土石方工程施工组织设计方案.docx
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土石方工程施工组织设计方案
施工方案
一、工程概述
1.1
工程位置
本工程位于市两江新区。
1.2
项目概况
本工程为市两江新区的基础设施建设。
工程量约为
2亿m3,工程
造价约为50亿元人民币,工期为
300日历天。
1.3
施工场地周围环境
参照施工图纸。
1.4
工程地质
场平区域有成片的苗木和少量建筑物及其他附着物,需进行清理。
根据业主提供的工程量清单,其中粘土约为0.2亿m3,页岩约为1.1亿
m3,砂岩约为0.9亿m3
1.5工程围及规模
3
本工程总挖方量约为2亿m,总填方量、外运弃土、场平面积均参照
施工图纸。
1.6工程的主要特点
(1)本工程开挖、回填土石方量巨大,工期相当紧。
(2)土石方主要为弃方,需自行爆破,爆破前需征得相关部门的允许,
办理爆破许可证才可作业。
同时,必须遵守爆破安全规程。
(3)土石方具体填方量参照施工图纸,压实度要求达到90%,土料含水量
和碾压质量要严格控制。
-1-
施工方案
(4)场区有树木、建筑物需进行处理。
(5)施工场地开挖、回填、运输相互交叉施工,工程测量复杂,难度
大,需精心施工。
-2-
施工方案
二、主要施工方法和技术组织措施
2.1施工准备工作
我司现已对工程的性质、容、技术要求、周边环境、地质情况等作了认真、充分的研究,并为以后的进场施工作准备。
2.1.1技术准备工作
(1)落实项目部人选,组建强有力的项目经理部。
(2)认真审阅施工图纸,参加设计交底和图纸会审,针对图纸中存在的
问题和错误提出修正意见。
(3)复测控制桩并制定测量方案。
(4)组织工程技术人员熟悉施工图纸,编制详细的施工方案,进行技术、
安全、防火培训,做好技术、安全交底,安排好有关的试验工作。
2.1.2施工准备工作
(1)全面检修进场施工的机械设备,以保证施工前设备运转正常。
(2)编制施工计划,安排施工顺序,协调各工序及各专业间的配合工作。
(3)落实相应的施工人员,并进行岗前培训和教育。
(4)做好材料和工艺设备的计划安排工作,使之满足连续施工的要求。
(5)落实施工场地的征收工作。
(6)在全公司围进行宣传,使全体员工了解本项目的情况,从而能
全力以赴,支持本工程的施工。
2.1.3现场准备工作
(1)测设场地平面和标高控制网。
-3-
施工方案
(2)确定施工围,设置施工围蔽,并在围蔽区按消防要求设置消防
栓及灭火器材,厕所设置化粪池。
(3)认真熟悉现场的地理位置、工地条件、供水供电状况,以及出入口位置,认真布置贮存物料和施工用的工作面,修建临时设施,平整场地,使之满足现场施工的要求。
(4)架设动力和照明线路,接通施工用水管路,确定材料、设备和土方
运输线路。
(5)组织工程机械设备和材料进场。
(6)办理施工报建手续和其它有关手续。
(7)落实季节性施工措施。
2.1.4地下构筑物、文物的保护和处置
(1)各类文物均属国家所有。
在土石方施工过程中,如发现古墓、古建筑遗址等文物及化石,或其他有考古、地质研究等价值的物品时,应马上停止施工,立即保护好现场,以书面形式报告业主或监理,而不得隐瞒和私自占有。
(2)施工过程中发现影响施工的地下障碍物时,应以书面形式报告业主或监理,共同协商处置方案。
2.2施工总体部署
2.2.1部署的原则
(1)施工部署的总方针为“四全三优先”,即全力以赴,全方位作业,全
公司参与,确保全胜;人力、财力、物力优先。
(2)发挥我公司拥有大批各类专业技术管理人员、有足够的大型土石方
-4-
施工方案
施工机械以及具有多个类似工程施工经验的优势,加强对该项目的运作和管理,圆满实现业主的各项目标。
(3)公司在人力、物力、财务上予以倾斜,在施工机具设备、周转材料、劳动力等方面加大投入,从而达到集中优势力量在较短的时间生产出最优的产品、创造出较好的经济效益和社会效益的目的。
(4)采用先进合理适用的新技术、新工艺、新材料,加快工程进度,提
高工程质量,降低工程成本,多快好省地完成工程任务。
(5)采用项目法进行施工管理:
以项目经理为首的整个项目部,严格执
行ISO系列标准,使施工全过程处于受控状态。
同时公司与项目部签订目标合同,明确各自的权利和义务,以质量为目标,以安全生产、文明施工、现场综合管理为考核标准,确保施工任务的圆满完
成,为业主提供满意的产品。
2.2.2施工区域划分
本工程规模庞大(施工面积参照施工图纸),为了便于施工管理,加
快施工进度,保证工程顺利进行,需对本工程划分不同施工区域,分别组
织施工(具体区域划分参照施工图纸进行)。
2.2.3作业部署
(1)总体施工方向
各施工区从与施工道路靠近处开始,按照从近至远的方向进行施工,
主要目的是便于大型施工机械的行走。
(2)施工顺序
总的施工顺序:
修筑施工便道→清除绿化植被、清障、清除民宅及宅
-5-
施工方案
基→土石方开挖→回填、余土外运。
要求在土石方施工时使用足够数量的
大功率机械进行连续施工,临时用地和临时排水沟等设施穿插进行,不得
占用主要工期。
2.2.4机械配备
(1)挖掘机的配备
在本工程施工中,主要选用斗容量为1.4-1.6m3的单斗挖掘机进行土
方挖掘。
根据我公司经验,斗容量为1.4m3的单斗挖掘机每台班产量为
3
1000m(实方),每台挖掘机每天工作时间按18小时计算,则每台挖掘机每
33
天产量为1000/8*18=2250m;本工程总挖方量约为2亿m,工期为300日
历天,除去下雨天等影响因素,实际可利用时间只有90%左右,约为270
天,则每天需完成挖方量约:
2亿/270=740000m3。
需配备挖掘机数量为:
740000/2250=329台,综合考虑到本工程施工
工期紧,土方开挖时丛林树木较多而增加的施工难度,决定配用380台斗
容量为1.4-1.6m3的单斗挖掘机进行土方施工。
(2)自卸汽车的配备
在本工程中将选用15t自卸汽车进行土石方运输,根据我公司经验,
每台挖掘需配用5辆15t自卸汽车(1公里运距运输),共需配备380×
5=1900辆自卸汽车,考虑到机械的备用,决定配备2400辆自卸汽车。
如
运输距离超出1公里围,则另行计划增加车辆。
(3)爆破机械的选用
根据本工程特点,选用空压机220台、英格索兰CM351履带式气动钻
机50台、手持式风动凿岩机150台。
-6-
施工方案
(4)其它机械的选用
对于本工程中的填方量,根据我公司类似的施工经验选用:
30台114KW
3
的推土机、20台131KW的推土机;80台3m的装载机;50台18T振动压路
机。
2.2.5施工工期控制部署
本工程具有工程量大,工期紧的特点,必须选用、调用大型土石方机
械进行两班制施工(遇雨季等特殊气候,影响工程进度时,及时调整作业
时间,补回工期损失),做到人停机不停。
施工用(柴)油、夜间施工用
照明设施必须有充分的储备量。
除按常规方法进行控制外,在现场专门配置一个计算机室,配备专用
电脑,由专业人员应用微机和工程项目管理软件,对工期网络和资源配置
等施工全过程进行动态控制,使工期质量、安全管理得到有效的控制,从
而保证本项目各个目标的实现。
施工进度计划控制流程详见框图(下页):
-7-
施工方案
施工总进度计划
周作业计划周资源需用计划
日作业计划日资源需用计划
日作业卡
日作业计划的实施
日作业计划的实施检验优化资源配置
检查结果分析计划受挫,提出补救措调整作业计划
实施次日作业计划修改施工方案改善作业计划
2.3施工测量
2.3.1测量控制系统
本工程面积大,工期紧,测量难度较大。
拟以业主提交的测量控制基
准点为基础,建立闭合导线控制网,再根据施工控制网测设各个细部。
开
工前测量准备工作包括:
检查和复核测量基准点,增设控制点和水准点、
建立控制网、复测原地形、施工放样。
施工测量的精度按《工程测量规》
(GB50026-93)执行。
2.3.2土石方施工测量
(1)根据己建立的平面和高程控制系统,放出边界桩,并在各边界设置
横向及纵向控制桩,每1OOm设置一个,控制桩用混凝土浇筑,埋深
在地面以下20cm,以控制边界以及控制高程。
-8-
施工方案
(2)测设40m×40m的方格网来实施施工放样,并且测出方格桩点的地面高程和设计高程,如果地面高程大于该点的设计高程则为挖方,反
之则为填方。
将每一个桩的挖填高度用红铅笔写在桩上(侧面),填土用“+”号,挖土用“-”号。
为便于挂线找平,在方格网再增设加桩,将方格分成1Om×10m的小方格。
如为填方时,则根据填方的高度在桩上挂好线填土;如为挖方时,在桩点四周挖至所需深度。
根据现有场地标高,本工程土方以挖方为主。
(3)在填挖过程中,以桩点为准,用尼龙线来检查,校正整个方格围标高,如下图所示:
在此画线尼龙线
用尼龙线标识施工高程示意图
(4)取土爆破作业时,每爆破一层,对该层高程及时测量,严格控制爆
破开挖的高程,既不超深又必须达到设计开挖标高。
(5)施工过程中,应对控制点进行保护,并经常进行复测,做到准确无误。
2.3.3测量仪器
平面测量的主测仪器为日产“拓普康GTS-602全站仪”,该仪器技术
规格为:
测角精度±2”,测程3000米,测距精度±(2mm+2ppm)。
可满足
-9-
施工方案
本项目的平面精度要求。
高程测量主测仪器为S3级自动安平水准仪。
2.3.4放样方法
使用拓普康GTS-602全站仪,仪器提供了极坐标放样等多种功能,因
此可计算或从设计文件查出各待定特征要素的坐标值后,输入全站仪进行
测量定位。
A.架设仪器于导线控制点,输入控制点坐标值;
B.照准后视控制点,输入后视控制点坐标值或方位角;
C.输入待定点坐标值;
D.按照仪器所显示的角度和距离放样定位。
2.4主要项目施工方法
根据现场和业主提供资料,本工程土石方以挖爆运为主,其中有约土
3
石方0.35亿m,约0.97亿m3的页岩,及约0.96亿m3的砂岩。
土石方调
配如下:
填方①区和填方③区的土方由挖方①区供应,填方②区的土方由
挖方②区供应,多余的土方、石方和淤泥等全部外运。
2.4.1开挖施工
(1)开挖方法
采用挖掘机或装载机开挖配合自卸汽车运输,开挖自上而下,先将树
木、植物及树根等杂物清除运弃,再将挖出来的土方回填到相邻的填方区,
多余的土方运至业主指定的弃土地点。
由于本工程以弃方为主,故填土与
弃土同步进行。
(2)开挖标高控制
-10-
施工方案
待挖至接近地面设计标高时,要加强测量,其方法如下:
在挖方区边
界根据方格桩设置高程控制桩,并在控制桩上挂线,挂线时要预留一定的
碾压下沉量3cm~5cm,使其碾压后的高程正好与设计高程一致。
2.4.2填筑施工
2.4.2.1通则
土石方填筑前,先对需填场地进行测量放样,清除表土及不适宜材料。
按规要求清理现场并定好控制桩位后,经监理工程师同意方可进行填筑
作业。
当在斜坡上填筑时,其原坡陡于1:
5时,原地面应挖成台阶,台阶
应有不小于1m的宽度,并且应与所用的挖土和压实设备相适用,所挖台
阶向侧倾斜2%,砂性土可不挖台阶,但应将原地面以下20~30cm的土翻
松,再同新填土料一起重新压实。
路基填筑采用全断面水平分层填筑。
其
工艺流程如下所示:
施工准备→基底处理→分层填筑摊铺整平→洒水或翻晒→机械碾压→面层修整→检验签证。
2.4.2.2施工准备
填方材料的试验:
在填筑施工前,填方材料按规要求取样,按《公
路土工试验规程》(JTJ051-93)规定的方法进行颗粒分析、含水量与密
实度、液限和塑限、有机质含量、承载比(CBR)试验和击实试验。
2.4.2.3基底处理
在土方工程施工前,由测量人员根据设计图纸,放出分界线,原地面
的树墩及主根用挖掘机挖除,并把地面上的长草或植物割除,清除地面上
的建筑垃圾,把它们堆放在指定的地方,由自卸汽车运到场外。
在存在沟
-11-
施工方案
塘、淤泥质土等不良地质情况的局部区域,不能直接回填,须根据设计图纸和现场勘察确定它们的具体位置,并做好标志,按要求进行处理。
如遇沟塘,则沟塘处理办法为:
先用潜水泵把沟塘里的水抽干,并排到临时排水沟,再用挖掘机在沟塘边挖除沟塘里的淤泥,淤泥由自卸汽车
运到指定的淤泥堆放处。
待淤泥挖除后,用挖掘机把池塘边开挖成1:
2(高度为50cm,宽度为100cm)台阶式边坡。
施工工艺流程图:
抽干沟塘水
挖除沟塘底淤泥
开挖沟塘边成
1:
2台阶边坡
分层回填土并压实
结束
2.4.2.4分层填筑
在底层土处理经监理工程师检查合格签证后,按断面全宽分层填筑,
由最低处填起,填土压实前松铺厚度按施工图纸要求。
2.4.2.5摊铺整平
自卸汽车从挖方区把土方运至填土区,由推土机把卸下的土摊平。
推
土时推土机不能碰撞控制桩,机械无法平整的地方由人工平整。
推土机行
-12-
施工方案
走路线如下图所示:
图例:
方格控制桩
间距为40×40
推土方向
填土方向
2.4.2.6碾压
本工程全部采用自然碾压施工。
2.4.2.7最上一层土的填筑
当填土接近设计标高时,测量员要加强测量检查,控制最上一层填土
厚度。
最上一层填土既不能太厚又不能太薄,太厚了压实度达不到,太薄
了上层土易脱皮,不能很好结合。
根据现场土质及现场试压情况留准虚高,
使碾压后的高程符合质量标准。
最后一层的高程控制采用加桩挂线法,其
方法如下图所示:
10101010
利用每格40m的方格桩,放出每隔10m的辅助桩E、F、G,在已知方格网点A、B桩旁立一直杆,分别向上量hA和HB(即A桩和B桩所填数
-13-
施工方案
值),分别得M和N点,用尼龙线连M、N点,并量取E,F,G桩至尼龙
线间的距离,得hE、hF、hG,将数值分别写在E、F、G各桩上,即为各
辅助桩上要填的数值。
2.4.3爆破施工
2.4.3.1施工说明
3
本工程爆破工程量较大,约1.8亿m,运距1Km。
为了保证工程的顺利进行,确保施工现场的安全距离,根据《土方与爆破工程施工及验收规》及《爆破安全规程》,结合本工程的具体特点,对爆破作业进行组织设计,以保障其安全性和可靠性。
2.4.3.2施工准备
(1)在组织爆破工程施工前,根据业主提供的地形图和平面控制桩、水准点,作定位放线,并报公安机关,取得爆破作业许可证后方可作业。
(2)爆破工程施工要指定专门爆破工程师负责,爆破工作人员必须受过
爆破技术训练,熟悉爆破器材性能和安全规则,并持证上岗。
(3)爆破所使用的爆破材料,要符合国家、部标准,其购买、运输、保
管,要遵守国家关于爆炸物品的管理条例。
2.4.3.3起爆方法
(1)本工程采用电力起爆法进行起爆。
起爆网络采用毫秒微差大串联电
力起爆网络,相邻排孔起爆时间间隔为50~100毫秒。
(2)起爆器材主要是起爆器和测量仪器。
起爆器由电雷管、电线和电源组成,测量仪器则采用JQ41欧姆表。
-14-
施工方案
(3)各种起爆器材必须符合使用要求。
同一电爆网络中必须用同厂、同
批、同牌号的电雷管。
2.4.3.4成孔机具和方法
3
本工程需要爆破石方达1.8亿m,数量较大,而工期又非常紧迫。
根
据本工程具体特点,结合以往同类工程的经验,拟采用机械钻孔,个别地
方以人工打孔辅助。
(1)钻孔机械的选用
A.CM351凿岩钻机
B.英格索兰750高风空压机
C.手持式风动凿岩钻
D.3m3空压机
E.配套挖掘机等
其中CM351凿岩钻机是目前国比较先进的凿岩钻孔机械,配合英格
索兰750高风空压机使用,可满足本工程大方量爆破作业的要求。
(2)钻孔方法
先用手持式风动凿岩机凿进厚度约50cm,用挖掘机配合,将地面筑成
倾角大于550阶梯形的施工作业平台,CM351凿岩钻机爬上作业平台,进
行凿岩钻孔,可作垂直(水平)或倾斜的炮孔,本工程炮孔深度L设计为12~
15m左右。
炮孔直径Φ140mm。
钻孔过程配合使用英格索兰750高风空压机,
压力控制在20kg以上。
手持式风动凿岩机的钻杆一般采用Φ25mm中空六角钢,钻头采用一字
形或梅花形的合金工具钢钎,基本上由1人操作。
气量和风压要符合凿岩
-15-
施工方案
机要求。
2.4.3.5施工工艺流程
挖掘机平整场地
手持风动凿岩机凿修施工作业平台
岩50cm
布点凿岩钻机钻孔
制作起爆材料装药
引爆
土石方归堆及运输
爆破施工工艺流程图
2.4.3.6爆破的方法选择及药包量计算
结合本工程的地形特点,为了提高爆破效果,本工程拟采用中深孔台
阶爆破与控制爆破相结合的方法进行爆破施工。
为了对孤石或大块石进行
二次破碎,根据需要,个别地方可以进行二次爆破作业,以保证块石粒径
满足运输要求。
炸药采用岩石硝铵2#。
(1)炮孔深度L及最小抵抗线W的确定
本工程采用中深孔爆破法(如下图)。
台阶高度H取12米,在需爆破岩
石上用凿岩钻机钻出直径为Φ140mm、深度为13~14m的圆柱形深孔,装
-16-
施工方案
入延长药包进行爆破。
阶梯高H=12m,h=0.15H=1.8m
钻孔深度L=H+h=12+1.8=13.8m
最小抵抗长度:
W=[(0.25π×D2×Δ×L×τ)/(e×q×m×H)]1/2
=[(0.25×3.14×0.142×900×13.8×O.5)/(1×1.6×1×12)]1/2
=2.23(m)
式中:
D—炮孔直径,按0.14m计。
3
—装药密度(kg/m3),一般取9OOkg/m
L—炮孔深度,L=H+h
H—阶梯高度(m)
h—钻根长度
τ—装药长度系数,当H=10~15米时,τ=0.5
e—炸药换算系数,取值1.0。
q—炸药单位消耗量(kg/m3),取1.6kg/m3
m—炮孔密度系数,一般为0.8~1.2,本工程取1.0算。
(2)炮孔距离的确定
炮孔采用多排式布置,如下图所示:
-17-
施工方案
炮孔间距a=(0.8~1.2)W,取平均值a=W=2.23m
炮孔排距b=(0.7~1.0)W,取平均值b=0.85W=1.90m
(3)每孔用药量计算
Q=0.33e×q×a×H×W=0.33×1×1.6×2.23×12×2.23=31.51(kg)
2.4.3.7装药和堵塞方法
(1)装药前将炮孔的石粉、泥浆排除干净,并将炮孔口周围打扫干净,为了防止炸药受潮,可在炮孔底部放上塑料薄膜或油纸,采用散装炸药时,装药时可用勺子或漏斗分几次装入,每装一次用木棍或竹棍轻轻压紧。
采用药卷时,将药卷一个一个地送入炮孔,并予以轻轻压紧,起爆药卷在炮孔的位置要准确。
(2)装药后,需对炮孔进行堵塞,堵塞物可用1份粘土、2份粗砂以及含水量适当的松散土料混和而成。
堵塞长度,大于一个最少抵抗线,
一般取孔深的三分之一。
2.4.3.8爆破安全距离的计算
(1)飞石安全距离的计算
考虑到爆破时会有一定的抛掷飞石,飞石安全距离:
RF=KF×20n2W=1.5×20×1.352×2.23=121.93(m)
式中,KF—安全系数,一般取1.0~1.5;
n—爆破作用指数,取1.35;
不受飞石击伤的安全距离为121.93m,以不小于200m为宜。
(2)地震波影响的安全距离的计算
-18-
施工方案
CC
1/3
×1.0
×31.51
1/3
=22.11(m)
R=K×a×Q=7.0
式中Kc—依所保护的建筑物地基土而定的系数,查表取KC=7.0。
a—依爆破作用而定的系数,查表由n可得a=1.O。
Q—一孔爆破药量(kg)
(3)爆破防空气冲击波的安全距离计算
1/2
×31.51
1/2
=168.40(m)
RB=KBQ=30
式中KB——与装药条件和破坏程度有关的系数,查表取KB=30。
当采
用裸露爆破时,RB=50×31.511/2=280.67(m)
(4)爆破毒气的安全距离计算
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