土石方施工组织设计3.docx
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土石方施工组织设计3.docx
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土石方施工组织设计3
1.1编制依据
1.1.1技术标准
1.1.1.1.《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300—2001
1.1.1.2.《土方与爆破工程施工及验收规范》GB50202--2002
1.1.1.3.《土方与爆破工程施工及验收规范》GBJ201-83。
1.1.1.4.《建筑边坡工程技术规范》GB50330-2002。
1.1.1.5.《建筑机械施工安全技术规程》JGJ33--2001
1.1.1.6.《建筑施工安全检查标准》JGJ59--99
1.1.1.7.《施工现场临时用电安全技术标准》JGJ46--88
1.1.1.8.《建设工程施工现场供用电安全规范》GB50104--93
1.1.1.10.《土工试验方法标准》GB/T50123-1999
1.1.1.11.现行与本工程相关的施工及验收规范。
1.1.1.12.土工设计规定的其它规范。
1.1.2.基础资料
1.1.2.1.《本工程招标文件》
1.1.2.1.重庆市食品药品监督稽查认证综合大楼平基土石方工程土方计算图
1.1.3.施工范围
场地平整,挖运、土方挖运及回填碾压。
1.2.工程概述
1.2.1.工程建设地址
重庆市食品药品监督稽查认证综合大楼平基土石方工程,位于重庆市渝北区农业园区。
1.2.2.工程概况
本工程占地面积13327.33m2(面积约20亩),毗邻园区上湾路,交通较为便利。
工程内容:
包括土石方挖运及回填碾压。
填方应分层回填、摊铺及碾压,碾压密实、排水沟渠、渗沟。
1.2.3.施工工期
本工程计划开工日期为2012年10月28日,预计工期60日历天.
1.3.施工技术方案
1.3.1.基本情况
重庆市食品药品监督稽查认证综合大楼平基土石方工程,工程施工内容:
土石方挖运及回填碾压。
1.3.2.施工组织方式
依据本工程特点及工期要求,按设计施工图所占区域,拟采用多台阶,多采掘面,多回填碾压区组织平行施工。
1.3.3.开拓运输设计
1.3.3.1.根据重庆市食品药品监督稽查认证综合大楼平基土石方工程工期、施工技术要求,结合我公司机械设备情况,宜采用公路运输开拓,自上而下分台阶依次开挖作业。
回填碾压从下到上,分层依次碾压至设计标高,其工艺流程为:
采装→运输→摊铺→碾压→取样合格,各工序平行作业,形成流水施工生产线,同时加强施工组织、协调、调配工作,确保各环节互不影响。
1.3.3.2.工作台阶确定
根据挖方区的地形、地质情况、开挖工程量及工期要求,结合设备情况及机场施工经验,确定采用日本小松公司生产的PC360型反铲挖掘机进行采装比较理想。
根据挖方区地质、地形条件及采装设备的选型,台阶高度取为4~6m,采区长度、采掘带宽度及工作平台宽度与各装置平台设置相一致,并据现场实际情况进行调整。
各工作平台采用追尾式采掘工艺,以利于平行作业,确保设备的运转效益,最大限度的发挥设备作业效率。
1.3.3.3.挖掘方法确定
重庆市食品药品监督稽查认证综合大楼平基土石方工程场地平整工程地形情况,采用推土机修筑施工便道与相邻公路相连。
挖方区域上下台阶开挖保持一定的超前关系,采用追尾式开挖施工工艺,上下台阶由推土机修筑临时运输通道与施工便道相连。
挖方区与填方区用推土机修筑临时便道与厂区内干道相连通,各工作平台开挖工作同时保持一定的超前关系,根据工作条件及进度要求投入挖装设备。
台阶示意图根据施工图进行布置。
1.3.3.4.开拓运输线路布置
根据该工程施工现场地形情况,挖方区上下台阶均设有运输支线与主干运输线路相通,支线道路随工程进度灵活移动。
1.3.3.5.运输设备的选型
根据该工程地形条件,施工技术要求及选用的挖装设备,为充分发挥效率,高效、经济合理地安排施工,拟投入的运输机械为双桥红岩车(CQ3253TMC384),道路宽10m,最小回头曲线半径15.0m,最小圆曲线半径25.0m,最大纵坡8%,缓和坡段长度60m。
。
1.3.4.回填碾压施工方法及方案设计
重庆市食品药品监督稽查认证综合大楼平基土石方工程,土石方回填及碾压工程量为45139.56m3。
1.1.3.5回填碾压施工工序
回填区的回填碾压严格按如下工艺流程施工:
清除杂物→原地表(处理)碾压→自卸汽车卸土→推土机摊铺、平整→回填碾压→质检取样合格。
1.3.4.2.回填区分区规划及回填碾压参数
整个回填碾压区总的推进方向由低海拔向高海拔推进,同时根据施工图的设计台阶要求可将填方区,划分为5~6个小的区域,以利于平行作业,提高生产效率。
回填碾压技术参数详见下表:
回填碾压技术参数表
碾压密实度%
铺层厚度(cm)
碾压遍数 (遍)
压路机型号
≥95
≤30
8~10
50T级
振动碾
≥92
≤30
6~8
50T级
1.3.5.设备配置及生产能力验证
主要施工机械的有效工作时间:
一个月按25天,一天实行三班制。
依上述施工边界条件及参数进行施工机械的配置计算。
1.3.5.1挖掘机配置说明
尖山采场主体土石方开挖拟采用“PC360(斗容1.6m3)的挖掘机,各设备相关参数如下:
(1)PC360挖掘机
A、技术生产率
装石方技术生产率:
Pj=60QNKeKcKyKz=60×1.6×1.7×0.75×0.85×0.95×1.2=118.62m3/h
装土方技术生产率:
Pj=60QNKeKcKyKz=60×1.6×1.7×1×1×0.95×1.2=186.05m3/h
式中:
Q—铲斗几何容积,“PC360”挖掘机的斗容为1.6m3;
N—挖掘机每分钟挖土次数,取1.7次;
Ke—土壤可松系数,石方取0.75,土方取1.0;
Kc—铲斗充盈系数,石方取0.85,土方取1.0;
Ky—挖掘机在掌子面内移动影响系数,取0.95;
Kz—掌子面高低与旋转角大小的校正系数,取1.2。
B、台班实际生产率为:
石方:
P=10PjKt=10×0.85×118.62=1008.27m3/台班
土方:
P=10PjKt=10×0.85×186.05=1581.43m3/台班
式中:
Pj—台班技术生产率,m3/台班;
Kt—时间利用系数,取0.85。
根据招标文件的工期要求,土石方开挖月高峰强度为350000m3/月,换算成松散方后的月高峰强度为350000/1.15×1.3=395652.17m3/月(松散方)。
N=挖装工程总量/(台班综合效率×每月有效天数×作业班制×实动率)
=395652.17/(1294.85×25×3×0.85)
=4.7(台)
这里选取N=5(台)
经以上计算可知:
根据挖土方、石方平均按照招标文件的要求石方开挖装车配备5台PC360可满足高峰期开挖施工要求,考虑1台备用,则投入6台PC360可满足高峰期的施工要求;
说明:
土石方装运以挖掘机配合红岩自卸汽车为主,配备2台ZL50C装载机作为辅助。
1.3.5.2自卸汽车配置说明
土、石方运输拟采用载重量20T的红岩工程自卸车,其相关参数分别如下:
1、20T自卸汽车运输参数
⑴20T自卸汽车运输石方相关参数:
A、石方运输装车时间t1=60V/P=60×12÷118.62=6.06min
式中:
t1—装车时间,min,按“PC360”等挖掘机平均装车计算;
V—每工作循环的载运量,20T石方=12m3(松散系数取1.6,容重取2.67T/m3);
P—挖土机的生产率,按“PC360”挖掘机平均生产率计算,为118.62m3/h。
B、石方运输车辆工作循环时间T=t1+t2+t3+t4=6.06+5+3+2=16.06min
式中:
T—运输车辆工作循环时间,min;
t1—装车时间,min;
t2—重车运输和空车返回的行驶时间,min,重车按30Km/h,空车按40Km/h,运输距离按3Km考虑,经计算后为5min;
t3—卸车时间和车辆倒车转向时间,min;通常为3min;
t4—在挖掘机旁的调车时间,min,通常为2min。
C、自卸汽车运输生产率
石方:
P=9×60VKt/T=9×60×12×0.80/16.06=322.78m3/台班。
式中:
P—运输车辆生产率,松方,m3/台班;
V—每工作循环的载运量,松方,m3;
Kt—时间利用系数,取Kt=0.80;
T—运输车辆工作循环时间,min。
⑵20T自卸汽车运输土方相关参数:
D、运输土方装车时间t1=60V/P=60×11÷186.05=3.5min
式中:
t1—装车时间,min,按“PC360”挖掘机平均生产率计算;
V—每工作循环的载运量,20T土方=11m3(自然方,容重取1.8T/m3);
P—挖掘机的生产率,按“PC360”平均生产率计算,为186.05m3/h。
E、土方运输车辆工作循环时间T=t1+t2+t3+t4=3.5+6+3+1=13.5min
式中:
T—运输车辆工作循环时间,min;
t1—装车时间,min;
t2—重车运输和空车返回的行驶时间,min,土方运输时重车按30Km/h,空车按40Km/h,运输距离1.5Km考虑,经计算后为6min;
t3—卸车时间和车辆倒车转向时间,min;通常为3min;
t4—在装载机旁的调车时间,min,通常为1min。
F、土方运输自卸汽车生产率P=9×60VKt/T=9×60×11×0.85/13.5=374m3/台班。
式中:
P—运输车辆生产率,松方,m3/台班;
V—每工作循环的载运量,m3;
Kt—时间利用系数,取Kt=0.85;
T—运输车辆工作循环时间,min。
G、自卸汽车需用量
石方运输:
通过对“PC360”挖掘机配合载重量为20T的自卸汽车计算的相关参数可知,每台挖掘机所需配备的自卸汽车数量为N=T/t1=16.06/6.06=3(部),
式中:
N—自卸汽车数量;
T—自卸汽车循环时间;
T1—装车时间。
则6台挖掘机拟配备的自卸汽车数量为6×3=18(部)。
土方运输:
通过对“PC360”挖掘机配合载重量为20T的自卸汽车计算的相关参数可知,每台装载机所需配备的自卸汽车数量为N=T/t1=13.5/3.5=4(部),
式中:
N—自卸汽车数量;
T—自卸汽车循环时间;
T1—装车时间。
则6台挖掘机拟配备的自卸汽车数量为6×4=24(部)
则招标文件工期的要求拟投入载重量为20T的自卸汽车24部,按10%考虑备用,则拟投入的20T的自卸汽车数量为26部。
以上为月高峰施工强度时拟配备的自卸汽车数量,其实际投入的数量将在其与配套机械进行配套计算分析后确定。
1.3.5.3推土机配置说明
招标文件的要求排土场拟采用“山推SD16推土机,相关参数如下:
(1)山推SD16推土机
A、技术生产率
Pj石=60qKqKjKp/T=60×5.75×0.7×0.7×1÷1.17=169m3/h
Pj土=60qKqKjKp/T=60×5.75×0.8×0.7×1÷1.17=193m3/h
式中:
Pj—推土机技术生产率,m3/h;
q—推土机推移土石料的体积,按“山推SD16推土机技术参数为5.75m3;
Kq—推土机铲容积系数石方取0.7,土方取0.8。
Kj—推土机工作效率系数为0.7。
Kp—坡度影响系数,按水平工作面取Kt=1;
T—每一工作循环时间,按水平工作面平渣推移距离30m计算,则“山推SD16推土机的每一工作循环时间技术参数为1min。
B、实际台班生产率:
Ps石=9PjKt=9×169×0.8=1217m3/台班;
Ps土=9PjKt=9×193×0.9=1563m3/台班;
式中:
Ps—台班生产率,m3/台班;
Pj—推土机技术生产率,m3/h;
Kt—推土机时间利用系数,石方取0.8,土方取0.9。
N=挖装工程总量×需推系数/(台班综合效率×每月有效天数×作业班制×实动率)
=395652.17×0.8/(1190.15×25×3×0.9)
=3.9(台)
这里选取N=4(台)
经以下计算可知,拟投入“山推SD16推土机4台,满足高峰期施工要求
1.3.6主要施工机械配套说明
1.3.6.1自卸汽车与挖掘机的配套说明
①配套说明
招标文件的要求土石方开挖拟采用“PC360”挖掘机和载重量为20T的自卸汽车配套进行施工,运距按1.0km进行自卸汽车配置。
20T自卸汽车与“PC360”挖掘机配套计算的数量不代表招标文件的要求实际投入的数量,其实际投入数量待与其它土方运输机械配套计算后确定。
②配套计算
A、石方:
装车时间按载重量20吨和“PC360”挖掘机装车考虑,重车运输按30Km/h和空车返回的行驶时间按40Km/h,卸车时间和车辆倒车转向时间按3min,倒车时间按2min的边界条件进行自卸汽车数量配套计算:
单台“PC360”挖掘机在不同运输距离时所需配备的自卸汽车数量见下表:
汽车\运距
0.5m
1km
1.5km
2.0km
2.5km
3.0km
20T
3
3
4
5
5
6
由上表可知,石方运输距离在1.0km时,一台挖掘机应配备3部自卸汽车。
在石方开挖的自卸汽车配置中,一台挖掘机拟配备的自卸汽车数量也为3部,说明该配置合理,可以进行配套施工。
B、土方:
装车时间按载重量20吨和“PC360”挖掘机装车考虑,重车运输按30Km/h和空车返回的行驶时间按40Km/h,卸车时间和车辆倒车转向时间按3min,倒车时间按2min的边界条件进行自卸汽车数量配套计算:
单台“PC360”挖掘机在不同运输距离时所需配备的自卸汽车数量见下表:
汽车\运距
0.5m
1km
1.5km
2.0km
2.5km
3.0km
20T
3
4
5
6
6
7
由上表可知,土方运输距离在1.0km时,一台挖掘机应配备4部自卸汽车。
在土方开挖的自卸汽车配置中,一台挖掘机拟配备的自卸汽车数量也为4部,说明该配置合理,可以进行配套施工。
1.3.6.2.回填碾压设备配置及生产能力验证
该工程回填工程总量为1455139.56m3,根据以往类似工程施工经验,为满足压实要求,高效、优质完成施工任务,宜采用YZ26E型压路机进行压实工作,其台班效率详见下表:
压路机型号及台班效率表
设备名称
规格型号
振动激振力(t)
台班效率
m3/台班
生产厂家
自行式振动压路机
YZ26E
50
1200
武汉三一重工
该工程有效工期141天,三班制作业,实动率0.9,台班综合效率1200m3/台班,则所需压路机台数为:
N=1455139.56/(1200×141×3×0.9)=3.18(台)
这里取N=4台
则投入YZ26E压路机4台,其可完成的工程量为:
1200×141×3×0.9×4=1827360m3>1455139.56m3
故按上述设备投入能充分满足生产能力要求。
1.3.7.3.拟投入的主要施工机械设备详见(附表四)。
1.3.7.穿孔爆破设计
1.3.7.1.穿孔设备选型
根据设备情况,确定采用120mm直径的潜孔钻机,同时配备手风钻解大块。
1.3.7.2.设计方案选择
根据该工程有关技术要求,故采用网络管孔微差控制爆破技术比较理想。
该爆破方法,能充分利用炸药能量,延长爆破的有效作用时间,改善岩石的破碎效果,使爆破后的石料块度均匀,级配优良,同时能有效控制爆堆宽度和飞石距离,确保爆破施工安全、优质、高效。
1.3.7.3..爆破参数选择与装药计算
1、穿孔技术参数设计
台阶高度h的确定:
根据潜孔钻机及采装设备的性能,结合该工程的现场地形、地质等情况,确定工作台阶高度为:
h=10m。
底盘抵抗线w的确定:
根据经验公式w=(0.6~0.9)·h或w=(20~50)·d则有:
式中:
d—炮孔直径m;
w1=(0.6~0.9)×10=6~9m或
w2=(20~50)×0.12=2.4~6.0m
这里根据岩石的性质及类似工程施工经验,综合取定w=6m。
钻孔间距a的确定:
根据公式a=mw,
式中:
m—邻近系数,m=1.0~1.4;
w-底盘抵抗线,w=6m。
则:
a=(1.0~1.4)×6=6~8.4m。
根据在大型土石方工程建设方面所积累的施工经验,综合取定a=6m。
钻孔排距b的确定:
根据经验公式b=(0.75~0.95)w,得b=4.5~5.7m,
这里根据岩石情况,综合取定b=4.5m。
钻孔超深l的确定:
一般钻孔超深l=(0.05~0.30)×10=0.5~3m,这里取l=0.5m
穿孔深度L的确定:
穿孔深度L=10+0.5=10.5m。
布孔方式:
采用三角形(梅花形)布孔方式。
钻孔角度确定:
根据施工技术要求并结合设备性能等,确定钻孔角度为90°。
钻孔排数及每次爆破孔数确定:
为减小爆破震动作用,降低爆破公害,控制同段起爆药量,孔排数根据现场调整,采用网络管起爆系统进行孔外均微差来控制最大单响药量。
2、爆破技术参数确定
单位炸药消耗量的确定:
根据:
q=0.061√r·f(kg/m3)
式中:
r—岩石容重,r=2.6t/m3
f—普氏系数,f=6~10,
则:
q=0.061√2.6×6~10=0.24~0.31(kg/m3)
这里根据多年来从事爆破工程实践经验确定
q=0.24kg/m3(可视现场实际情况作调整)
每孔装药量Q的确定:
根据Q=q·a·w·h 可知:
Q=0.24×6×4.5×10=64kg
为改善爆破效果,提高爆破质量,克服前排孔阻力,减少根底,采用网络管起爆,平均单孔炸药量暂定为Q=64kg,施工中可视现场实际情况作调整。
装药结构及装药量确定:
装药结构采用孔内集中装药,详见爆破设计施工图表。
线装药密度确定:
根据经验,线装药密度Δ=11kg/m。
充填高度确定:
一般充填高度H=(0.7~0.8)W或H=(16~32)d,即:
H=3.2~3.6m或H=1.4~2.8m,这里根据经验,为确保安全,控制飞石距离范围,综合取定H≥3.5m。
装药总高度H1=64/11=5.8m。
延米爆破量确定:
爆破量计算延米爆破量为:
a·b·h/L=27m3/m。
起爆顺序及起爆方式确定:
采用排间微差逐排起爆的起爆顺序,排间微差时间均不得少于32ms。
起爆方式采用网络管起爆系统。
同段起爆最大单响药量:
根据网络管起爆这里暂定最大单响药量64kg,施工中以每次单位爆破设计为准、根据现场实际情况作适当调整,以满足施工技术要求。
3、穿孔爆破技术参数汇总表(如下表)
穿孔爆破技术参数汇总表
序号
技术名称
单位
数量
备注
1
底盘抵抗线w
m
4
2
工作台阶高度h
m
10
3
孔间距a
m
6
4
孔排距b
m
4.5
5
超深l
m
0.5
6
钻孔深度L
m
10.5
7
布孔方式
梅花形
8
钻孔角度
度
90
垂直孔
9
钻孔排数
排
根据现场调整
10
总孔数
个
根据现场调整
11
单位炸药消耗量q
Kg/m3
0.24~0.31
根据现场调整
12
平均单孔装药量
Kg/孔
64
13
装药结构
集中装药
14
孔口充填高度
m
≥3.5
可调整
15
孔内间隔回填高度
m
不间隔
16
线装药密度
Kg/m
6
17
延米爆破量
m3/m
27
18
起爆方式
网络管起爆
19
起爆顺序
孔间微差逐孔起爆
20
最大单响药量
Kg
64
根据现场施工情况后调整确定
21
微差间隔时间
ms
≥32
施工中,以每次爆破单体设计为准。
1.3.7.4..爆破安全距离计算
爆破地震安全距离计算:
因爆破距村庄1000m,其民房允许振动速度为1cm/s,按照国家规程规定按下式计算:
根据岩层地质条件,K取150,α取2,由于微差爆破石,取最大允许一段装药量,即Q=64kg,则
计算结果为0.009cm/s,小于民房允许振动速度,故爆破引起的地面振动不影响采区办公区。
1.3.7.5.安全技术措施
1、爆破安全技术措施
(1)成立爆破指挥部,下设爆网络组、施工组、材料组、安全保卫组、后勤组,并进行明确分工,各负其责。
2、现场警戒与信号
(1)从装药开始,施工现场按设计设置警戒,施工区非爆破作业人员一概不准进入。
另外应在爆破前几天,以书面形式通知附近单位。
(2)起爆前,警戒范围抵抗线方向为400m,其它方向为350m。
汽笛声为警戒、起爆、解除信号,即:
一声长为预先信号,二声短为起爆信号,三声长为解除信号。
(3)有关措施要求及规定按照《露天非煤矿山爆破安全规程》执
行。
3、爆破后检查
〈1〉炮响后,露天爆破不少于5min,才准爆破工作人员进入爆破地点检查。
〈2〉如果发现盲炮、危石等现象,应及时处理,未处理前,应在现场设立危险警戒或标志。
〈3〉经检查和处理确认爆破地点安全后,方准人员进入爆破地点。
〈4〉每次爆破后,爆破员应认真填写爆破记录。
(2)盲炮处理
〈1〉处理盲炮遵守下列规定:
a.发现盲炮或怀疑有盲炮,应立即报告并及时处理,若不能及时处理,应在其附近设立明显标志,并采取相应的安全措施。
b.难处理的盲炮,应报告爆破工作领导人,派富有爆破经验的爆破员处理。
c.处理盲炮时,无关人员不准在场,应在危险区边界设警戒并禁止进行其它作业。
d.盲炮处理后,应仔细检查爆堆,将残余的爆破器材收集起来,在未判明爆堆有无残留的爆破器材前,应采取予防措施。
e.每次处理盲炮必须由处理盲炮爆破人员填写登记卡片。
1.3.8.关键工序采取的技术措施
1.3.8.1.土方挖运技术措施
1.3.8.1.1.按施工组织设计精心组织,合理调配土方,综合考虑土方运距最短,运程合理,杜绝重复挖运。
1.3.8.1.2.做好测量控制网,根据地形条件选定合理的控制点,经常测量和校核其平面位置,水平标高,开挖边线和边坡坡度。
平面控制点和水准控制点应采取可靠的保护措施,定期复测和检查。
1.3.8.1.3.当土方工程挖方较深时,应采取措施,避免危害周边环境。
1.3.8.1.4.在雨季施工,搞好排水工作和临时排水设施。
1.3.8.2.回填碾压技术措施:
1.3.8.2.1.土石方回填前应清除原地表草皮、腐植土、树根及杂物,验收基底标高。
1.3.8.2.2.填方区清基时清除的草皮、腐植土、树根及杂物等废弃物运输到指定地点堆放,以免造成环境污染。
1.3.8.2.3.回填土宜选用砂性土或同类土填筑,应将透水性较大的土层置于透水性较小的土层之下,以免在填方内形成水囊。
1.3.8.2.4.填方区严格按本工程所采用相关技术规范要求施工。
1.3.8.2.5.严格控制回填厚度,严禁工程运输机械在虚土上行驶,保证均匀地压实。
1.3.8.2.6.严格控制静压和动压遍数,碾压重叠部分不小于15~20cm,确保压实密度达到设计要求。
1.3.8.2.7.填方施工结束后,应检查标高,压实密度等,经检验符合设计及规范要求后,方可进行下到工序的施工。
1.3.9.施工作业进度
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- 土石方 施工组织设计