地下室深基坑围护结构及开挖施工组织设计.docx

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地下室深基坑围护结构及开挖施工组织设计

地下室深基坑围护结构及开挖施工组织设计

目录

一、编制依据………………………………………………

1、编制说明…………………………………………………

2、主要编依据…………………………………………………

二、工程概况………………………………………………………

1、围基坑概况…………………………………………………

2、地质条件及周围环境特点………………………………

三、基坑围护工程………………………………………………

1、围护结构的设计特点……………………………………

2、施工准备…………………………………………………

3、施工总平面布置…………………………………………

4、施工顺序…………………………………………………

5、池塘处理…………………………………………………

6、水泥搅拌桩施工…………………………………………

7、钻孔桩施工…………………………………………………

8、土钉墙施工工艺……………………………………………

四、土方工程………………………………………………

1、施工准备……………………………………………………

2、机械配置与劳动力组织……………………………………

3、施工段划分…………………………………………………

4、施工顺序安排………………………………………………

5、第一阶段土方开挖………………………………………

6、压顶梁、支撑梁与压顶板施工…………………………

7、第二阶段土方开挖第一阶段土方开挖…………………

五、塔吊基础……………………………………………………

1、塔吊基础概况……………………………………………

2、土方开挖…………………………………………………

六、基坑及桩基保护措施………………………………………

1、基坑保护………………………………………………

2、桩基保护……………………………………………

3、桩基处理……………………………………………

七、排水措施………………………………………………

1、集水井及排水沟的布置…………………………

2、地表电揽布置系统………………………………………

八、监测方案……………………………………………………

1、监测目的……………………………………………

2、监测点布置…………………………………………

3、禁戒值………………………………………………

4、监测要求…………………………………………

5、监测委托单位…………………………………………

6、应急措施…………………………………………

7、应急现场准备…………………………………………

8、应急领导小组网络图及通讯录…………………………

九、土方回填………………………………………………………

十、质量保证措施…………………………………………

1、土方开挖…………………………………………………

2、土方回填………………………………………………

十一、安全管理及防护技术措施…………………………

1、基坑的防护………………………………………

2、施工现场场容管理…………………………………

3、环境保护措施……………………………………

十二、雨季、台风、夏季、湿季施工保护措施…………………

1、雨季、台风施工保护措施…………………………

2、高温期施工措施……………………………………

一、编制依据

1、编制说明：

（1）本公司为编制基坑围护施工方案，认真熟悉施工图纸及岩土工程报告，分析了工程的特点、难点及现场环境；

（2）本基坑围护施工方案阐明了对该工程施工组织、总体部署、主要施工方法以及质量、安全、工期控制和保证措施。

2、主要编制依据;

（1）本工程基坑围护施工图纸；

（2）XX省XX地质工程勘察院提供XX市XX公园地下室岩土工程勘察报告（详勘）；

（3）本工程施工组织设计；

（4）本公司建筑工程工艺标准及各项管理制度；

（5）XX市区的地质、气象及施工现场、四周的环境条件；

（6）国家与地方有关建设工程质量管理安全管理的规定、规则；

3、依据的主要规范、规程和标准：

（1）《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-99；

（2）《锚杆混凝土支护规范》GB50086-2001；

（3）XX省《建筑基坑技术规程》DB33/T1008-2000；

（4）《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008；

（5）XX省钻孔桩标准图集2004浙G23；

（6）《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002；

二、工程概况

1、基坑概况

XX商务区基础设施工程地下室项目位于南侧，西侧，北侧，拟建场地现，临近地块待开发，周边无重要管线。

该项目中大部分为地下两层，部分为地下一层，无上部建筑。

地下结构为框架结构，工程桩采用钻孔灌注桩。

本工程±0.000相当于黄海高程3.60M，基础底板面层结构相对标高地下两层区域主要为-9.15、-9.95M（南、西南和东南），地下一层区域主要为-5.20M，局部为-6.00M。

本工程地下两层区域基础为暗梁桩筏基础，地下一层区域采用梁板基础。

考虑基础底板和垫层厚度后，地下二层区域基础底板垫层标高分别为-10.30和-11.10M，地下一层区域基础底板垫层标高分别为-6.05和-6.85M。

现场地周边平整后的高程约为3.25M，即相对标高-0.35M。

基坑实际开挖深度：

地下二层区域分别约为9.95和10.75M，地下一层区域主要为5.70M，局部为6.50M（不包括局部集水井深坑）。

根据XX省标准《建筑基坑工程技术规程》DB33／T1008-2000的规定和周围环境的特点，本基坑属一级基坑工程，相应基坑工程安全等级的重要性系数ro=1.1。

2、地质条件及周围环境特点

a.工程地质条件

根据《XX公园商务区地下室岩土工程报告》拟建场地现主要为农田及菜地，地形较平坦，地形较简单。

在勘探深度范围内按成因类型及物理力学性质可分为8个工程地质层和若干亚层，土方开挖为3个工程地质层，在基坑开挖深度及围护桩长所及深度范围内的土层分布大致为：

（1）有於泥素填土：

场地北东侧个别孔分布有灰色，流塑很湿~饱和，干强度高，高压缩性，高韧性，摇振反映无，稍有光泽，属新近堆积而成。

（2）粘土：

场地内均有分布，层厚1.20～2.50M，层顶标高3.19～3.43M。

灰黄色，软可塑，饱和，干强度高，高压缩性，高韧性，摇振反应无，切面光滑。

局部相变为粉质土。

表面0.30M为耕填土。

（3-1）於泥：

场地内均有分布，层厚15.90～27.70M，层顶埋深1.2～4.10M，层顶标高0.7～2，03M，灰色、青灰色，流塑状，饱和，干强度高，高压缩性，高含水量、触变性，高灵敏度，高韧性，摇振反应无，稍有光泽，见少量贝壳残片。

（3-2）淤泥质粘土：

场地内均有分布，层厚2.20～12.40M，顶层埋深18.00～29.70M，顶层标高-26.30～-14.75M，灰色，流塑状，饱和，高压缩性，高含水量、触变性，高灵敏度，局部相变为淤泥质粉质土，含有机质腐殖物，呈细鳞片状，见少量贝壳残片，有光泽，有异味，无摇振反应，韧性高，干强度高。

（4）粘土：

场地内均有分布，层厚9.00～25.30M，层顶埋深26.70～32.80M，层顶标高-29.58～23.50M，灰色，流塑状，饱和，干强度高，高压缩性，高韧性，摇振反应无，稍有光泽。

（5-1）粉质粘土：

局部有分布，层厚1，51～5.65M，层顶埋深39.20～50.70M，层顶标高-47.50～-35.77M，灰色、灰白、青灰色，软可塑状，饱和，干强度中等，中等压缩性，中等韧性，摇振反应慢，切面光滑。

各土层物理力学指标详见表1。

根据基坑的实际开挖深度，基坑开挖面位于3-1层淤泥。

由于3-1层土为高含水量、高压缩性、高灵敏度、低强度土层，且土层较厚，对围护结构的稳定和变形控制相当不利。

b.水文地质条件

（1）地表水：

场地周边地表水体分布有水沟、水塘分布，补给来源为大气降水，其中有3个水塘在围护之内，对本工程基坑围护施工有一定的困难。

（2）地下水：

场地内地下水主要为浅部土层的空隙潜水和深层承压水，浅部潜水主要分布于地表，补给来源主要为大气降水及地表水，水位变化受季节影响，水量频乏；深层承压水，主要赋存在砂层、砾砂石层中，水量丰富，承压水水头一般为50M。

勘察期间测得稳定地下水埋深为0.30～1.90M（空隙潜水），水位年变幅不大于1.50m。

根据水质分析，地下水对长期浸水的混凝土结构无腐蚀性，对钢结构及干湿交替环境中钢筋混凝土结构中的钢筋具弱腐蚀性。

c.周围环境条件概况

（1）根据工程总平面图布置，并按现场的实际情况及了解，主要为农田及菜地，池塘分布。

围护边坡有有3个池塘，面积分别为：

1111.44㎡、8286.68㎡、345.35㎡，深度大约为7.0M左右。

邻近本基坑无重要建筑物、构筑物和管线，基本坑周边均为待开发建设用地。

三、基坑围护工程

1、围护结构的设计及要点

该项工程设计上部采用水泥搅拌桩复合式土钉墙，下部采用排桩结合钢筋混凝内支撑围护，水泥搅拌桩止水相结合的围护结构型式，分两个阶段施工，整个地下室由9个设计剖面组成。

（1）监测点设置

①设置36个测斜孔，孔深18米，监测深层土体位移；

②在支撑上布置18组测点，编号为ZL1～ZL18，检测钢筋混凝土支撑的轴力。

③立柱桩顶的竖向变形检测点共18点。

设计要求有资质的单位按上述监测内容适时进行施工监测。

（2）搅拌桩概况及施工要点

上部G-G、H-H剖面采用水泥搅拌桩复合土钉墙，水泥搅拌桩桩径为A600，桩与桩之间搭接100,桩长10.0米—11.0米，桩顶标高-4.35米，坑底被动区土体水泥搅拌桩加固桩长5.0-5.5米，桩顶标高-5.85米，桩身水泥掺量为15%,标高以上部分水泥掺量为7%，水灰比0.45～0.55，木质素掺量为水泥重量的0.2%。

（附图：

各剖面桩长及数量）

下部用作止水帷幕的水泥搅拌桩桩径A600；桩与桩直接按搭接200，A-A、B-B剖面桩长11.0米，桩顶标高-6.5米，坑底被动区土体水泥搅拌桩加固桩长5.0米，桩顶标高-10.75米；C-C、D-D、D1-D1剖面桩长10.0米，桩顶标高-6.05米，坑底被动区土体水泥搅拌桩加固桩长5.0米，桩顶标高-9.95米；E-E、剖面桩长9.5米，桩顶标高-6.05米，坑底被动区土体水泥搅拌桩加固桩长5.0米，桩顶标高-9.95米；F-F、剖面桩长9.0米，桩顶标高-6.05米，坑底被动区土体水泥搅拌桩加固桩长5.0米，桩顶标高-10.75米；搅拌桩身水泥掺量为15%，用作坑内被动区土体，加固水泥搅拌桩水泥掺量为15%,标高以上为7%的掺量。

水灰比0.45～0.55，木质素掺量为水泥重量的0.2%。

（附图：

各剖面桩长及数量）

搅拌桩施工提高速度为0.9米/分钟左右，符合现行《建筑地基处理技术规范》有关要求。

搅拌桩或桩均匀持续，无颈缩和断层，严禁在提升喷浆过程中断浆，特殊情况造成断浆重新成桩施工，搅拌桩垂直偏差不得超过L/150（L为桩长），桩位偏差不得大于50，成桩直径和桩长不得小于设计值。

相邻桩体的施工间隙不得超过24小时，原则上每一施工工段应连续施工，在特殊情况不得连续施工时，应采取加强措施，另增加二根桩一排。

水泥搅拌桩施工前，必须查明并清除地上和浅层地下障碍物，池塘及洼地抽水清淤，并回填粘土并予以压实。

泥搅拌桩停浆面应高于桩顶设计高300，并应确保桩顶水泥土质量要求。

水泥土龄期28天的单轴抗压强度不应低于0.8MPa，采取芯法检测水泥土的强度和均匀性。

2、施工准备

1）组织准备

成立XX商务区项目经理部。

选择优秀劳务队伍进场。

劳务队的人员组成详见附表。

2）技术准备

（1）由公司工程科召集项目经理部和有关科室人员进行图纸自审，并参加会审。

（2）根据设计图纸、地质勘察报告、合同，项目部负责编制施工组织设计，并按管理程序报批。

（3）项目经理组织技术和施工管理人员，进行技术、施工组织设计和承包合同交底，进行质量、安全和文明施工教育。

（4）进行材料的质量复验、钢筋焊接试验。

工程所用材料应满足如下质量要求：

a钢筋：

采用

级、

级钢筋。

其质量应符合GB13013、GB13014规定。

所用钢筋必须满足设计要求，并应有质保书或合格证。

同厂家、同炉号、同规格、同期进场的钢筋，每60t为一批，不足60t按一批。

每批取2组（每组2根）试件进行拉伸和弯曲试验，复试合格后方能使用。

钢筋笼焊接应有同条件的焊接试验报告。

同一种钢筋规格、级别，同一类型焊接接头，每300个接头为一批，不足300个接头按一批。

每批取1组（3根）做焊接强度试验。

所用焊条的型号必须符合设计要求，应有出厂合格证。

b水泥：

一般选用标号不底于42.5R的硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥。

严禁使用快硬、受潮、过期水泥。

质量应符合GB175—1999和GB1344—1999的技术要求（氧化物含量、细度、凝结时间、安定性、强度等）。

水泥必须有出厂质量证明书和复检报告,合格水泥才能使用。

同一生产厂家、同一等级、同一品种、同一批号且连续进场的水泥，袋装不超过200t为一批，散装不超过500t为一批。

每批抽样检查做不少于一次的规定项目试验（安定性试验、强度试验等）。

c粗细骨料

粗骨料宜选用粒径5~40mm（喷射砼面层用料不宜大于15mm）连续级配、质地坚硬的碎石。

不宜选用石灰石碎石。

质量应符合国家标准GB/T14685—2001的技术要求（颗粒级配、含泥量、针片状含量和强度等）。

细骨料宜采用洁净天然、级配合理、质地坚硬的中粗砂，不得采用未经淡化的海砂。

质量应符合国家标准GB/T14684—2001规定的技术要求（颗粒级配、含泥量、有害物质等）。

规范规定粗细骨料每600t或400m3做一次规定项目的质量检验，检验合格方能使用。

d水：

宜使用生活饮用水；如采用非饮用水时，水质应符合国家现行标准《混凝土拌和用水标准》JGJ63的规定，经化验合格方能使用。

e外加剂：

应满足与水泥成分、水质、外加剂间的相容性要求。

应有产品出厂合格证。

⑤按规划部门的平面定位进行控制点设置并履行复核手续，做好工程测量定位，经复核后填写相关记录。

3）物资准备

（1）按用料计划，选择合格的材料供应商。

签订供料合同，并组织材料按施工进度要求及时进场。

工程材料需用计划详见附表。

（2）组织完好的施工机具进场。

该工程似配备的施工机械详见附表。

4）现场准备

（1）平整作业场地和临时设施场地，硬化场内道路，设置场地排水系统。

（2）摸清地下管线、地表和空中障碍物，报请甲方处理。

摸清周围建（构）筑物情况。

3、施工总平面布置

1）办公室

办公室设在场地东侧。

2）锚管制作及堆场

锚管制作及堆场拟设在场地中间。

3）土钉墙施工设备场地

土钉墙专用的施工机械，将根据作业地点和场地的实际情况停放。

4）水电线路

施工现场设两个配电室。

供电线路从配电室引至一级电箱及二级、三级电箱，地缆敷设。

供水线路从城市自来水管引至各用水点，均应地下埋设。

4、施工顺序

该项工程应按如下顺序施工：

1）基坑周边池塘处理。

2）施工水泥搅拌桩。

3）施工钻孔桩。

4）施工土钉及土钉墙。

5）开挖第一阶段-6.05、-7.55米土方。

6）适时施工冠梁、角撑、压顶板和木桩。

7）施工第二阶段土钉及土钉墙。

5、池塘处理

1）池塘处理

（1）用口径80污水泵抽干池塘污水；

（2）挖土机清理净池塘内淤泥，用汽车运至政府指定销毁场。

2）池塘回填

（1）按搅拌桩的位置外1M回填粗砂，分层压实；

（2）剩余部分用粘土回填分层压实。

6、水泥搅拌桩施工

1）定位放线及挖槽

为确保桩位偏差控制在设计要求和规范规定的允许范围内，根据XX市测绘大队提供的定位点，应对轴线（大样）定位实行放样，项目部和工程监理要逐级复核。

要对桩位（小样）定位实行放样，项目部逐级复核，确定围护钻孔桩、水泥搅桩的施工位置，撒出灰线，并报监理复核无误后用机械挖槽至-0.80m。

2）桩机就位

桩位经复核无误，桩机对准桩位后就位。

桩机就位后必须平稳，确保作业时不倾斜、不移动，使桩位偏差控制在50mm内；并采用吊线锤或经纬仪测定垂直度，使其偏差不超过0.5%，以便确保成桩垂直度偏差不超过1%。

3）试打桩

在正式打桩前进行试打桩是确保工程质量的重要环节。

在完成开钻前的准备工作后，应按如下要求进行试打桩：

（1）桩机试运转

为检查桩机安装是否符合正常运转要求，应在桩机安装后试转，在试转时进行调整。

（2）桩机在指定的试打桩桩位上准确就位。

（3）按设计要求计量投料，确保水泥浆配制质量。

（4）确定单桩的水泥浆额定用量即：

（以5m桩长计算：

水泥354kg；水708kg;木质素0.71kg）。

4）施工工艺与作业路线

（1）施工工艺

按工艺钻进搅喷——提升搅喷——钻进搅喷——提升搅喷的四搅四喷工艺成桩，施工时对有效桩长必须进行全程的四搅四喷。

为提高工效，桩顶设计标高以上500mm至场地地面或沟槽地面的无效桩长，可实行两钻进搅喷提升搅拌工艺。

（2）作业路线

为加快施工进度，尽最大可能的减少施工冷缝，该项工程的水泥搅拌桩施工，拟采用如下作业路线：

5）浆液的质量控制

（1）使用合格材料

浆液原料的质量应符合设计要求、规范的有关规定。

水泥应有出厂合格证和质保单，应做强度和体积安定性试验，合格后方能使用。

制浆用水应使用自来水。

（2）计量投料

泥浆的制作原料（水泥、水）、每根桩的水泥浆用量，均应严格计量，确保每根桩的水泥浆用量符合设计要求。

（3）严格控制水灰比。

水与水泥的重量比设计要求为0.45~0.55，木质素掺量为水泥重量0.2%。

（以5m桩长计算：

水泥354kg；水708kg;木质素0.71kg）

（4）采用砂浆拌和机拌和，每次搅和时间不得少于3分钟，确保浆液充分拌匀。

（5）水泥浆从拌和机流入贮浆桶前应经过过滤网过滤，将水泥块等杂质滤出。

贮浆桶容量应适当，既能保证有一定余量，防止因浆供应不足而断桩；又要防止浆液在贮浆桶沉淀而造成浓度降低。

6）搅喷的作业控制

（1）在开机前应使钻杆对准桩位，并用吊锤或经纬仪核对钻杆垂直度，符合要求后调整桩机支承点使其平稳，防止作业时滑移或倾斜，确保桩位偏差和垂直度偏差满足设计要求和规范规定。

（2）为确保搅喷均匀，钻机的提升速度应控制在0.9m／分钟左右，转速宜为60转/min。

当钻到设计深度时，应按要求在原地喷浆一定时间后，再按试打桩纪要的规定反转、均匀搅拌、提升（提升过程是否喷浆按试打桩纪要执行）。

待钻头提出地面后再按工艺要求向下正转搅拌、喷浆、钻进，直至完成全部成桩工艺。

（3）必须在确认浆液已从喷嘴喷出的前提下，才能开始进入成桩工艺施工。

在成桩工艺作业中应认真观察喷浆状况，一旦中断喷浆应立即处理，力争在最短时间内恢复施工，并在恢复施工后重新进行一个单程的全程搅喷，防止断桩。

（4）为保证施工质量应连续施工。

如在施工过程中因故停工3小时以上时，必须立即全面清洗输浆管和拌和机，防止水泥浆结块，影响工程质量。

7）桩径桩长控制

（1）在作业前和作业中，每班均应检查搅拌半径，如小于设计要求时应及时处理。

（2）施工时应通过控制施工标高确保成桩标高和桩长符合设计要求。

当桩顶设计标高距自然地面或沟槽地面高度不超过0.3m时，桩顶施工到地面，并按地面标高和桩底设计标高计算成桩深度，施工时通过机上标志控制桩长。

当桩顶设计标高距自然地面或沟槽地面高度超过0.3m时，施工上部的“无效”桩长部分可采用四搅两喷工艺；施工有效桩长部分，桩顶施工标高按桩顶设计标高加0.3m和地面标高计算，然后再加上设计桩长计算桩底标高，通过机上标志控制桩顶与桩底的施工标高，确保桩长符合设计要求。

8）施工冷缝的预防与处理

采用水泥搅拌桩做止水帷幕或支护的基坑围护工程，施工时应采用如下措施防止出现施工冷缝：

（1）按本施工组织设计规定的桩机作业行走路线施工。

（2）应使用处于完好状态的桩机，施工过程中加强维护保养，防止故障停机。

一旦发生故障时，应立即抢修。

9）按规定留作水泥土试块

通常情况，每台桩机每台班应留作1组水泥土试块，养护期满及时送检。

10）质量保证措施

⑴、施工现场应进行场地平整，平整场地不得回填杂填土或生活垃圾。

施工前检验机具性能和施工工艺各项技术参数，并进行实际标定，有关技术参数及时提供现场监理工程师，以作为控制搅拌桩质量的依据。

⑵、施工过程严格按设计及工艺要求进行，确保桩的连续性、垂直度，均匀渗入水泥浆形成较为理想的加固土体。

当桩周为成层土时，应对相对软弱土层增加搅拌次数或增加水泥掺量。

压浆阶段不允许发生断浆现象，输浆管道不能发生堵塞，浇注桩必须注浆均匀，不得有未注浆的夹心层。

⑶、土体应充分预搅，严格控制预搅下沉速度，使土体充分破碎，以破坏原状土的结构使之利于同水泥浆均匀搅拌。

搅拌头翼片的枚数、宽度与搅拌轴的垂直夹角、搅拌头的回转数、提升速度相互匹配，确保加固深度范围内土体的搅拌次数满足规范要求。

⑷、施工中始终保持搅拌桩机底盘的水平和导向架的垂直，搅拌桩的垂直偏差不得超过L/150（L为桩长），桩位偏差不大于50mm，成桩直径及桩长满足设计要求。

⑸、水泥浆制配严格按施工设计要求，水灰比一般为0.5，配好的浆液不得离析，并且预先筛除水泥中的结块。

为防止水泥浆发生离析，制备好的浆液不得停放时间过长，泵送必须连续，在灰浆拌制时应不断搅动。

灰浆泵输浆量、灰浆经输浆管到达喷浆口时间、钻头起吊提升速度按试桩参数进行施工。

⑹、前台操作与后台供浆应密切配合，前台搅拌机喷浆提升的次数、速度，与试桩确定的施工工艺参数相吻合。

⑺、后台供浆停机时，及时通知前台以防止断桩和缺浆。

供浆停止，搅拌桩机下沉至停浆点以下0.5m，待恢复供浆时再喷浆提升。

供浆停止超过3小时，将输浆管拆下，向集料斗内注入适量清水，开启灰浆泵，清洗全部管路中残存的水泥浆。

喷浆搅拌提升速度、搅拌次数必须符合设计及施工工艺要求，喷浆量及提升速度等用流量计控制，并应有专人记录搅拌机每步下沉或提升的时间，深度记录误差不得大于50mm，时间记录误差不得大于5秒钟。

。

⑻、喷浆搅拌至接近设计桩顶标高的孔段，应特别注意桩头的施工质量，桩顶1~1.5米范围内增加喷浆搅拌一次；搅拌喷浆至设计桩顶标高，应停止10~20秒喷浆，以保证桩头密实均匀。

喷浆搅拌至地面以下1米的孔段范围，喷浆搅拌应减速。

11）质量标准

⑴、主控项目：

A、水泥及外掺剂质量：

满足规范要求；

B、水泥用量：

满足设计要求

⑵、一般项目

A、桩长：

不小于设计桩长；

B、桩位偏差：

±50；

12）质量检验

　　⑴、施工过程中随时检查施工记录，并按施工工艺对每根桩进行质量评定，主要包括：

水泥用量、水泥浆拌制数量、压泵过程中有否断桩现象、喷浆搅拌提升时间和复搅次数。

⑵、搅拌桩应在成桩后七天内进行质量检验，可用轻便触探器钻取桩身加固土样，观察其搅拌均匀度和判断桩身强度，数量应不小于已完成桩数2％。

⑶、根据工程设计要求，选取数根加固桩体进行开挖，检查桩体外观质量。

13）施工常遇问题分析及处理措施

问题

原因分析

处理措施

喷浆阻塞

⑴水泥受潮结块；

⑵制浆池滤网破损或清渣不及时。

⑴改善现场临时仓库的防雨防潮条件。

⑵加强设备器具的检查及维修保养工作，定期更换易损件。

速度失稳

⑴设备自身速度控制系统存在缺陷；

⑵机组人员操作不规范、不熟练。

⑴不符合技术要求的