SMW工法桩专项施工方案4739.pdf
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1、 SMW 工法桩专项施工方案 编 制:审 核:批 准:目 录 1 编制依据.1 2 工程概况.1 2.1 设计概况.1 2.2 工程水文地质概况.1 3 施工平面布置.4 3.1 施工围挡.4 3.2 场地平整硬化.4 3.3 制浆站.5 3.4 施工用水.5 3.5 施工用电.5 4 施工进度计划.5 5 施工机械设备及人员安排.6 6 施工方法.7 6.1 SMW 工法桩施工.7 6.2 三轴水泥土搅拌桩加固施工.12 6.3 节点搅拌桩加固.13 7 SMW 工法桩施工质量控制.14 7.1 施工要点.14 7.2 质量标准及要求.15 8 SMW 工法桩施工质量保证措施.16 8.1
2、对周围局部区域管线的保护措施.16 8.2 成桩施工期的质量控制.16 8.3 确保桩身强度和均匀性质量要求.17 8.4 开挖前养护期的质量控制.17 8.5 插入型钢质量保证措施.17 9 SMW 工法桩施工特殊情况处理措施.18 9.1 施工冷缝处理.18 9.2 渗漏水处理.18 9.3 遇孤石的处理措施.18 9.4 垂直度控制及纠斜措施.19 9.5 意外停机时的应急措施.19 9.6 断桩、开叉等的补救措施.19 9.7 SWM 桩与钻孔围护桩接头的接缝处理.19 9.8 其它情况的处理.19 10 安全生产与文明施工.20 11 附图.21 大江东产业集聚区江东大道地下综合管廊
3、工程项目 1 SMW 工法桩专项施工方案 1 编制依据(1)施工图设计(审定稿)第一分册基坑围护设计;(2)工程岩土工程勘察报告;(3)建筑机械使用安全技术规程JGJ33-2001;(4)建筑地基基础工程施工质量验收规范(GB502022002);(5)建筑地基处理技术规范(JGJ79-2011);(6)建筑基坑支护技术规程(JGJ120-2012);(7)型钢水泥土搅拌墙技术规程JGJ/T 199-2010;(8)浙江省型钢水泥土搅拌墙技术规程(B33/T1082-2011);(9)我国现行 SMW 工法桩施工的有关规定。2 工程概况 2.1 设计概况 SMW工法桩设计采用850600SMW
4、三轴搅拌桩,内插7003001324H型钢,兼做止水帷幕。搅拌桩水泥采用 P.042.5 普通硅酸盐水泥,水泥掺量不小于 20%,即不小于 360kg/m3,水灰比 1.52.0。水泥搅拌桩采用套接一孔法施工。型钢的插入方式采用“隔一插一”,个别区段密插。在管廊支线引出端转角处围护结构外侧、封堵墙与主体围护结构交叉处外侧、投料口、排风口等钢板桩支护与主体围护结构相接处等节点采用三轴搅拌桩加固,加固至坑底下 3m。在青西三路管廊交叉口围护结构钻孔灌注桩外侧采用两排三轴搅拌桩加固,兼做止水帷幕。2.2 工程水文地质概况 2.2.1 工程地质概况 2.2.1.1 地形、地貌 场地地处钱塘江冲海积平原
5、,地形平坦,地面高程一般6.297.50m 左右。场地沿线以耕地和道路绿化为主。2.2.1.2 地基土的构成及分布特征 大江东产业集聚区江东大道地下综合管廊工程项目 2 根据钻探揭露情况,结合室内土工试验,将本段线路勘察深度以内的土层分为5个工程地质层,11 个工程地质亚层。现按由上至下顺序评述如下:0-1 素填土(ml Q43)灰黄色,稍密,稍湿,无层理,土质不均,成分以粉土为主,见植物根系,局部混少量碎砖块、碎石,含量为 1020%,均一性差。层厚 0.70m,层顶埋深 0.00m,层面高程 6.75m。0-2 耕植土(ml Q43)灰黄色,松散,稍湿,土质较均匀,成分以粘土为主,含丰富植
6、物根系,主要位于农田里。层厚 0.400.50m,层顶埋深 0.00m,层顶高程 6.296.64m。1 粘质粉土(al-mQ43)灰黄色,稍密,湿,含铁质氧化物,少量云母片,切面粗糙,无光泽,土质均一性较差。层厚 2.103.80,层顶埋深 0.400.70m,层顶高程 5.896.16m。2 砂质粉土(al-mQ43)灰黄色,很湿,稍密,含铁质氧化物,少量云母片,切面粗糙,无光泽,摇震反应迅速,干强度低,韧性低,土质均一性较差。道路沿线均有分布。层厚 2.604.50m,层顶埋深 2.604.20m,层顶高程 2.323.95m。1 砂质粉土(al-mQ42)灰色,很湿,稍密中密,含云母屑
7、,无光泽,摇震反应迅速,干强度低,韧性低,土质均一性较好。局部夹粉砂。层厚 3.704.60m,层顶埋深 6.507.30m,层顶高程-0.680.14m。2 砂质粉土夹粉砂(al-mQ42)黄绿色,灰绿色,饱和,中密,夹粉砂,含云母屑,摇震反应迅速,干强度低,韧性低,土质均一性较好。层厚 8.709.90m,层顶埋深 10.5011.30m,层顶高程-4.74-3.86m。1 淤泥质粘土(mQ41)灰色,流塑,具层状,夹粉土薄层,局部含少量有机质,干强度中等,韧性中等,土质均匀性较差。层厚 11.7013.40m,层顶埋深 20.0020.70m,层顶高程-13.95-13.44m。2 粘土
8、(mQ41)灰色、褐灰色,软塑,含有贝壳,局部为淤泥质粉质粘土,土质均匀性较差,夹大江东产业集聚区江东大道地下综合管廊工程项目 3 少量砂质粉土或粉砂,切面稍有光滑,干强度中等,韧性中等。层厚 5.807.20m,层顶埋深 32.40 33.50m,层顶高程-26.89-25.65m。粉质粘土(mQ32-1)灰色、褐灰色,软塑,切面稍有光滑,干强度中等,韧性中等。层厚 5.506.30m,层顶埋深 39.1039.80m,层顶高程-33.41-32.64m。2 粉砂(alQ32-1)褐灰色、灰色,饱和,中密密实,含有少量砂砾,局部粘性土含量多,部分为含粉质粘土细砂,土层不均匀。层厚 3.104
9、.30m,层顶埋深 45.0045.90m,层顶高程-39.41-38.48m。3 圆砾(alQ31)青灰色、灰色,中密密实,粒径一般在 2040mm,最大者大于 70mm,卵石约占 510%,砾石约占 4045%,其余由砂及粘性土充填,卵砾石磨圆度一般,成份以粉砂岩及石英岩等为主。揭露最大层厚 4.60m,层顶埋深 48.8049.40m,层顶高程-43.11-42.28m。2.2.2 水文地质概况 2.2.2.1 松散岩类孔隙潜水 主要赋存于场区浅部粉土层内,其富水性和透水性具有各向异性,受沉积层理影响,一般透水性水平向大于垂直向。含水层厚度在 20.0020.70m,下部层淤泥质粘土构成
10、了潜水含水层的隔水底板。孔隙潜水受大气降水竖向入渗补给及地表水体下渗补给为主,径流缓慢,以蒸发方式排泄和向附近河塘侧向径流排泄为主,水位随季节气候动态变化明显,与地表水体具一定的水力联系。据区域资料,动态变幅一般在 1.02.0m 左右。本场地潜水位总体埋深较浅,主要接受大气降水和同层侧向径流补给。大气降水经过常年的淋滤作用,场地浅部土层的腐蚀性与潜水的腐蚀性基本相同。场地内及周边无污染源,故场地土层的腐蚀性视同潜水对各建筑材料的腐蚀性。2.2.2.2 松散岩类孔隙承压水 主要赋存于下部粉细砂、圆砾层内,上覆粘性土层是相对隔水层,透水性良好,为钱塘江古河道,受上游侧向迳流补给,水量充沛,具有明
11、显的埋藏深、污染少、水量大的特点。根据区域资料,承压水头高程为-4.0-5.0m。根据地区类似工程施工经验,层大江东产业集聚区江东大道地下综合管廊工程项目 4 圆砾孔隙承压水对桩基施工影响小,在平原地区与地表水及上部潜水无水力联系。3 施工平面布置 施工现场布置围挡封闭施工。为方便施工及车辆运行,对施工场地硬化处理,同时做好制浆站、施工用水、用电设施建设。具体布置见附图SMW 工法桩施工平面布置图。3.1 施工围挡 围挡下部采用规格尺寸为240mm115mm53mm的烧结普通砖砌筑高 40cm基础,每 2.95 米以灰砂砖设置一处三七墙立柱,立柱中心预留 1010cm 方孔槽,待基础牢固后在孔
12、槽内插入 88cm 方钢管立柱,后填充 M7.5 水泥砂浆固定;待立柱稳固后将 C型钢条固定在砖基础上方和方钢立柱两侧,最后将泡沫夹芯板逐块插入拼接,最后在顶部加盖一块 C 型钢条,钢条使用自钻螺丝固定并确保稳固。围挡效果见图 3.1-1。围挡效果图 图 3.1-1 围挡每隔 50 米在立柱上端设置一处闪光警示灯,凡与村道相交路口处均设置一处太阳能频闪灯,样式见图 3.1-2。闪光警示灯样式图 图 3.1-2 现场出入口设置道闸及门禁系统管理现场人员及车辆进出,同时防止现场施工人员及车辆进入,消除安全隐患。3.2 场地平整硬化 道路平整至设计标高 4.95m 以下 50cm 即 4.45,采用
13、砖渣进行回填,厚度 30cm,挖机夯实。夯实后其上用 20cm 厚 C20 混凝土+8250250mm 双层钢筋硬化,振捣密实,加强养护,当混凝土强度达到 25%以上时对浇筑混凝土路面进行切缝,并用大江东产业集聚区江东大道地下综合管廊工程项目 5 沥青等胶凝材料对缝面进行处理。3.3 制浆站 综合管廊围护结构 SMW 工法桩施工水泥消耗较大,施工采用散装水泥对搅拌土体进行加固,为满足 SMW 工法桩水泥施工使用要求,在现场设置制浆站,每个制浆站布置 2 个灰罐(70t、50t 各一个)。水泥罐基础在施工场地硬化时预埋螺栓预埋件,待场地硬化混凝土强度达到要求后,将灰罐基础的四个脚固定。在水泥罐旁
14、设置一套自动制浆系统。3.4 施工用水 施工用水采用降水井抽起的地下水,经沉淀后制浆使用,其余用水从市政管接驳。3.5 施工用电 利用现场安装的 2 台 630KVA 箱式变压器,另备两台 200KW 发电机备用。编号 变压器容量 布置位置 供电范围 1#变压器 630KVA 前民直河西侧 桩号 K4+700 附近 负责 K4+350K5+000 段 2#变压器 630KVA 左民线东侧 桩号 K5+240 附近 负责 K5+000K5+425 段 4 施工进度计划 结合本工程特点和总施工进度计划,充分考虑各方面影响,在满足目标工期的前提下,优化施工程序,采用成熟可靠技术,选用先进、高效的施工
15、机械,达到确保工期、统筹整体最优的目的,合理安排施工进度计划。各段工法桩施工顺序及进度计划如下:K5+220K5+425 段管廊K4+450K4+700 段管廊K4+860K5+000 段管廊施工K5+000 K5+220 段管廊施工K4+350K4+450 段管廊施工K4+700 K4+860 段管廊施工管廊工程完工。表 4-1 施工节点控制表 序号 项目 工期 备注 1 K5+220K5+425 段管廊 2017.5.22017.5.31 2 K4+450K4+700 段管廊 2017.6.102017.7.20 3 K4+860K5+000 段管廊 2017.7.102017.8.1 4
16、 K5+000K5+220 段管廊 207.8.22017.8.31 大江东产业集聚区江东大道地下综合管廊工程项目 6 5 K4+350K4+450 段管廊 2017.7.252017.8.15 6 K4+700 K4+860 段管廊 2017.9.12017.9.25 5 施工机械设备及人员安排(1)主要施工设备配备表见下表。主要施工机械设备配备表 表 5-1 序号 机具名称 型号 数量 作用 1 挖掘机 PC200 2 台 开挖基槽 2 多轴钻孔机 ZKD85-3A 2 台 水泥土搅拌 3 全液压步履打桩架 BZ70 2 台 水泥土搅拌 4 自动搅拌系统 BZ20L 2 台 制浆 5 存浆
17、桶 2m3 2 只 存浆 6 汽车吊 25T 1 台 型钢倒运 7 履带起重机 中联 QUY50 1 台 型钢起吊、插入 8 注浆泵 BW-250 2 台 注浆 9 空压机 CRF-75A-8 2 台 压浆、凿出桩头 10 振动锤 DZ-60 1 台 型钢插入 11 千斤顶 2 台 起拔型钢 备注:施工机具的型号及数量根据项目的需要可灵活选择。(2)主要劳动力安排见下表。主要劳动力安排表 表 5-2 序号 项 目 人 数 备 注 1 管理人员 5 2 桩工 4 3 拌浆工 4 4 电工 1 5 起重工 2 6 电焊工 4 7 普工 4 大江东产业集聚区江东大道地下综合管廊工程项目 7 8 合计
18、 26 备注:施工人员可根据实际施工需要调整。6 施工方法 6.1 SMW 工法桩施工 6.1.1 施工工艺流程 图 6.1 SMW 工法桩施工工艺流程图 6.1.2 施工准备 施工现场应先进行场地平整,清除施工区域的表层硬物和地下障碍物,遇明洪(塘)及低挂地时应抽水和清淤,回填粘性土并分层夯实。路基承载能力应满足重型桩机和吊车平稳行走移动的要求。按照搅拌桩+桩位平面布置图,确定合理的施工顺序及配套机械、水泥等材料的放置位置。6.1.3 测量放线 根据提供的坐标基准点,按照设计图进行放样定位及高程引测工作,并做好永久及临时标志。为防止万一搅拌桩向内倾斜,造成内衬墙厚度不足,影响结构安全使用,按
19、设计和实际施工要求每边外放 200mm,放样定线后做好测量技术复核单,提请监理型钢回收 现场查勘,清除地下障碍物,平整场地 根据设计图纸测量定位,设置导向桩保证墙体水平确定施工位置开挖导向沟 设置导向架与定位型钢搅拌机就位 成墙钻进及搅拌 插入型钢与固定 墙体硬化 墙顶设置冠梁 取样强度测定 弃土处理 压浆注入 水泥浆配置(搅拌站设立及注入泵就位)大江东产业集聚区江东大道地下综合管廊工程项目 8 进行复核验收签证。确认无误后进行搅拌施工。6.1.4 开挖沟槽 根据基坑围护内边控制线,开挖沟槽,并清除地下障碍物,沟槽宽约 1.2m,深 1.5m(作用是:施工导向;临时堆放置换出来的残土和泥浆),
20、开挖沟槽余土应及时处理,以保证 SMW 工法正常施工,并达到文明工地要求。6.1.5 桩机就位(1)桩机平面位置控制 移动搅拌机到达作业位置,使钻杆中心对准桩位中心。桩机移位由当班机长统一指挥,移动前仔细观察现场情况,保证移位平稳、安全。桩位偏差不得大于50mm。(2)垂直度控制 在桩架上焊接一半径为5cm 的铁圈,10m 高处悬挂一铅锤,利用经纬仪校直钻杆垂直度,使铅锤线正好通过铁圈中心。每次施工前适当调节钻杆,使铅锤位于铁圈内,即把钻杆垂直度误差控制在 3以内。(3)桩长控制标记 施工前在钻杆上做好标记,控制搅拌桩桩长不小于设计桩长,当桩长变化时擦去旧标记,做好新标记。6.1.6 SMW
21、工法成桩施工顺序 SMW 工法搅拌成桩一般采用跳槽式双孔全套复搅式连接和单侧挤压式连接方式两种施工顺序,详见图 6.2、6.3。其中阴影部分为重复套钻,保证墙体的连续性和接头的施工质量,水泥搅拌桩的搭接以及施工设备的垂直度修正是依靠重复套钻来保证,从而达到止水的作用。(1)间隔式双孔全套复搅式连接,一般情况下采用图 7.2 施工顺序方式进行施工。:施工顺序1施工顺序2施工顺序4施工顺序3施工顺序5 图 6.2 SMW 工法桩间隔式双孔全套复搅式施工顺序示意图(2)单侧挤压式连接方式:对于围护桩转角处或有施工间断情况下采用图 6.3 施工顺序进行施工。大江东产业集聚区江东大道地下综合管廊工程项目
22、 9 施工顺序3施工顺序1施工顺序5方式二:施工顺序2施工顺序4 图 6.3 SMW 工法桩单侧挤压式施工顺序示意图 6.1.7 SMW 工法桩成桩施工 6.1.7.1 搅拌成桩施工(1)搅拌轴成桩搅拌施工采用一次钻进一次提升的方法,但对于桩底深度以上23 米范围,将钻提出,再进行钻进,重复12 次。(2)钻进施工时为边注浆边充气搅拌,提升时为不充气只注浆搅拌。充气采用压缩空气,压缩机选用 BLT75A 螺杆式空气压缩机,排气量/排气压力为10.0/0.70m3/min/Mpa7.6/1.20m3/min/Mpa。6.1.7.2 搅拌速度及注浆控制(1)三轴水泥搅拌桩在下沉和提升过程中均应注入
23、水泥浆液,钻掘搅拌机下沉到设计深度后,稍上提 10cm,再开启灰浆泵,边喷浆、边旋转搅拌钻头,泵送必须连续。同时严格控制下沉和提升速度。根据设计要求和有关技术资料规定,下沉速度0.5m/min1m/min,提升速 1m/min2m/min,避免因提升过快,产生真空负压,孔壁坍方。在桩底部分适当持续搅拌注浆,做好每次成桩的原始记录。(2)制备水泥浆液及浆液注入 工法桩水泥采用罐装水泥,电脑控制的自动拌浆系统拌浆,水泥浆液的水灰比为2.0,水泥用量不小于 360Kg/m3,拌浆及注浆量以每钻的加固土体方量换算,注浆压力为 1.0Mpa2.5Mpa,以浆液输送能力控制,钻进搅拌时即连续压水泥浆,钻进
24、时注浆量一般为额定浆量的 70%80%,提升搅拌时注浆量为额定浆量的 20%30%。6.1.8 桩机移位 将搅拌机移位,重复(6.56.7)步骤,进行下一根桩的施工。6.1.9 型钢加工及减摩剂施工 型钢尽量采用整材,当需要分段焊接时,应采用坡口焊等强焊接。焊缝质量等级不低于二级。单根型钢中焊接接头不超过 2 个,焊接结构位置避开设在支撑位置或开挖面附近 2m 范围,相邻型钢的接头竖向位置相互错开,错开距离不小于 1m。型钢焊接点应避开最大内力点,焊点应在基坑底以下 3m。大江东产业集聚区江东大道地下综合管廊工程项目 10 H 型钢的减摩,是 H 型钢插入、顶拔顺利进行的关键工序。减摩剂要严格
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