、加工及安装钢筋、浇筑混凝土、截桩头、钻碴清理及外运、按相关规定进行静载试验、应力波及超声波检测。3、工程概况3.1 工程概况 本项目为中钢设备有限公司承包的阿尔及利亚AQS250万吨直接还原铁项目，钻孔桩施工

2、是土建施工的一部分，作为深基础主要分布在设备及堆场结构下。钻孔桩设计有效长度约30米，直径分别为：1000mm、800mm、600mm，混凝土抗压强度C30/C37，配筋率分别为：1000mm100kg/m，800mm70kg/m，600mm40kg/m。3.2 主要技术标准施工规范及验收标准必须满足阿尔及利亚当地的规范、标准，且必须满足设计方的要求，即美国MIDREX和西班牙公司IDOM的详图设计要求。3.3 主要工程数量 钻孔桩数量：781根（其中1000mm 345根、800mm 208根、600mm 228根），钻孔桩混凝土数量：13192m3 ，钻孔桩钢筋数量：1745.4 t，截桩

3、头：781个，荷载试验：7次，超声波检测：4次，低应变检测：781次，余碴外运13255m3。3.4 主要工程特点3.4.1 钻孔桩直径类型较多，分别为：1000mm、800mm、600mm。3.4.2 钻孔桩分布较集中，便于施工。3.4.3 地质条件不太明确，有可能需采用泥浆护壁。3.4.4 地下水位较高，混凝土需采用水下混凝土灌注。3.4.5 钻孔桩质量检测手段较多，有荷载试验、应力波检测、超声波检测。荷载试验采用反力装置及高吨位千斤顶，应力波检测及超声波检测需委托有资质的专业检测机构进行。4、施工总体方案4.1 主要管理目标4.1.1 质量目标：工程合格率100%，争创优质工程。4.1.

4、2 安全目标：杜绝等级事故发生，事故死亡率为0。4.1.3 工期目标：满足总承包商的节点工期要求，不影响设备安装。4.1.4 文明施工及环境保护目标：规范化施工，现场整洁，施工用水排放达标。4.2 施工组织机构 施工组织机构如下图： 4.3 作业班组配置及施工任务划分根据节点工期情况，计划配置2台旋挖钻机，划分3套作业班组，具体施工任务如下：第一套作业班组为钢筋加工班，负责所有钻孔桩的钢筋加工。第二套作业班组为钻孔及混凝土浇筑一工班、钢筋绑扎及安装一工班、截桩头一工班，负责6个作业区域的钻孔桩施工，区域名称及施工顺序如下：井式炉安装（区域100）建筑区域建立(区域900)水处理管道框架安装（区

5、域625）氧化层区域安装（区域700）压缩机区域安装（区域500）水处理区域安装（区域600）。第三套作业班组为钻孔及混凝土浇筑二工班、钢筋绑扎及安装二工班、截桩头二工班，负责7个作业区域的钻孔桩施工，区域名称及施工顺序如下：转化炉安装（区域200）RGDB安装(区域250)主管道框架安装（区域350）材料处理区域安装（区域800）鼓风机区域安装（区域400）热传导区域建立（850）热回收安装（区域300）。荷载试验由项目部组织实施，所有的低应变检测及超声波检测委托有资质的检测单位执行。4.4 临时工程分布及设计情况 混凝土由拌合站提供，办公及生活用房约500m2,由总承包方提供，钢筋加工及存

6、放区占地约3000m2，选择在厂区内的废料、钢坯、半成品及炉渣处理和储存区域。 厂区内的施工便道与其它项目共同使用。4.5 施工用水及用电 施工用水及用电由业主指定的接口接入。5、管理人员及劳动力配置计划 管理人员配置原则:部门缩编，人员精干。 劳动力配置原则：技术工人及主要设备操作人员配置中工，其它辅组人员使用阿工，阿工与中工的比例为2：1。 管理人配置如下表 管理人员配置表管理人员序号名称数量中工阿工1项目经理 12技术及安质部313 合同及财务部24 物质及设备部15 人力及综合部2 1 合计11人（其中阿工2人）劳动力配置如下表 劳动力配置表 劳动力 序号名称数量中工阿工1钻孔及混凝土

7、浇筑一工班322钻孔及混凝土浇筑二工班323钢筋加工工班264钢筋绑扎及安装一工班265钢筋绑扎及安装二工班266截桩头一工班247截桩头二工班248自卸汽车司机19水车司机1 合计48人 ：其中中工16人，阿工32人6、总工期及进度计划6.1 总工期本项目计划投入2台旋挖钻机，30m长的桩每台钻机每工作日平均效率为2-3根桩，每月平均效率为2300m，钻孔桩总长度为23430m，2台钻机同时施工钻孔周期为：23430/2/23005.1个月，开挖延迟10天，截桩头延迟10天，施工准备1个月，钻孔桩施工总工期约为7个月。计划2017年1月1日开工，2017年8月11日结束。6.2 各施工区域工

8、期计划 各施工区域工期计划按总承包方的总体工期计划进行安排，不影响各区域设备的安装，为了实现此目标，两条施工线路可以随时进行调剂。6.3 总工期及进度计划见附件一7、主要施工设备及测试仪器配置及进场计划7.1 主要施工设备及测试仪器配置计划 主要施工设备配置表序号名称型号数量备注1旋挖钻BG262每台配3个不同型号钻头2钢筋切断机GQ40B23钢筋调直机24钢筋弯曲机GW5025电焊机BXI-50026汽车吊XZJ5284JQK25K17自卸汽车SX3254DM38418水车CA1160PK2L2EA8019泥浆泵210千斤顶500T1荷载试验用11油压泵R6.41荷载试验用主要测试仪器配置表

9、序号名称型号数量备注1GPS定位仪灵锐S8612全站仪TCA180013水准仪DNA0324塔尺BTL4025测绳250m6检孔器63种直径各2个7超声波测试仪1外委单位8低应变测试仪1外委单位9百分表6静载试验用 7.2主要施工设备及测试仪器进场计划钢筋加工设备2017年1月15日进场，钻机、水车、自卸汽车、汽车吊2017年1月25日进场，荷载试验装置及设备2017年3月1日进场，测量仪器2017年1月15日进场，超声波测试仪及低应变测试仪根据需要而定。8、钻孔桩施工方法及施工工艺8.1 钻孔桩施工方法根据钻孔桩顶面埋置深度及地下水位情况，为了便于控制钻孔桩的位置及顶面高程，同时减小空钻长度

10、，钻孔计划采用两种方式。第一种方式：桩基顶面埋置深度小于3m，采用在原地面钻孔方式。第二种方式：桩基顶面埋置深度大于3m，地下水位埋置深度亦大于3m，采用先开挖桩基顶面土方，土方开挖至地下水位以上1m位置，钻机在开挖后的工作面上进行施工。钻孔桩采用旋挖钻机成孔，不同直径类型配不同型号钻头，若地下水位较高，且地层有较厚的砂砾层出现，为了在钻孔过程中不出现坍孔现象，可采用泥浆护壁或全护筒防护。钢筋笼安装采用人工配合汽车吊方式，混凝土采用导管法水下混凝土浇筑方式。8.2钻孔桩施工工艺钻孔桩施工工艺如下图：钻孔桩施工工艺流程图8.3钻孔桩施工工艺说明8.3.1施工准备：钻孔桩施工前应做好施工准备工作，

11、包括平整场地，机械设备检修，泥浆等材料准备。8.3.2桩位放样：每个钻孔桩施工前应进行精确定位，定位应根据总的控制点进行，一般埋设护筒前进行一次定位，埋设护筒后钻机就位前再进行一次定位。另外在钻孔过程中，也要经常对钻机位置进行校正。8.3.3下沉、埋设护筒：护筒的形式多种多样，可以采用钢护筒，也可以采用混凝土护筒。护筒要求坚固耐用，其内经应比钻孔直径大20cm左右，每节长度根据地基表层土壤性质而定，一般为23m。护筒底部及周围一定范围内应夯填粘土，借助粘土压力及隔水作用保护护筒稳定。护筒应保证平面位置准确，倾斜度不得大于1%。8.3.4 钻机就位：应保证钻机的钻头、钻杆和钻孔桩的中心位置在一条

12、垂直线上。8.3.5 泥浆制备：泥浆具有浮悬钻渣、冷却钻头、润滑钻具、增大静水压力并在孔壁形成泥皮、隔断孔内外渗流及防止坍孔等作用。由于采用旋挖钻机成孔，泥浆的作用主要表现在增加孔内静水压力，防止坍孔的作用上。泥浆的各种指标应根据地下水位和孔内渗流情况而定，应适应和满足钻孔需要。8.3.6 钻进：钻进过程中应鉴别除渣样品，做好钻孔记录，并经常进行钻孔深度、直径及倾斜度测量，发现问题及时进行纠正。8.3.7 清孔：清孔分两次进行，钻孔达到设计深度后进行第一次清孔，钢筋笼安装完成后进行第二次清孔。清孔可采用泥浆循环方式或利用掏渣设备，清孔后混凝土灌注前应保证孔底沉淀层厚度满足规范要求。8.3.8

13、安装钢筋骨架：钢筋笼采用分节段制作，分节段安装，钢筋制作和安装应符合设计和规范要求，并保证安装过程中不变形。钢筋笼外侧应设足够的混凝土保护层垫块，钢筋节段连接应符合规范要求。8.3.9 设立导管：导管安设前应进行试拼，根据孔深情况和料斗高度确定导管长度，导管距离孔底约3040cm左右，导管接缝应保证严密不漏水。8.3.10 浇筑水下混凝土：导管上部设混凝土料斗，料斗的容积满足首批混凝土灌注量需要，料斗和导管连接处应设活瓣栓，混凝土浇筑过程中要经常测量混凝土顶面高度，保证导管始终埋在混凝土下2m左右，混凝土浇筑完成时应留足截桩头高度。混凝土浇筑应按规范要求随机制作试块，作为混凝土强度鉴定依据。8

14、.3.11拔出护筒：混凝土浇筑完成后拔出护筒，护筒可以再利用。8.3.12 混凝土养生: 由于桩基混凝土处于地下，地下的湿度和温度能够满足混凝土养生条件，因此桩基混凝土养生按自然养生处理，在混凝土养生期内，应避免对其进行扰动，桩基施工应间隔进行。8.3.13截桩头：截桩头可采用人工方式，也可采用人工配合机械方式，为了不扰动桩基顶面混凝土，在桩基顶面以上预留20cm厚度，采用人工方式凿出。8.3.14 桩基检测:在混凝土强度达到检测要求后进行，本项目桩基检测采用2种方法，一种为低应变检测，一种为超声波检测，桩基检测委托有资质的单位进行，检测结束后，进行桩基质量总体评价，质量满足规范及设计要求后，

15、再进行下道工序施工。9、桩基静载试验9.1试验依据9.1.1 设计文件9.1.2 静载试验相关规程9.2 试验的类型单桩轴向静力试验，荷载类型为检验性荷载。9.3 试验目的通过对基础范围内永久性桩进行静力试验，验证桩基的承载力是否满足设计荷载的要求，并能提供合理的安全储备，保证设备运行和结构的安全性。9.4试验桩位置 由设计及业主指定。9.5 试验桩的荷载参数 由设计及业主制定9.6试验方法 通过加载装置对试验桩进行加载，加载的同时，测量桩顶的位移量，据此判断桩基的承载力是否满足设计要求，桩顶荷载增量按Q=0.2Qmax逐渐增加直至Qmax。9.7 试验装置 试验装置主要包括：反力桩、承载梁、

16、锚固系统、千斤顶和油压泵。 试验装置布置如下图：9.8 测量装置 测量装置主要包括全站仪1台，百分表6块。试验前，在2个反力桩和试验桩顶部各设置一个观测点，在加载过程中，采用全站仪观测桩的平面位移情况；2块百分表用于观测反力桩的竖向变形情况，4块百分表布置在试验桩的四周，用于测量试验桩不同部位的变形量。试验观测布置如下图：9.9试验准备工作9.9.1 接桩将桩头混凝土凿除，至露出新鲜的混凝土面，用全站仪测出桩的中心位置，并以此点为中心，接桩1.4m。为使所接桩头与桩身良好地连接和过度，采用直径1.2m的圆形模板，与桩身同标号(C30)混凝土浇筑。浇筑前，在桩的周围垫5cm的泡沫板，使接桩的底部

17、与地面分离，以避免地基对所接桩头的承载作用而影响桩的试验精度。9.9.2 加载系统及测量仪器标定 实验前，对千斤顶和油表进行标定，并求出了线性回归方程，根据回归方程求得各加载阶段力和油表读数的对应值关系。 测量使用的全站仪和百分表也要进行标定，确保试验过程中的测量精度。9.9.3 测量装置的基座设置固定百分表的工字钢基座，采用打入土壤内的支撑物或者混凝土浇筑，但不能出现变形情况。试验时，应使能够产生振动的机械远离现场。9.10 试验程序9.10.1 加载-卸载步骤（1) 先对试验桩施加10Qe的荷载，该施力过程需保持15min，在此过程中，分别读出该桩在1、2、3、5、7、10和15min各时

18、刻的变形读数。加载过程控制在1min之内。（2)上一个过程完成后，依次采用静压力为0.2Qe至Qe的5个荷载等级对试验桩实施加载，每个平台力的作用时间为1小时。采用千斤项加力时，操作手应随时查看油表的读数，有压力损失时应及时补充。当头三级荷载0.2Qe、0.4Qe、0.6Qe持荷过程中，如果2分钟的位移量小于0.5mm。可以将平台持荷时间缩短到15分钟。 （3) 卸载时，仍以0.2Qe为级别，按0.80.60.40.2Qe的顺序进行，每个平台力的作用时间为35min，并不超过5min。如图所示。9.10.2 变形测量所有测量仪器归零并记录开始读数，在每级荷载平台值时，要记录加载千斤顶油压表读数

19、和桩头四周的百分表的垂直位移。（1) 在加载过程中，对于每个平台力而言，都要按以下几个时间点来测量作用于桩顶的压力以及桩的位移情况，这几个时间点分别是t=1,2,3,4，5，10,15,20,25,30,45,50,60。（2) 在作用力Qe作用下，桩的顶部移动的最大距离Se。（3) 在作用力Qe作用下，桩在1min至60min之间移动的距离。9.10.3 确定试验桩破坏的条件判断试验桩在静力下破坏的标志如下：（1）总变形量大于或等于40mm，本级荷载的变形量大于或等于前级荷载变形量的5倍。（2）总变形量大于或等于40mm，本级荷载加上后24h未达稳定。9.10.4试验数据收集及记录及时将油表

20、与测量的数据整理成表格形式和绘制成图表反映。试验桩加载图中的坐标为通过油表反映的桩顶压力Q0和对应的桩顶垂直位移S0，这些最终值为4块百分表的垂直位移的平均值，每级荷载平台都是从1分钟到60分钟。实验完成后及时提供试验成果报告。10、质量保证措施 质量是企业永恒最求的目标，也是企业赖以生存的条件，为了实现所确定的质量目标，在钻孔桩施工过程中应采取如下的质量保证措施:10.1 成立质量管理组织，建立有效质量管理及监督体系。10.2 测量仪器在使用前应进行标定，在使用过程中也应该定期进行标定，坐标控制点及水准控制点在使用前要进行复核，并妥善进行保护。10.3 护筒埋设前和埋设后均要对其位置进行校对

21、，使护筒的中心位置与桩孔桩的中心位置保持一致，在钻孔过程中应对钻头、钻杆进行校核，使钻头、钻杆和钻孔桩中心位置保持一致。10.4 导管安装前应进行压力测试，使其密封性保持良好状态。10.5混凝土浇筑时应按规范规定的频率制取混凝土试件，并按规定进行养护，混凝土浇筑现场应随时进行坍落度试验，坍落度不符合施工要求，混凝土应重新返厂搅拌或弃掉。10.6 混凝土浇筑过程中，要经常量测混凝土顶面上升高度及导管埋置深度，使导管始终埋置在混凝土顶面下2-6m，防止导管拔空造成断桩现象。10.7 为了不扰动桩基顶面混凝土，截桩时在桩基顶面以上预留20cm 厚度，采用人工方式凿出。10.8 钢筋应按设计及规范进行

22、加工和安装，钢筋笼节段连接要保持足够搭接长度，钢筋笼四周应设控制保护层垫块。10.9 桩基检测应委托有资质的检测单位进行，检测不合格绝不能进行下道工序施工。11、安全保证措施 为了达到安全目标，根据本项目特点制定如下保证措施；11.1 成立安全管理小组，建立有效安全管理及监督体系。11.2 定期对全体施工人员进行安全教育并制定奖惩措施。11.3 定期对施工设备进行保养和维护。11.4 钢筋加工场地的施工用电应布置合理，架空线路应保证车辆行驶安全，埋地电缆应有安全保护厚度，配电箱按规定设置，并安排专人负责。11.5 钻机操作及吊车驾驶人员应持有上岗证，钢筋笼及导管吊装时现场应有指挥人员。12工期

23、保证措施 为了满足总工期及节点工期要求，不影响每部分设备安装，特制定如下保证措施：12.1 机械设备按计划准时进场，进场设备数量满足工期要求。12.2 钻孔桩所使用的材料应有充足的储存量，避免因材料不足影响工程正常进行。12.3 按设备安装的节点工期计划要求，合理地安排钻孔桩施工顺序，钻孔、安装钢筋笼、混凝土浇注、开挖、截桩头及检测各道工序应衔接好，提高施工效率。12.4 根据工期要求及现场实际情况，及时对施工人员数量及机械设备数量进行调整。12.5 为了不影响钻孔桩施工，应与其它项目单位搞好协调工作。13 文明施工及环境保护措施文明施工代表一个企业的综合素质，也是企业良好形象的体现，为了实现文明施工总体目标制定如下保证措施：13.1 按甲方要求统一布置现场，所有标志、标牌按规定制作和安放。13.2 现场施工人员统一着装，管理人员佩戴岗位胸牌。13.3 生活区卫生整洁，垃圾按甲方要求统一堆放。13.4施工机械、车辆使用完毕后要进行清洗，机械设备存放整齐。13.5 泥浆池设计及开挖应规范，施工过程中泥浆应封闭循环，每部位钻孔桩施工结束后，应及时清除残余泥浆和钻碴，并弃至指定地点。