地下清障专项施工组织设计

-.z.1工程概况1.1概况本工程基坑北侧邻近龙耀路隧道侧、西侧邻近地铁11号线隧道侧、南侧邻近西岸侧及东侧云瑶路中部，本阶段主要施工内容为围护构造工程，针对场地周边及场地范围内影响围护施工的地下障碍物进展相应的探查和去除，并采取水泥土密实回填、注浆加固等必要的措施以确保围护体的施工质量，特此编制本专项施工方案。1.2编制依据本方案依据有关设计图纸、技术勘察资料和技术标准要求，参照国家及地方的有关标准要求，围绕着确保平安、保证质量、保证工期、降低造价的目标来编制的。主要依据包括：1.本工程招标文件、补充文件、设计图纸等；2.施工现场的实地踏勘了解的情况；3.工程地质勘察报告；4.标准性文件"建筑桩基技术标准"〔JGJ94-2008〕"地基根底设计标准"〔DGJ08-11-2010〕"工程测量标准"〔GB50026-2007〕"建立工程施工现场供用电平安标准"〔GB50194-2014〕"建筑施工平安检查标准"〔JGJ59-2011〕"施工现场临时用电平安技术标准"〔JGJ46-2005〕"建筑地基处理技术标准"〔JGJ79-2012〕1.3水文地质条件1、地基土的构成与特征根据勘察报告所示，勘察深度范围内揭遇的地基土属第四纪松散沉积物。按其构造特征、地层成因、土性不同和物理力学性质上的差异可划分为10层，其中第①、④、⑤、⑨层地基土层又可根据其工程性质不同分成不同的亚层。〔详见地质剖面图〕施工场地位于古河道地段，浅部地层分布较复杂，第⑥层、第⑦层及第⑧层地基土则因古河道切割较深而缺失，沉积了较厚的⑤3层地基土。1〕潜水浅部土层中的地下水属于潜水类型，其水位动态变化主要受控于大气降水和地面蒸发等，地下水位丰水期较高，枯水期较低。根据勘察报告，在勘察期间，实测详勘各取土孔内的地下水静止水位埋深在1.20～1.70m之间，相应标高为3.70～3.00m。2〕承压水本场区深部地下水属微承压水和承压水二种类型，分布于第④2层、⑤3-1层中的地下水为微承压水，分布于第⑨层中的地下水为承压水。在岩土工程勘察期间，第④2层微承压水水头吴淞高程在1.67～1.54m之间；第⑤3-1层微承压水水头吴淞高程在-1.56～-1.71m之间。根据本工程水文地质专项勘察，第⑤3-1层、⑤3-2层、⑤3-3层均为微承压含水层。3〕不良地质条件本工程场地位于古河道地段，浅部地层分布较复杂，第⑥层、第⑦层及第⑧层地基土则因古河道切割较深而缺失，沉积了较厚的⑤3层地基土，在一定程度上会影响到本工程建筑物的根底及围护构造施工。2施工工艺和方法本工程地下障碍物去除的范围：施工中影响地下连续墙、立柱〔支护〕桩、基坑加固等区域；障碍物类型：1、较浅地下障碍〔4米以内〕，常规土方开挖，障碍物去除，土方置换回填；2、较深地下障碍〔4米以下且难以去除〕，采用RT200全回转套管钻机清障。2.1地下障碍〔4米以内〕的施工方法确定障碍物→桩机移位→灰线标识位置→放坡开挖→去除障碍〔挖机挖除、风镐破除〕、外运→水泥土密实回填。去除障碍物位置开挖前，将需挖〔凿〕的局部用撒好灰线，按1:1坡度放坡用挖土机挖走上部杂填土；开挖的范围较大时，局部开挖、局部回填压实，开挖过程中，密切监视土体严防坍塌；开挖障碍较大时〔如钢筋混凝土根底〕，采用挖机镐头破碎，钢筋割处重新破除后挖走；开挖地下潜水水位较高，在开挖去除过程中需不连续排水，以保证正常进展。另外，回填采用优质粘土或8%的水泥土，分层压实。2.2地下障碍〔4米以下〕的施工方法较深地下障碍〔4米以下且难以去除〕，采用RT200全回转套管钻机清障。全回转钻机清障流程全回转设备情况图1全回转钻机分解图图2全回转设备实图〔1〕设备组成RT200全回转套管钻机主要配置有RT200全回转套管钻机主机、相应型号数量的套管、液压动力站、操控室、反力配重、路基板及定位钢板、冲抓斗、反力叉、楔形锤及十字冲锤。另需100t履带吊、E*200挖掘机、高压清洗机等机械配合施工。施工过程中由全回转套管钻机液压驱动双壁钢套管全回转切割钻进。双壁钢套管底端镶嵌钛合金刀头，具备很强的切割切削能力，可将地下抛石、残留旧桩、旧钢筋混凝土、钢桩等障碍物一并去除。〔1〕拔桩原理全回转钻机拔桩方法：利用RT200全回转设备，该设备是能够驱动钢套管做周回转以将钢套管压入和拔除的施工机械，该设备在作业时产生的下压力和扭矩，驱动钢套管转动，利用管口的高强刀头对土体、岩层及钢筋混凝土等障碍物的切削作用，扭断钢管，用冲抓斗夹出来。最后向套管内回灌砂浆，并在回填的同时逐节拔除钢套管。在整个过程中套管钻进及液压起拔设备对钢管的起拔是施工的关键。该工法最大的特点是可将套管钻入有岩层或高强障碍物的土层，利用套管的护壁作用，在套管内进展拔钢管，施工平安，工效高，对周围环境影响极少。〔2〕全回转动力设备全回转动力设备主要是为套管360º回转以及刀头切割障碍物提供动力，包括上下抱箍夹紧系统和一套竖向顶升系统。〔3〕套管选用外径为1.5m的套管进展钢管的去除，套管有两方面功能：一方面将顶部驱动设备提供的扭矩和压入力传递给刀头，同时在钻进的过程中还起到支护孔壁，防止孔壁坍塌的作用。套管为厚度48mm的钢质桶式构造，根据需要钻进的深度情况分长度不同的假设干节，在管口布置刀头。根据需要钻进的深度情况分长度不同的假设干节。本工程所用的套管长度有：6m、2m两种。最底部一节长度一般为2m在管口布置刀头，其他套管的中间为桶身，两头为套叠式接头。接头设螺孔和剪力键，相邻两节靠螺栓和剪力键连接传递荷载。套管主体材质为16Mn钢，两端接口材质为24Mn钢。套管管壁分三层，内外两层各为20mm的钢板，中间层为8mm的钢网片。图3套管构造〔3〕冲抓斗冲抓斗是套管钻进后进展桶内土体和障碍物清理的重要设备部件之一，抓斗的构造形式。随着套管的钻进，套管内的土体和被刀头切割后的地下障碍物需要通过抓斗抓取出来。抓斗有两扇可以活动的斗叶，整个冲抓过程中斗叶在闭合与张开两种状态之间转换。图4冲抓斗构造2.2.3全回转钻机施工方法1、施工准备〔1〕施工前，进展详细的技术、平安和管线交底工作；〔2〕拔除前对施工区域内的管线进展开样洞探查，确认其与去除的钢管之间的关系，以便及时采取搬迁或保护措施；〔3〕测量放样，放出所有待拔钢管中心并现场标注。钢管的定位问题是拔除工作的前提和根底，拔除前找钢管和钢管的定位工作是重中之中。〔4〕根据总包提供的探测成果，组织测量人员进展了现场放样，进展位置复核，结果发现成果表中一些坐标相对应的钢管并未找到，这说明原有探测成果可能存在一定偏差。〔5〕根据放样挖掘至露出钢管，找出钢管中心。2、全回转设备就位、固定先将全回转钻机固定在钢管中心上方，然后将钻机和动力箱、操作室相接，然后安装反力架，反力架的另一头停置一部100吨吊车，该吊车履带压住反力架，反力架的作用是当钻机全回转钻进过程中防止机器发生扭动，并同时配合清障、挖土，拆卸钢套管。具体如下：1〕安放定位钢板，定位钢板安放必须平整，且孔位中心与需清障的孔位中心准确重合，定位钢板的四个定位基点必须全部在路基板的中心，定位钢板的孔位中心可通过两根细线确定，安放时与预先测量好的需清障孔位中心重合即可。

2〕安放钻机，钻机四个支腿全部安放入定位钢板的四个基点，安放到位后，可通过钻机的垂直监视系统或经纬仪确定钻机的垂直度，通过调整四个支腿油缸使钻机安放水平。

3〕液压泵站就位，并与钻机液压系统连接完毕，检查、调试好设备，并确保各个系统工作正常〔启动前须保证泵站各个系统工作良好，包括油料、冷却液、油管连接、各阀门等〕。

4〕安装钻机配重架及反力配重，注意反力配重应对称安放。

5〕安装反力叉，反力叉安装好后，反力叉远离钻机的一端用履带吊或者挖掘机的履带顶死，以防钻机带载旋转切削时产生的反力造成钻机主机旋转。

6〕将已安装刀具的钻头〔2m长〕与一截6m的套筒连接好后，安放入钻机。3、钢套管钻入按预先放好钢管中心位置钻入钢套管，将钢套管与钢管同心压入，如切到钢管，则适当移动钢套管位置，直到能完全套住钢管为准，由于钢套管是全回转钻进的，且端部刀头配置了负载控制装置(B.CON机构)，可以确保刀头的负载在最适宜的范围内，且钻机在钻进过程中可任意调节套管的回转扭矩、回转速度、压入力以及夹紧力等的最高值，并且可以设定发动机的高速、中速、低速，所以可以根据地质和障碍物情况，进展高效施工。具体步骤如下：

1〕启动液压泵站，将发动机的转速从低转速逐步调整至高转速，钻机回转液压马达调至0位，启动夹紧油缸按钮，确认钻机夹紧机构已将套管夹紧后，方可启动回转驱动系统，回转马达初始启动必须低转速运行，待回转阻力稳定且低于设定值时，方可适量调高转速。

2〕试运转正常及垂直度修正完成后，开场正式钻进，正式钻进同样是发动机高转速，钻机低转速，压力、扭矩稳定且未到达设定值时，可适量调整转速及收缩支腿油缸进展钻进。一般初始5米以内,钻机转速控制在3~5转/分钟，旋转扭矩稳定在额定最大扭矩的30%~50%左右，以确保初始钻机设备的稳定及钻进垂直度。4、拔除根据施工经历，在钢套管钻进过程中因土体扰动，钢管会发生扭断或破坏，然后用冲抓斗抓出断裂的钢管及套管内的土，并不断补充清水或泥浆。5、孔位回填施工方案孔位填充是本工程重要的一个施工环节。钢管全部去除后在钢套管内回填优质粘土或8%的水泥土，为防止塌孔等情况的发生，回填作业是随起拔套管同时进展的。即套管正式起拔前。现在套管内回填一定高度的优质粘土，再边拔套管边回填，始终保持套管内回填土面高于套管底面一定高度，最终回填至场平标高。2.2.4现场导墙内、边侧管井施工方法1、清障的范围清障工程为3组直径600mm的管井，深度为38m、49m、57m，管井采用直径270mm的钢管，壁厚约7mm，距离龙耀路隧道约100m。图5钢管拔除布孔示意图2、清障施工难点、对地墙成槽影响本次工程须拔除的既有管井长度达57m，钢管直径仅为270mm，刚度较差，在流动的地下水及地面荷载的作用下，可能会发生变形，位移，常规的小直径套管可能无法完成清障。管井拔出回填后，地墙成槽仍会塌方，因管井较长57m，施工过程中四周回填砂，拔出过程中四周原状土已破坏，回填较深无法到达成槽要求。针对性措施：本工程采用RT200型全回转及直径1500mm套管清障，大直径套管覆盖范围大，能够有效的清楚发生位移及变形的钢管。利用全回转的强大扭力，扭断钢管，然后用冲抓斗去除钢管；清障完成后利用工程设备对回填土体注浆加固。3、施工及资源方案3.1施工场地布置拔钢管工程采用的均为大型的机械设备，有100吨吊车和RT200全回转钻机等多种大型设备，尤其是全回转钻机在拔除过程中对地基会产生约250吨的反力，如地基根底不结实对施工平安和质量都有很大的影响，因此针对场地条件要求较高情况，在施工区域场地根据需要铺路基箱。图6全回转钻机现场布置示意图3.2用水用电方案用水方案由于在钢套管钻进过程中，钢套管内要充满水，以防止土中承压水上涌，给周围环境带来不利的影响，2寸给水管用于现场给水。用电方案现场投入的设备全回转钻机、吊车等均为柴油自带动力不需要用电，现场用电主要为电焊、泵抽水及生产生活用电，共需要100kw。我施工单位将在施工现场附近设置需提供100KW的接电点。〔1〕动力电源从施工变配电所引出，采用橡套电缆供电，沿工地周围布设2路电缆主干线。现场设假设干只动力配电箱，电源分别从主干线电缆引出。〔2〕照明电源单独从施工变配电所引出，采用橡套电缆供电，沿工地围墙布设照明电缆线，分别通到工地照明配电箱中。3.3施工进度方案Φ600管井〔Φ270钢管〕：完成一根钢管拔除平均需要1天。机械进场拼装调试报验需6天，拔钢管需4天，设备人员退场2天，工期初定为12天。3.4设备配备方案本次全回转钻机起拔设备采用RT200型全回转钻机，选用钢套管直径为1500mm，钢套管长度为62m，其中标准段6m长度，10节，端头段2m长度，表1主要施工设备表序号设备名称规格型号单位数量1履带式吊机100t台12RT150H全回转钻机RT200台14冲抓斗个15泥浆泵3PNL台16泥浆泵86NL台17污水泥浆泵100NL台18电焊机B*1-300A/500A台210水准仪苏州一光S3台111全站仪拓普康102N台13.5人员配备方案表2主要施工人员表序号岗位/工种人数1工程经理12工程工程师13施工员24技术员25平安员16吊车驾驶员27起重工18全回转钻机操作及配合人员69电工110电焊工111机修工112普通工、辅助工4总计：233.6施工进度方案表本工程方案工期为12日历天，包施工准备及设备进出场时间,详见附表3表3本工程施工进度方案表序号项目施工工期备注1施工准备6人员设备进场，设备拼装调试报验2钢管拔除4一天拔除一根3设备人员退场24.施工质量保证措施〔1〕施工工艺设计的主要内容包括：工程概况、主要工序施工方法和操作规程、施工大样图、质量要求等级标准、试验测量的要求及方法、施工人员、材料和设备使用方案等。〔2〕加强施工技术管理，以施工方案为纲领，以施工工艺设计和施工要点为指导，以三级技术交底、操作规程和工序交接检查为保证，严格各施工工艺的控制与管理。对易产生问题或出现质量通病的部位要加大技术投入和管理力度，严格要求遵守操作规程及施工工艺流程。〔3〕按要求配置施工机械和试验检测设备，提高施工机械化水平、质量监测水平和各种设备的应用效率。-.z.5.平安、文明施工保障措施1、平安、文明施工管理组织2、平安、文明施工对本工程工程建立平安保证体系，全面推进国家建立部"JGJ59-99建筑施工平安检查标准"。从确定平安管理目标、建立健全平安管理机构、编制开工前的平安保证方案到对施工全过程的筹划和控制。本工程平安管理目标：1〕本工程工程杜绝重大伤亡、设备、管线、消防事故。2〕本工程施工中创立上海市级文明工地，并创平安无伤亡事故。3〕严格遵守国家各项政策、法令，有关平安生产的单项法规"中华人民共和国建筑法"、国家标准"建筑平安施工检查标准JGJ59-99"及地方标准"上海市建立工程文明施工管理暂行规定〔修正〕"、"上海市建立工程文明施工管理暂行规定"。以上平安目标自上而下，层层分解，明确到工程组、各个部门，各个岗位，确保每个职工正确理解，并明确目标要求。以确保工程工程平安管理目标落实到实处。3、环境技术措施本工程中施工期间的噪音监测是我们环境保护的重点。施工期间应每天定期对施工场地噪音进展自我监测，并填写监测报告，按照"建筑施工场界噪音限值"的标准进展评价分析，如发现超标情况，应及时采取措施，缓减施工噪音对周围环境目标的影响。在高噪音设备使用期间，应加密监测频次，以随时监控施工噪声对周围环境的影响程度，以便及时采取对策。4、环境保护措施认真学习环境保护法和公司环境体系程序文件，执行当地环保部门的有关规定，并充分发挥项经部中环保组的作用，会同有关部门组织环境监测，调查和掌握环境状态，催促全体职工自觉做好保护工作，并认真承受业主和环保部门的监视指导。加强施工管理，实行文明施工，对环境有污染的废弃物，需排放时，必须经过监理，并经有关部门同意到达指定地点掩埋式销毁。1)扬尘污染控制a、对进出场道路，不乱挖乱弃，旱季注重道路洒水养护，降低粉尘对环境的污染，雨季做好沟渠疏通，防止因雨水剥离道路造成污染。b、未经监理工程师同意的弃土场，不随意弃土，未经同意的取土场，不任意取土，确保沿线植被完成。c、工程竣工后，认真清理沿线杂物，撤除临建，并将上述垃圾弃至指定地点。d、施工垃圾搭设封闭式临时专用垃圾道或采用容器吊运，严禁随意凌空抛散，垃圾及时清运，适量洒水，减少扬尘。e、水泥等粉细散装材料，采取室内〔或封闭〕存放或严密遮盖减少扬尘。f、在现场设置搅拌设备时，安设挡尘装置。g、施工段采用围档作业；施工时采取分段、集中施工方法，做到当天施工，当天清场；挖掘土方，做到当天清理，不能及时清理的，及时覆盖；进入工地的砂石料、填土料，必须是当天用多少进多少，当天不能用完的要采取覆盖防尘。h、运输车辆采用密闭车型或防尘措施；施工场地，设置车辆清洗设备，对车身、车轮进展保洁，车辆出施工场地时不将泥土带出工地。i、场地清洁：在每天施工完毕后，都应将场地和周围道路进展保洁洒水，防止建筑垃圾和施工中的泥土，影响道路整洁，产生二次扬尘污染。2、噪声污染控制a、施工现场遵照"中华人民共和国建筑施工场界噪声限值"〔GB12523-90〕制定降噪的相应制度和措施。b、进展强噪声、大振动作业时，严格控制作业时间。必须昼夜连续作业的，采取降噪减振措施，作好周围群众工作，并报有关环保单位备案后施工。c、对于施工工地边界离居民住宅楼100米以内的重点控制夜间时段施工作业的高噪声作业机具设备，原则上应停顿使用，必须使用的应采取临时性隔声措施。d、工地边界离居民住宅楼50米以内的，原则上夜间时段停顿施工作业。除因特殊工艺需要夜间连续施工的，应向当地环保部门办理夜间施工许可证申请，并由工程指挥部直辖市当地街道、里委，共同做好社区居民安抚工作。e、如在施工中有突发性巨大声响的作业，例如定向爆破，应事先向社会公告。f、文明施工的要求应充分表达在整个施工全过程，做到"少扰民、不扰民〞。3、卫生管理a、施工现场经常保持整洁卫生。道路平整、坚实、畅通，并有排水设施。b、材料进场与弃土运输车不带泥沙，并做到沿途不遗不撒。-.z.目录1工程概况-1-1.1概况-1-1.2编制依据-1-1.3水文地质条件-1-2施工工艺和方法-3-2.1地下障碍〔4米以内〕的施工方法-3-2.2地下障碍〔4米以下〕的施工方法-3-全回转钻机清障流程-3-2.2.2全回转设备情况