CFG桩基础综合项目施工组织设计专项方案.doc

#项目CFG桩工程施工组织设计青岛市陆港市政工程二00五年十二月九日目 录一 、工程概况二 、编制依据三 、施工方案选择四、施工工期、进度计划五、工程项目部关键管理人员及所用劳务人员安排计划六、关键施工机具安排计划七、关键材料需用量计划八、冬、雨季施工方法九、确保工期、质量、安全、文明施工降低扰民降低环境污染和噪音方法（一）工期确保方法（二）质量确保方法（三）安全生产和文明施工方法（四）预防扰民降低环境污染和噪音方法十、工地临时用电专题方案十一、材料管理制度及节省方法十二、质量标准和验收方法十三、通病及事故处理方法十四、合理化提议十五、施工现场平面部署图前 言根据青岛思远石化企业溶剂油项目CFG桩工程施工要求及设计图纸，我企业认真组织技术人员熟悉图纸及相关资料，针对该工程特点认真编写该技术方案及施工组织设计。该工程在青岛市黄岛经济开发区内。本工程采取水泥粉煤灰碎石桩(简称CFG桩)复合地基加固处理。一、工程概况：（一）工程名称：青岛思远石化企业溶剂油项目CFG桩工程；（二）工程地址：青岛开发区黄张路和淮河路交叉处；(三) 桩基形式：原料储罐地基采取水泥粉煤灰碎石桩(简称CFG桩)-单桩设计施工长度13.00m，桩径600mm，桩距1800mm；（四）工程量： CFG桩约计1600棵(原料储罐按10个计算)、累计设计施工20800.00延长米，约计灌注砼7641.58m3；（五）现场地质情况：根椐中国石油天然气华东勘察设计研究院5月提供青岛长鸿石油化工岩土工程具体勘察汇报，桩长范围内岩土地层分部以下(具体详见勘察汇报)： 第一层土，人工填土：由素填土和粉煤灰冲填土两个亚层组成，固结程度较低，呈饱和、欠固结、高灵敏度。厚度约为4m。 第二层土，粉质粘土：呈饱和、流塑软塑状态，具高压缩性、高灵敏度地层。厚度约为6.0m。 第三层土，粉质粘土：呈饱和，可塑性状态，属中压缩性地层。厚度约为2.7m。 第四层土，花岗岩全风化带：呈饱和，可塑硬塑状态，属中低缩性地层。厚度约为3.1m。 二、编制依据（一）青岛思远石化企业溶剂油项目CFG桩工程施工要求；（二）类似工程施工经验；（三）采取关键规范：（1） 建筑地基基础工程施工质量验收规范GBJ50202-；（2） 石油化工钢储罐地基和基础施工及验收规范SH3528-93；（3） 长螺旋钻孔泵压混凝土桩复合地基技术规程DB13（J）31-；（4） 建筑地基处理技术规范JGJ79-；（5） 混凝土强度检验评定标准GBJ107-；（6） 混凝土质量控制标准GBJ5064-；三 、关键施工方案选择(一) 施工工艺选择:依据设计要求，本工程原料储罐区地基采取水泥粉煤灰碎石桩(简称CFG桩)复合地基处理，CFG桩复合地基区分于桩基关键特点就是:充足考虑发挥桩间土承载力，所以施工中应尽可能减小桩间土扰动，又依据本工程场地地质资料，场区地层上部关键由饱和、具高压缩性、高灵敏度粉质粘土组成，施工中受到触动影响改变比较大。所以，为确保桩身施工质量，尽可能减小桩间土扰动，确保本项目标顺利进行，合理选择机械施工工艺，是这次CFG桩施工项目顺利进行关键。原大炼油项目（1993年）在本项目北侧施工油罐底座地基处理方案选择D400mm挤密碎石桩，沉管成孔、灌注拔管，间隔跳打；因地质属饱和黏性土，桩质量未能得到确保，严重缩颈率达46，浅层断桩率22。后采取间隔水泥粉喷桩，钢筋砼桩加固。现在，CFG桩成桩施工方法大致有三种:振动沉管灌注成桩、长螺旋钻孔灌注成桩、长螺旋钻孔-管内泵压砼灌注成桩，其中: 长螺旋钻孔-管内泵压砼灌注成桩，含有施工速度快、桩体密实度高、环境噪音影响较低、对周围桩间扰动影响较小、尤其是适合地下水位以下高灵敏度地层等特点，所以:本CFG桩工程施工工艺拟采取长螺旋钻孔-管内泵压砼灌注成桩工艺。水下泵送砼，边压砼边拔管，采取置换加固，穿透力强，单桩承载力高，不会受到第二层呈饱和，流塑软塑状态粉粘土影响。而且能够达成设计承载力要求（单桩承载力特征值600kN,复合地基承载力210KPa），对桩质量有确保。CFG桩试桩为确保工程质量，依据设计要求选择地质条件有代表性两台罐作为试桩区，每试验区压三根状或单桩复合地基。因为施工场地周围加载重物以处理，提议采取锚桩作反力，在试桩施工时，锚桩要安放钢筋笼，试桩部署以下：锚桩试验桩（二）施工次序: 结合原料储罐CFG桩结构布局特点及现场地质条件，本工程采取: 从中心向外推进施工(圆环形布桩方法)或从一边向另一边推进施工(正方形或梅花形网格状布桩方法)，依据具体情况，更深入为了尽可能减小桩间土扰动，控制施工工艺，发觉特殊情况，做出具体改变，必需时采取间隔跳打施工方法。 （三）设备选配:采取KLB-75型步履式长螺旋钻机2台；QZ-60型混凝土输送泵2台；500型强制式搅拌机1台；装载机2台；电、气焊设备1套；水准仪、经纬仪1套等及其它配套设备。（四）施工工艺:CFG桩：定位放线开启桩机对准桩位桩机调平、钻杆调直关闭钻头阀门开启锤头钻进到设计桩底标高、同时进行混合料搅拌开动混凝土输送泵灌料、同时开启卷扬机提升钻杆直至施工设计桩顶标高成桩完成停机移位至下一桩位。CFG桩工艺步骤图： 混合料搅拌调平、调直开工钻深约15.00m钻孔对位钻 进灌料、提升移机下一桩位成 桩停灌桩顶标高(五)关键分部工程施工方法:（1）、定位:将桩机移到指定桩位，对中。当地面起伏不平时，应调整支腿或平台基座，使桩机底座保持水平、钻杆保持垂直。通常桩位误差不宜超出2.0CM，钻杆垂直度偏差不超出1.5%。（2）、钻进成孔:关闭钻头阀门，开启卷扬机下放钻杆至钻头触及地面时，开启钻机锤头，将钻杆旋转下沉至桩底设计标高。（3）、混合料搅拌：按设计配合比配制混合料，严格控制粗骨料粒径，通常选为小10mm -30mm或更小，必需时掺加泵送剂及其它外加剂，混合料坍落度宜为180mm - 220mm。（4）、灌料、提升：当钻机钻至桩持力层时，开动混凝土输送泵灌料，当输送管及钻杆芯管充满混合料后开始开启卷扬机匀速提升钻杆，边灌料、边提升，直至施工设计桩顶标高，提升速度宜控制在2m/min-3m/min，严禁先拔管后灌料，掌握好灌料和提钻时间差，尽可能避免提升灌料过程中停机待料现象。在流塑性土中要控制提钻速度，确保成桩质量。（5）、停灌桩顶标高、移机下一桩位：尽可能控制好桩顶标高停灰面这一步骤，在达成技术要求条件下，做到尽可能少浪费混合料。四、施工工期、进度计划本工程拟采取KLB-75型步履式长螺旋钻机2台,工期自签定施工协议、施工现场达成开工要求时开工：本工程CFG桩施工1600棵、累计设计总长度20800.00延长米，计划30棵/每台天天， 30天完成任务。（详见工程进度计划横道图）青岛思远石化企业溶剂油项目CFG桩工程进度计划横道图年 月年 月24681012141618202224262830设备进场工程施工设备搬迁五、工程项目部关键管理人员及所用劳务人员安排计划项 目 经 理项目技术责任人施工部材料部质检部安监部技术部各生产班组测 量 组1、施工组织机构以下：2、关键管理人员及责任以下：项目经理主持该项桩基工程全方面领导工作，全方面负责桩基施工生产过程中人员组织、材料计划、施工安排、各步骤协调等，在施工生产过程中对工期、质量、安全等负全方面责任。充足利用人力和物力，有效利用时间，以确保此项桩基工程保质保量按期完成。技术负责配合项目经理做好、管理好生产技术工作，科学组织生产施工，率领其它技术人员充足发挥各自技术优势，具体制订施工技术确保方法，确保工程质量，提升生产施工效率，主动配合建设单位、监理单位及检测单位进行工程验收工作。质检主管负责原材料取样送检、校核桩位，在施工中立即对混合料配制、搅拌、输送等工序进行检验、验收，并将检验情况及相关资料立即反应给技术责任人，方便立即处理存在问题，做到工程施工正确无误。安检主管负责检验施工场地安全用电，杜绝施工机械、消防等方面隐患，定时组织职员进行安全教育，对发生事故后处理要做到“四不放过”：一是事故原因不清不放过；二是职员及事故责任人受不到教育不放过；三是事故隐患不整改不放过；四是事故责任人不处理不放过。材料主管对多种材料要严把质量关，负责计划好多种材料用量，做到供给立即，对建设单位供给材料要提前报计划，立即领取。3、劳务人员安排计划： 序 号 部门名称人 数1项 目 部 32钻 机 组 123配 料 组 124输 送 泵 45辅 助 工 56合 计 36序号名 称单位数量用 途1KLB-75型步履螺旋钻机台2钻孔成桩2QZ-60型混凝土输送泵台2输送砼3500型强制式搅拌机台1搅拌砼4装 载 机台2上料、送料5电、气焊设备台1维修设备6水准仪、经纬仪套1测标高、放桩位7值 班 车台1工地值班 六、关键施工机具安排计划七、关键材料需用量计划 CFG桩体混合料成份为水泥、粉煤灰、碎石外加少许掺合剂，本工程CFG桩材料拟选择42.5R级矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰、小10mm-30mm碎石、复合防冻早强剂 。CFG桩1600棵，桩设计施工长度13.00m，桩径600mm，此次施工累计设计总长度20800.00m；约计灌注砼7641.58m3(施工充盈系数按1.3考虑)；设计要求复合地基承载力标准值fsp.k不低于210Kpa。在选择材料均应符合对应标准要求，且配合比无试验室资料情况下，现依据施工经验及常规配合比粗略分析材料需用量以下 ( 依据设计要求CFG桩桩体强度C15、单桩承载力特征值600KN )(配合比：水泥 粉煤灰 砂 碎石 水 复合外加剂)( 300 90 700 1000 210 8 )材料用量： 水泥-2293T. 粉煤灰-688T. 砂-3566m3. 碎石-4246 m3. 水-1600 m3. 复合外加剂-62T.实际材料需用量最终以试验室配合比资料分析为准。八、冬、雨季施工方法1、水泥存放要严格防雨、雪，做好防潮、防雨方法，所进材料应根据要求位置堆放并做好防护方法，预防受冻、受潮。做到筑高台-下铺上盖；机电设备采取防雨、雪、防淹方法，安装接地装置，机械电闸、箱保护装置要可靠。2、冬季施工，混合料搅拌过程中依据要求加入适量防冻早强剂，施工用水要加温，预防因冻结堵管造成工程进度低或桩身质量问题。3、冬季施工要做好其它方面防冻、防寒方法，水管保温、特殊机械特殊部位保温、工人发放防寒服等。九、确保工期、质量、安全、文明施工降低扰民降低环境污染和噪音方法（一）、工期确保方法本项目工程量较大，工期较紧，为确保按期完成任务，特制订以下方法：1、 全工程指挥和调度体系，全方面负责施工中管理工作，充足协调好内外部关系，降低中间步骤。2、 真做好施工准备，编制详尽完善施工方案，确保两台钻机、配套设备、周转工具和材料立即供给。3、 用科学管理方法，按网络控制计划和关键进度控制点编制详尽施工进度计划，以各工序控制目标层层落实，发觉问题立即调整，确保工期控制点实施。4、 机械化机具管理，提升工效。加强施工管理，推行项目法施工，精心组织、周密安排、加紧施工进度。5、 行奖励竞争机制，和项目部班子落实经济责任，利用经济杠杆严格奖惩，确保工期目标实现。（二）、质量确保方法为确保工程质量达成优良标准，建立质量确保体系。从施工组织、施工技术、材料验收等方面采取一定方法。1、质量确保体系项目经理技术负责质 检 员机 长技 术 员2、质量确保方法：（1）、提升全体人员质量意识，教育职员视工程质量为企业生命，是企业生存和发展基础。（2）、建立每道工序质量确保方法，严格根据各工序验收标准，进行质量跟踪检验，发觉问题立即整改，把质量事故消亡在萌芽状态。（3）、作好桩位测放工作，桩位偏差20mm，钻孔垂直度1.0%。（4）、原材料要求：水泥：选择po.42.5R矿渣硅酸盐水泥，并有出厂合格证及试验汇报。砂：中砂，含泥量小于3%。石子：碎石，粒径为小1030mm，含泥量小于2%，其它未经检验和验证或验证不合格材料不得投入使用。（5）、成桩过程中，抽样做混合料试块，每台机械一天应做一组(3块)试块（边长为150mm立方体），标准养护28d,测定其抗压强度。（6）、严格按图纸施工，做好施工统计，全部技术资料立即会同建设单位、监理单位推行签字手续。（7）、施工中各工序亲密配合，在项目经理统一领导下，协调好各工序之间交叉作业问题，明确质量目标落实质量责任，确保工程创优。（三）、安全生产和文明施工方法1、 安全确保体系项目经理施工部安监部保卫员安全员电工班钻机班2、确保安全和文明施工方法（1）、建立健全安全确保体系，在项目部设置专职安全员，实施安全标准管理，牢靠树立“安全第一，预防为主”思想，确保施工安全体系正常运转。（2）、严格落实实施各级相关操作规程和安全规程。（3）、上岗人员必需戴安全帽、整齐、高空作业要系安全带，班前班后上岗人员不得饮酒。（4）、电工、电焊工、司机必需有操作证，不然不准上岗，严禁其它人员操作。（5）、现场文明施工充足表现企业形象，进入施工现场就要以良好社会形象，表现企业风采。（6）、根据施工平面部署图做到：施工机具、水电线路、材料堆放、临舍搭建等合理有序。（7）、严格根据程序组织施工，确保施工过程中统一调度，统一管理，保持良好施工程序。（8）、抓好现场管理，提升施工标准化，规范化，科学管理水平。（四）、预防扰民降低环境污染和噪音方法严格遵守国家相关环境保护法律要求和地方多种环境保护管理制度，做到施工不扰民，具体方法以下：1、量控制使用噪音大施工机械，立即检修、保养设备，致使设备低磨损、低噪音正常运转，做到尽可能少扰民。2、施工现场多种施工垃圾，按要求地点堆放和立即清理，不准随意倾倒。3、合理安排好生活垃圾问题，讲究个人卫生，施工现场必需带安全帽、统一工作服装。十、工地临时用电专题方案12台KLB-75型步履螺旋钻机，此次施工需用电源250KW，此次施工现场提供300 KW变压器。2控制方法(1)为预防事故发生，电工必需持证上岗，认真检验安装电器元件，安装完成经技术监督部门验收合格后投入使用。(2)电工操作时，必需严格按操作规程操作，不准违章作业，操作前必需有安全技术交底统计，并推行签字手续。(3)除临时施工用电或临时采取方法外，不许可架临时电线，不许可乱挂灯，仪表工具和电焊机等，应用安全开关和插座，预防因超负荷引发火灾或其它事故。3应急预案(1)如有漏电伤人事故发生，应立即切断电源，由安全员负责拨打应抢救护电话“120”，现场总指挥由项目经理担当，负责全方面组织协调工作。(2)生产责任人亲自率领相关工长及外包队责任人，对事故现场进行抢救，如有重伤人员由队长负责送外救护。 (3)根据预先分工队长等人员帮助生产责任人对现场清理，电工队长组织人员立即对现场用点设施进行全方面检验，确保消除漏电原因和隐患。(4)写出书面汇报，包含事故发生时间、地点、受伤害人姓名、性别、年纪、工种、受伤部位、受伤程度向全体人员宣读事故结果及对责任人处理意见。十一、材料管理制度及节省方法1、加强施工管理，确保工程不转包，降低管理层次，尽可能降低和控制施工管理费用。2、加强成本管理，采取分阶段考评方法，控制各分项工程成本。3、本工程采取计算机运行辅助管理，提升工作效率周密安排劳动力和材料计划，最大程度降低人员窝工和材料浪费。4、加强现场管理，合理布局，尽可能避免材料二次倒运，降低无须要材料浪费。5、严格控制材料进货价格，严格根据从产地直接进料标准，降低中间步骤，降低施工直接成本。6、非工作期间，严禁电机空转，严禁长流水。7、原材料做到有计划使用，按要求配制，堆放有序，场地清洁。十二、质量标准和验收方法（一）质量标准经检测验收达成优良。（二）验收方法：1、提升全体人员质量意识，把质量管理落实到整个过程中，一定要在确保施工质量前提下，确保工期，发觉问题立即处理。2、会同甲方施工技术管理人员或监理对每台班施工统计及成桩质量进行检验，严把质量关，一旦发觉有不符合质量事情发生，立即停止施工进行检验处理。3、技术责任人定时检验检验整个工程质量情况，每日向项目部各施工队通知。4、技术员和质检员一起进行跟班检验。5、各机组长认真负责每棵桩质量,对成桩深度、灌料充盈系数统计汇总，定时报技术员。6、施工结束后，在开挖基槽时，检验桩位、桩数及桩头强度，发觉问题应采取必需补救方法。7、工程结束后，全方面性验收，并填写验收单。 十三、通病及事故处理方法CFG桩通病关键是：(一) 、堵管：堵管是长螺旋钻孔、管内泵压混合料灌注成桩工艺常碰到关键问题之一。它直接影响CFG桩施工效率,增加工人劳动强度,还会造成材料浪费。尤其是故障排除不畅时,使已搅拌CFG桩混合料失水或结硬,增加了再次堵管几率,给施工带来很多困难。产生堵管原因有以下几点:1、 混合料配合比不合理。当混合料中细骨料和粉煤灰用量较少时,混合料和易性不好,常发生堵管。所以,要注意混合料配合比,尤其要注意将粉煤灰掺量控制在70kg/m3100kg/m3范围内,坍落度应控制在160mm200mm之间。2、 混合料搅拌质量有缺点。在CFG桩施工中,混合料由混凝土泵经过刚性管、高强柔性管、弯头最终抵达钻杆芯管内。混合料在管线内借助水和水泥砂浆润滑层和管壁分离后经过管线。坍落度太大混合料,易产生泌水、离析,泵压作用下,骨料和砂浆分离,摩擦力加剧,造成堵管。坍落度太小,混合料在输送管路内流动性差,也轻易造成堵管。3、 施工操作不妥。钻孔进入土层预定标高后,开始泵送混合料,管内空气从排气阀排出,待钻杆内管及输送软、硬管内混合料连续时提钻。若提钻时间较晚,在泵送压力下钻头处水泥浆液被挤出,轻易造成管路堵塞。4、 冬期施工方法不妥。冬期施工时,混合料输送管及弯头均需做防冻保护,防冻方法不力,常常造成输送管或弯头处混合料冻结,造成堵管。冬施时,有时会采取加热水措施提升混合料出口温度,但要控制好水温度,水温最好不要超出60,不然会造成混合料早凝,产生堵管,影响混合料强度。5、 设备缺点。弯头曲率半径不合理也能造成堵管。弯头和钻杆不能垂直连接,不然也会造成堵管。混合料输送管要定时清洗,不然管路内有混合料结硬块,还会造成管路堵塞。(二) 、窜孔：在饱和软土层中成桩常常会碰到这种情况,打完一棵桩后,在施工相邻桩时,发觉刚施工临桩桩顶忽然下落,当桩泵入混合料时,临桩桩顶开始回升,此种现象称为窜孔。发觉窜孔条件有以下三条:1.被加固土层中有松散饱和软土层;2.钻杆钻进过程中叶片剪切作用对土体产生扰动;3.土体受剪切扰动能量积累,足以使土体发生触变。因为窜孔对成桩质量影响,施工中采取预控方法:1、 采取隔桩、隔排跳打方法;2、 设计人员依据工程实际情况,采取桩距较大设计方案,避免打桩剪切扰动;3、 降低在窜孔区域打桩推进排数,降低对已打桩扰动能量积累;4、 合理提升钻头钻进速度。(三) 、桩头空芯：关键是施工过程中,排气阀不能正常工作所致。钻机钻孔时,管内充满空气,泵送混合料时,排气阀将空气排出,若排气阀堵塞不能正常将管内空气排出,就会造成桩体存气,形成空芯。为避免桩头空芯,施工中应常常检验排气阀工作状态,发觉堵塞立即清洗。(四) 、桩端不饱满：这关键是因为施工中为了方便阀门打开,先提钻后泵料所致。这种情况可能造成钻头上土掉入桩孔或地下水浸入桩孔,影响CFG桩桩端承载力。为杜绝这种情况,施工中前、后台工人应亲密配合,确保提钻和泵料一致性。(五) 、桩孔偏斜：关键因为地面不平，导向设施出现偏差，钻架不正或钻杆弯曲，钻杆刚度不够所致。另外钻进时土层硬度发生忽然改变或碰到障碍物也会造成桩孔偏斜。施工前应对安装好钻机设备做全方面检验，做到水平、稳固，对钻杆、接头要逐一检验，确保钻杆顺直，有足够刚度。在钻进时，土层由软变硬时要少加压慢给进。(六) 、钻进困难：关键原因为碰到地下障碍物如石块、混凝土块，钻机功率不够或钻进速度太快造成憋钻。应选择硬质合金钻头，采取适宜钻速。碰到障碍时如障碍物不深，应进行清除后复钻，如不易挖出则改变桩位。十四、合理化提议1、复合地基基坑可采取人工或机械、人工联合开挖。机械、人工联合开挖时，最少予留60cm厚度人工开挖，以保障及械开挖造成桩断裂部位不低于基础底面标高，且桩间土不受扰动，严禁粗暴施工，注意不要碰撞、铲断桩头，避免断桩及对地基土扰动。2、开挖基槽时时先找出桩顶标高位置，人工用钢钎等 工具沿桩心剔除多出桩头。在操作过程宜两个方向同时进行，不可用重锤或重物横击桩体，直到设计标高，并把桩顶找平，避免将桩身处理过高或过低造成桩间土承载力分担不均匀。3、在基槽开挖时严防浸水，以免对桩间土扰动而使桩间土承载力降低。4、复合地基桩顶至设计基础下垫层之间通常需铺设600mm厚碎石中、粗砂褥垫层。褥垫层铺设宜采取静力压实法，当基础底面下桩间土含水量较小时，也可采取动力扎实法。铺设前，基坑应先实施验槽，坑底标高及图纸应符合设计要求，浮土应清除，边坡45度必需稳定，预防塌土，基坑范围内又低于地基空洞、井、墓穴、暗塘、旧基础等软硬不均部位时，依据设计要求给予处理并经检验合格后，方可铺筑。材料采取质地坚硬碎石，粒径2040mm，厚度为600mm分两次从南侧向北铺填。铺填时避免损伤桩基，第一层碎石铺300mm厚，用压力机碾压，每次不少于3遍，在下层密压实度经检验合格后方可进行上层施工；质量检验采取在碎石垫层中设置纯砂检验点，用环刀取样法，符合设计要求密实度大于1.6gcm3标准。5、考虑到桩身强度随龄期增加而增大，复合地基开挖时间宜在全部施工完15天后进行。6、成桩时间达28天后方可静载荷试验，以确定CFG桩复合地基承载力标准值。7、在基槽开挖后，如发觉异常，应立即和我企业联络，方便采取对应补救方法。