高压旋喷桩施工组织设计

1 目目 录录 一 编制依据 原则 范围一 编制依据 原则 范围 5 1 11 1 编制依据编制依据 5 1 21 2 编制原则编制原则 5 1 31 3 编制范围编制范围 5 1 41 4 采用的规范 质量评定标准名称采用的规范 质量评定标准名称 5 二 编制说明二 编制说明 7 三 工程概况三 工程概况 7 3 13 1 工程简述工程简述 7 3 23 2 自然条件自然条件 9 3 33 3 工程施工条件工程施工条件 13 3 43 4 施工重点 难点及对策施工重点 难点及对策 14 五 工程的质量安全等目标五 工程的质量安全等目标 15 5 15 1 质量目标质量目标 15 5 25 2 安全目标安全目标 15 5 35 3 工期目标工期目标 16 5 45 4 环境保护 水土保持目标环境保护 水土保持目标 16 5 55 5 文明施工目标文明施工目标 16 六 施工进场与现场施工准备六 施工进场与现场施工准备 16 6 16 1 施工进场施工进场 16 2 6 26 2 现场施工准备现场施工准备 17 七 生产性试验桩 施工方案 施工方法及施工工艺七 生产性试验桩 施工方案 施工方法及施工工艺 18 7 17 1 施工原理施工原理 18 7 17 1 生产性试验桩桩施工生产性试验桩桩施工 20 7 27 2 工程的施工总流程工程的施工总流程 24 7 37 3 施工准备施工准备 24 7 4 主要施工方法主要施工方法 26 7 5 施工及安全注意事项施工及安全注意事项 28 7 6 质量通病的处理质量通病的处理 30 7 7 施工质量检验施工质量检验 31 八 施工进度安排及工期保证措施八 施工进度安排及工期保证措施 33 8 18 1 施工进度安排施工进度安排 33 8 28 2 工期保证措施工期保证措施 33 8 3 施工计划执行施工计划执行 33 8 4 进度报告与评审进度报告与评审 35 8 5 施工进度保证措施施工进度保证措施 36 九 施工总平面布置九 施工总平面布置 41 9 19 1 施工总布置条件及原则施工总布置条件及原则 41 9 1 29 1 2 施工总布置的原则施工总布置的原则 42 9 29 2 消防设施消防设施 43 9 39 3 现场办公设施现场办公设施 43 3 9 9 4 4 现场临时卫生设施现场临时卫生设施 43 9 59 5 弃渣场弃渣场 43 十 现场组织机构及质量保证体系十 现场组织机构及质量保证体系 43 10 110 1 现场组织机构现场组织机构 43 10 210 2 质量保证体系质量保证体系 47 10 310 3 质量管理制度质量管理制度 52 十一 保证质量的技术措施计划和施工过程的质量管理计划十一 保证质量的技术措施计划和施工过程的质量管理计划 55 十二 安全保证措施计划 环境控制措施计划十二 安全保证措施计划 环境控制措施计划 58 十三 冬 雨 夜施工措施计划十三 冬 雨 夜施工措施计划 70 十四 防汛 防台 防潮措施计划十四 防汛 防台 防潮措施计划 75 十五 施工用电安全措施计划十五 施工用电安全措施计划 76 第 4 页 共 80 页 一 编制依据 原则 范围一 编制依据 原则 范围 1 11 1 编制依据编制依据 长洲水利枢纽三线四线船闸上引航道边坡加固等工程投标书 桩基工程规范 技术指南 技术条件及工程质量验收标准 长洲水利枢纽三线四线船闸上引航道边坡加固等工程施工图 现行有关安全 环保等法律 法规 1 21 2 编制原则编制原则 响应和遵守合同文件中的安全 质量 工期 环保 文明施工等的规定及水利 工程施工合同条件 合同协议条款及补充协议内容 突出重点和关键工序 合理安排各工序间的衔接 质量创优 安全无事故 确保质量第一 保证施工人员人身健康安全 坚持专业化作业与综合管理相结合 充分发挥专业人员和专用设备的优势 综 合管理 合理调配 采用先进的施工技术 科学的安排各项施工程序 运用网络施 工管理技术 组织连续 均衡 紧凑有序地施工 加强过程监控 实现快速施工 文明施工 重视环境保护 珍惜土地 合理利用 严格执行 GB T24001 1996 环境管理体系和 GB T28001 2001 职业健康安全管理体系 1 31 3 编制范围编制范围 长洲水利枢纽三线四线船闸上引航道边坡加固等工程 1 41 4 采用的规范 质量评定标准名称采用的规范 质量评定标准名称 1 4 1 主要技术标准 边坡复合地基的抗剪强度指标详见下表 第 5 页 共 80 页 单桩复合抗剪强度 岩土名称 C KPa 素土 99 4519 76 深灰色粉质粘土 1 95 5116 96 粘土 97 7518 34 全风化花岗岩 123 2937 04 上游引航道右侧靠船墩 停泊 A 区 需高压旋喷地基处理的岩土承载力要求 号岩土名称土层编号 承载力标准值 KPa 1 含泥粉细砂 湿 松散 160 2 含泥质砂卵砾石 湿 稍密 260 3 深灰色粉质粘土 硬 可塑状 130 4 含泥粉细砂 湿 中密 170 5 含砾砂质粉质粘土 硬塑 220 6 全风化花岗岩 250 280 上游引航道右侧靠船墩 停泊 B 区 需高压旋喷地基处理的岩土承载力要求 序号岩土名称土层编号 承载力标准值 KPa 1 褐黄色粘土 可 硬塑 1 160 第 6 页 共 80 页 2 深灰色粉质粘土 软 可塑 1 260 3 褐黄 灰色粉质粘土 硬塑 130 4 深灰色粉质粘土 硬 可塑状 170 5 含砾砂质粉质粘土 硬塑 220 6 全风化花岗岩 250 280 设计洪水频率 1 100 1 1000 校核 考虑历史洪水频率影响 通航标准 通航河流按 内河通航标准 GB50139 2004 及有关通航协议办 理 1 4 2 采用的主要技术标准 规范 水利水电高压喷射灌浆施工规范 水利水电工程高压喷射灌浆技术规范 水电水利工程边坡施工技术规范 建筑地基处理技术规范 JGJ79 2002 建筑地基基础工程质量验收规范 GB50202 2002 建筑基坑支护技术规程 JGJ120 99 二 编制说明二 编制说明 本施工组织设计内容包括长洲水利枢纽三线四线船闸上引航道边坡加固 上游 引航道边靠船墩地基处理工程 上游引航道交通桥 1 墩附近边坡加固工程 其中上 引航道边坡加固工程起讫里程航上 1 072 64 航上 1 727 70 三 工程概况三 工程概况 3 13 1 工程简述工程简述 第 7 页 共 80 页 本工程位于广西梧州市境内 长洲水利枢纽是西江下游河段广西境内的最后一 个规划梯级 位于广西梧州市上游 12km 的浔江干流上 枢纽横跨两岛三江 泗化 洲岛 长洲岛 外江 中江 内江 已建主要建筑物有双线船闸 1 船闸 2000 吨 级 2 船闸 1000 吨级 泄水闸 混凝土重力坝 左右岸接头坝 碾压土石坝 河 床式厂房 开关站及鱼道 新建三线四线船闸位于外江 紧靠已建双线船闸的右侧 3000 吨级建设 闸室有效尺度为 340m 34m 5 8m 有效长度 宽度 门槛水深 三线四线船闸位于外江右岸 布置在已建 1 号 2 号船闸的右侧 双线船闸共用 上下游引航道 本工程包括长洲水利枢纽三线四线船闸上引航道边坡加固 上游引航道边靠船 墩地基处理工程 上游引航道交通桥 1 墩附近边坡加固工程 其中上游引航道右侧 岸坡需加固段总长为 693 4 米 旋喷桩桩径 100cm 纵横间距 1 8 米 上游引航道 边靠船墩地基处理工程高压旋喷桩沿采用正方形布置基础置于硬塑状含砾砂质粉质 粘土 23 时 桩纵横间距采用 2 5m 置于其余土层上时 桩纵横间距为 2 0m 且前 排桩的桩距需加密为 1 0m 成桩直径不小于 1 1m 桩底进入全风化岩不少于 1m 成桩长度不小于 4m 上游引航道交通桥 1 墩左侧在 25x10m 的范围内布置 D 80cm 的高压旋喷桩 间距 1 2 米 梅花型布置 桩底进入全风化岩层 主要工程量介绍为 单位工单位工 程名称程名称 项目项目 桩径 单位 桩径 单位 mm 平均桩长 单平均桩长 单 位 位 mm 工程量 单位 工程量 单位 mm 高压旋喷桩 覆盖层 1 01259475 边坡加 固 高压旋喷桩 全风化层 1 014664 第 8 页 共 80 页 高压旋喷桩钻覆盖层 1 06132 生产性试验高压旋喷桩 覆盖层 全风化层 1 013312 高压旋喷桩 覆盖层 1 143535 高压旋喷桩 全风化层 1 111784 高压旋喷桩钻覆盖层 1 11285 靠船墩 地基处 理 生产性试验高压旋喷桩 覆盖层 全风化层 1 1496 高压旋喷桩 覆盖层 0 8394500 交通桥 1 墩附 近边坡 加固 高压旋喷桩 全风化层 0 81115 3 23 2 自然条件自然条件 3 2 1 地形地貌 上游引航道沿线主要为二级阶地 丘陵 和一级阶地 低洼地段 成低缓起伏 的坡状地形 地面高程 21 3 50 92m 3 2 2 工程地质 航道边坡边坡高度 8m 62m 边坡较高 局部分布有淤泥质粉质粘土 粉质 粘土 1 等软弱土层 欠固结的填土 以及高边坡的残积 全风化花岗岩 含泥质砂卵砾石 船闸的上 下闸首地段 第四系人工堆积层及冲积层 燕山早 期花岗岩全风化和强风化岩体 弱风化上部花岗岩 闸室段的弱风化岩面起伏较大 第 9 页 共 80 页 部分低于建基面高程 需作深挖处理 基底及边坡主要由冲积土层组成 围堰基础 下伏的含泥粉细砂 及含泥质砂卵砾石 层 全风化花岗岩 强风化花岗岩 弱风 化花岗岩 3 2 3 地震烈度 工程区无活动性断裂通过 近场区历史地震活动强度较弱 属构造相对稳定地 区 据 1991 年广西区地震办提供的 广西长洲水电枢纽工程坝址区地震基本烈度 复核综合研究报告 场地所在地以外的地震危险区发生地震时 对场地的最大影响 烈度均小于 6 度 只有场地所在地的地震危险区发生地震时 对场地的最大影响烈 度为 6 度 因此确定场地地震基本烈度为 度 据 中国地震动参数区划图 GB18306 2001 场地地震动峰值加速度为 0 05g 相当于地震基本烈度为 度 3 2 4 气象 西江流域地处我国低纬度地带 其气候属亚热带季风区气候 气候特点是年内 四季分明 春季阴雨连绵 雨日较多 夏季高温湿热 暴雨频繁 雨洪特多 秋季 常受台风雨入侵影响 冬季气温不低 严寒天气很少 由于流域面积大 上 下游 及干支流的地形 地貌变化复杂 因而流域内气候的地区差别及沿程变化极为明显 流域降雨量年内分配极不均匀 汛期 5 月 10 月降雨量约占年降雨量的 70 80 年降雨日数一般为 160 180 天左右 造成流域较大洪水的暴雨 多出现在 6 月 8 月 气象要素特征值主要以工程附近的梧州水文站及梧州气象站气象特征值为代表 经统计 多年平均降雨量 1376 2mm 多年最大降雨量 1890 4mm 多年最小降雨 量 880 9mm 历年平均蒸发量 1331 1mm 历年最大蒸发量为 1673 1mm 1955 年 历年最小蒸发量为 1139 1mm 1981 年 历年各月降雨量 蒸发 气温 湿 第 10 页 共 80 页 度 风向及风速 水温等特征值成果 见表 6 1 6 7 表 6 1 梧州水文站多年逐月降雨量表 项 目1 月2 月3 月4 月5 月6 月7 月8 月9 月10 月 11 月 12 月全年 多年平均 mm 39 557 289 7 176 6 230 9 214 4 171 9 180 1 95 351 834 933 9 1376 2 占全年 2 874 166 5212 816 815 612 513 16 923 762 542 46100 最大 mm 235 8 289 9 316 0 504 7 486 4 697 9 420 5 449 1 310 1 304 6 151 4 158 2 1890 4 出现年份 1992198319401965195919661941196418981995191419531961 最小 mm 0 00 05 121 131 849 929 217 05 10 00 00 0880 9 出现年份 1902190218981955196619721925190620001898189818981936 表 6 2 梧州气象站多年逐月平均蒸发量表 月份123456789101112全年 蒸发量 mm 67 355 473 791 3130 1 141 3 117 4 167 9 156 3 144 7 104 6 81 1 1331 1 表 6 3 梧州气象站多年气温特征值表 历年最高 月平均气温 历年最低 月平均气温 历年极端 最高气温 历年极端 最低气温 多年平均 最高气温 多年平均 最低气温 气温 出现 年月 气温 出现 年月 气温 出现 年月 气温 出现 年月 26 317 536 01990 8 4 2 4 3 苍梧县 1984 1 39 7 39 9 苍梧县 1989 7 3 01957 2 表 6 4 梧州气象站多年逐月平均气温表 单位 第 11 页 共 80 页 1 月2 月3 月4 月5 月6 月7 月8 月9 月10 月11 月12 月全年 12 013 016 621 225 027 028 227 826 623 118 313 921 1 表 6 5 梧州气象站多年逐月平均相对湿度表 月 份123456789101112全年 多年平均相对湿度表 74808284838380827873727179 表 6 6 梧州气象站多年风向 风速特征值表 项 目 1 月2 月3 月4 月5 月6 月7 月8 月9 月10 月 11 月 12 月全年 多年 平均 风速 m s 1 61 61 61 61 41 41 51 31 41 51 61 51 5 最大 风速 m s 127 81013 9131513 414 512 310147 715 相应 风向 N NW NENWNWSWSSESNNWNNWNNWNWNNWSSE 极大 风速 m s 26 218 220 624 729 327 324 927 329 219 124 614 829 3 相应 风向 NWNWNSESWWNWSWENNWNNESW 表 6 7 梧州水文站多年逐月水温统计表 项 目1 月2 月3 月4 月5 月6 月7 月8 月9 月10 月 11 月 12 月全年 平均水温 13 8 13 816 320 024 326 828 329 128 425 320 916 422 0 第 12 页 共 80 页 最高温 18 6 18 720 925 029 630 230 431 231 329 225 622 531 3 最低水温 9 06 49 113 018 021 223 224 523 320 014 58 56 4 3 2 6 水文地质特征 流域径流主要由降雨形成 汛期为 5 月 10 月 非汛期为 11 月 次年 4 月 根据长洲水利枢纽坝址 1946 年 2004 年径流系列统计 其最枯年份年平均流量为 2960m3 s 1963 年 历年最小月平均流量为 815m3 s 1946 年 3 月 最小日流 量为 582 m3 s 1946 年 3 月 21 日 汛期水量占年总量的 80 5 其中 6 月 8 月最大 占 52 6 非汛期 11 月 次年 4 月仅占年总水量的 19 5 其中 1 月 3 月为最枯 只占 7 2 西江洪水主要特点是峰高量大 历时长 洪水过程 多呈复峰型 一般较大的洪水过程都在 30 40 天左右 其中 7 天洪量占整个洪水 过程总量的 30 50 15 天洪量占 60 以上 干流河段的洪水期为 5 月 10 月间 大洪水多出现在 6 月 8 月 一般每年 9 月进入后汛期 到 10 月下旬汛期基本结束 3 33 3 工程施工条件工程施工条件 3 3 1 交通运输 公路运输 主要干线公路有南宁 梧州二级公路 南宁 梧州高速公路 柳州 荔浦 梧州国道 321 323 柳州 梧州高速公路 桂林 梧州高速公路 在 建的梧州 云浮高速公路 预计 2010 年下半年通车等 水运 长洲船闸以上河流众多 主要通航河流有浔江 郁江 黔江 红水河 柳江等 船闸以下为西江及支流桂江 贺江等 水路上通贵港 南宁和柳州 下达 第 13 页 共 80 页 肇庆和广州 已建成的长洲水利枢纽 1 号 2 号船闸设计年过闸货运量为 3150 万吨 三四线船闸工程建设所需设备及重大件可通过水路或陆路运至枢纽附近 周边主要 港口有贵港老港 贵港新港 梧州港 柳州港和广州港 铁路 主要铁路线有永州 梧州 湛江 南宁 玉林 梧州 柳州 玉林 梧 州 周边的铁路枢纽站有南宁 贵港 玉林 柳州 黎塘 湛江和广州等 铁路运 输物质可以通过上述站点直达梧州或转公路运输或水路运输至工程所在地 3 3 4 水资源 工程所在地区西江流域 此流域水资源丰富 水量随季节而变化 天然水质大 多较好 适宜作多种用途的水源 各项指标尚符合施工用水标准 3 3 5 电力供应 发包人向本合同工程承包人供电 承包人在指定 10kV 终端杆 招标文件标明工 作范围 2km 内 经报装批准后接线 承包人的供电系统布置需经监理人审核后报发 包人批准 10kv 终端杆至本合同施工区和生活区的供电线路和变压器等配电设施由 承包人负责修建和维护 计划架设 10kv 高压线路至义务劳动施工区附近 然后设变 压器降压供施工动力使用 用电负荷高峰期达 2600kw 需设 2 座 S9 800KVA 10 0 4KV 1 座 S9 1000KVA 10 0 4KV 的变压器满足施工用电 3 43 4 施工重点 难点及对策施工重点 难点及对策 3 4 1 工程量大 工期紧张 本合同工程的钻孔总量 81803m 旋喷桩总量 74073m 桩检测 1171m 工程总 工期 17 个月 2011 年 11 月 2013 年 3 月 旋喷桩工程量主要集中在上游引航 道边坡加固工程 旋喷桩工程量共 64139m 工程量大工期紧张 能否按期完成本 标工程上游引航道边坡加固旋喷桩施工是关键 第 14 页 共 80 页 对策 1 组织保证 我单位对长洲水利枢纽三线四线船闸上引航道边坡加固等工程 非常重视 对施工方案 施工组织进行了周密的研究 并进行了多次专题研讨会 为确保工期 组建我局在类似工程基础处理等方面具有丰富施工经验的管理人员 施工队伍的项目经理部 加强组织管理 协调 2 加大资源投入及资源保证 根据总进度安排及本标所需资源配置 施工高 峰期需 XY 150 钻机 15 台 高压旋喷机 7 台 灌浆泵 7 台 灌浆自动记录仪 7 台 套 并按所需设备量的约 120 进行配置 在资源保障方面 除我单位目前在区内 有部分闲置的基础处理设备及人员外 其余所需设备将从我单位基础专业公司调配 另还将新购部分主要设备 我单位保证 本工程所需资源 根据工程的进度需要 提前到达现场 3 资金保证 我单位是守信用单位 财务状况良好 是工程施工资金良好运 作的有力保证 3 4 1 地质条件复杂 旋喷灌浆质量要求高 旋喷压力大 根据地质资料和水文资料 旋喷桩穿过素填土 粉土粘土层 砂卵砾石层 强 全 风化花岗岩层 高压旋喷灌浆质量要求高 对策 1 认真做好高压旋喷灌浆试验 通过试验验证初步拟定的施工方法 各项施工参数 选择和确定灌浆材料及浆液配比 提出合理的技术参数 2 喷浆过程采用高压灌浆泵与高压水泵 管路采用双层钢丝编制的高压灌浆 胶管和钢管 采用耐高压的流量计 耐高压的压力计及高压阀门 在机具上充分保 证高压要求 五 工程的质量安全等目标五 工程的质量安全等目标 第 15 页 共 80 页 5 15 1 质量目标质量目标 坚持 百年大计 质量第一 的方针 认真贯彻执行国家和水利部有关质量管理 法规 以世界先进技术和管理经验为支撑 对建设工程质量实施全过程监控 确保 主体工程质量 零缺陷 竣工工程一次验收合格率 100 5 25 2 安全目标安全目标 无人身重伤事故及其以上事故 无汽车行车责任重大事故 无等级火警事故和 爆炸事故 无压力容器爆炸事故 5 35 3 工期目标工期目标 满足本工程招标文件的工期要求 计划 2011 年 11 月开工 2013 年 3 月竣工 总工期 17 个月 具体施工工期安排见本施工组织设计第七篇 施工进度安排及确 保工期的保证 5 45 4 环境保护 水土保持目标环境保护 水土保持目标 严格按照国家 环境保护法 和 水土保持法 和地方政府有关规定落实环保 三同时 采取各种工程防护措施 减少工程建设对沿线生态环境的破坏和污染 确保沿线景观不受破坏 江河水质不受污染 植被得到有效保护 5 55 5 文明施工目标文明施工目标 在施工生产和生活活动中 加强对施工人员的文明行为教育 做到管理程序化 作业标准化 成立以指挥长为首的文明施工组织机构 健全各项文明施工管理制度 结合本工程实际情况 在各级负责人中明确分工 落实文明施工现场责任区 制定 相关规章制度 确保文明施工现场管理有章可循 科学 合理的组织生产 保证现 场施工紧张有序均衡地进行 加强各施工队伍之间的紧密配合 减少不协调和矛盾 的产生 加强现场施工管理 减少对周围环境的影响 第 16 页 共 80 页 六 六 施工进场与现场施工准备施工进场与现场施工准备 6 16 1 施工进场施工进场 1 施工人员与设备的组织 如果我单位中标本合同 迅速组建工程项目经理部 组织精干的工程管理和施 工技术队伍 并抽调熟练技术工人 投入先进 实用的施工机械设备进入施工现场 在签定中标合同书后 由工程项目经理部管理层的相关职能部门立即组织安排 第一批工程管理和施工人员迅速进场 第一批人员和设备在接到中标通知书后的 5 天内抵达现场 部分人员 设备将根据本工程施工进度安排和实际情况 分批次进 入工程现场 2 设备进场 本标的边坡加固基础处理设备进场采用公路运输方案 拟投入本工程的主要施 工机械设备主要来自我单位基地闲置设备和其他完工工程项目 并根据工程建设需 要新购或租赁部分设备 本标工程计划开工日期为 2011 年 11 月 10 日 前期主要进行临建布设及高压 旋喷试验 我单位承诺 先期旋喷试验的机械设备进场时间在 2011 年 11 月 10 日 前到达现场 在 2011 年 12 月施工时足量投入使用 6 26 2 现场施工准备现场施工准备 1 场地平整及临时施工道路修建 进场以后 应根据自己的施工措施计划 向监理人提出施工用地要求 由监理 人和业主商其他标承包人按时间 按地点提供给本合同承包人 立即组织人员进行 场内临时设施布置部位的三通一平施工及平整场地 根据场内道路布置规划进行临 第 17 页 共 80 页 时便道修筑 场平及施工便道修筑同时修建临设区的排水系统 2 临时生产 办公设施规划与施工 按通过监理工程师审批的临时工程总体布置 组织临时设施 施工水 电系统 等建 构筑物的规划 修建 按照经业主审批同意的各辅助设施布置和结构设计进行临时建筑的修建 按环 保规划设置现场生产污水收集与处理设施 埋设排污涵管等 按施工设计进行施工供水系统 供电系统的修建和设备安装 铺设施工供水管 道并架设供电至先开工的工作面 完善现场通信系统 3 内业准备 组织工程技术人员详细踏勘现场 收集地形 水文气象 工程地质和水文地质 等工程资料 组织管理人员和工程技术人员进行本标工程实施阶段施工组织设计 其内容包括 施工总进度计划和单位工程施工进度计划 施工总体规划和布置 临 时工程施工设计 单位工程施工方法和措施 施工安全保证措施 施工质量保证措 施 施工区环境保护措施及文明施工等方面 组织工程技术人员对重大技术问题和技术方案在广泛咨询并听取技术专家的建 议的基础上并进行专题论证 对分部 分项工程施工方案进行广泛论证 确定 优 质 高效 的最佳施工方案 并在规定的日期前报送监理工程师审批 在单项工程 施工前 会同设计 监理进行技术 质量 安全交底 充分理解设计文件 并据此 指导现场施工 组织专职质安人员编制本工程质量管理制度 施工安全管理办法和 安全防护 手册 并有计划 有步骤地对所有施工人员进行安全施工技能考核 4 材料 设备及零配件采购 运输与储存 第 18 页 共 80 页 前期进场后主要对旋喷桩生产性试验及水 电 浆管线等所需材料和设备及零 配件进行采购 采购按材料采购计划执行 6 36 3 施工机械设备配置施工机械设备配置 6 3 1 施工机械配置原则 1 根据本标工作面多 工期紧 施工强度高等特点 按照各单项工程的工作 面分布情况 施工强度及施工方法等进行施工机械的配套选择 2 施工机械能力储备系数按 1 2 考虑 使其既能充分发挥生产效率 又能满 足工程质量与施工强度的要求 尤其是本工程施工重点部位 施工设备配置即要能 够满足该部位的施工强度要求 还要求有较高的生产能力保证系数 3 选用的施工机械具备机动灵活 高效低耗 环保及运行安全可靠等性能要 求 其性能及工作参数满足工程设计 工地条件 施工方案 工艺流程等要求 4 选用的施工机械类型不宜太多 以利维修 保养 管理 提高生产效率 5 根据施工高峰期月强度指标结合分项工程的施工工效 高峰强度指标配置 施工机械设备 根据施工高峰强度指标与分项工程施工工效关系配置机械设备投入 6 3 2 主要施工机械设备配置 为保证工程施工强度和施工进度 按照高峰强度指标进行机械设备配置 按旋 喷桩最大月强度 6400m 按一套钻孔喷浆设备功效 1700m 套 月计算 同时工作点 比较多 战线长以及备用等因素 需配 7 套的钻灌和喷车设备 XY 50 钻机 15 台 高喷台车 7 台 高压灌浆泵 6 台 高压水泵 2 台 21m3 空压机 7 台 以及制浆送 浆等配套设备 本工程的主要施工机械设备的配置计划详见后附表一 七 生产性试验桩 施工方案 施工方法及施工工艺七 生产性试验桩 施工方案 施工方法及施工工艺 第 19 页 共 80 页 根据招标文件建议及我公司历年来施工高压旋喷桩的施工方法 经验 拟对本 工程靠船墩区域采用三重管灌浆工艺 边坡加固区域采用两重管灌浆工艺 根据生产 性试验调整施工工艺 7 17 1 施工原理施工原理 双重管法是用二重注浆管同时将高压水泥浆和空气两种介质喷射流横向喷射出 冲击破坏土体 在高压浆液和它外圈环绕气流的共同作用下 破坏土体的能量显著 增大 最后在土中形成较大的固结体 以达到加固地基或止水防渗的目的 三重管法 是一种浆液 水 气喷射法 使用分别输送水 气 浆液三种介质 的三重注浆管 在以高压泵等高压发生装置产生高压水流的周围环绕一股圆筒状气 流 进行高压水流喷射流和气流同轴喷射冲切土体 形成较大的空隙 再由泥浆泵 将水泥浆以较低压力注入到被切割 破碎的地基中 喷嘴作旋转和提升运动 使水 泥浆与土混合 在土中凝固 形成较大的固结体 浆桶 水箱 搅拌 机 水泥 仓 旋喷固结体 注浆管钻机 喷头 图 2 双重管旋喷注浆示意图 空压机 高压泥浆 泵 浆桶 水箱 搅拌 机 水泥 仓 旋喷固结体 注浆管钻机 喷头 图 3 三重管旋喷注浆示意图 空压机 高压泥 浆泵 高压清 水泵 第 20 页 共 80 页 7 17 1 生产性试验桩桩施工生产性试验桩桩施工 7 1 1 生产性试验目的 为获取旋喷桩施工的各项参数指导施工 边坡加固和靠墩地基处理施工需进行 生产性试验 根据本项目施工图阶段地质报告相关内容进行分析 结合实际情况分 别在边坡加固范围及靠船墩地基处理范围选取具有代表性地层分布的地点 并经业 主设计以及监理同意 进行生产性试验 7 1 2 试验的工程量 主要工程量表 序号工程项目单位数量备注 一边坡加固 1旋喷桩试验根24 平均桩长 13m 桩径 1m 二靠船墩基础处理 1旋喷桩试验根24 平均桩长 13m 桩径 1m 7 1 3 试验依据 高压喷射注浆施工操作技术规范 HG T20691 2006 第 21 页 共 80 页 水工建筑物水泥灌浆施工技术规范 DL T5148 2001 3 招标文件以及设计资料相关要求等 7 1 4 施工总体布置 风 水 电布置 1 供风 施工用风采用移动式空压机供风 空压机布置于试验区附近空旷处 就近布设 减少风压损失 供风管使用镀锌钢管 用 80mm 镀锌钢管作为主管 50mm 高 压管供风支管将风引至钻孔工作面 2 供水 施工用水直接从江内抽取 再用 50mm 供水管将水引至灌浆站以及灌浆工作 面 以便旋喷施工用水 3 供电 施工用电接取本合同工程供电系统变压器的电源使用 电源直接从自设的供电 系统的变压器接取 7 1 5 施工进度 本工程原计划于 2011 年 11 月 10 日进场 进行前期供电 供水临建等施工准 备工作 并于 2011 年 12 月初先进行高压旋喷灌浆生产性试验 具体进度计划见后 附表四 施工进度横道图 7 1 6 施工设备配置 主要设备为 XY 150 型钻机 2 台 高喷设备为 2 套 灌浆设备 2 套 21m3 空 压机 2 台 7 1 7 施工过程 第 22 页 共 80 页 7 1 7 1 高压旋喷桩试验 根据招标文件以及设计图纸要求的桩根数和孔径 孔距以及灌浆工艺 在对应 施工范围内选取地质情况相近的区域经监理批准后进行旋喷桩生产性试验 以确定 本工程高压旋喷桩在该地段的最佳施工技术参数 确保施工质量 高喷灌浆试验结 束后 14 天 进行钻孔取芯等检测施工 达到龄期后进行相应的各种荷载检测 7 1 7 2 高喷灌浆试验水泥采用 P O 42 5 普通硅酸盐水泥 靠船墩区域采用三 重管灌浆工艺 边坡加固区域采用两重管灌浆工艺 灌浆主要技术参数见表 高压旋喷灌浆主要技术参数表 喷灌形式 旋喷 三管法 旋喷 两管 法 备注 摆角 度 360360 旋转速度 度 S 10 3010 30 提升速度 cm min 66 风量 m3 min 11 风压 MPa 0 6 0 80 6 0 8 浆压 MPa 0 8 1 0 40 浆量 L min 8080 水压 MPa 40 无 水量 L min 75 无 第 23 页 共 80 页 7 1 8 施工工艺流程如下 7 1 9 主要施工施工方法 7 1 9 1 孔位放样 由专业测量技术人员用全站仪放出主要控制点孔位以及开孔高程 再结合人工 用皮尺或钢卷尺放出其余孔位 7 1 9 2 钻孔 钻机选用钻进速度快的 成孔率高的 MD 50 风动冲击钻机钻孔 用 127mm 钢套管跟进 钻机固定 安装平稳牢固 准确对准孔位 孔位偏差不超过 5cm 钻 孔孔径 127mm 使用偏心冲击器钻孔 钻进过程中要注意控制孔斜偏差 钻孔如 遇到孤石及地层变化等特殊情况作好详细记录 孔深进入全风化岩不少于 1 0m 终 孔后取出钻具钻杆 孔内下内径为 90mm 的薄壁 PVC 护壁 固定好 PVC 管后 再用拔管机拔出钢套管 7 1 9 3 高喷灌浆 开喷后 当风 水 浆 或两管时风 浆 的压力达到设计值 回浆比重大于 1 37 时 方可提升喷射 喷灌过程中严格监测施工工艺技术参数 喷灌过程中遇到 拆卸喷杆 中途不超过 20min 续喷时搭接长度不小于 10cm 若超过 20min 续灌时必 须将喷杆插入已成墙体内 30cm 保证结合 喷灌过程中 若出现压力升高或降低 排量增大或减少 以及孔口返浆量过大或无返浆 应立即寻找原因 及时采取相应 措施 使其恢复正常 对异常状况造成的不合格要及时补救 喷杆提升至孔口以下 50cm 时 停止提升 停送风 水 用 0 5 1 的浓浆回灌 3min 高压旋喷灌浆水灰 比采用 1 5 1 1 1 对应水泥浆比重为 1 37 1 5 7 1 10 质量检测 试验检测内容包括桩体容重 桩径 原位标灌试验 28 天和 60 天桩体抗剪强 第 24 页 共 80 页 度 抗压强度等 7 1 11 试验成果资料 生产性试验完成工后 提供下列原始资料和成果资料 1 施工原始记录资料 2 检测报告 3 试验报告 7 27 2 工程的施工总流程工程的施工总流程 测量定位 钻机就位 钻进造孔 高喷台车就位 下管喷射 浆液喷射 旋摆提升 成桩 移机至下一孔位 废浆沉淀 硬化 外运 终孔检查 泥浆配制 过滤筛 不合格 合格 废浆排放 沉淀池 水泥浆配制 废水排放 沉渣外运 第 25 页 共 80 页 7 37 3 施工准备施工准备 7 3 2 施工工艺流程 1 振动沉桩机就位 放桩靴 立套管 2 套管沉入设计深度 3 拔起一段套管 卸上段套管 使下段露出地面 4 套管中插入二重管 边旋 边喷 边提升 5 自动提升旋喷管 6 拔出旋喷管与套管 下部形成圆柱喷射桩加固体 7 3 3 施工前准备工作 7 3 3 1 施工用水 施工用水为符合饮用要求的水 施工前对水质进行了检测 符合使用要求 可 以使用 7 3 3 2 施工用电 临建及施工用电由业主引入网电后接入 且施工现场配备 200kw 发电机备用 7 3 3 3 原材料的检测及进场储存 施工所用水泥标号为 p o42 5 普通硅酸盐水泥 水泥进场后以 200t 为一组必须 进行检测 合格后方可用于工程施工 水泥进场后储存在高出地面 50cm 的平台上 上面覆盖一层塑料布对其进行严密遮盖 防止淋雨或受潮 水泥浆液的水灰比 一般 0 8 1 5 拟取 1 1 浆液宜在旋喷前 1 h 以内配制 使用时滤去硬块 砂石等 以免堵塞管路和喷嘴 7 3 3 4 机械设备 第 26 页 共 80 页 根据设计图纸说明 本工程旋喷桩桩径为 0 8m 1 0 和 1 1m 其施工机具选择 拟选用 建筑地基处理技术规范 JGJ 79 2002 J 220 2002 条文说明第 12 2 1 条表 15 双管法旋喷桩施工机具 高压喷射注浆法主要机具设备包括 高压泵 钻机 浆液搅拌器等 辅助设备 包括操纵控制系统 高压管路系统 材料储存系统以及各种管材 阀门 接头安全 设施等 7 3 4 成孔和注浆的顺序 二重 三重管法施工时先用注浆管射水成孔至设计深度后 再一边提升一边进 行喷射注浆 7 4 主要施工方法主要施工方法 7 4 1 场地平整 先进行场地平整 清除桩位处地上 地下的一切障碍物 并做 好排浆沟 7 4 2 测量定位 根据桩位平面图进行内业计算并进行复核 TCI700 全站仪和 50m 钢尺进行施 工现场放桩 定位桩采用 10 10 50 cm 木桩顶设 2 5cm 钢钉进行控制 在桩位处 撒白灰做出醒目标志 避免施工过程中意外将定位桩挤偏 施工时在定位桩 2 3m 外引出四个 十 字引桩 引桩位置尽量在不易碰撞处 在钻机就位前 我公司技术 人员先根据引桩复核桩位 无误后 钻机就位开始钻孔 若定位桩跟引桩存在较大 误差时 经我公司测量人员测量复核后 钻机就位开始钻孔 7 3 3 机具就位 人力缓慢移动桩机至施工部位 由专人指挥 用水平尺和定位 测锤校准桩机 使桩机水平 导向架和钻杆应与地面垂直 倾斜率小于 1 5 对不 符和垂直度要求的钻杆进行调整 直到钻杆的垂直度达到要求 为了保证桩位准确 第 27 页 共 80 页 在施工过程中使用定位卡 桩位对中误差不大于 5cm 7 3 4 启动钻机边旋转边钻进 至设计标高后停止钻进 采双管旋喷法施工 该方法插管与钻孔两道工序合二为一 即钻孔完成时插管 作业同时完成 在插管过程中 为防止泥砂堵塞喷嘴 高压水喷嘴边射水 边插管 至设计标高后停止钻进 当插管困难时 应先采用引孔机械先引孔 插管喷浆的办 法进行施工 7 3 5 浆液配置 高压旋喷桩的浆液 采用普通硅酸盐水泥 p s42 5 水泥浆液 配制严格按要求控制水灰比 搅拌灰浆时 先加水 然后加水泥 每次灰浆搅拌时 间不得少于 2 分钟 水泥浆应在使用前一小时制备 浆液在灰浆拌和机中要不断搅 拌 直到喷浆前 喷浆时 水泥浆从灰浆拌和机倒入集料斗时 过滤筛 把水泥硬 块剔出 水泥浆通过胶管送到旋转振动钻机的喷管内 最后射出 制浆应在水泥初 凝前全部用完 7 3 6 喷射注浆 施工前预先准备排浆沟及泥浆池 施工工程中应将废弃的冒浆液导入或排入泥 浆 池 沉淀凝结后集中运至场外存放或弃置 在插入旋喷管前先检查高压设备和管路系统 设备的压力和排量必须满足经试 验桩得出的最佳施工参数要求 各部位密封圈必须良好 各通道和喷嘴内不得有杂 物 并做高压水射水试验 合格后方可喷射浆液 旋喷作业系统的各项工艺参数都必须按照试验桩取得的数据加以控制 做好关 于旋喷时间 用浆量 冒浆情况 压力变化等的记录 喷浆时 先应达到预定的喷射压力 喷浆旋转 30 秒 水泥浆与桩端土充分搅 第 28 页 共 80 页 拌后 再边喷浆边反向匀速旋转提升注浆管 直至距桩顶 1 米时 放慢搅拌速度和 提升速度 保证桩顶密实均匀 高压喷射注浆过程中出现骤然下降 上升或大量冒 浆等异常情况时 应停止提升和旋喷 以防桩体中断 同时立即检查排除故障 重 新开始喷射注浆的孔段与前段搭接不小于 1m 防止固结体脱节 喷射作业结束后 用冒出浆液回灌到孔内 直至不下沉为止 7 3 7 废弃浆液处理 喷射注浆施工中 将产生不少废弃浆液 为确保场地整洁和顺利施工 在施工 前拟在场地内设置泥浆池 泥浆在施工中抽排汇入泥浆池中 待泥浆固结后再外运 处理 7 3 8 冲洗 喷射施工完成后 应把注浆管等机具设备采用清水冲洗干净 防止凝固堵塞 管内 机内不得残存水泥浆 通常把浆液换成清水在地面上喷射 以便把泥浆泵 注浆管和软管内的浆液全部排除 7 3 9 重复以上操作 进行下一根桩的施工 大面积的高压旋喷桩施工各施工参数参照试验桩施工总结参数进行实施 7 5 施工及安全注意事项施工及安全注意事项 7 5 1 施工注意事项 1 施工前 要求检查旋喷管的高压水与气喷射情况 各部位密封圈是否封闭 合格后方可喷射浆液 气 2 喷浆时 先应达到预定的喷射压力 喷浆量后再逐渐提升注浆管 中间发 生故障时 应停止提升和旋喷 以防桩体中断 同时立即进行检查排除故障 3 为使浆液因延时而不致沉淀和离析 及早提高复合固结体的强度 应掺入 3 的陶土和适量的早强剂 第 29 页 共 80 页 4 旋喷过程中 冒浆量小于注浆量的 20 为正常现象 若超过 20 或完全 不冒浆时 应查明原因 调整旋喷参数或改变喷嘴直径 5 制作浆液时 水灰比要按设计进行 严格控制 不得随意改变 在旋喷过 程中 应防止泥浆沉淀 浓度降低 不得使用受潮或过期水泥 浆液搅拌完毕后送 至吸浆桶时 应有滤网进行过滤 过滤筛孔以小于喷嘴直径 1 2 为宜 6 注浆管分段提升的搭接长度不得小于 200mm 7 高压喷射注浆完毕后 应迅速拔出喷射管 8 施工中做好泥浆处理 及时将泥浆运出 9 相邻两桩施工时间间隔不小于 48h 间距不小于 4 6m 10 按规定作好质量检验 可采取钻孔取芯 标准贯入 静载试验等方法进 行 检查点的数量按有关规范办理 质量检验应在注浆结束 28 天后进行 对检验不合格 的应复喷 11 旋喷过程中 应按下表表的要求作好施工记录 旋喷注浆记录表 工程名称钻孔机具 高压泵型号空压机型号水泵型号 注浆管直径喷嘴孔径喷嘴个数 设计提升速度设计旋转速度设计注浆量 浆液配比水泥标号 旋喷时间 时分 注浆孔 编号 旋喷 深度 m 实际有 效长度 m 开始结束 旋转 速度 r s 提升 速度 m s 旋喷 压 力 MPa 注浆量 m3 冒浆量 及残液 状态 供水 压力 MPa 供风 压力 MPa 旋喷 日期 现场负责人 记录人 第 30 页 共 80 页 12 现场排除废浆方案 现场废浆的排除采用在旋喷桩区域周边开挖排浆沟 将废浆排到排浆沟内 定期用挖掘机清理 用自卸车运到指定位置 排浆沟的位置 选在不影响现场施工的位置 使用完成或影响现场施工时立即回填 7 5 2 安全注意事项 1 高压泥浆泵 空压机 高压清水泵必须指定专人操作 压力表应定期检修 检定 以保证正常工作 2 钻机作操作人员应具有熟练操技能 3 施工前应检查高压设备和管路系统 其压力和流量 风量 需满足设计要 求 应检查管道的耐久性以及管道连接是否可靠 泵体 注浆管及喷嘴内不得有任 何杂物 各类密封圈必须良好 无渗漏现象 否则接头断开 软管破裂 将会导致 浆液 高压水流飞散 软管甩出等安全事故 安全阀中的安全销要进行试压检验 试压检验到当地压力容器检验所检验 必须确保在达到规定压力时能断销卸压 绝不能轻易安装未经试压检验的自制安全销 4 喷射浆自喷嘴喷出时 具有很高的能量 因此人体与喷嘴之间的距离不应 小于 60cm 5 喷射注浆的浆液目前一般以水泥浆为主 但有时也加入其他化学填加剂 一般说浆液硬化后对人畜均无害 但硬化前的液体进到眼睛里时 必须立即进行充 分清洗 并及时到医院治疗 6 吊 放喷射管路时 严禁管下站人 不得将电缆浸泡在水和泥浆中 防止 漏电伤人 7 6 质量通病的处理质量通病的处理 7 6 1 不冒浆或冒浆量少 第 31 页 共 80 页 通常原因是加固土层粒径过大 孔隙较多 可采取以下措施 1 加大浆液浓度 可以从 1 1 加大到 1 3 左右继续喷射 2 灌注粘土浆或加细砂 中砂 待孔隙填满后再继续正常喷射 3 在浆液中掺加骨料 4 加泥球封闭后继续正常喷射 5 灌注水泥砂浆后 再将孔内水泥浆置换成粘土浆 待孔隙填满后继续正常 喷射 7 6 2 冒浆量过大 通常是有效喷射范围与喷浆量不适应有关 可采取以下措施 1 提高喷射压力 2 适当缩小喷嘴直径 3 适当加快提升速度 由于冒浆量中含有地层颗粒和浆液的混合体 目前对 冒浆中的水泥的分离回收尚无适宜方法 在施工中多采用过滤 沉淀 回收调整浓 度后再利用 7 6 3 凹穴处理 1 在喷射灌浆完毕时 即连续或间断地向喷射孔内静压灌注浆液 直至孔内 混合液凝固不在下沉 2 在喷射灌浆完成后 向凝固体与其上部结构之间的空隙进行第二次静压灌 浆 浆液的配比应为不收缩且具有膨胀性的材料 如采用水泥 水 铝粉的配比为 9 8 6 9 0 3 的浆液 以前施工经验 7 7 施工质量检验施工质量检验 试验检测内容包括桩体容重 成桩桩径 原位标贯试验 28 天和 60 天桩体抗 第 32 页 共 80 页 剪强度 抗压强度等 7 7 1 旋喷桩施工质量要求 旋喷桩施工质量要求应满足下表要求 旋喷桩施工质量标准表 序 号 项目允许偏差检查数量检查方法及说明 1 固结体位置 纵横 方向 50mm 用经纬仪检查 或钢尺丈 量 2固结体垂直度1 5 用经纬仪检查喷浆管 3固结体有效直径 50mm开挖 0 5 1m 深后尺量 4 桩体无侧限抗压强 度 不小于设计 规定 抽检 2 但不少于 2 根 钻芯取样 做无侧限抗压 强度试验 5复合地基承载力 不小于设计 规定 抽检 2 但不少于 1 处 平板荷载试验 6渗透系数 不小于设计 规定 按设计要求 数量 加固体内或围井钻孔注 压 水试验 注 钻芯取样做桩体无侧限抗压强度试验 复合地基平板荷载试验和渗透系数试验应在成桩 28 天后进行 若设计有其他要求 按设计要求的时间进行检查 旋喷桩的施工技术要求见