清障及加固施工方案.docx
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清障及加固施工方案
科举博物馆及周边配套一期项目
原人防土体旋喷加固及CD机清障工程
施
工
方
案
编制人：
审核：
批准：
青海省地质基础工程施工总公司
2013年6月19日
一、编制综合说明
1、编制说明
受总包单位的委托，本施工方案为中国科举博物馆及其周边配套项目而编制，主要包括高压旋喷桩加固、CD机清障等相关施工总体部署、流程、各分项工程施工技术方案、施工工艺及质量控制要点、工程施工应急预案以及信息化施工管理等内容。
2、编制依据
2.1、建设单位提供的工程施工图纸。
2.2、建设单位提供的《工程地质勘探报告》
2.3、本工程项目应采用的建设工程规范、规程及质量检验评定标准。
2.3.1、《工程测量规范》（GBJ50026-2007）
2.3.2、《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2012）
2.3.3、《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）
2.3.4、《混凝土工程施工质量验收规范》（GB50204-2002）
2.3.5、《建筑地基基础工程质量验收规范》（GBJ50202-2002）
2.3.6、《施工现场临时用电安全技术规范》（JGJ46-2005）
2.3.7、《建筑施工安全检查标准》（JGJ59-2011）
2.3.8、《施工现场安全生产保证体系》（DGJ08-236-2006）
2.3.9、《建筑机械使用安全技术规程》（JGJ33-2012）
2.4、本工程项目应采用的南京市相关规范、规程及质量检验评定标准。
2.5、目前现有的施工现场条件
3、管理目标
3.1进度目标
本工程原人防高压旋喷桩加固期暂定2013年6月（以建设单位实际开工令为准），总工期为16日历天。
本工程彻底清除桩位的地下障碍物开工日期暂定2013年6月27日（以建设单位实际开工令为准），总工期为46日历天。
3.2质量目标
保证质量，彻底清除桩位的地下障碍物，确保围护结构和工程桩的施工。
3.3安全及管理目标
（1）控制和杜绝因公负伤事故的发生，死亡事故为零；
（2）一般事故频率控制目标在6‰以内；
（3）无重大设备、火灾和中毒事故；
（4）及时消除重大事故隐患，一般隐患整改率达到目标的不低于95%；施工现场安全检查达到《建筑施工安全检查标准》JGJ59-2011合格以上标准；
（5）消灭三违章即“消灭违章指挥”、“消灭违章作业”、“消灭惯性事故”。
3.4文明施工目标
争创文明工地，达到标化工地标准。
同时遵守南京市政府关于对市区范围内建设工程施工现场产生的泥土、建筑垃圾等必须整治管理的若干意见和具体分工要求。
无环境污染和严重扰民事件。
二、工程概况
2.1、参建单位
工程名称：
中国科举博物馆及其周边配套一期项目Ⅰ区工程
建设单位：
南京夫子庙文化旅游集团有限公司
围护设计单位：
华东建筑设计研究院
监理单位：
江苏建科建设监理有限公司
总承包单位：
上海建工二建集团有限公司
专业分包单位：
青海省地质基础工程施工总公司
2.2、工程简介
本工程位于南京市秦淮区贡院街以北、贡院西街以东、健康路以南、平江府路以西。
场地内存在一老人防地下室结构，层高约5米，钢筋砼底板厚0.5米，砼垫层厚米，部分区域影响地下连续墙及槽壁加固施工，因此需要进行地下障碍物清理；根据现场情况，拟采用CD机清障。
现场地下室钢筋砼顶板已拆除，并用土方进行回填，考虑到大型施工设备需要长期在该区域行走，拟采用高压旋喷桩对部分区域进行土体加固处理（加固范围详见附图）。
1、原人防采用高压旋喷桩加固：
a.加固体采用@800（双向）高压旋喷桩作为加固，高压旋喷桩顶底标高原人防底板面
b.高压旋喷桩采用P.O42.5级普通硅酸盐水泥。
水泥用量270kg/m3。
水泥浆液的水灰比1.0,水泥浆液密度为1.49t/m3以上,桩体28天无侧限抗压强度达到0.8MPa。
c.压力控制：
气压不小于0.7MPa，水泥浆液流压力宜大于25MPa，采用2.0单孔喷嘴喷浆时，桩长4.65m的旋喷桩提升喷浆时间不得少于22min,旋喷桩施工宜采用二重管法，水泥浆液流量大于46L/min，钻孔的位置与设计位置偏差不得大于50mm。
d.当注浆管置入钻孔，喷嘴达到设计标高即可喷射注浆。
喷射注浆参数达到规定值后，按旋喷桩的工艺要求，提升注浆管，由下而上喷射注浆。
钻孔提升钻速15～20r/min，注浆管分段提升的搭接长度宜大于100mm。
e.在高压喷射注浆过程中出现压力骤然下降、上升或冒浆等异常情况时，应查明产生的原因并及时采取措施。
当高压喷射注浆完毕，应迅速拔出注浆管。
f.高压旋喷桩施工期间应加强对周边环境的监测，根据监测及时调整施工参数。
2、拟采用全套管机（钢套筒外径Φ1500）对围护体及钻孔灌注桩工程桩位置地下的老人防地下室底板进行清障，以满足围护结构和工程桩的施工。
附《CD机清障范围图》，清障范围及工程量情况如下：
（1）围护体位置延长米约54米，宽约3.5米，清障深度6米，拟采用钢套筒外径Φ1500，共计149孔（清孔数根据实际情况调整），孔搭接0.5米，约1579.83立方米；
（2）钻孔灌注桩清孔约32根，拟采用钢套筒外径Φ1500，清障深度6米，约339.29立方米；（需按结构图纸进行施工）
（3）原人防高压旋喷桩加固区域面积约973m2；
（4）加固深度为4.65m,1500根。
3、周边管线及建（构）筑物概述（详见周边管线分布资料）
本工程位于南京市秦淮区贡院街以北、贡院西街以东、健康路以南、平江府路以西。
北侧为场地内部建筑明远楼，该建筑为省级保护建筑。
距离本工程地下室外墙小距离约为11m；地下四层区域以北为场地内部建筑明远楼，该建筑为省级保护建筑；距离本工程地下室外墙小距离约为11m；北侧除去明远楼之外其他建筑物都在基坑开挖前拆除，基地南侧西边为贡院街，道路宽17.5m，贡院街下管线与地下室外墙距离由近及远依次为电力管（约2.6m）、路灯管（约4.8m）、给水管（约6.0m）、污水管（约9.8m）、天然气管（约11.7m）、电信管（13.3m）、污水管（15.1m）、路灯管（16.0m）；西侧贡院西街下近一根管线（电力管）与地下室外墙距离为约46m；西北侧及基坑内部存在老人防结构。
根据资料，此防空地下室埋深约5.5m，西侧局部老人防地下室外墙与本工程地下室外墙已重合；西侧紧邻多幢2～3层的建筑，与本工程近距离约6.7～7.6m，建筑的基础形式应为天然地基。
上述工程周边明远楼、步行街及地下管线，均是本工程基坑围护结构施工、以及开挖时的重点保护对象。
为此，针对基坑支护施工，特制定如下保护原则：
1、采用全套管回旋CD清障机械设备清障，减少施工对周边建筑和地下管线的影响；
2、因人防外墙未拆除，本次加固高压旋喷桩对周边环境无较大影响。
3、同一部位高压旋喷加固与CD机清障，应保持合理施工间隙，原则上CD机清障应在旋喷加固施工完成且加固土体达到一定强度后方可施工。
三施工部署
3.1施工进度及保证措施
1、施工工期
开竣工日期：
预定（以建设单位的开工令为准）2013年6月27日，总工期46个日历天。
2、主要工序施工计划节点控制
施工准备：
主要包括施工平面图中内容的布置、设备进场、材料进场、技术交底、测量放线等，约4天。
3、高压旋喷桩施工
每台（套）设备全天24小时施工可完成45根桩。
4、围护体位置清障施工
需清Φ1500孔为149根（清孔数根据实际情况调整），安排一台套SRD-150全回转套管钻机进行施工，在现场满足16小时连续施工的条件下，平均每天完成4根，需37日历天。
5、工程桩清障施工
需清Φ1500孔为32根（清孔数根据实际情况调整），安排一台套SRD-150全回转套管钻机进行施工，在现场满足16小时连续施工的条件下，平均每天完成约4根，需9日历天。
6、施工进度计划表（见后附表）
7、工程进度保证措施
根据施工现场的条件和施工图，结合各工程的分项技术要求及规范，我们将从加强施工组织管理，严格按规范及技术要求着手，合理配置资源来保证工程的质量，实行工程质量和进度同步控制作为本工程进度计划编制的原则。
根据施工进度安排，为确保整个工期及各节点工期的如期完工，特制定以下保证措施：
（1）确保工程工期的管理措施
a编制进度计划，根据实际情况，比较分析进度计划，确保关键工作的按时完成。
b套管清障桩与钻孔灌注桩施工交叉作业，应合理安排施工流程，以免耽搁时间导致施工工期延误。
c建立施工进度实施组织系统，进行目标分解，把目标落实到具体的施工作业队。
d编制施工项目总进度计划，及各分项工程进度计划，以达到对工程施工进度的有效控制。
e实行施工任务制度，将任务下达到施工作业人，明确具体的施工任务及要求，并运用经济杠杆实行奖罚措施，在保证质量的前提下，按时完成施工任务。
（2）确保工程工期的组织措施
a制定出详尽的工期进度计划，包括施工计划的细化和优化。
b调整好劳动力、机械设备及各种材料的使用，供应中的各种关系，保证设备材料到位的及时性、完好率。
c施工期间，应根据工程进度的需要，对节假日、休息日进行合理安排。
d充分利用技术含量高机械化作业的优势，合理配备设备资源，使机械设备配备更趋合理，并在公司范围内的设备作统一部署，随时满足本工程的需要。
e加强施工组织管理，使各分部分项工序以最大限度进行合理搭接，保证施工流水能按计划正常运转，前道工序为下道工序创造良好环境，提高工作效率。
（3）技术保证措施
a对设计施工图应有超前意识，在总进度计划的控制下，尽早与总体设计院建立合作，充分发挥我公司以往在工程施工中所积累的成功经验与施工技术，并提前作好各项预防措施。
b对工程技术难点应充分了解，针对技术难点应采取切实可行技术方案，技术措施，以成熟的技术、工艺、设备来缩短各施工工序的施工时间，做到既保证质量又缩短工期。
（4）劳动力的保证措施
本工程在充分熟悉施工工艺的前提下，对各工序的劳动力有一个统一的规划，合理安排劳动力。
并对劳务工要进行提前培训，所有操作人员都必须进行培训，劳动力素质的高低是工程工期、质量保证的一个关键。
（5）设备保证措施
为保证工程按计划开工，各主要设备如桩机、挖机、吊车等的落实、运输应在开工前准备好，确保工程如期开工。
各主要设备应有专门备用的保养设备及专业的保养人员进行维护保养，每作业班组均安排一定的时间进行保养，确保各主要设备运转良好。
3.2设备的选用
3.1.1原人防加固采用G2-A型桩机。
旋喷桩施工中照片
3.1.2CD机清障施工拟投入设备SRD-1500一台，设备的参数如下所示：
3.3施工总体流程安排
根据工作时间和先后顺序，我们进行了重点计划和安排。
施工准备→原人防高压旋喷桩加固→围护结构位置清障→工程桩清障→设备人员撤场
回填土随清孔同时进行。
3.4总平面布置情况
（1）老人防地下室钢筋砼顶板的拆除范围
地下室顶板拆除边线至最近的拟清障孔边的距离不小于1.5米；
（2）场地处理
现地下室已进行土方回填，场地需平整、分层压实，使地基承载力满足重型设备（如80吨吊车、套管钻机）行走，局部铺设钢板。
（3）办公室、工人住宿布置
临时办公室和住宿安排由施工单位自行解决。
（4）现场堆场布置
在施工场地内设置拆除物堆放区、现场回填土搅拌堆放区。
四、施工准备和资源配备
4.1.施工准备
4.1.1.施工前准备
（1）根据桩位平面图及业主提供的测量控制点引测出各单体轴线控制点，做好控制标记。
现场引出的定位控制点位置应不受施工影响，控制点应做好保护措施，以便于施工作业阶段经常复核使用，并注意在施工作业时严加保护。
（2）现场控制点位置经自检测量定位后，及时提交总包及监理单位复核认可。
（3）根据桩位施工图，将施工桩位逐一编号，依桩号位置对应的轴线或控制线的尺寸关系，实施放样，并设置样桩，以供桩机就位和定位。
（4）根据掌握情况，编制包括生产、生活等临时设施准备以及与相关单位进行现场交接的计划。
4.1.2.技术准备
（1）施工前应根据桩基设计图纸及时编制施工图表，按规范确定施工基本参数，整理施工记录和检验批资料，提前做好对材料送检工作。
（2）交底：
对各施工班组进行技术质量、安全生产、文明施工交底会，在熟悉、理解设计图纸，根据实际施工条件，与监理达成有关安全进度控制和质量验收的共识。
（3）根据分级技术交底要求，结合本工程安全质量、进度管理目标控制要求，在监理对施工的安全质量、进度管理要求的基础上，对施工班组或操作人员再组织进一步交底，明确每班作业产量、施工顺序和流程安排，加强工作岗位责任心和规范工序操作要求，落实提高施工效率的配套措施，以确保本工程安全生产、工程质量、文明施工及进度目标均满足管理目标要求。
4.1.3.施工现场准备
（1）针对本工程施工场地、工程量及环境保护的要求，按文明施工的要求合理规划布置场地。
（2）施工用电
根据业主提供的临时电源及施工的要求，按要求从总配电箱或分配电箱引出若干电缆线，接到各施工网点的配电箱中，为专用施工设备提供电源。
（3）施工用水
根据业主提供的水源，根据施工需要合理布设水管，供现场施工、生活用水。
并布设排水通道。
4.2.资源配置计划
4.2.1设备配置计划
根据我公司类似地层施工经验及结合场地地基土主要物理力学指标分析，拟选用机械设备情况如下表：
序号
机械或
设备名称
型号、规格
数量
国别
产地
制造
年份
定额
功率
生产
能力
来源
情况
备注
一、加固设备
1
高压旋喷机
G2-A型
4台
中国
2009
7.5KW
自有
2
灰浆泵
UBJ-2
2台
中国
2010
11KW
自有
拌浆
3
高压注浆泵
GPB-90
4台
中国
2009
90KW
自有
注浆
4
自动拌浆系统
1套
中国
2010
自有
拌浆
5
水泥筒仓
60t
2个
中国
2010
租赁
储存水泥
二、CD清障设备
1
液压挖土机
1台
中国
2009
1m3
自有
2
360°回旋机械
SRD-150
1台
中国
2012
柴油
3
汽车吊
80T
1台
中国
4
电焊机
BX1
1台
中国
22KW
三、测量仪器
1
全站仪
RTS632
1
中国
2012
自有
2
水准仪
DS3
2
中国
2010
自有
3
经纬仪
J2
2
中国
2010
自有
4
光电测距仪
托普康
2
中国
2010
自有
注：
专业监测仪器详后文监测方案相关内容
4.2.2主要劳动力使用计划表
工种
（人数）
旋喷加固及CD机清障施工阶段
普工
22
桩工
10
机械操作员
6
CD机长
2
挖掘机驾驶
2
合计
42
本工程拟计划旋喷4台套，清障一台套设备，每台套设备按二班人员配置，做好24小时连续施工准备。
4.3、施工现场平面布置
4.3.1布置原则
1、根据本基坑工程施工工艺以及场地的实际条件，施工总平面布置首先应满足围护结构施工工况下的场地需要，并保证场内交通能够通到场地外，力求布置安全合理，尽量减少场内行车距离。
2、合理布置施工场地，现场办公设施、职工住宿利用现场配备移动办公集装箱。
3、施工场地的布置应根据场地情况及施工需要及时进行调整。
4、现场布置做到安全、美观、简洁、经济。
5、现场布置应符合环境保护要求，重点防治施工噪声与光污染。
4.3.2施工现场用电布置
施工用电由甲方提供的厢变引出，根据施工需要输出至各用电点。
供电线路及用电设施必须符合国家、南京市的有关规定，施工中要对用电设施的安装、维修和负责，并确保其安全可靠。
1、总用电量计算
本工程施工主要用电设备包括：
高压旋喷桩施工用电500KW，CD清障施工用电总功率为200KW。
，
因此，通过计算，针对本工程施工，建设单位需要提供至少700KW的电源。
2、现场用电布置
将根据业主提供的电源，工地用电采用集中管理，在施工现场施工区域内设配电室，采用集中管理，各自从配电室分三路接出，一路作为办公用电，一路作为施工机械设备用电，另一路作为其它施工用电。
现场电缆主线采用120mm2电缆，大型机械设备用电和其它施工用电均采用95mm2电缆，办公用电采用70mm2。
电缆线从配电室引出后沿施工围墙作架空铺设，并在施工用电部位设置分配电箱。
当电缆穿越施工场地内的主要路口时，在套管上回填黄砂并浇捣混凝土加固处理。
同时，设置灯架以布置投光灯，用于夜间施工照明。
4.3.3施工现场用水布置
业主提供给2寸水管接头，施工用水从接水管接头接到各用水点，安装供水管网及设施，以供生产和生活饮用。
4.3.4临时排水及污水排放
本工程场地排水采取集水明排措施，并严格执行二级沉淀三级排放要求。
4.3.5主要临设搭建
根据场地条件本工程在围护阶段现场办公楼、工人住宿部分采用集装箱活动房,根据施工的工况进行调整，在场地内根据施工进展实施周转利用。
五、主要施工方法介绍
5.1高压旋喷桩施工
5.1.1施工流程
采用新二重管法工艺；先施工所需加固土体外排桩（2～3排桩），将需要加固的区域形成封闭状态，避免浆液外溢，然后施工中间区域的土体加固。
其施工工艺如下：
钻机就位→调整钻架角度→钻孔至桩底标高→高压喷射注浆→喷射结束→拔管→机械清洗。
高压旋喷桩注浆法，利用钻机把带有特制喷嘴角的注浆管钻进地层的预定位置后，用高压注浆设备以25Mpa以上的压力将浆液从内喷嘴角喷出，并用0.7左右的压缩空气从外喷嘴角喷出，在高压流和外圈环绕气流两种介质的共同作用下，边旋转边提升，冲击破坏周边土体使浆液和土粒强制混和，最后在土体中形成圆柱固结体。
5.1.2施工方法
1.测量定位
根据原人防外墙放出加固区桩位点，复核无误后方可开钻。
2.钻孔
采用高压旋喷钻机，根据地面标高和桩底标高计算出钻杆长度，钻进过程中，须随时注意观察钻机的工作情况，使钻孔垂直度控制在1/100范围内。
3.制浆
按设计要求制备浆液，并准确测量浆液比重。
浆液配合比水泥比水为1.0。
高压旋喷桩采用PO42.5普通硅酸盐水泥，根据灰浆浆液比重适当调整水泥加入量，浆液比重控制在1.49t/m3之间。
4.喷射提升
喷射管下到设计深度，开始送入符合要求的气、浆，高压注浆泵的压力控制在25Mpa，空压机压力控制在0.7Mpa。
按要求的提升速度，桩长4.65m的旋喷桩提升喷浆时间不得少于22min,旋转速度控制在20n/min，自下而上开始喷射、旋转、提升，直到设计的终喷高度停喷。
5.冲洗
喷射结束后，应及时将管路冲洗干净，以防堵塞。
6.特殊情况处理
因停电、机械事故停喷后，继续喷射时，应将喷射管下插50cm，以保证桩的的连续性。
7.移位。
5.1.3主要工序质量保证措施
1、根据原人防外墙放出各沿线节点位置,并会同总包、监理复核签证
2、测量自然地面标高,确定桩顶及桩底标高,并在钻杆上作出相应标记,以保证标高、桩长的控制、方便机手操作。
3、项目部指派专人负责、全过程监督高压旋喷桩的施工过程。
所有施工机械均应编号，现场技术员、钻机长、现场负责人、水泥搅拌桩桩长、桩距等制成标牌悬挂于钻机明显处，确保人员到位，责任到人。
4、为保证桩体垂直度满足规范要求，施工中应严格控制路轨平整，钻机应垂直,钻杆垂直偏差不得大于1/100。
5、桩位在定位线上做出记号,水平偏差小于5cm。
6、严格计量工作,根据设计每立方米水泥掺量，计算每根桩水泥用量，严格按计算用量下料，误差应控制在3%以内，同一根桩内不得使用不同品种水泥。
7、严格控制水灰比，按设计1.0水灰比计算每拌用水泥及水量。
8、保证水泥浆液质量，选用合格原材料，不准使用受潮、结块或复试不合格水泥。
灰浆搅拌时间不应少于2min，保证搅拌均匀，避免灰浆离析。
9、严格按施工工艺要求施工，无故不得任意改变工艺步骤。
10、严格控制提升速度，桩长4.65m的旋喷桩提升喷浆时间不得少于22min。
11、施工中发现喷浆量不足，或提升过程中发现断浆，都应下沉到桩下50cm处重新喷浆，复喷的喷浆量不小于设计用量。
如遇停电、机械故障原因，喷浆中断时应及时记录中断深度。
在12小时内采取补喷处理措施。
12、经常性、制度性检查喷嘴角的磨损情况，对损坏的喷嘴要及时更换。
13、严格按《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202-2002。
14、在正式施工前，先施工一根试桩以便取得具体的相关参数。
5.1.4技术管理措施
（1）督促、检查施工组织设计所选定的施工方法的执行情况，杜绝擅自变更工法的违章现象，确保工程顺利进展。
（2）督促、检查施工组织设计中所规定的施工顺序和工期的实施情况，确保工程有计划、有组织、有秩序地进行，完成工程总进度计划。
（3）督促、检查施工中对有关技术规程、规范、标准的遵守情况、杜绝违章施工，确保工程质量和安全生产。
（4）督促、检查工程开工前施工前期准备工作的执行情况，确保工程按时开工。
（5）随时掌握施工现场的进度情况，提供劳动力、施工机具、运输设备、主要材料和半成品（构件或制品）的供应信息，以确保进度计划的实现。
（6）及时、准确完成由于设计变更、施工条件变化等原因发生的工程量变化的签证工作。
（7）督促、检查各项技术措施的执行情况和夏、雨季的措施性准备工作落实情况。
（8）根据现场施工进展情况，督促、检查总平面布置执行情况和因工序变化而对总平面进行的调整工作，合理解决平面和空间的安排，确保工程顺序、均衡地施工
5.2CD清障
5.2.1施工工艺流程
5.2.2施工方法
1.施工准备
对于无法满足施工机械承载力的部位进行用钢板铺垫，以满足施工机械设备的安全施工要求。
2.测量放线
根据桩业主提供的控制点位，用全站仪按平面图位置确定各桩位点，每个桩位点用钢筋钉入地下，点位误差精度<20mm。
报监理复核后方可就位施工。
3.清障施工
（1）套管检查
钻孔套管机清障的套管采用Φ1500的双壁钢套管，套管底部镶嵌锯齿型钛合金，在成孔套管使用前，应进行套管顺直度的检查和校正。
首先检查和校正单节套管的顺直度，然后检查按桩长配置的全长套管的顺直度，并对各节套管编号，做好标记，按序拼装。
（2）全回转套管机就位
将钻机的中心或定位器中心与桩位中心对齐，并调整钻机的水平度，保证导杆及套管的垂直度，请现场监理验收。
跑位
定位
（3）安装套管
桩机就位后，即可安装钢套管，钢套管安装好后，应进行垂直度复测，复测固定锤球或经纬仪双向复测，满足要求后方可开始成孔。
吊装套管钻进
（4）清障
①钢套管旋转切割切削钻进
由回转钻机驱动钢套管旋转切割切削钻进沉入，将障碍物切割破碎。
由于钢套管底端镶嵌锯齿状的钛合金刀头，在旋转驱动装置的驱动下，摇管旋转压入套管，即使桩身周边存在其他障碍物，也能一并切割穿透，直至切割到预定深度。
②切割破碎一定深度后清除
钢套管旋转切割障
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