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中国建筑优秀施工组织设计（施工方案）奖推荐表
一、项目基本情况
申报单位
中国建筑第五工程局有
限公司 项目名称
亚洲铝业铝板带项目五机架
特大型设备基础施工
申报内容 优秀施工方案 申报等级 一等奖
工程类型 钢筋混凝土结构
建筑面积（或工
程总造价）
233558㎡
主要编制人 朱四雄
开工时间 2007年 6月 28 日 竣工时间2010年4月23日
工程质量 情 况 优良 工程安全
情 况
无安全事故
经济效益
情 况 毛利率24%
实施兑现
率
工程款回收率100%
（工程概况、主要分项工程施工方法、采用哪些新技术、技术创新点、主要经济技术指标、实施情况）
一、工程概况
五机架轧机基础位于亚铝铝板带项目3B车间○L-○N轴及4-15~4-25轴间,基础平面呈长方形,纵向全长84.481m,横向宽44.2m,基础顶面和底板标高繁多,顶面最低标高-9.376m,最高处+0.743m,底板设计有十多种不同标高,最低处-11.035m,大部分基础标高为-6.55m、-7.55m、-5.55m、-2.6m及-1.737m。基础内部设有一条隧道，底标高为-5.55m,高度为 2.28m,顶部砼厚度最厚处为5.43m。
主要工程量表 表1.1
名称 土方开挖 模板安装 钢筋制安 砼 预埋螺栓 预埋件
工程量 2万m38000㎡650T 6890 m31362个 70T
二、工程特点及难点
本工程其具有下列施工特点及难点：
1)本工程大型设备基础由多台设备基础联合组成，相互关联紧密，施工专业性要求高；
2)基础外形极不规则、内部设有各种截面沟道坑井等，纵横交错，上下重叠，标高多变，把基础分割成多层多块的薄板、隔板和板块，使基础内部构造也极为复杂，施工复杂；
3)设备基础中心线多,不同用途的基础由不同的中心线控制，结构精度要求高，每个基坑的结构尺寸要求在10mm内；
4)基础内部拥有大量的螺栓和埋设件，螺栓数量有1362个,种类有67种,预埋件有70T,各螺栓组及预埋件标高均不一致，且预埋螺栓及预埋件精度要求高，如何保证预埋螺栓及预埋件安装位置的准确性是施工的难点和重点；
5) 钢筋直径大，规格多，制安工作量大，且钢筋连接紧密，给预埋螺栓的安装及预埋件的准确定位造成较大的难度；
6)砼工程量大约有7千方，最大砼浇筑厚度为6.5m，属于大体积砼施工，形状复杂，整体性要求及温度控制和混凝土收缩裂缝控制等要求严，如何合理的进行施工分缝及大体积砼内部降温是施工的重点；
7)基础开挖深度大，最深为11.035m，且地质情况复杂，中间有粉质粘土层及中粗砂层，且地下水丰富，开挖难度较大；
8)工期紧，工序多，施工用具、机具及劳动力耗用多，因结构的特殊性，造成许多周转材料只能一次性投入，造成材料投入量大。
三、主要工项施工方法
3.1土方开挖及支护
1、设备基础基底标高复杂，基础底面由多个不同的标高面组成，基础桩为灌注桩，由专业公司施工完成。工程地质为杂填土、粉质粘土，地下水位为-4.5m。采用分层分块开挖，设置两个土方开挖出入口及运输路线，根据基础底面标高，先整体开挖至-6.5m，采用放坡开挖（坡度为1：1）、100mm厚挂网喷射砼作护壁，同时桩凿到设计标高。再根据设计基础底面，将基础分成若干个基础块，开挖到-7.5m标高，仍采用放坡开挖、100mm厚挂网喷射砼护壁形
式。在该标高段开挖时，出现粉质粘土层，形成流砂，采用提前设置降水井，将地下水位下降，在开挖行走路线上采用换填方式以保证施工机械的正常使用，逐步进入最低标高段面的施工。在流砂区域施工时，为减少土体的流失，在开挖完成面周边堆放砂包作为初步的挡土墙。
2、钢板桩支护的应用。基础有两个区域为-10.3m、-11.035m，该两个标高面区域连接成整体，无法采用放坡开挖，并且土质情况为粉质粘土层，直接开挖会因流砂而造成土体流失，无法形成基础面，为此，采用拉森Ⅲ型钢板桩作为支护，内设置H20作为支撑，从-6.5m标高面开始施工，钢板桩长度为6m，钢板桩位置为设计基础外边线，将钢板桩即作支护面，同时又作为设备基础的外模板使用，钢板桩永久打入，不再拔出。钢板桩所在区域因属于流砂层，基础底面在开挖完成后经水一浸泡即形成流砂，无法形成底面，为此在土方开挖时分段开挖至设计基础底面标高时，立即分段进行砼垫层的施工，该层垫层砼因流砂的关系，砼与流砂将混杂在一起，并不能作为正式的垫层面，仅起到封底的作用，在该层垫层具有强度后，开始正式的砼垫层施工。
3、造型砼的应用。设备基础的不同标高连接边为垂直面，属于应力集中区域，并且在土方开挖时形成的面为放坡面，形状与设计不符。为此在边坡区域，根据设计的设备基础底标高、设备基础底面变标高位置，采用木模板体系，利用基础灌注桩作为挡土拉接，浇筑C20的砼作为设备基础的造型砼。造型砼施工完成后，其外部形状与设计的设备基础底的外部形状完成一致，从而使造型砼作为设备基础的模板体系而存在。
3.2基坑降排水
1、降水井的设置
设计对基坑采用了深层搅拌桩进行支护，对搅拌桩无法穿透的密实砂层采用高压旋喷作为补充，并已由原广东省地建集团完成施工，起到了挡土及止水双重作用。但考虑到土壤中含有的饱和水，加上岩层存在裂隙水，故在土方开挖时仍需进行降排水处理。考虑到现场已有挡水措施,只需把基坑范围内的水排走,为降低造价、保证工期，故本次基坑开挖降水拟采取分层设置集水坑的方法进行排水,集水井的布置详基坑开挖平面图。在土方开挖阶段集水井布置6个，并根据实际开挖需要进行位置的调整，以保证集水井水面低于开挖面1.5m为宜,待第二层开挖完成,钢板桩施工后，再于-11.035m深基坑边钢板桩内设置集水井2个。集水井直径均为?800，井深除-11.035m标高处井深为2m外，其余均为-1.5m。井筒采用Ф16@100 钢筋组成圆井，并配以?8@100箍筋,内每隔1000㎜设置一道Ф16的钢筋内箍用以固定竖向
钢筋，钢筋笼外先包一层铁丝网，外面罩双层密目安全网进行滤水。井的开挖采用伸臂挖机施工（可开挖深度7m），开挖完成后在井底铺500 mm的碎石，在井四周用碎石回填作透水层，集水井内采用泵抽水，把水排至厂房内侧PE管排水沟。
在基坑开挖完成后，在基坑面设置6个?800的砼管集水井，井深低于基底面2m，井底铺碎石层0.5m厚作过滤层，集水井直到整个设备基础和回填外侧土体全部完成后方可进行封闭。在基础施工过程中，井的上部随设备基础的施工而接长，每个井设置泥浆泵一台进行24h 抽水以保证在整个施工过程中基底的水能抽走。
2、基坑底透水层及排水系统的应用
在土方开挖到基底后在基底沿基础周边挖排水沟，铺设?300的PE波纹管通水（管上钻孔渗水）围绕基础底外侧一周，排水沟内填碎石作透水层，每隔20m用?800砼管作集水井，为防止因集水井抽水出现涌沙现象,在坑底铺约0.5m厚的碎石作压底透水层,集水井内采用泥浆泵24h抽水，把水抽至布置于基坑顶的临时排水沟内,通过临时排水沟排入厂区的排水沟,同时为保证基底的干燥,在基坑底部设置盲沟500×400进行排水,在盲沟里埋设?300的PE波纹管通水（管上钻孔渗水），并在基础垫层底部铺300 mm厚的碎石层作为透水层,基坑底部的水通过透水层渗入盲沟,再通过盲沟、明排水沟排入集水井抽出基坑，为保证透水层的透水性及与砼垫层进行隔离，在透水层与砼垫层间铺设塑料膜隔离层。
3.3预埋件及预埋螺栓
1、高精准测量及测量的多级复核
1）采用拓普康GTS-102N的全站仪进行从原始点投测设备中心线点到基坑里，经过监理公司、建设单位一起复核后在中心线端头标注中心线的名称，并与预埋班组办理移交记录；
2）在固定架的横梁或顶部焊接辅助水平钢线板，用经纬仪将控制中心与螺栓组中心线及标高投测到水平辅助线板上；
3）钢架投点用经纬仪正倒镜两次，在比差小于1mm的情况下，取其中数定位；
4）在各组中心线投点完毕，用钢尺量其间距，检查投点误差是否超过允许限度，合格后则在投点是刻小坑（误差在0.5mm内);
5）在每次作业前对固定架顶控制中心线进行复核，符合要求后方可引用，否则重新投测； 6）固定架顶的控制中心线采用0.5mm钢丝,并通过法兰螺栓拉紧。项目部曾将常用的尼龙线、铁丝与钢丝进行对比，经对3天后对三种材料的变形值进行分析确定采用0.5㎜钢丝能有效的保证中心控制线的准确性。
2、预埋件及预埋螺栓独立钢支架应用
设备基础平面及高程布置错综复杂,基础台块多,起伏变化大, 螺栓底标高各不相同,为保证螺栓位置及标高的精度,并为了支撑螺栓,根据不同螺栓组的规格、数量，经过计算采用10#槽钢做预埋螺栓的固定架立柱，L63.5作为横梁和支架。
在安装前根据设计预埋螺栓布置图绘制分组螺栓平面布置图，将全部螺栓按照设备基础各部螺栓的排列规律分解成若干螺栓组，并标明螺栓的型号、直径、螺栓之间的尺寸及与设备中心线的相对位置，以供布置螺栓固定架和安装、检查螺栓排距。按每一组螺栓设计一个螺栓固定架的原则进行固定架布置。
地脚螺栓固定架应自成体系，避免与模板、脚手架相连，以免施工中受振动冲击，造成螺栓变位，影响精度。
3、分层砼浇筑用以预防支架的偏移
因预埋螺栓精度要求高，为防止在砼浇筑过程中因浇筑影响造成螺栓的偏移，采取了下列措施：
1)砼的运输采用天泵进行砼的浇筑，可以有效的解决泵管的摆动对螺栓的影响；
2)振动棒振动时不要太靠近螺栓，但又要避免振动棒距离太远造成振捣不密实，需要合理的控制振动棒与螺栓的距离，经过多次试验确定，振动棒与螺栓的距离控制在15~20cm最适宜。
4、预埋件及预埋螺栓的精确安装
1）固定架及螺栓（套管）的安装应遵循以下程序：在基础混凝土垫层内预埋固定立柱铁件——按固定架平面在垫层上放线，安设立柱并临时固定——绑基础底板钢筋，焊固定架横梁及螺栓固定框安装地脚螺栓（套管），用钢尺、测量仪找准位置和垂直度，控制偏差在设计要求及规范规定之内——将地脚螺栓（套管）点焊固定。
2）地脚螺栓（套管）以设备的纵横中心线为主轴线，分别标出各螺栓组（群）中心线到主轴线的距离，地脚螺栓（套管）挂线定位、测量、检查、校正、调整应用统一的控制中心线，避免出现误差累积。
3）螺栓应按同一系统成组固定，固定框应使其尽量靠近混凝土表面，以提高准确性。横梁底应在混凝土表面以下100mm。
4）地脚螺栓顶面标高在加固时应抬高5~10mm，以防固定架产生挠度或地基下沉，并便于设备安装时调整。
5）地脚螺栓固定完后，所有固定架最后应连在一起，增强稳定性，混凝土浇注时要避免振动固定架或螺栓（套管）。混凝土浇注时，应经常对主要螺栓中心线进行检查，发生偏差，及时纠正。
6）螺栓安装，应由专人负责。螺栓中心线、标高应由测量人员进行复测，各工序之间应互相进行交接班检查，避免偏差和遗漏。
7）砼施工前，螺栓的位置、规格、长度等应设备工艺等有关专业核对无误后，方可施工。浇注混凝土前，螺栓丝扣部位应用套管保护，螺栓盒内应用可抽取材料全部填满，防止混凝土及杂物掉入孔洞内，以免影响设备安装。
3.4大体积砼施工
1、合理分层分段浇筑砼，有效的减少了砼一次浇筑厚度。设备基础的砼浇筑量为6890m3,常规的施工方法是一次性浇筑。设备基础内有许多的沟、坑，设备基础的沟、坑的作用即为设备的放置坑，其形状要求精确，允许误差范围为5mm，按常规的施工方法会出现胀模、砼开裂等现象，无法保证基础形状的精确性，不能满足安装要求，在安装过程中常需要进行打凿、修补使用满足安装要求，造成材料及人工的浪费，且影响安装工期。为保证设备基础的精确形状，并减少一次性浇筑的砼量，在进行方案设计时经设计同意对设备基础进行分层分段施工，根据设备基础的沟、坑位置，以尽量减少吊模、一次浇筑厚度不超过2m为原则将设备基础进行分层分段。
2、大体积砼降温及测量监控，预防了砼的开裂。
3、抗剪钢筋的应用。在分层分段面，为有效地消除了设备基础分层分段施工可能造成的应力问题，设置12@500的抗剪钢筋。
4、定型模板的应用。根据设备基础沟、坑的设计尺寸，制作专门的定型模板，定型模板采用胶合板作面板、槽钢作背楞和支撑体系，定型模板的固定采用与预埋螺栓相同的固定支架作为支撑体系，有效地解决设备基础造型复杂、沟槽多、隧道多情况下的基础结构尺寸精度
四、新技术及技术创新点
1、造型砼的应用，有效地解决了设备基础底高低差部位的应力集中问题
2、预埋件及预埋螺栓独立固定钢支架的应用，有效的解决了预埋件及预埋螺栓的精度问题
3、定型模板的应用，有效的解决了设备基础形状的精度问题
4、利用合理分层分块来减少大体积砼量，从而减少设备基础的裂缝，并因分层施工可以对固定支架起到稳定作用
五、主要经济技术指标
五机架设备基础主要工程量：
钢筋：650T，砼：6890m3，预埋螺栓数量：1362个，预埋件70T
造价：1500万
六、实施情况
五机架设备基础于2007年9月10日开工，2007年12月30日施工完成，经业主、监理、设计院、工艺、安装厂家联合验收，设备基础结构尺寸完全符合设计要求，预埋件、预埋螺栓的精度准确，目前设备已安装完成并投入使用，工程质量完全满足高精度的安装要求。
（纸面不敷，可加页）
二、推荐单位推荐意见
（从施工组织设计及方案具有的指导性、技术先进性、降低成本及实施兑现率等方面作出评价）
亚洲铝业铝板带厂为年产40万T铝板带的项目，包括4个熔铸炉设备机组、国内最长的4+2模式热轧机组、国内最先进的五机架冷轧机组、六辊轧机组等主要设备机组和一些辅助设备机组，有大型和特大型设备基础28个；设备基础最大埋深为21.8m，具有埋深深、结构造型复杂、基础内沟槽、孔洞、隧道多、地质情况复杂等特点；有预埋螺栓品种162种、10584个，预埋件1445T，标高有189个，精度要求高。如此大型设备基础的施工在五局为首次，无可供参考的方案，施工难度极大。
该施工方案的编制，将整个设备基础以多个平、剖面图来进行分解，对于设备基础的分缝位置、造型砼的分布、螺栓固定架的排布等均进行了详细的图示，使得整个方案通过图表来表达，将复杂的设备基础施工工艺变得简单易懂，具有极强的可操作性和指导性。
在该设备基础施工方案中，引入了造型砼应用来解决基础垂直转角的应力集中问题、预埋螺栓固定架的应用有效的解决了螺栓的精度控制问题、合理施工分缝及抗剪钢筋的应用有效地解决了大体积砼施工裂缝控制及应力问题，具有很高的技术先进性。
通过该施工方案的实施，亚洲铝业铝板带工程设备基础顺利施工完成，各项技术指标均完全满足设计要求，并实现了项目成本的降低，项目成本降低率达到24%，因工程各项技术指标均满足设计及安装要求，目前设备的安装工作已全部完成，业主对于本工程非常满意，工程款已按结算造价100%支付。
（单位盖章） 年 月 日