施工组织设计(全回转钻机施工方案)

中美信托金融大厦桩基拔除工程施工专项方案目录一、编制依据 (2)二、工程概况： (3)三、施工内容 (3)3.1地质情况 (3)3.2周边管线情况 (4)四、选用的拔桩设备介绍 (5)全回转全套管钻机特点 (6)五、施工工艺流程 (11)5.1 施工工艺流程（拔除的流程图） (11)5.2 施工方法及步骤 (12)六、施工进度计划 (14)七、施工机械及材料 (14)八、工程管理、质量管理、环境管理、安全文明施工管理的组织措施 (15)8.1、工程管理 (15)8.1.1现场组织管理机构的设置 (15)8.1.2项目组织技术力量配备 (16)8.1.3工程技术管理 (16)8.2、质量管理 (17)8.2.1质量监控 (17)8.2.2质量管理措施 (17)8.3、安全文明施工措施 (18)8.3.1安全管理体系 (18)8.3.2安全管理目标 (21)8.3.3安全管理保证制度 (19)8.3.4安全管理保证措施 (19)8.3.5安全教育制度 (20)8.4、消防措施 (21)8.5、现场文明施工管理措施 (21)8.5.1文明施工管理体系 (21)8.5.2标准化管理目标 (22)8.5.3文明施工管理重点 (22)8.5.4标准化施工现场管理规定 (23)8.5.5综合管理 (24)九、拔桩安全措施及施工现场试桩区域的成品保护措施 (24)9.1桩基工程安全控制措施 (24)9.2禁区附近安全措施 (25)附：一、平面布置图二、新桩与老桩组合平面图一、编制依据1、华东建筑设计研究院提供的新、老桩位平面图及详图等2、《建筑地基基础设计规范》（GB5007-2002）3、《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002）4、《工程测量规范》（GB50026-2007）5、《建筑工程施工质量验收统一标注》（GB50300-2001)6、《建筑机械使用安全技术规程》（JGJ33-2001)7、《地基基础设计规范》（DGJ08-11-2010)8、《地基与基础工程施工工艺标准》（ZJQ00-SG-008-2003)二、工程概况：拟建中美信托金融大厦项目东至吴淞路，南至北苏州路，西至乍浦路，北至天潼路，地处黄浦江和苏州河交汇处，项目占地面积1.28万平方米，建筑面积12.3万平方米，由两幢高100米和66米的塔楼及五层裙楼和20米深的四层地下空间组成。

围护结构采用墙厚1000mm地下连续墙作为基坑围护形式，墙底标高为-51.250m，其中靠近北侧及相邻轨道交通12号线区间隧道的C、D区域主要采用Ф850三轴搅拌桩槽壁加固及墙厚800mm地下连续墙作为基坑围护形式，地连墙墙底及槽壁加固底标高统一为-32.000m。

三、施工内容本方案所涉及的工程内容为中美信托金融大厦1994年-1995年施工的部分主楼老桩及部分设备用房老桩等所需的拔桩清障施工。

主楼老桩为Φ800mm钻孔灌注桩，拟清除老桩根数为33根，桩顶相对标高-9.950m，桩底相对标高-75.250m。

考虑到主楼老桩深度较深和地连墙深度相对较浅等原因，拟将主楼老桩拔桩清障施工底标高控制在地连墙底标高以下即可。

设备用房老桩为Φ600mm钻孔灌注桩，拟清除老桩根数为17根，桩顶相对标高-8.350 m，桩底相对标高-43.350m，该部分桩需清除至桩底标高。

3.1地质情况3.2周边管线情况本地块基坑场地北侧有地铁十二号线，基坑东侧为吴沪路，北侧为天潼路，该路面下方有多条地下管线，具体信息统计如下：四、选用的拔桩设备介绍拟选用如图中的拔桩设备：RT-200全回转钻机，设备照片及参数见下图1及表格一。

图1 RT-200表格一设备参数型号：全回转钻机RT-200AⅢ描述：挖掘口径：1000～2000Φmm套管拉拔力：2600(265) 瞬时2990(305)KN(tf) 套管压入力：最大470(48)+自重220(22)KN(tf)压入行程：750mm全回转全套管钻机特点根据现场条件，选用日本车辆开发的RT200型全回转全套管钻机进行本工程的钻进施工，该钻机具有以下特点：1、无噪音，无振动；2、对周围土体扰动最小；3、为牢靠的将强大马力传递给套管而设置的性能良好的楔型夹紧机构4、为有效利用强大马力而设计的钻头负荷自动控制等机构5、为保证垂直精度所不可或缺的自动水平调整机构6、为去除钢筋混凝土基础、钢管等地下障碍物而设计的套管内部挖掘装置、多头钻机等。

7 、 RT200型具有相当强的扭矩及拔桩力，由于配备了大马力发动机，从而能充裕的运行。

RT200型采用楔型夹紧机构将回转钻机的回转支承环与套筒固定，楔型夹紧机构与套筒的咬合与松开由夹紧油缸控制，当夹紧油缸向上提升时，楔型块跟着上升，夹紧机构松开；当夹紧油缸向下收缩，楔型块也随之下降，从而牢靠地将套管和回转支承装置咬合，楔型夹紧机构的原理图见图2、图3。

套筒回转由液压马达驱动，回转时，液压马达的动力由主动小齿轮经惰轮传递至回转支承外圈的环形齿轮带动回转支承在套管周围回转，回转支承旋转产生的扭矩通过楔型夹紧装置传递到套筒上，带动套筒进行回转。

夹紧油缸位于钻机的固定部分，由于不与套管一起回转，从而液压管可以始终处于接续状态，回转时无需将夹紧装置液压管分离，可以大为提高钻进的效率。

图2 楔型夹紧机构及回转装置原理图1图3 楔型夹紧机构及回转装置原理图2套管插入初期施工管理的好坏可以说是对以后套管压入有很大影响，因此，插入初期、后期的压入施工方法和注意事项是不一样的。

1、套管插入初期（自重压入）在套管插入初期会对以后套管的垂直精度有很大影响，所以必须慎重压入。

夹紧套管时，应用在起重机将套管吊起悬空的状态下抓紧。

套管前端插入辅助夹盘之前，先用主夹盘抓住套管，收缩推力油缸落下套管，以防止钻头与辅助夹盘的碰撞事故。

套管在插入初期，应利用套管自重压入，禁止强行压入套管。

用自重压入套管，首先将发动机设置在高速状态，回转速度设置为中等程度，高速时速度调整盘为6，低速时速度调整盘为10。

将液压动力站的“压入调整盘”向左旋转到底，液压回路打开，保持压拔按钮在“压入”的状态，此时因为不向推力油缸供油，套管凭借自重持续下降，在此状态下，套管可以持续下降到推力油缸的最大行程。

插入初期不要过度使套管上下动作，应积极配合自重进行下压，在挖掘初期反复上下动作将使地基松动。

容易造成钻机下方地基坍塌，从而威胁到驳岸及岸坡的稳定。

只有当自重进行压入速度变慢时，方可逐步增加压入力。

采用采用自重压入时，压入力计算公式为：压入力（自重）F＝钻机的一部分自重（W1）＋套管自重（W2）>周边摩阻力（R）＋前端阻力（D）钻机的一部分自重RT200型为25t。

2、挖掘后期（使用液压进行手动压入）进入挖掘中期，当采用自重压入速度变慢时，将液压动力站“压入力调整盘”向右旋转，液压会逐步上升，此时压拔钮在置于“压入”状态时，液压油缸向推力油缸供油，此时压入模式转为液压压入，此时压入力计算公式为：压入力F=钻机的一部分自重(1)+套管自重(W2)+液压力(P)若“压入力调整盘”向右旋转到底，液压力过度上升，在超过下部机架自重时会出现下部机架浮起的情况，此时回转钻机将无法工作，若在下部机架浮起的状态下反复进行套管压入操作，在下部机架浮起的瞬间，有时会增加使套管倾覆的负荷，导致套管垂直精度变差，为防止下部机架浮起，应在钻机两侧放置配重或使用“压入力调整盘”调整压入力。

图4 压入力与配重的关系在套管压入时必须根据土质的变化情况好压入力、回转速度，以获得最佳的压入功效，图5为不同土层中比较合适的压入力和回转速度参考值。

图5 合适的回转速度及压入力4、钻头负荷控制当单个钻头负荷为4t左右时，钻头处于过载状态，此时将产生强烈的冲击及振动，因此在施工过程中必须对钻头负荷进行控制，这时需要将套管稍稍提起，实现这种功能的机构称为“B-CON机构”。

通过B-CON机构的刻度仪可设定钻头负荷，给拉拔油缸供油、从而将套管稍稍提起。

此时测量套管自重Wc、本体的一部重量Wm（RTP200E-2为25t）及周围表面阻力F 的合理，则加于钻头的负荷为零。

接下来把拉拔油缸的压力泄掉，钻头负荷就增大。

当达到设定负荷时，就能保持设定负荷并开始自动切削，B－CON机构原理图见图6。

图6 B-CON机构原理图此外，自动上下动作并用时，能够按照预定时间表，在钻头保持一定的负荷下使其上下自动运行。

根据日本车辆的工程实际经验，单个钻头负荷在1.5～2.0qu（qu是压缩强度）时是比较适当的负荷。

5、渣土排出渣土排出采用冲抓斗，根据本工程配备的φ1500mm的套管，选用相对应的冲抓斗。

冲抓斗对于回转产生的渣土以及破碎的障碍物都有较好的适应性，可以排出大型的巨砾。

图7即为采用冲抓斗排出大型巨砾的现场照片。

图7 冲抓斗清除巨砾图五、施工工艺流程5.1 施工工艺流程（拔除的流程图）图8 拔除流程图退场图9 全回转设备安装图5.2 施工方法及步骤5.2.1 施工准备组织、安排施工人员，物资、材料、机具准备，施工现场布置，机械设备拼装，安全、技术交底等施工前的所有准备工作。

5.2.2 测定桩位中心、铺设自制专用钢平台为便于全回转钻机就位对中作业,必须在桩头周围土体上铺设足以承重的钢平台。

5.2.3 全回转钻机定位铺设钢平台，全回转钻机移机定位，调整钻机的水平和垂直度，使钻机配置的钢套管中心与已埋设好的外钢套管中心保持一致，再次复核即可进行切割清障。

5.2.4 钢套管旋转切割切削钻进拔桩采用RT-200型全回转钻机配备Φ1500mm钢套管，由全回转钻机驱动钢套管旋转切割切削钻进沉入，将桩与四周土体实施分离，减小桩侧摩阻力。

由于钢套管底端镶嵌锯齿状的钛合金刀头，在旋转驱动装置的驱动下，360°旋转压入套管，即使桩身周边存在其他障碍物，也能一并切割穿透，直至沉入到预定深度。

见下页图示10：图10 压入套管5.2.5 钢套管沉入一定深度后拧断桩体并吊出钢套管旋转沉入一定的桩身深度后，在桩体与套管之间放入夹力棒，强行拧断桩体，并将被拧断的桩体吊出。

下图为以往工程中拔除的桩体。

图11 已拔出桩体5.2.6 桩孔回填旧桩拔除后，桩孔必须进行回填,回填材料为优质素土掺6%的水泥。

在回填的同时拔出套管。

5.2.7 清障机移位拔桩回填完成，清障设备走行(吊位)到下一桩位位置，进入下一拔桩施工工序。

5.2.8 清障施工完成后由总包负责路面修复工作。

六、施工进度计划根据以往施工经验，由于钻进进尺控制单台设备单桩55米桩长拔除约需7天，33米桩长拔除需6天，将根据业主的施工要求和实际工作面的情况，可安排2台设备施工作业，并保证施工安全的前提下使工期符合总包的总施工进度要求（拔桩约需155个工作日，不包括转场等天数）。