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桩基托换施工组织设计

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）

高架桥墩桩基托换工程

施工组织设计

工程名称：

编制单位：

编制人：

审核人：

批准人：

编制日期：

年月日

施工组织设计（方案）报审表

方案名称：

项目部报审意见：

项目经理：

年月日

工程部审核情况：

审核人：

年月日

工程部领导审批意见：

审批人：

年月日

JL—A002

施工组织设计（方案）报（复）审表

工程名称：

编号：

致（监理单位）：

现报上施工组织设计（方案）（全套、部分），已经我单位上级技术负责人审查批准，请予审查和批准。

附：

施工组织设计（方案）

承包单位项目部（公章）：

项目负责人：

项目技术负责人：

年月日

专业监理工程师审查意见：

1、同意2、不同意3、按以下主要内容修改补充

专业监理工程师：

年月日

总监理工程师审查意见：

1、同意2、不同意3、按以下主要内容修改补充后

并于月日前报来。

项目监理机构：

（公章）

总监理工程师：

年月日

注：

本表由施工单位填写，一式三份，连同施工组织设计一并送项目监理机构审查。

建设、监理、施工单位各留一份。

1．前言

1.1工程概况

1.1.1工程设计概况

XXXX为双排至三排柱列，一道隔墙，四跨至五跨，一两侧站台，站台北端往北穿过保税区一号通道立交桥桩基，有两个桥墩的桩基侵入车站范围。

每个桥墩下设两根Ф1200钻孔灌注桩，桩基持力层至微风化花岗岩，单桩承载力[P]≥4000KN。

为保证立交桥的安全和皇岗车站的施工，需对两个桥墩的桩基进行托换。

保税区一号通道立交桥桩基托换采用托柱截桩方案，在高架桥与地铁车站相交处增加顶板厚度，在高架桩基处特别增设托换梁，增加墙柱下支承桩，墙柱下支承桩桩径为Ф1400，桩端进入中风化岩层≥1.0m共布置4根Ф1400人工挖孔桩，形成高架桩基——托换梁——墙柱下支承桩竖向传力体系。

该托换结构与车站主体结构同时施工，在车站地下一层内切断旧桩。

1.1.2工程地质及水文地质条件

（1）工程地质条件

根据皇岗站详勘报告，站址区为冲积平原，地形平坦，地势低平。

站区25m深度内自上而下分布的地层为：

第四系全新统人工堆积层（Q4ml）、海积层（Q4m）、海冲积层（Q4m+al）及第四系残积层（Q4el），下伏燕山期花岗岩（γ53），大里程车部范围外人工堆积层下分布人工复合地基。

场区内各土层特性分述如下：

1）第四系全新统人工堆积层（Q4ml）

①素填土（粉质粘土）：

褐黄、黄褐、深灰、褐红色，可塑～硬塑，局部含中、粗砂、碎石、块石、砖块及少量生活垃圾，层厚1.9~7.9m，分布于地表。

②素填土（粘土）：

灰、深灰、灰白、褐黄、褐红色，可塑~硬塑，局部含碎石、块石、砖块等，层厚1.4~4.6m，分布于地表。

③素填土（粗砂）：

灰、褐黄、褐红色，松散~稍密，很湿~饱合，层厚1.8~4.4m。

④素填土（碎石）：

深灰、褐黄色，松散~中密，饱合，碎石主要岩性为花岗岩，碎石间充填较多砂及粘性土，层厚0.9~4.2m，分布于皇岗码头的驳岸附近。

⑤素填土（块石）：

灰白、褐黄、肉红、褐红色，稍密~中密，很湿~饱合，块石主要岩性为花岗岩，直径最大可达1.5m，块石间充填碎石、砂及粘性土，层厚1.5~10.9m，主要分布于皇岗码头的驳岸附近。

2）第四系全新统海积层（Q4m）

淤泥：

灰、深灰色，流塑，含大量贝壳和腐植质，局部夹薄层粉、细、中砂，层厚1.9~4.0m。

平均压缩系数a0.1~0.2=1.23Mpa-1，平均压缩模量Es=2.10Mpa，属高压缩性土。

3）第四系全新统海冲积层（Q4m+al）

①淤泥质粉质粘土：

灰、深灰色，流塑，含腐植质及贝壳，局部夹薄层粉、细、中砂等，层厚1.2~5.4m。

平均压缩系数a0.1~0.2=0.58Mpa-1，平均压缩模量Es=3.29Mpa，属高压缩性土。

②淤泥质粘土：

灰、深灰色，流塑，含贝壳及薄砂层等，层厚1.5~11.3m。

平均压缩系数a0.1~0.2=1.0Mpa-1，平均压缩模量Es=2.27Mpa，属高压缩性土。

③粘土：

灰白、褐黄、褐红色，可塑，层厚1.8~3.0m，呈透镜体状分布。

④粉质粘土：

灰白、褐黄、褐红色，软塑~可塑，局部夹薄层砂，层厚1.7~5.1m，该层分布较广泛。

平均压缩系数a0.1~0.2=0.26Mpa-1，平均压缩模量Es=6.36Mpa，属中压缩性土。

⑤粉土：

褐黄色，稍密，饱和，为地震可液化层。

⑥粉砂：

褐黄、褐红色，中密，饱和，层厚0.9~1.9m，呈透镜体状分布。

⑦中砂：

浅黄、灰白、褐黄、深灰、褐红色，松散~中密，饱和，含粘性土，层厚0.5~6.0m，局部为地震可液化层。

⑧粘砂：

灰白、褐黄色，中密，饱和，含粘性土，层厚0.0~1.8m，呈透镜体状分布。

⑨砾砂：

灰白、浅黄、褐红、褐黄色，松散~中密，局部密实，饱和，混土，层厚0.7~6.5m。

⑩圆砾：

浅黄、灰白、褐红、褐黄色，松散~中密，饱合，含卵石，主要为石英质，粒径一般为20~50mm，最大粒径可达100mm。

层厚0.5~7.5m。

4）第四残积层（Qel）

砾质粘性土：

黄褐、褐黄、褐红色，硬塑，层厚0.9~3.1m，平均压缩系数a0.1~0.2=0.32Mpa-1，平均压缩模量Es=5.53Mpa，属中压缩性土

5）燕山期花岗岩（γ53）

中粗粒斑状结构，块状构造，主要矿物成分为长石、石英、角闪石。

节理裂隙较发育，按其风化程度分述如下：

①全风化岩：

浅灰、肉红、褐黄、褐约色，角闪石、长石已风化为粘土矿物，石英成砂砾状，顶板埋深12.4~17.1m，高程-14.77~-10.0m，厚度过0.6~1.60m。

平均压缩系数a0.1~0.2=0.28Mpa-1，平均压缩模量Es=6.59Mpa。

②强风化岩：

灰白、肉红、褐黄色，角闪石大部分已风化为粘土矿物，长石成粉末或颗粒状，石英成砂砾状，顶板埋深10.0~21.5m，高程-18.08~-6.88m，厚度0.4~3.2m。

③中等风化岩：

灰白、肉红、褐黄色，岩体破碎，矿物成分基本未改变，节理裂隙面具绿泥石化现象。

顶板埋深13.0~24.2m，高程-20.06~-11.78m，厚度0.2~2.50m。

④微风化岩：

灰白、肉红、褐黄色，岩体较完整，矿物成分未改变，节理裂隙具绿泥石化现象，顶板埋深11.8~25.3m，高程-21.16~8.68m，最大揭露厚度5.4m。

（2）水文地质条件

场区地下水按赋存条件分为第四系孔隙潜水及基岩裂隙水，主要补给来源为大气降水及深圳河水。

第四系孔隙潜水主要赋存在第四系粘性土层、砂层（中、粗、砾砂）和残积层。

砾层、圆砾为主要含水层，具强透水性，具承压性；软土、粘性土、砾质粘性土具弱透水性，为相对隔水层。

基岩裂隙赋存在花岗岩风化带内，全风化层及微风化层中地下水较少，透水性较差，强风化及中等风化层透水性相对好。

地下水径流方向一般由北向南。

（3）深圳河水文资料

根据深圳河二期工程设计有关资料，皇岗码头处50年一遇设计水位为3.15m，100年一遇设计水位为3.24m，200年一遇设计水位为3.33m。

勘测期间地下水埋深1.2~4.7m，水位高程-1.59~2.32m，水位变幅0.5~2.0m。

经取样化验：

地下水对混凝土结构具中等硫酸盐腐蚀，对钢结构具中等腐蚀。

深圳河水对钢结构具弱腐蚀。

1.2本工程范围及工程数量

本项目工程范围包括

①托换新桩φ1400人工挖孔桩。

②托换柱（墙）、托换梁及托换位置顶板工程

③截桩

详细工程数量详见表1-1

桥墩桩基托换工程数量表表1-1

桩基托换

序号

项目名称

单位

数量

备注

1

托换矩形梁C35砼

m3

78

2

托换矩形梁钢筋

12

3

ф1400人工挖孔桩C25砼（托换桩）

m3

85

按人工挖孔桩单价

4

桩钢筋制安

9

5

切桩

根

4

6

环氧树脂粘结剂

m2

13.2

7

凿齿槽

m3

0.3

8

喷射C20混凝土200厚

m3

78

9

监测

项

1

10

锚筋

根

120

11

钢板丁基橡胶腻子止水带施工缝

m

36.4

12

土石方开挖及运输

m3

623.22

土方回填

m3

66.3

拆除砼、钢筋砼及外运

m3

91.3

双液注浆止水帷幕

m3

1334.98

1.3工程施工计划

①桩基托换工程计划工期4个月；

②开、竣工日期：

开工2002年7月1日，竣工2002年10月30日；

③详细情况见2.4施工进度说明。

1.4工程特点、重点及难点

（1）工程特点

①本工程地质条件差，地下水位高，具承压性且与深圳河水有水力联系；

②桩基托换施工时，保护桥墩的安全相当重要；

③本工程涉及工程类型多，技术复杂，施工难度大。

④桩基托换关键技术在于施工时保护桥墩的安全和托换梁与被托换柱节点的处理，必须做到万无一失。

（2）重点、难点

①由于该场地地质条件差，地下水位高，具承压性且与深圳河有水力联系，对托换新桩施工造成极大的困难。

如何在该条件下进行人工挖孔桩是本工程的难点。

②托换新桩与旧桩相距较近，新桩施工时对旧桩的承载力有一定的影响，保证旧桩的承载力不受影响，是本工程重点工作之一。

③由于车站基坑开挖对桥墩影响，因此对桥墩和周边环境的监测和控制亦是本工程的重点工作之一。

2．工程总体筹划

2.1工程总体施工顺序图，见图2-1

竣工

图2-1工程总体施工顺序图

2.2桩基托换总体计划

考虑到该工程技术难度高，风险大，工期紧等特点，我们必须统筹安排，计划保税区一号桥桩基托换和车站地下连续墙同时进行。

根据工期要求和桩基托换各工序的特点，将施工分为四个阶段进行，具体施工部署如下：

第一阶段，施工准备阶段。

主要包括临建设施，地面地下障碍物及地下管线的拆迁，交通疏解等；同时会同有关部门详细实地调查并记录立交桥及周边建筑物的全面状况：

包括沉降、裂缝、倾斜、损坏情况，布置监控量测基准点；

第二阶段，托换新桩施工。

主要包括人工挖孔桩、桩周止水、人工挖孔桩和车站①、②ש轴砼墙、①、②×（E）轴柱的施工等；

第三阶段，托换梁施工。

主要包括基槽开挖、界面处理锚筋、托换梁及施工缝留设等；

第四阶段，截除旧桩施工。

在车站内截除旧桩。

另外，在整个托换施工期间和缺陷责任期间自始自终做好监控量测工作。

2.3工程总体筹划横道进度图，见图2-2

工程总体筹划横道进度图，见图2-2

2.4施工进度说明

（1）进度指标

根据本工程特点及采用的施工方法，施工设备，本桩基托换施工进度指标如下表1-2

表1-2

序号

项目

施工方法

平均进度指标

1

人工挖孔桩（土层）

人工开挖

1m/天

2

人工挖孔桩岩层

爆破、人工

0.5m/天

3

托换梁

人工、机械

20天/条

4

截桩

人工、机械

1.5天/条

（2）工程进度主要里程牌

序号

项目

施工计划

业主要求

1

桩基托换

105天

2

截桩

7天

3．工程人员组织图

3.1施工组织机构说明

为了保证优质、安全、快速、经济完成本本标段施工任务；我公司将本市工程列为技术开发和技术管理重点项目，抽调具有丰富的桩基托换经验且年富力强的人员组建“深圳地铁一期十六标桩基托换项目经理部”，专职本工程的施工生产组织管理等工作。

为解决本工程的技术难题，本工程将聘请国内有关专家作为本工程的技术顾问且对本工程施工做施工技术指导和咨询。

根据本工程的技术特点和施工难点，“深圳地铁一期工程十六标桩基托换项目经理部”，拟设项目经理一名，项目副经理一名，总工程师一名；设一名专职安全员，一名质检工程师。

项目经理部下设三部一室（工程部、预算合同部、物质部、办公室），工程部下设单项工程作业分队及班组。

3.2项目组织机构图：

见图3-1

项目经理李国雄

办公室

孙天虎

工程部

龙伟东

总工程师谢光

项目副经理黄志忠

总经济师刘鸣

专家顾问组

桩基托换项目经理部

设备左剑

物资部

预算周凯

合同部

机电设备

合同预算

治安保卫

公共关系

总务后勤

人事劳资

材料管理

经营财务

工程试验

工程调度

安全质量

监控量测

施工测量

锚筋班

截桩班

混凝土班

止水帷幕

人工控孔桩班

钢筋班

图3–1项目组织结构图

4．劳务需求表

为保证该托换工程按期、优质要求完成，公司集中优势兵力调集精兵强将来投入该工程，详细情况见表4–1。

桩基托换工程劳务需求表

表4–1

序

号

数量

人员类别

时间（天）

15

30

45

60

75

90

105

120

一

管理人员

12

13

13

14

15

15

15

15

1

行政管理人员

2

2

2

3

3

3

3

3

项目（正副）经理

2

2

2

2

2

2

2

2

一般行政管理人员

2

2

2

2

3

3

3

3

2

经理管理人员

2

2

2

2

2

2

2

2

项目总经济师

1

1

1

1

1

1

1

1

经营计划人员

1

1

1

1

1

1

1

1

合同预算员

1

1

1

1

1

1

1

1

财务管理人员

1

2

2

2

2

2

2

2

3

技术人员

17

18

18

21

21

21

21

21

项目总工程师

1

1

1

1

1

1

1

1

施工技术管理人员

2

3

3

3

3

3

3

3

施工测量技术人员

2

2

2

2

2

2

2

2

施工监测人员

2

2

2

2

2

2

2

2

安全技术人员

2

2

2

4

4

4

4

4

质检员

2

2

2

3

3

3

3

3

工程试验人员

1

1

1

1

1

1

1

1

工程调度员

1

1

1

1

1

1

1

1

机电设备管理

2

2

2

2

2

2

2

2

材料管理

2

2

2

2

2

2

2

2

备注：

以上管理人员及劳务人员均为本公司长期雇员，其目前正在本公司待命，随时可调入本工程参加施工。

桩基托换工程劳务需求表

续表4–1

序

号

数量

人员类别

时间（天）

15

30

45

60

75

90

105

120

二

劳务人员

73

76

79

104

106

68

68

68

1

设备操作员

2

2

2

8

12

12

12

12

空压司机

2

2

2

4

4

4

4

4

拌合机司机

2

2

2

2

2

2

2

2

发电机司机

2

2

2

2

2

2

2

2

2

熟练工

56

59

50

77

77

77

77

77

建筑技工

5

8

8

20

20

20

20

20

钢筋工

4

4

10

10

10

10

10

10

模板工

-

-

-

5

5

5

5

5

砼技工

4

4

4

10

10

10

10

10

电焊工

2

2

2

4

4

4

4

4

电工

4

4

4

4

4

4

4

4

开挖工

20

20

20

20

20

20

20

20

爆破工

3

3

-

-

-

-

-

-

锚筋工

2

2

2

测工

2

2

2

2

2

2

2

2

双液注浆工

12

12

-

-

-

-

-

-

备注：

以上管理人员及劳务人员均为本公司长期雇员，其目前正在本公司待命，随时可调入本工程参加施工。

桩基托换工程劳务需求表

续表4–1

序

号

数量

人员类别

时间（天）

15

30

45

60

75

90

105

120

3

木工

4

4

4

8

8

8

8

-

机修工

4

4

4

4

4

4

4

-

锚筋工

-

-

-

-

5

5

5

-

4

一般工人

8

8

8

12

12

12

12

-

三

合计

118

123

126

163

173

133

133

133

其中：

管理人员

29

31

31

35

36

36

36

36

劳务人员

89

92

95

128

137

97

97

97

备注：

以上管理人员及劳务人员均为本公司长期雇员，其目前正在本公司待命，随时可调入本工程参加施工。

5．施工设备

5.1施工装备说明

1人工挖孔桩施工装备

人工控孔桩采用人工辅以风镐及凿岩机开挖，人工小斗车倒运，每桩配置1台提升卷扬机吊土。

桩内绑扎钢筋。

②托换结构钢筋砼施工

托换柱采用建筑立板模，人工倒运钢筋，现场绑扎，采用商品砼运送至工地、工地配备1台砼输送泵泵送砼；托换梁采用人工结合风镐开挖土方，采用砖模及木模，利用冲击钻或凿岩机钻孔锚筋，现场绑扎钢筋，采用泵送商品砼。

3双液注浆止水帷幕施工装备

双液注浆施工配制2台BW-150注浆泵和2台注浆钻机。

5.2施工设备清单详见表5-1

拟投入本标段施工设备清单表5–1

序号

设备名称

数量

规格型号

出厂日期

预计何时进场

所属部门

1

勘测设备

1台

XY–100

①

超前钻钻机

2台

联想

1998.4

中标15天内

鲁班公司

②

计算机

2001.10

中标15天内

鲁班公司

2

人工挖孔桩及双液注浆

①

提升架

10

卷扬机1t

2001.5

中标20天内

鲁班公司

②

内燃空压机

1

VY–12/7

2000.3

中标20天内

鲁班公司

③

风镐

30

G–10

2001.10

中标20天内

鲁班公司

④

搅拌机

2台

ZL-350

2001.6

中标20天内

鲁班公司

⑤

双液注浆钻机

2台

XY–100

1998.2

中标20天内

鲁班公司

⑥

挖孔桩桩模

10套

Ф1400

Ф3000

2001.6

中标20天内

鲁班公司

⑦

电焊机

2台

BX3-500

2000.10

中标20天内

鲁班公司

⑧

电动风压机

2台

3M3/分

1998.6

中标20天内

鲁班公司

⑨

注浆泵

2台

BW-150

1998.2

中标20天内

鲁班公司

3

开挖设备

①

电动风压机

2台

3m3/分

1998.6

中标20天内

鲁班公司

②

风镐

20台

G–10

2001.10

中标20天内

鲁班公司

③

反铲挖掘机

1台

WY–60A

斗容量0.1m3

1997.5

中标20天内

鲁班公司

④

喷射砼机

1台

TK-961

1999.10

中标20天内

鲁班公司

续表5-1

4

模板工程

①

建筑模板

200m2

2cm厚

新购

中标2个月内

鲁班公司

②

砖模

200m2

新购

鲁班公司

③

电锯床

3台

MJ106

2001.5

中标20天内

鲁班公司

5

砼工程

①

砼拌合机

3台

JZC–350

2001.5

中标20天内

鲁班公司

②

砼输送泵

1台

HB–60D

2000.6

中标3个月内

鲁班公司

③

平板振捣器

3台

ZB3

2000.7

中标3个月内

鲁班公司

④

插入式振捣器

10台

3N35

2000.10

中标20天内

鲁班公司

6

钢筋工程

①

钢筋弯曲机

2台

GQW32

2000.2

中标20天内

鲁班公司

②

钢筋调直机

2台

GT4–10

2001.5

中标20天内

鲁班公司

③

钢筋切断机

2台

CQ40A

2001.5

中标20天内

鲁班公司

④

钢筋滚压直螺纹机

1台

16

2001.5

中标20天内

鲁班公司

⑤

交流电焊机

4台

2001.5

中标20天内

鲁班公司

⑥

砼取芯钻机

2台

Ф38

2001.8

中标20天内

鲁班公司

7

监测控制仪器

①

精密水准仪

2台

瑞士WILD–N3

1999.6

中标15天内

鲁班公司

②

全站仪

1台

Leica

TCA1800

2000.3

中标15天内

鲁班公司

③

百分表

20套

2000.10

中标30天内

鲁班公司

④

计算机

1台

联想

中标15天内

鲁班公司

8

起吊设备

①

汽车式起重机

1台

QY–2020t

1997.3

中标15天内

鲁班公司

9

运输设备

①

装载机

1台

ZLC40B

1999.7

中标15天内

鲁班公司

续表5-1

②

车风车

3台

FAW141

1999.7

中标15天内

鲁班公司

10

检验试验测量设备

①

万能材料试验机

1台

WE–600

1997.4

中标15天内

华工大

②

水泥物理性能

胶砂强度鉴定仪器

1台

国际

1999.7

中标15天内

华工大

③

电动挠析试验机

1台

500型

1997.4

中标15天内

华工大

④

砼抗渗仪

1台

HS-40

1997.4

中标15天内

华工大

⑤

砼振动台

1台

800×800

1997.4

中标15天内

华工大

⑥

砼快建试验设备

1套

压蒸式

1997.4

中标15天内

华工大

⑦

小型砼试验搅拌机

1台

30L

1997.4

中标15天内

华工