达成铁路嘉陵江特大桥桩基
旋挖钻机
施
工
组
织
设
计
中铁二局
二00五年十一月二十三日
目录
1工程概况……………………………………………………………2
1.1工程地质、水文地质概况………………………………………2
1.2施工条件………………………………………………………..3
2施工部署…………………………………………………………..3
2.1施工安排………………………………………………………..3
2.2设计要求及主要工程量………………………………………..4
2.3施工组织设计编制依据………………………………………..4
3工程组织实施……………………………………………………..4
3.1施工管理组织机构……………………………………………..5
3.2施工设备人员配置……………………………………………..5
4施工方案及方法…………………………………………………..7
4.1施工方案…………………………………………………………7
4.2施工方法…………………………………………………………8
5其他准备…………………………………………………………..9
6施工质量控制……………………………………………………..9
6.1质量目标…………………………………………………………9
7施工进度计划……………………………………………………..10
7.1工期………………………………………………………………10
7.2单桩施工计划…………………………………………………..10
7.3保证工期的措施………………………………………………..11
8安全文明施工措施………………………………………………..11
8.1安全保证措施……………………………………………………..11
8.2文明施工措施…………………………………………………….12
8.3其他注意事项……………………………………………………..13
9竣工验收…………………………………………………………….14
达成铁路嘉陵江特大桥桩基
施工组织设计
1工程概况
拟建的达成铁路嘉陵江特大桥，是为加快西部开发、西南交通大动脉提速的铁路改扩建项目。该桥坐落于四川省南充市，大桥全长约600m，上跨嘉陵江。
分项桩基工程设计桩长18m～25m不等（依据设计桩长控制）,桩径分别为Ф1500mm、Ф1250mm二种，桩端进入弱风化岩5m～8m。按其设计，采用一柱双承台，柱跨约50m，承台下桩的数量不等：直径Ф1250mm副桥端，一般承台下4根桩；直径Ф1500mm主桥端，一般承台下10根桩。直径Ф1250mm桩计123根，直径Ф1500mm桩计52根，合计总桩数175根。还有90余条桩，因征地拆迁尚在进行，未加考虑。
1.1工程地质、水文地质概况
1、工程地质
根据工地踏勘和承包组织提供的邻近勘察资料,具有代表性的地质剖面大致为：岸边段①上覆2m左右的粉细砂，混约20%土，遇水易坦塌；②中间为卵石混土层，卵石一般粒径80mm～130mm，最大块径达约200mm，混约20%～30%的砂砾土，结构松散、自稳性差，第四系冲洪积卵石层中局部还夹有淤泥质土；③下伏软硬相间的朱罗系互层红色砂岩、泥岩，强风化带极限抗压强度多在3MPa以下，弱风化带极限抗压强度一般在5MPa～8MPa间，最硬的层极限抗压强度达到了12MPa～17MPa，个别甚至出现20MPa以上。河床段未见粉细砂层，河床中直接裸露为卵石土层，下伏基岩类同岸边段。岩层分布稳定、厚度大，呈水平状产出，随着风化深度的不同，弱风化基岩面顶板略有起伏。
2、水文地质
搜集到的水文地质情况，岸边段地下水埋深约2m～3m，河床段地表水即为嘉陵江水，水量丰富、常年流水，地表水水深约4m～5m。据测嘉陵江流水地下存在潜流，对施工影响较大。
1.2施工条件
工地交通便利，从主干线到工地的道路己修筑完成，机械设备可直接到达施工现场。河床中的桩基场地，承包组织己经开始回填延伸到河床中心，简易道路基本铺设，随着工作的进展，不至影响施工机械的到达施工。均属陆地作业。
现场施工用电己接入工地，主变压器己接入场地，尚需配置主电源箱，电源充足。
施工用水可取自嘉陵江水，水量丰富、取至不尽。
钢护筒根据合同要求由承包组织制作，周边有大量的红粘土作为造浆材料，亦由承包组织提供。主要动力燃料承包组织供（从工程款中扣除）。泥渣排运配有装载机或挖掘机由承包组织统一回收弃排。现场住房由承包组织搭建提供。
己基本具备施工条件。
2施工部署
本工程因地质条件复杂，上覆有巨厚的砂卵石层，为防止井壁塌方，有效快速的在砂岩、泥岩中成孔，合理施工部署是确保工程质量、安全的重要环节。在工期紧，施工量相对大、难度大的情况下，为更快形成社会效益,承包组织要求有效工期75天内完成。因此，总的施工部署以每天不少于完成2根桩控制，安排配套进口旋挖钻机、机具不少于2台套,做到与月计划相适应,搞好各工序间的协作，分工段分期分批组织施工,完成计划。
2.1施工安排
按其要求，首先安排河床中的桩成孔施工，每个承台中的桩隔跳对角施工，因机械相互影响，也可采用一柱两承台跳打，力争一周内每台机完成两个承台（8～10根桩）。工程采取两机平行流水独立作业，24小时工作，沿轴线退打至岸边，充分利用时间、空间上的同时安排,相互衔接,计划比定额工期提前5天完工。
施工工艺分：
1、旋挖机开孔下钢护筒
根据承包组织提供的钢护筒，各自利用旋挖机开孔插入护筒，根据旋挖取样判定入土的合适深度，以达到井壁不塌为目的，尽可能浅埋，避免造成起拔困难。
2、泥浆护壁
施工中除井口用钢护筒支护外，全程采用泥浆支护，浆液不循环，不排放，始终保持浆液水头，直至灌混凝土时顶出浆液。
3、旋挖钻机成孔。
2.2设计要求及主要工程量
孔桩设计要求：成孔深度按设计桩长施工，并进入弱风化层不小于3.0m。严格按照《建筑桩基技术规范》（JGJ94-94）要求进行。
预计本工程主要工程量见表1。
主要工程量一览表表1
序号 工程项目内容 成孔规格 桩长 桩数 方量 1 清成孔入土段 φ1500mm 10-12m 52条 918-1100m3 2 清成孔入岩段 φ1500mm 8-13m 725-1100m3 2 清成孔入土段 φ1250mm 10-12m 123条 1508-1810m3 4 清成孔入岩段 φ1250mm 8-13m 1206-1961m3 合计 18-25m 175条 4357-5971m3 平均 21m 5164m3
2.3施工组织设计编制依据
①《建筑桩基技术规范》（JGJ94-94）
②《混凝土结构工程施工及验收规范》（GB50204-92）
③己有周边的工程地质勘察报告书及现在踏勘
④达成铁路嘉陵江特大桥桩基设计技术要求说明
3工程组织实施
3.1施工管理组织机构
本工程实行项目经理负责制，由项目经理对工程质量、进度、安全、材料、财务等进行统一管理。
施工管理组织机构
3.2施工设备、人员配置
3.2.1机具设备配置
投入的机具设备计划见表2。
主要施工机械设备表表2
序号 机械或设备名称 型号规格 数量 用途 产地 1 旋挖桩机 220型 1台 旋挖取土 三一重工 2 旋挖桩机 C60型 1台 旋挖取土 意大利 3 泥浆搅拌泵 7吋、5吋 6台 搅浆泵送 国产 4 电焊机 15-20kW 2台 2×15×20 国产 5 旋挖取土筒(铲齿状) φ1500mm 2个 土层取土 国产 6 旋挖取土筒(合金头) φ1500mm 2个 岩层取土 国产 7 清渣筒(双层板) φ1500mm 1个 清孔 国产 8 旋挖取土筒(铲齿状) φ1200mm 2个 土层取土 国产 9 旋挖取土筒(合金头 φ1200mm 2个 岩层取土 国产 10 清渣筒(双层板) φ1200mm 1个 清孔 国产 11 砼灌注漏斗 1.5-2.0m3 2个 提供灌砼 国产 12 砼灌注导管 φ250mm 30m 提供灌砼 国产 13 污水泵及泥浆泵 5-7吋 2个 送排浆 国产 14 软水带 5-7吋 200m 送排浆 国产 15 其他配套工具 若干 国产
3.2.2机械设备性能
旋挖钻机主要性能
1、技术参数
·产地：国内三一重工组装（意大利）
·型号：220型（全液压履带式），全电脑测深、测斜、测压控制
·重量：65t(全套组装完毕带钻杆钻头总重110t)
·整机尺寸：7.5m（长）、4.8m（宽）、4.5m（高）
·动力头扭矩：22t·m
·旋转角度：360度,正反旋转
·钻杆提升力：22t、钻杆推入力：18t
·最大钻深：65m
·伸缩钻杆：62m
·主卷扬单绳拉力：18t
·副卷扬单绳拉力：12t
·成桩直径：Φ600mm-Φ2000mm
2、功能特性
全液压旋挖钻机是三一重工组装的定型设备,钻机施工主要靠强大的液压扭动旋转、加下压力,将取土筒或螺旋钻头迅速钻入岩土中,依靠液压和绳索提升提取筒内土体，伸缩钻杆可延伸54m无需人工接杆。全电脑自动读取孔深和孔内压力，纠正孔斜，施工方法简便、速度快、噪音小，无需泥浆循环，符合环保要求。钻挖速度25rpm,脱泥速度120rpm。标准钻深速度,对孔深35m的土层、桩径Ф1000mm的孔每小时进尺不少于15m。
3.2.3人员配置
本工程人员配置计划见表3。
人员配置计划见表表3
序号 工种 数量 工作内容 备注 1 打桩技工 4 开旋挖机机手 24小时二班 2 普工 6 配合机台工作 3 泥浆工 2 制作泥浆 4 施工员 2 技术兼质安 5 电焊工 1 维修机械 6 机长兼材料员 1 维修保养机械 7 炊饲员 1 负责后勤生活 8 项目经理 1 负责工地施工 合计 18人 4施工方案及方法
4.1施工方案
根据施工要求和场地地质条件，本次采用R622型和C600型旋挖钻机机械成孔，钢护筒加泥浆非循环护壁，取土筒二次清理残渣，导管水下混凝土灌注方法施工(混凝土灌注由承包组织完成)。
4.1.1施工工序1.机械进场、安装、调试
2.场地材料堆放规划
3.材料进场及检验
4.搭建工地临舍
1.测放轴线、控制点位置
2.桩位测放及验线
3.报请工程开工
1.钻机就位
2.旋挖取土
3.成孔验收
1.钢材复试、焊接试验
2.钢笼制作、验收
3.钢笼安装
1.水泥、砂石复试
2.砼配合比配置
3.砼拌制及水下灌注
1.资料整理
2.质量检测
3.移交验收
4.1.2施工工艺
1、成孔
(1)成孔采用旋挖钻机钻进，井口采用钢护筒加泥浆护壁非循环作业，钻头直径为φ1200㎜～φ1450㎜，利用电脑控制机械调整钻机水平及钻杆垂直度，以防止孔斜。成孔施工顺序
该工序由成孔班专职负责
（2）桩机就位：按预定的施工顺序桩机就位。就位前应当由施工员检查桩点坐标准确或校正无误后，桩机方可就位，就位时保证钻杆铅垂，做到顶架中心、钻杆钻头中心与桩点处于同一铅垂线上。
（3）钻进成孔：钻机钻进成孔时，进行孔内造浆，泥浆比重视地层情况确定，但最大不得大于1.20。
（4）检查孔径、孔深及垂直度：在钻进前，先检查钻头直径是否符合孔径要求，在钻进过程中利用电脑自动测深和测绳人工随时检查孔深，用电脑自动测斜和人工重锤法随时观测钻杆的垂直度，做到发现偏差随时纠正。
2、泥浆拌制
考虑到本地层上部覆盖有巨厚的砂层和卵砾层，受深度影响或下入护筒施中时未必能沉入预定深度,在下部可能会局部出现塌孔,因此事前做好入岩前的泥浆调备,设计泥浆配置,一般控制在粘度16—25s,相对密度1.1—1.2,含砂率<8%,PH值8—10。若未塌孔则清水钻进。
4.2施工方法
4.2.1桩位捡查
1、根据承包组织提供的桩位进行检查，核实桩号与要求深度，利用测线十字交叉测量开孔直径，控制桩位偏差不大于3cm。保证施工过程中轴线的精度。请承包组织方及监理工程师复验。
2、桩位点处设置明显标记，严禁人及车辆在桩位附行走，以免桩位偏移或丢失。
4.2.2成孔及清孔
1、成孔
旋挖机成孔在松散地层中采用慢速回转、小压力钻进，取土满后轻轻提升，严禁快速提供形成孔内真空，造成塌方。在岩石层中可采用中高速回转、大压力钻进。钻头下入前应稳、轻，对准护筒中心慢慢放入，注意钻头因下入或提升不慎造成护筒的压入和带出导致井口破坏。
2、清孔
终孔后停滞10-20分钟左右沉殿残渣,同步做好后续工序的准备工作,复测沉渣厚度,不符合规范要求时,采用旋挖取渣筒轻扭残土1次,清理出孔内的残土,复测深度。
4.2.3钢筋笼安放
钢筋笼安放由承包组织负责，应配置专人负责质量、安全、进度。
（1）钢筋笼在安装前须经质检员及监理工程师检查验收后方准使用。
（2）钢筋笼就位后起吊采用双点起吊方式，使钢筋笼垂直对准钻孔中心，扶正，缓慢而准确地下入孔内。
（3）钢笼下置到设计位置，采用扶笼的固定。
5其他准备
1、施工用电
电焊机二台（50kW）,夜间施工整个机台用2台聚光照明灯（2kW）,低扬程大功率出水量潜水泵二台（30kW）。
考虑钻机移动,活动范围大,按行车路线布置二个配电电源箱。总用电量按100kW考虑。
施工机械动力全部采用自备柴油发动机。
2、施工用水
现场内燃机用水使用清洁的淡水。冲洗钻具及环境清理使用嘉陵江混合水。水量充足。
3、其他准备工作
熟悉地质报告、桩基平面图、提供的技术要求。
6施工质量控制
6.1质量目标
我院质量方针：科技领先，精益求精，以质取信，为用户提供满意的产品。
本次工程质量目标为：合格率达到100%。
6.1.1桩位测放质量控制
6.1.1.1质量标准及检查方法
(1)桩位偏差不超过±3cm。
(2)轴线和桩位采用钢尺量具检查，十字交叉定位。
6.1.1.2质量控制
(1)施工员专职上岗量测。
(2)桩位对中后，先进行自检，再请甲方及监理验线。
6.1.2成孔质量控制
6.1.2.1质量标准
桩位偏差：∠70㎜；
孔径：－20㎜
孔深：±10㎝；
垂直度：小于1%；
沉渣厚度：小于5cm。
6.1.2.2质量检查方法
孔径：孔径仪或尺量检查；
孔深：电脑自测和测绳测量检查；
垂直度：电脑自测和用吊锤测量检查；
孔低沉渣厚度：测锤测量法检查。
质量控制措施
(1)中心位置：
按设计图纸放线，确定桩的位置：
钻机安装稳固确保在施工中不发生移动；
钻机顶架中心、钻头中心及桩位中心必须保证安装在同一铅垂线上。
(2)孔深：按照图纸要求。
(3)垂直度：1%。
(4)孔底沉渣厚度
用旋挖机清渣筒分一、二次回转清除孔底沉渣；
放钢筋笼时，严禁碰撞孔壁，缓慢下入，如安装遇到困难，不得强行下入，以免刮削孔壁导致孔底沉渣超标。
放钢筋笼前，若孔底沉渣超标，必须进行二次清孔。
7施工进度计划
7.1工期：本工程桩基准备工作5天，工期为75天。
7.2单桩施工计划
单桩成孔及灌注施工网络计划如下：
①桩机就位→②成孔→③清孔→④下钢筋笼→⑤下导管→⑥制桩浇注→⑦交工验收→⑧
30120030403090201440min
单桩施工网络计划图（单位：min）
单桩成桩时间为24小时，各工序采用交叉流水作业，节省时间，互不干扰。
7.3保证工期的措施
1、组织措施
(1)由经验丰富的项目经理管理生产，协调各工序、各专业的工作关系。
(2)人力资源按二班轮换作业配置，昼夜不停施工，充分利用有效工作时间。
(3)加强设备的维护合保养，保证设备100%的完好率。
(4)切实落实施工材料计划，责任到人，确保施工材料满足施工要求。
(5)加强安全检查，消除事故隐患，以免影响工程进度。
2、技术措施
(1)制定出切实可行的加快施工进度计划，根据施工进度情况总结经验，调整计划，提高工作效率。
(2)采用针对性强的钻孔设备，先进的成孔工艺。
(3)加强质量管理，杜绝不合格品。
(4)定期检查，收集信息进行统计总结，找出影响进度的原因并加以改进完善。
3、经济措施
(1)加强工程财务管理，制定严格的进度计划和资金保证措施，确保资金按时到位。
(2)明确所有人员岗位责任，严格奖惩制度，内部实行竞争机制，开展劳动竟赛活动，提高员工责任心，调动其劳动积极性。
8安全文明施工措施
8.1安全保证措施
(1)所有工作人员必须严格执行有关规范、规程及各工种的安全生产操作规程和本施工组织设计。
(2)现场施工人员必须戴安全帽上岗，不戴者不准上岗。
(3)实行定量管理，坚持文明生产。个别工序人员必须持证上岗。
(4)接受建设方、监理公司等对现场质量、治安环卫等工作的管理和监督。
(5)现场供电线路的设计、安装要合理，牢固、移动性电器用电缆供电并安装漏电保护装置，主供电路必须由专职人员负责，任何人员不得随意推拉电源开关。
(6)各种易燃品应放置于安全的地方，避免发生火灾。
(7)车辆进出应有固定路线，并由专人负责调度，避免意外事故发生。
(8)明确各级施工人员的安全责任，形成金字塔形式的安全管理体系，体系形式如下图：
8.2文明施工措施
文明施工是一项科学管理工作，也是现场管理中一项综合性基础管理工作，要做好文明施工，必须采取切实可行的有效措施。
(1)工地设立明显的标牌，标出工程名程，施工单位和工程负责人姓名，
(2)建立文明施工责任制，划分区域，明确管理负责人，实行挂牌制，做到现场清洁整齐。
(3)施工现场场地平整，道路坚实畅通，桩孔施工完后要及时灌注砼，清除积土和多余砼。
(4)施工现场临时水点应由专人管理，不得有常流水长明灯。
(5)施工现场的临时设施，包括生产、办公、民用住房、仓库、料场，临时上下水管道及照明、动力线路、要严格遵循有关规定及施工设计确定的施工平面图布置，搭设整齐。
(6)操作地点和周围必须清洁整齐，做到活完脚下清。丢洒在路上、搅拌机旁及孔位处的砼及时清理。
(7)施工现场不准乱堆垃圾及余物，应在适当地点设置临时堆放点，并定期外运、清运渣土垃圾及流体物品，要采取遮盖防漏措施。
(8)施工现场设置宣传标语，并适时更换内容，做到鼓舞士气，表扬先进鞭策后进。
(9)进入施工现场的人员必须配戴牌和安全帽，严禁穿拖鞋、凉鞋、高跟鞋，严禁酒后进入施工现场。
(10)清洁机械排除的污水要有排放措施，不得随地流淌。
(11)所有机械必须根据机械的性能分期分段定期检修、保养，并记录备案。
(12)建立健全机械设备定机、定人、定岗位责任的三定制度，操作证制度，交接班制度和奖罚制度。
8.3其他注意事项
1、合理选用运输车辆,装车堆放捆牢,避免超高、超宽
2、装卸明确分工,统一指挥。
3、吊卸所用索具捡查,有问题更换或妥善处理。
4、起吊物时遵守安全操作规程。
装拆桩工机械
1、工作前,机班长进行安全交底。
2、装拆前,详细捡查各部机件是否安全可靠。
3、工作区内禁止非工作人员入内。
4、起落机架要明确分工,统一指挥。
5、安拆机架时,底盘应放在平坦坚实的地面上。重大机件运至到机身2m内。
6、高空作业佩挂安全带、地面作业戴安全帽,海上作业近平台要穿救生衣。
7、台风季节或雷爆停止作业。
打桩作业
1、作业前,班长向班组进行全面交底,并有签认手续。
2、各个工序均应遵守安全操作规程。
3、机班长作业前,要明确分工,统一信号,统一指挥。
4、作业区,非生产人员不得靠近。
5、起吊钻具,不得碰撞,吊物下面不得有人穿行。
6、雨季节施工按有关规定执行,夜间施工有足够照明。
7、双班作业做好交接班记录,多机多种作业,按方案流水段施工,保证安全生产。
8、作业人员禁止喝酒,操作机械思想集中,发现异常立即停机。
9、机械运行时不准进行维修保养,所有电器设备非电工人员不得乱动。
10、打桩停止时,切断动力源。机具移位须专人指挥,钻塔须放下。
11、稳钻机钻杆和稳桩时,轻起轻放,以免伤人和损坏机件。
12、成孔后若不能及时灌注,应及时加盖孔口板,并以警示。
13、机台上作业严禁戏闹。
14、新人进场要进行安全教育。安全员经常到场捡查,发现问题及时解决。
9竣工验收
本桩机工程必须坚持下道工序对上道工序的验收，专职质量检验员对关键工序的验收，每根桩的成孔，成桩质量在自检合格的基础上，由监理工程师和甲方代表中间验收。
施工结束后整理所有原始记录，并提供钢筋砼灌注桩施工记录。
12
项目经理部
技术组
管理组
施工组
质检组
生活保障
砼灌注组
钢筋加工
钻机成孔
测量放线
财务统计
安全管理
材料供应
由承包组织完成
准备
桩位测放
钻进成孔
钢笼制作
砼灌注
竣工验收
桩机就位
清除孔底沉渣
钻进成孔
安全组组长
专职安全员：
后勤组组长
技术组组长
施工组组长
具体各岗人员
具体各岗人员
具体各岗人员
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