热风炉框架改造桩基工程施工方案

PAGE211热风炉框架改造桩基工程施工方案目录TOC\o"1-2"\h\z18473一、编制依据 130045二、工程概况 2262932.1工程概况 232652.2工程地质条件 2157652.3水文地质条件 3201292.4人工挖孔桩工艺选择 319351三、施工准备 513396四、人工挖孔桩施工工艺流程 519315五、施工工艺 63915.1挖孔控制要点 6242335.2钢筋笼制作和吊放 7133365.3砼灌注 7277685.4试验计划 8234865.5挖孔桩成孔常见问题及处理措施 815721六、人工挖孔桩质量计划 8245466.1质量标准 824635七、人工挖孔专项安全措施 911607八、人工挖孔桩进度安排 112873九、安全管理机构 11212139.1管理机构框图 1113489.2现场安全管理小组 112693十、应急预案 121537610.1总则 122443710.2事故救援组织体系、职责与危险目标确定 12650210.3事故报告和应急措施 142320210.4附则 14一、编制依据北京首钢国际工程技术有限公司《旧有热风炉框架改造基桩平面布置图》（X3115J17-1）；2.中勘冶金勘察设计研究院有限责任公司《岩土工程勘察报告》（首钢迁安钢铁有限公司一号高炉新增热风炉工程；3．《建筑地基基础设计规范》(GB5007-2002）；4．《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002）；5.《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2002）；6.《建筑施工安全检查标准》（JGJ59-99）；7.《施工现场临时用电安全技术规范》（JGJ46-2005）；8.《建设工程安全生产管理条例》。二、工程概况2.1工程概况本工程为旧有热风炉框架改造桩基工程，地处首钢迁钢炼铁1#高炉旧有热风炉的西侧和南侧。受旧有热风炉的框架影响，该工程空间及地面比较狭小，给施工带来了较大困难。人工挖孔桩位分布见附图2.2工程地质条件根据甲方提供的勘察报告，本工程的地层情况如下所述：第=1\*GB3①-4层素填土：性质不均匀，松散，不宜作为天然地基。第②-1层细砂：标贯试验实测锤击数N为12.0击，呈稍密状态。第②层粉质粘土：天然含水量w为15.0%～24.2%，平均值为21.1%，天然孔隙比e为0.483～0.720，平均值为0.642，液性指数IL为0～0.34，平均值IL为0.11，压缩系数a1-2为0.14～0.25MPa-1,平均值为0.20MPa-1，呈可塑～硬塑状态，具中压缩性。第②-2层粉质粘土：天然含水量w为23.2%～41.8%，平均值为29.1%，天然孔隙比e为0.665～1.304，平均值e为0.859，液性指数IL为0.48～0.82，平均值IL为0.60，压缩系数a1-2为0.22～0.45MPa-1，平均值a1-2=0.32MPa-1，呈可塑～软塑状态，具中压缩性。第=3\*GB3③层细砂：标贯试验实测锤击数N平均为18.6击，呈中密状态。第=9\*GB3⑨层碎石：呈中密状态。第=10\*GB3⑩层黑云斜长角闪片麻岩：全风化。根据我院所提交的《首钢总公司搬迁转移200万吨生产能力工程（Ⅱ区）施工图设计阶段岩土工程勘察报告书》（6G2159）中载荷试验资料P0界限值389-453KPa，平均值P0=414KPa。现场压膜试验结果为：阻尼振动频率fn=29.9Hz，垂直向阻尼比Dz=0.126，抗压刚度Kz=59546kN/m，抗压刚度系数Cz=119092kN/m。第⑾层黑云斜长角闪片麻岩：强风化。岩体基本质量等级为Ⅴ级。第⑿层黑云斜长角闪片麻岩：中等风化。饱和单轴抗压强度标准值frk为22.8Mpa，岩体基本质量等级为Ⅳ级。2.3水文地质条件本次勘察期间，所有钻孔均遇到地下水，其地下水稳定水位深度为1.70～5.70m，水位标高71.61～75.50m。赋存在第=3\*GB3③层细沙和人工填土中，该地下水属潜水类型，其补给来源主要为大气降水、工业用水，水位变化主要受大气降水及工业用水的影响，年变化幅度1.0m左右。该地下水对混凝土及砼中的钢筋具有微腐蚀性。2.4人工挖孔桩工艺选择本工程护坡桩共计17根，采用人工挖孔灌注桩。桩身砼设计强度等级为C30，桩径为1.0m，采用人工挖孔桩工艺成孔。人工挖孔桩具有施工机具简单，占用施工场地小，对周围建筑物无影响，桩体质量可靠等特点。本工程所处场区土层较复杂，上部为素填土，土质结构松散；下部主要含水层有=3\*GB3③层细砂及=9\*GB3⑨层碎石层，下部持力层强风华片麻岩；由于受场地空间限制，该地区宜采用人工挖孔桩成孔工艺。土层剖面见下图（图2-1）：表2－1地下土层柱状图由于本工程人工挖孔桩场地地层复杂，主要=3\*GB3③层细砂为饱和含水层，挖孔桩受土体侧压力较大，为保证施工安全，采用沉管成孔形式,混凝土管选用见下表：管内径（mm）管外径（mm）管长（mm）每节管重（kg）材料强度备注100012001000～200075C30挖孔桩剖面见附图2（砼管护壁示意图）。三、施工准备⑴熟悉有关图纸及有关的技术资料，了解挖孔桩的平面布置情况、设计标高、挖孔深度、周围环境等。⑵做好场区“三通一平”，为后序施工创造条件。⑶挖掘工具、绞车、绞绳、提桶必须检修，混凝土泵振捣棒等设备组装配套，调试至运行正常。⑷按设计要求采购材料，对材料的型号、规格、数量、质量做好验收工作，查验出厂合格证书，按规范抽样复检。四、人工挖孔桩施工工艺流程人工挖孔桩施工工艺流程见下图：测量放线测量放线报监理验线报监理验线不合格上部成孔上部成孔分节下管分节下管成孔成孔钢筋笼验收不合格报监理验收钢筋笼验收不合格报监理验收修孔、清孔修孔、清孔钢筋笼制作下钢筋笼钢筋笼制作下钢筋笼位置放正位置放正商砼浇注商砼浇注振捣成桩振捣成桩砼桩养护砼桩养护五、施工工艺5.1挖孔控制要点⑴开挖前，从桩中心位置向桩四周引出四个桩心控制点，第一节桩孔挖好时，用桩心点来校正混凝土管位置。以后每次下管后都用桩心来控制。⑵每2人组成一个挖孔班组，覆盖层土方由人工从上到下逐节用镐、锹进行挖掘，挖土次序为先挖中心部分后挖周边。每个孔口安装辘轳一台，弃土装入吊桶内垂直运输至孔口，暂时堆放在孔口2m以外，集中使用小推车清运出场外。每节挖孔深度为0.9～1.0m，靠砼护壁管的自重下沉，从而起到护壁的作用。⑶每节桩孔均须利用十字交叉法校正桩芯，在安装提升设备时，使吊桶的钢丝绳中心与桩孔中心一致，以作挖土时粗略中心线用。⑷每节桩孔的挖土、护壁砼管质量均作检查，以自检为主，监理、业主抽检为辅，检验内容包括桩心定位、桩孔垂直度、孔径大小、砼管护壁稳定性等，发现偏差及时纠正。⑸遇渗水的地层，在孔底一侧挖集水坑，用高扬程潜水泵排出桩孔外。5.2钢筋笼制作和吊放⑴钢筋笼制作按图纸设计要求进行，每节钢筋笼长度不超过5米。⑵钢筋笼绕筋采用梅花式人工绑扎。⑶主筋接头采用闪光对焊，箍筋接头采用单面搭接焊，焊接长度不小于10d。⑷主筋接头在同一截面上不大于50%，接头间距不小于于500mm。⑸钢筋笼搬运时防止扭转、弯曲。⑹通过现场搭设钢管架子平台吊放钢筋笼，利用旧有热风炉框架用钢管与框架焊接绑牢后自作作业平台，平台横梁高度不小于6米。起吊下放时，吊直扶稳，缓缓下沉，以免碰刮孔壁，用水准仪控制笼顶标高，下放到设计位置后，调整邻坑面向内，固定牢固，以防脱落或灌注砼时上升移位。5.3砼灌注⑴灌注混凝土前测量孔内虚土厚度，超过要求时进行清理。⑵桩身混凝土灌注采用干孔连续灌注，灌注应使用串筒，混凝土宜采用插入式振捣棒振捣密实。⑶灌注混凝土分层连续进行，每层灌注高度不超过1.5m。分层灌注桩身，分层捣实，直至桩顶。⑷混凝土在混凝土初凝后，桩顶覆土掩盖并撒水养护。⑸灌注过程中认真做好各项记录，记录要完整、准确、及时。⑹灌注中断时间较长时，立即清洗混凝土搅拌设备及灌注设备，保持其清洁和完好。5.4试验计划进场原材做进场复试试验，同批浇筑的混凝土要灌注方量做砼试块，每浇筑50立方做一组。5.5挖孔桩成孔常见问题及处理措施5.6.1塌孔⑴地下水渗流比较严重。⑵混凝土管护壁期内孔底积水，抽干后孔壁周围土层内产生较大水压差，从而易于使孔壁土体失稳。⑶土层变化部位挖孔深度大于土体稳定极限高度。⑷孔体偏位或超挖，孔壁原状土体结构受到扰动、破坏。防治处理方法：如遇到流砂层水量较大时，可有选择性在桩周边做2～3口降水井，深度大于桩端3～5米；尽可能避免桩孔内产生较大水压差；挖孔深度控制不大于稳定极限高度，并防止偏位或超挖。对塌方严重孔壁，用砂石子填塞。要加强施工监视观测，发现问题及时处理。5.6.2截面大小不一或扭曲⑴挖孔时未每节对中量测桩中心轴线及半径。⑵土质松软或遇粉细砂层难以控制半径。⑶孔壁支护未严格控制尺寸。防治处理方法：挖孔时应按每节支护量测桩中心轴线及半径，遇松软土层或粉细砂层加强支护，严格认真控制支护尺寸。5.6.3超量⑴挖孔时未每层控制截面，出现超挖。⑵遇有地下土洞、落水洞、下水道或古墓、坑穴。防治处理办法：挖孔时每层每节严格控制截面尺寸，不使超挖；遇地下洞穴，用3：7灰土填补、拍夯实；按塌孔一项防止孔壁塌落；成孔后在48h内浇注桩混凝土，避免长期搁置。六、人工挖孔桩质量计划6.1质量标准成孔质量标准：a.就位允许偏差：群桩中间桩≤±150mm，群桩边桩≤±100mm；b.桩径允许偏差:≤±50mm；c.垂直度允许偏差：1%；d.桩长允许偏差：±50mm；e.孔底沉碴厚度允许偏差：≤100mm；钢筋笼制作允许偏差：a.主筋间距允许偏差：±10mm；b.主筋长度允许偏差：±100mm；c.加劲箍筋间距允许偏差：±20mm；d.箍筋间距允许偏差：±20mm；e.钢筋笼直径允许偏差：±10mm；七、人工挖孔专项安全措施（1）按照施工方案的要求作业。（2）挖孔、起吊、护壁、余渣运输等所使用的一切设备、设施、安全装置、孔内鼓风机、防毒面具、配件、材料和个人劳动防护用品，必顺在使用前检查，确保使用的安全；（3）施工所用辘轳配备自动卡紧保险装置，支承架牢固稳定，钢丝绳无断丝。严禁用人工拉绳子运送工作人员或脚踩护壁凸缘上下桩孔。桩孔内放置软爬梯或设置尼龙绳，并随挖孔深度增加放长至工作面，作为救急之用。（4）人工挖孔桩作业人员经健康检查和井下、高空、用电、吊装及简单机械操作等安全作业培训且考核合格后，方可进场施工。挖孔人员禁止酒后作业，禁止带病工作。（5）开挖过程必顺有专人监视开挖桩孔的施工情况。（6）孔桩开挖按规定的距离进行跳挖，每挖深900～1000mm就下砼管护壁一次；开挖第一节桩孔土方：开挖桩孔应从上到下逐层进行，先挖中间部分的土方，然后扩及周边，有效地控制开挖桩孔的截面尺寸。每节的高度应根据土质好坏、操作条件而定，一般以0.9～1.0m为宜。（7）挖出的土石方及时运离孔口，不堆放在孔口四周2m范围内。（8）每天开工前向孔内送风5min，使孔内混浊空气排出，并采用专业仪器设备检测孔内是否存有有毒有害气体,孔深超过5m时地面配备向孔内送风专门设备并持续送风。（9）施工时，施工人员必须戴安全帽，穿绝缘胶鞋。带病、洒后、孔口无人不得下孔；不准在孔内吸烟、使用明火。（10）孔内操作人员要2小时轮换一次，严禁操作人员在孔内停留时间过久。（11）施工时认真留意孔内一切动态，发现流砂、涌水、护壁变形等不良预兆以及有味气体时，停止作业并迅速撤离。（12）孔口配合人员集中精力，密切监视孔内的情况，并积极配合孔内作业人员进行工作，不得擅离岗位。在孔内上下递送工具物品时，严禁用抛掷的方法。（13）灌注桩身混凝土时，相邻10m范围内的挖孔作业停止，并不得在孔底留人。（14）暂停施工的桩孔，加盖盖板或钢管网片。（15）现场设专职安全检查员，在施工前和施工中进行认真检查；发现问题及时处理，待消除隐患后再行作业。（16）已挖好的桩孔及时放好钢筋笼，及时浇筑混凝土，间隔时间不得超过4h，以防坍方。有地下水的桩孔应随挖、随检、随放钢筋笼、随时将混凝土灌好，避免地下水浸泡。（17）保护好已成形的钢筋笼，不得扭曲、松动变形。吊入桩孔时，不要碰坏孔壁。串桶应垂直放置，防止因混凝土斜向冲击孔壁，破坏护壁土层，造成夹土。（18）孔壁坍塌：因桩位土质不好，或地下水渗出而使孔壁坍塌。开挖前应掌握现场土质情况错开桩位开挖，缩短每节高度随时观察土体松动情况，必要时可在坍孔处用砌砖、木板桩封堵；操作进程要紧凑，不留间隔空隙，避免坍孔。（19）孔底残留虚土太多；成孔、修边以后有较多虚土、碎砖，未认真清除，在放钢筋笼前后均应认真检查孔底，清除虚土杂物。必要时用水泥砂浆或混凝土封底。（20）孔底出现积水：当地下水渗出较快或雨水流入，抽排水不及时，就会出现积水。开挖过程中孔底要挖集水坑，及时下泵抽水，确保施工质量。（21）开孔后在孔口周围用沙袋砌一环形拦挡坝，高度约为50cm。（22）孔内作业照明应采用安全矿灯或12伏以下的安全电压；防水带罩的安全灯具，并用防水电缆。桩口上设围护栏，同时，人工挖孔夜间不进行作业。（23）下孔人员必顺戴安全帽、系安带、由爬梯上落，成孔或作业下班后，必须在孔周围设安全标示警示牌或加设盖孔口板；（24）挖孔抽水时，作业人员必须上地面才可进行，抽水完毕水泵电源必顺断开；（25）架设垂直运输架：第一节桩孔成孔以后，即着手在桩孔上口架设垂直运输支架。支架有：木搭、钢管吊架、木吊架或工字钢导轨支架几种形式；要求搭设稳定、牢固。（26）在安装滑轮组及吊桶时，注意使吊桶与桩孔中心位置重合，作为挖土时直观上控制桩位中心和护壁支模的中心线。（27）当地下水量不大时，随挖随将泥水用吊桶运出。地下渗水量较大时，吊桶已满足不了排水，先在桩孔底挖集水坑，用高程水泵沉入抽水，边降水边挖土，水泵的规格按抽水量确定。应日夜三班抽水，使水位保持稳定。地下水位较高时，应先采用统一降水的措施，再进行开挖。（28）逐层往下循环作业，将桩孔挖至设计深度，清除虚土，检查土质情况，桩底应支承在设计所规定的持力层上。（29）已挖好的桩孔必须用木板或脚手板盖好，防止土块、杂物、人员坠落；采用严禁用草袋、塑料布虚掩。八、人工挖孔桩进度安排为充分发挥人工挖孔桩设备简单，可以全面展开的优势，在工作面开挖至设计桩顶标高后，挖孔桩全面施工，计划高峰期进场挖孔桩人员和设备各4组。单孔每日施工2-4m，4-6天施工一批挖孔桩。根据总进度计划，30日历天完成全部挖孔桩。九、安全管理机构9.1管理机构框图项目经理部安全保证体系图项目经理：王海军项目经理：王海军安全管理小组组长：杨宝义安全管理小组组长：杨宝义项目专职安全员：李雪校项目专职安全员：李雪校挖孔挖孔桩施工队伍 9.2现场安全管理小组组长：王海军副组长：杨宝义李雪校组员：陆松林陈世杰十、应急预案10.1总则第一条为了防止生产安全事故，减少事故中的人员伤亡和财产损失，确保北丰B1项目安全生产形势，根据《安全生产法》、《消防法》、《建设工程安全生产管理条例》和《环境保护法》等有关规定，制定本预案。第二条人工挖孔桩安全事故包括：重大生产事故、交通安全事故、食物中毒事故、压力容器和特种设备事故。第三条生产安全事故救援预案的组织和实施由项目经理全面负责，项目安全保卫部制定。10.2事故救援组织体系、职责与危险目标确定事故救援系统组成如下：（一）指挥系统由项目经理、项目总工、副经理和各部门主任组成；（二）日常值班系统由项目副经理和部门主任组成；（三）信息系统由项目各部门主任组成；（四）技术支持系统由项目经理、项目总工或技术负责人组成；（五）经费保障系统由项目经理、项目主管副经理组成；第四条坚持“统筹兼顾、责任到人、明确分工、相互协调”的原则，使应急救援能力、资源合理配置和有效使用。第五条事故应急救援指挥系统职责：组织制定、调整、修订事故应急救援预案。2、根据事故实际情况，统一指挥救援工作，并对特殊情况采取紧急处置措施。3、紧急调用救援所需人力、物力、财力资源。4、组织人员和财产疏散工作。5、做好稳定和人员善后处理工作。6、向上级报告，并配合有关部门进行事故调查工作。第六条项目经理职责：（一）负责组织制定并实施生产安全事故应急救援预案。（二）对事故救援工作作出重大决策与决定。（三）按照应急救援预案和事故情况迅速采取有效措施，组织抢救。（四）采取各种措施或方法，防止事故扩大，减少人员伤亡和财产损失；（五）保护事故现场，不得故意破坏事故现场、毁灭有关证据。项目副经理职责：按照应急救援预案和事故的具体情况迅速采取有效措施，指挥组织抢救。第八条部门的职责：项目办公室职责：1、负责总指挥部事故处理方案、会议和决定的记录、汇总、传递、发布工作。2、负责发生事故后各单位的组织、联络、协调工作。3、负责指挥部用车辆、通讯、办公等设备和后勤保障供