地基加固工程施工方案.docx
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地基加固工程施工方案
上海国际航运中心地基加固工程施工方案
编制单位：
中港第三航务工程局宁波分公司
编制人：
徐定山
【评语】本文的长处在于图文并茂地描述了外贴式橡胶止水带的施工方法及要点，但缺少相关的人力、材料、机具、施工时间计划和安全、环保等措施内容，质量保证措施和成品保护措施稍显单薄，从完整性上讲，本文不够理想。
不过作为一篇专项施工方案，本文对止水带材料要求非常细致和严格，底板、外墙、交叉纵横交接处的安装方法，止水带的拼接都写得很详细，确实在施工中具有指导作用，从这个意义上讲，本文真正地体现了施工方案最重要的功能。
希望读者从本文中能得到借鉴，按照施工方案编制的要求编制出完美的方案。
目录
1编制依据............................................................3
2工程概况............................................................3
3总体施工部署........................................................4
3.1总体安排..........................................................4
3.2船机选择..........................................................4
3.3施工进度保证措施..................................................5
3.4主要工序安排......................................................6
3.5测量定位..........................................................6
4主要施工工艺........................................................7
4.1袋装中粗砂垫层施工................................................7
4.2施打砂桩.........................................................10
4.3抛填碎石保护层...................................................15
5安全管理...........................................................16
5.1安全管理体系.....................................................16
5.2防台、防汛预案...................................................17
5.3组织保证.........................................................17
5.4管理保证........................................................17
5.5技术保证.........................................................18
5.6措施保证......................................................18
5.7安全教育保证.................................................19
5.8安全记录完整...............................................19
5.9抛填施工安全保障措施：
.....................................20
6技术质量管理...............................................21
6.1质量工作方针....................21
6.2质量目标...............................................21
6.3质量保证体系.................................................22
6.4施工过程控制：
...............................................22
6.5文件、资料管理............................24
7文明施工.......................................................25
7.1组织措施.....................................25
7.2工地规则..........................................26
上海国际航运中心洋山深水港区域1.4km水工工程（B标）
接岸结构及西驳岸深水段地基加固工程施工方案
1编制依据
（1）交通部第三航务工程勘察设计院《洋山深水港区二期工程接岸结构西段400m及西驳岸深水段地基加固施工图》（2004年4月编制）。
（2）交通部第三航务工程勘察设计院《洋山深水港区二期工程接岸结构东段1000m地基加固工程施工图》（2004年3月编制）。
（3）行业标准《水运工程测量规范》（JTJ203-2001）
（4）通部第三航务工程勘察设计院勘察工程公司《上海国际航运中心洋山港二期工程港区总施工控制网测量技术报告》。
（5）行业标准《港口工程地基规范》（JTJ250-98）。
（6）国家、地方政府颁发的相关法律、法规。
（7）有关会议纪要及相关的《中港第三航务工程局技术质量安全交底书》。
2工程概况
洋山深水港区1.4km水工工程（B标）位于一期工程的西侧，其接岸结构为高桩承台（包括板桩墙）及二级抛石棱体。
1.4km水工工程（B标）位于1.4km水工工程的西段700m，另加西驳岸及205m车客渡码头范围。
由于1.4km水工工程区域位置表层分布着厚度10～16m的淤泥、淤泥质粉质黏土或淤泥质黏土，且这几层土处于饱和、流塑状态，强度低、压缩性高，对抛石棱体的稳定及沉降固结均存在着不利因素，因此必须进行砂桩加固。
接岸结构及西驳岸深水段地基加固主要包括抛袋装中粗砂垫层、打砂桩及抛填碎石保护层。
其工程量分别为：
抛袋装中粗砂垫层167445.2m3，打砂桩18486根，抛填碎石保护层约76000m3左右。
3总体施工部署
洋山深水港区1.4km水工工程（B标）接岸结构及西驳岸深水段地基加固工程计划从东往西安排作业面。
即从桩号K0+700向西至桩号K1+511.8，在保证有足够工作面的前提下，使各道工序形成流水作业。
3.1总体安排
根据业主对洋山深水港区1.4km水工工程总体要求2006年底建成投产的要求，承台板桩墙结构在2004年12月底形成，地基加固进度必须满足工程总体进度要求，为了保证洋山深水港区1.4km水工工程接岸结构工程进度，地基加固计划于2004年5月初开始抛填袋装砂垫层，计划于6月底前结束，砂桩施工计划于5月10日开始，10月10日前结束。
1m厚碎石保护层抛填同时流水跟进。
根据设计要求，袋装中粗砂砂垫层标高在-10.0m以上的，可以在承台钢桩沉桩后直接抛填；标高在-10.0m以下的先抛填碎石保护层然后进行承台钢桩桩基的施工。
3.2船机选择
根据指总进度计划要求，计划投入2艘定位抛砂船和4~6艘运砂船用于水抛袋装中粗砂垫层施工。
对施打砂桩，我项目部计划调入专业砂桩船4艘，分别为三航砂桩1号、三航砂桩2号、三航起重10号及三航桩3号。
完全能施工进度要求及接岸结构地基加固设计要求。
具体船机配备见表1。
船机配备表表1
船机数量（艘）
备注
定位工作船2
第八、九区1艘
第十、十一区1艘
袋装中粗砂垫
层（碎石保护
层）
运输船4~6用于运输砂袋及碎石料
三航起重10号1第八、九区
三航砂桩1号1第十、十一区
三航砂桩2号1第十一区砂桩
三航桩3号1
砂垫层L区、M区的增补打砂
桩
3.3施工进度保证措施针对本工程工期紧，施工条件差的特点，提前做好施工前准
备，特别是船机设备的改造，要抓紧抓实，同时做好砂源的落实，以及运输能力的配套。
施工过程中，组织搞好船机设备的维修保养，提高船机设备的完好率。
在人员组织上，要采取激励措施，同时加班加点提高工作效率。
在施工工序中，合理安排施工顺序，协调好各施工船舶的锚位，尽量减少各施工船舶施工期间的相互影响。
在材料（砂源）组织上，及时掌握天气变化，做好砂源的储存上海国际航运中心洋山深水港区域1.4km水工工程（B标）接岸结构及西驳岸深水段地基加固工程施工方案备料工作，同时利用社会上的运输能力，保证材料运输能力满足施工需要。
3.4主要工序安排（图1）
图1地基加固工序安排图
3.5测量定位
3.5.1测量系统
坐标系统：
采用54北京坐标系（任意带,中央子午线L0=122°）。
高程系统：
采用小洋理论最低潮面。
小洋山理论最低潮面在85国家高程基准面以下2.36m。
3.5.2测量控制网布设在指挥部提供的首级控制网点的基础上，在小洋码头、大南凹回填区及D标工作船码头增设3个测量控制网点，与首级控制网点一起组成三角平面控制网。
在岸线相对稳定区域布设1个水准点，在指挥部提供的首级水准点基础上，采用往返测，取得2个控制网施打砂桩
中粗砂灌袋抛填袋装中粗砂
抛填碎石保护层点及布设的1个水准点的高程值，作为高程控制点。
具体见测量控制网测量技术报告。
测量控制网在布设的3个月内，每月不小于1次；3个月后如控制点趋于稳定，每2个月复测不小于1次，确保测量控制网的精度满足工程施工要求。
3.5.3建立施工坐标系
建立施工坐标系统，为方便工程测量施工。
以码头西侧前沿角点为坐标原点，为了与一期工程施工坐标统一，坐标原点的施工坐标设定为A0=2000，B0=3500，垂直码头前沿线往海侧方向为x正方向，平行于码头前沿线往西方向为y正方向，和54北京坐标系的旋转角为140º。
设计坐标与施工坐标的转换关系见下：
A=（Xi-X0）cosα-（Yi-Y0）sinα+A0
B=（Yi-Y0）cosα-（Xi-X0）sinα+B0
其中α=140º
X0=3390679.473Y0=503967.325
A0=2000B0=3500
Xi、Yi为需要换算的旧坐标
4主要施工工艺
4.1袋装中粗砂垫层施工
4.1.1工程量及材料供应
洋山深水港区1.4km水工工程（B标）接岸结构及西驳岸深水段地基加固工程共有砂垫层167445.2m3，自东向西桩号：
K0+700~K1+511.8。
砂源采用金塘砂场的中粗砂，用600~1000t皮带机运输船驳运至大洋山及附近岛屿的驳岸上，进行人工装袋，采用4~6艘500m3/艘海吊抛砂船运到现场。
4.1.2工前水深测量及试抛施工在水抛施工前应对整个抛填水域进行一次水下地形测量，水深测量仪器采用美国生产的odommaxmarkIII双频测深仪，并结合设计提供的地质资料选择有代表性的区域进行试抛施工。
了解并掌握抛填后的淤沉情况，即通过理论抛填量与标高的变化量推算沉陷量，同时通过试抛了解水流对抛投位置的影响程度，以便在实际施工时，在不同的流速时段，合理调整抛投位置，使抛填施工做到尽量均匀。
4.1.3工艺流程
袋装中粗砂垫层施工的主要工艺流程如图2所示。
图2水抛袋装中粗砂垫层施工流程图施工准备工前测量编织袋准备散砂灌袋装船网络准备抛石船定位
开网抛砂袋起吊并抛至水中
4.1.4施工顺序
考虑工程整体工期及实际施工现场情况，对整个加固区我部拟分区段进行施工。
首先抛投袋装中粗砂垫层L、M区（砂桩加固六区），以利于在现场的起重10号专业砂桩船尽快投入砂桩沉设施工，然后依次向西推进施工，即以桩号K0+700为界向西进行抛填，与砂桩施打形成流水作业。
同时根据砂桩船进场情况，袋装中粗砂垫层开设2个施工作业面，即西驳岸袋装中粗砂垫层与接岸结构袋装中粗砂垫层同时进行。
抛投袋装中粗砂垫层按厚度2m进行控制。
4.1.5设备、材料的选用
考虑到施工现场的实际工作量及水文地质情况，计划每天的抛砂量约为3000～4000m3，抛砂船用500～800t自航网络海吊抛砂船装船并抛投。
砂垫层用砂采用中粗砂，要求粒径大于0.25～0.5mm的粒径含量大于85%，含泥量不得超过3%；砂袋袋体采用普通编织袋。
灌砂袋在大洋山及附近岛屿选用较平整且有出运条件的场地采用人工方式灌包并封口。
4.1.6现场抛投
由于施工现场处于开阔水域，缺少固定的参照物，故我部拟采用2艘定位船定位，定位船为4锚平板驳船，定位船位置用GPS卫星全球定位系统进行定位，海吊抛砂袋船系泊在定位船侧抛投的方法进行施工。
抛投过程中我部及时进行水下地形测量并结合现场施工人员利用水砣勤打水深，及时掌握抛填前后水下地形变化，以指导现场施工并根据实际情况作出相应的调整。
4.1.7技术措施和注意事项
（1）严格控制实际抛填的范围及抛填的厚度，确保砂垫层对砂桩的保护作用。
（2）施工前期作典型施工试验。
分析水深及水流的流速、流向与抛填物的关系，确定其飘移量。
以便在施工时根据实际情况确定抛填及定位位置。
（3）砂袋抛设完成后，立即测量水深并进行潜水探摸，并根据测量结果，决定是否进行局部补抛。
（4）施工过程中，应根据当时的水流情况进行定位，并随时调整定位船位置，以减少流失量，急流时停止抛填。
（5）抛填时应注意收听当地气象预报，并做好船舶警戒工作，做到安全施工。
4.2施打砂桩
4.2.1施工船舶
根据总体进度计划要求，我部计划安排四艘专业砂桩船，用于洋山深水港区1.4km水工工程（B标）接岸结构及西驳岸深水段地基加固工程的砂桩施打。
四艘砂桩船分别为：
三航起重10号、三航砂桩1号、三航砂桩2号和三航桩3号，其中三航起重10号和三航砂桩1号可以同时施打3根砂桩，三航砂桩2号可以同时施打2根砂桩，而三航桩3号为单管砂桩船。
由于三季度台风活动频繁，根据对该海域可施工作业天数统计，5、6、7、8、9、10月份月均可作业天数为22.5天，故该工程月可作业天数按每月22天计。
根据施工经验三管砂桩船平均每天打70根，两管砂桩船平均每天打50根，单管砂桩船每天打30根。
按此计算，平均每月可完成5000根左右的砂桩任务。
4.2.2砂桩定位
4.2.2.1水下地形测量及探摸
由测量船采用无验潮测量技术对砂桩区的海域进行水下地形测量，并结合潜水员进行水下探摸，查清海底表面的地质情况，指导后续施工。
4.2.2.2桩位计算
建立以码头前沿东侧角点O为坐标原点，码头前沿往西方向为Y轴正方向，与码前沿垂直往海方向为X轴正方向的施工坐标系，设置坐标原点O施工坐标为（2000，3500），施工坐标系X轴在设计坐标系中的方位角为140º。
建立施工坐标系后，计算桩心在施工坐标系中的坐标，把测量控制点的设计坐标转换成施工坐标（图3），应用计算机软件计算
桩位测量放样角。
计算结果需项目总工复核并报监理工程师审核。
图3
y
140°
X
Y
x
O（x0,y0）
坐标转换示意图
X-Y为设计坐标系
x-y为施工坐标系
4.2.2.3沉桩定位（图4）
平面位置由岸上一台全站仪、一台经纬仪按前方任意角交汇法控制。
选取测量控制点时，要保证交会角在60°~120°之间。
对于两管和三管砂桩船，船上设1台经纬仪进行平面扭角的观测。
定位时，只有当所有测量仪器观测结果一致时，才能下桩。
下桩后，若偏位较大，则起桩，重新定位，尽量减少沉桩偏位。
图4砂桩定位示意图
4.2.3工艺流程及措施
砂桩施工流程如图5所示。
图5砂桩施工工艺流程图
4.2.3.1定位
测量人员和施工员指挥砂桩船移位，达到理论计算位置，校核准确后，收紧锚缆，准备沉管。
4.2.3.2沉管
套管底部设4（6）瓣活页，确保活页启闭灵活可靠。
活页用钢丝绳串联后从管内引至卷扬机，下桩前用卷扬机牵引钢丝绳关闭活页。
桩位经监理工程师确认并同意沉管后，松套管吊钩，压锤，套管停止下沉后开启振动锤，使套管继续下沉。
沉管时使桩管保持垂直。
施工准备测量基线布沉管
砂桩船就位运砂船就位
测量定位
停锤
灌砂
拔管
砂质检查
为了保证使砂桩打至设计标高，施工中我们对砂桩管进行了改进，在采用罐干砂工艺的3艘砂桩船（三航起重10号、三航砂桩1号及三航砂桩2号）的管壁开若干个单向进水孔，以此削减沉管过程中的阻力。
套管改进后砂桩施打效果良好，砂桩桩尖标高基本能达到设计要求。
4.2.3.3停锤标准
砂桩沉管停锤以设计桩底标高控制为准，沉管时注意观测套管下沉速度，当套管下沉速度突然减缓乃至停止下沉，表明套管已进入粉质黏土层，继续振动60s砂桩管下沉量在30cm以内即可停锤，即加固已满足设计要求。
4.2.3.4灌砂
砂桩每延米灌砂量以不小于1.15m3/m控制。
根据砂桩实际的入土长度计算需要灌砂的量。
用吊车把砂料吊至砂桩船上的集料箱内，再用皮带机运至计量料斗内，提升计量料斗，开启闸门灌至砂桩管内。
在以往的施工过程中，我们发现上料斗的砂料不易进入砂桩管，我们分析主要原因是因为料斗出料口较小，而砂料又有一定的含水率，为此，本工程我们在砂桩船上料斗侧面设置了附壁式振捣器，在下料时开启振捣器，振动上料斗，使砂料能顺利进入砂桩管内。
4.2.3.5拔管
套管上拔时开启振动锤并在孔底留振20s，然后边起边拔，拔管的速度控制在2.0m/min以内，均匀地振动拔管，以保证桩身的连续性和密实度。
当砂桩管尖离砂垫层顶面2m时再留振20s，以保证砂桩顶部的密实度及与砂垫层相连通，然后再往上拔出砂垫层顶面。
4.2.4砂桩质量控制标准砂桩水平偏差≤200mm，垂直度≤1.5%，成桩直径偏差不小于设计桩径的105%。
每延米灌砂量不小于1.15m3/m；沉设施工中不得中断、脱节、缩径、陷口，否则重打。
桩尖标高控制是通过在砂桩管外壁标上刻度，利用岸上全站仪观测棱镜所放刻度处标高，以此得到在沉管过程中砂桩管尖的标高。
4.3抛填碎石保护层本工程在砂桩沉设后按设计要求需在砂桩区上部抛填一层1m
厚粒径在1~8cm的碎石，以防止砂体流失，洋山深水港区1.4km水工工程（B标）接岸结构及西驳岸深水段地基加固范围内碎石的理论量约为60000m3。
我部拟在砂桩某区段结束后具备一定工作面的
条件下，立即组织抛投。
抛投最大强度为2000m3/d。
具体做法同袋装中粗砂垫层，这里不再赘述。
5安全管理
5.1安全管理体系（图6）
图6安全管理体系图安全员：
施利明、谢志康
项目经理：
徐捍卫
项目副经理：
孙海荣、高小荣项目总工程师：
骆加权
机电吴建江试验室郑志强
测量楼企虹
碎石层陶建国
砂桩林祖伟
砂垫层吴春年
劳务陈瑞昌
梅钟明
5.2防台、防汛预案
5.2.1成立由项目经理为组长的防台、防汛领导小组，挑选主要精干人员共同参与。
在台汛期间由组长安排堤身加固、船舶、车辆撤离及避风和通讯值班等事宜。
5.2.2应在台汛期前落实好各部门船舶撤离路线、避风锚地。
5.2.3在台汛期间安排专人负责接听当地气象台站发布的气象讯息，风力在10级以下，考虑在大、小洋山背风面避风；10级以上将现场施工船舶拖至宁波、上海避风锚地避风，并做好记录。
5.2.4如遇台风正面侵袭，应撤离现场所有施工人员至安全地点避风。
防台防汛工作是本工程安全工作的重点，具体按项目部上报的防台防汛预案执行。
5.3组织保证
项目经理为本项目安全生产第一责任人，对本项目的安全生产负全面的领导责任；分管副经理具体实施对安全生产的领导和布置，专职安全监督员负责对施工生产过程中的安全生产现状实施有效的监督、检查。
组成安全生产管理保证体系网络，层层覆盖，直至每一班组，使本项目的安全生产保证体系不出现空白和盲区。
5.4管理保证
严格执行安全生产法律、法规、建筑法、水上作业安全规章制度、我局安全手册以及业主对本项目施工中对安全生产的有关要求，并形成全体员工所理解和掌握的文件。
制定本项目安全生产保证体系网络和各级安全生产责任制，将安全生产责任进一步分解，层层落实，纵向到底、横向到边，不留空白，并形成相应文件，贯彻落实。
根据本项目施工的具体要求、工程特点和阶段特点，制定“安全生产管理计划书”，对每一阶段施工生产中的危险源，安全监控的重点、部位，所应采取的安全保证措施，如何实施，何人实施，何人检查确认等，作出详尽的计划和表述，提高对事故的预控能力，并作为整个施工生产过程中的安全作业指导书。
5.5技术保证
确定整个施工过程中必须执行的安全技术规范，如：
桩基作业、高处作业、钢梁安装作业、船舶施工作业、起重安装作业、施工临时用电作业等。
对危险性较大，安全难度系数高的施工工艺，事先必须进行安全论证，并制定出具体的安全技术保证措施和安全操作规程。
严格执行施工生产安全技术交底制度。
5.6措施保证
根据工程所在地的特殊情况，设专人及时与当地政府沟通，妥善处理当地居民与工人员关系，避免冲突。
现场施工船舶配备有相当施工经验的船长，避免因强潮流影响而造成的走锚机损事故。
项目部把安全生产、安全管理工作列入重要议事日程，做到周有安全例会，月有专项安全检查，季有安全大检查，日有各班组、部门安全自检自查、专职安全员巡视监督检查。
对发现的安全隐患，以“隐患整改通知单”的形式，由有关责任人和部门，班组等限期整改，整改完后由安全员或领导复查验收。
严格执行安全业绩的考核奖惩制度，结合双文明建设考核，实施安全生产一票否决制。
严格做到特殊工种持证上岗。
做好闪光警示灯及大型警示牌等安全标志的设置，做好安全防护工作。
5.7安全教育保证
安全教育贯穿施工生产的全过程，覆盖所有现场施工人员，确保未经过安全生产教育培训人员不得上岗作业。
提高管理人员安全生产意识和安全管理水平的教育，教育作业人员遵章守纪、自我保护和防范事故的能力。
安全教育内容有：
施工管理人员专业技能；安全操作规程；现场安全规章；文明施工制度；特殊工种持证上岗；特定环境中的安全注意事项等。
节假日前后、上岗前、事故后、工作对象改变时，进行针对性安全教育。
对分包队伍职工进行进点安全教育及平时安全教育，新工人必须进行三级安全教育。
5.8安全记录完整
项目部建立安全生产保证体系运行中必须的安全记录，包括相关的台帐、报表、原始记录等。
安全记录符合国家、行业、地方及上级有关规定，确保安全记录完整性及可追溯性。
安全记录做到完整、及时，做好保存，并延续到工程项目竣工。
5.9抛填施工安全保障措施
5.9.1对分包单位、
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