基坑支护工程三轴搅拌桩施工方案.docx
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基坑支护工程三轴搅拌桩施工方案
基坑围护工程
基坑围护工程
(三轴搅拌桩-止水帷幕)
施
工
方
案
项目名称:
施工单位:
编制时间:
-1-
基坑围护工程
施工总说明........................................................................................................-3-
三轴搅拌桩止水帷幕施工方案........................-4-
1.工程概况........................................-4-
2.工程地质及水文地质条件..........................-4-
3.三轴搅拌桩施工步骤..............................-6-
4报表记录.......................................-10-
5.质量保证措施...................................-10-
6.施工冷缝处理...................................-11-
7.确保桩身强度和均匀性要求做到...................-13-
8.质量检验方法...................................-14-
9.施工进度计划安排...............................-14-
10.劳动力组织安排................................-14-
11.三轴搅拌桩止水帷幕施工工艺流程图..............-15-
12.应急抢险措施⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.15
文明施工保证措施⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..18
-2-
基坑围护工程
施工总说明
本工程基坑围护采用钻孔灌注桩支护加三轴搅拌桩止水帷幕,
钻孔灌注桩:
桩径为φ800@1100(桩长21m)及φ1000@1200(桩
长21m);三轴搅拌止水帷幕桩:
桩径为φ850@1200,(桩长为28m)。
三轴搅拌止水帷幕桩采用42.5级普通硅酸盐水泥,水泥掺量为20%
(土体重度19kN/m3)。
本工程三轴搅拌桩机设备:
1套
三轴搅拌桩机用电要求:
市供电系统400KW;
三轴搅拌桩机用水要求:
三轴搅拌桩用水量较多,供水必须得到
满足。
-3-
基坑围护工程
三轴搅拌止水桩施工方案
4.工程概况
本工程总用地面积10576.8㎡,地上总建筑面积58172.4㎡,地下
总建筑面积14534㎡,容积率5.5,建筑密度36%,绿化率22.22%,
地上停车位45辆,地下停车位499辆,非机动车1465辆。
主体塔楼
为写字楼、酒店式公寓,38层,建筑最大高度144.2米;裙房为3层
商业裙房;整体地块均设计2层地下车库。
主体塔楼采用框筒结构,裙房、地下车库采用框架结构。
基础类
型拟采用桩+筏基础。
工程开挖深度-12.1米,分两道支撑。
本工程基坑围护采用钻孔灌注桩支护加三轴搅拌桩工法桩止水帷
幕。
根据本工程的施工总平面图,靠近大宇宙信息制造(中国)有限
公司与止水帷幕桩较近,为减少对周围土体的影响,施工三轴搅拌
桩时减慢下钻与提钻速度。
根据地质勘探报告6-2粉土,土质较为密
实,因此,下钻速度降低,确保桩体质量。
5.工程地质及水文地质条件
本次勘察最大钻孔深度为120.0米,所揭露地层属全新统、上更
新统及中更新统土层,按其成因类型、时代分为11个工程地质层,
按其工程地质特性进而分为27个工程地质亚层。
现按自上而下的顺
序将各地层岩性特征列于表2.2-1。
各土层工程地质特征表表2.2-1
-4-
基坑围护工程
地质年
代及成
地层岩性顶板标高(m)层厚(m)岩性特征描述
因
杂色,松散,以建筑垃圾为主,夹带粘性土,
仅在4、6、9、10、11、13、14、16#孔附近
1-1杂填土3.30~3.440.5~2.9
分布。
Qml
褐色,松散状态,以粘性土为主,夹腐殖物、
砖屑,局部填垫粉性土,仅在9#孔附近缺失。
1-2素填土1.39~3.330.6~3.5
填垫年限大于十年。
灰黄色~黄褐色,可塑状态,土质不均,夹粉
3
Q4al2粉质粘土-0.49~1.731.9~3.9
土团,具锈染,切面较光滑,无摇震反应,韧
性中等,干强度中等,属中等压缩性土。
该
层在本场地均有分布。
黄灰色~灰色,流塑状态,土质不均,具层理,
夹粉土薄层,切面无光泽,无摇震反应,韧性
Q42m3粉质粘土-2.81~-1.423.6~9.7
2m3粉质粘土-2.81~-1.423.6~9.7
较低,干强度较低,属高压缩性土。
该层在本
场地均有分布,仅在1、3、6、13#孔附近变
薄,相变为3’粉土层。
浅灰色,软塑状态,土质不均,夹粘土层,切
Q41h4粉质粘土-11.48~-8.880.8~2.2
1h4粉质粘土-11.48~-8.880.8~2.2
面无光泽,无摇震反应,韧性中等,干强度中
等,属中等压缩性土。
该层在本场地均有分布。
灰黄色,可塑状态,土质不均,夹粘土层,具
5-1粉质粘土-12.83~-10.31.1~3.1
少量锈染,切面无光泽,无摇震反应,韧性中
等,干强度中等,属中等压缩性土。
该层在本
Q41al
1al
场地均有分布。
黄褐色,中等密实~密实状态,湿,土质不均,
5-2粉土-14.61~-13.042.5~6.5
局部夹带粘性,局部夹带粉质粘土薄层,切面
粗糙,摇震反应中等,韧性低,干强度低,属
中等压缩性土。
该层在本场地均有分布。
黄褐色,可塑状态,土质不均,夹粉土团及砂
6-1粉质粘土-19.62~-16.430.8~2.8
粒,局部夹粉土薄层,具锈染,切面无光泽,
无摇震反应,韧性中等,干强度中等,属中等
Q3eal
eal
压缩性土。
该层仅在2、7、16#孔附近缺失。
黄褐色,密实状态,湿,土质不均,局部夹带
6-2粉土-20.28~-17.741.5~4.2
粘性,多夹粉砂薄层,切面粗糙,摇震反应中
等,韧性低,干强度低,属中低等压缩性土。
该层仅在、附近缺失。
415#
-5-
基坑围护工程
各土层工程地质特征表续表2.2-1
地质年
代及成
地层岩性顶板标高(m)层厚(m)岩性特征描述
因
灰黄色~黄褐色,可塑状态,土质不均,夹粉
e
Q3al6-3粉质粘土-23.41~-20.911.9~8.9
土团,切面无光泽,无摇震反应,韧性中等,
干强度中等,属中等压缩性土。
该层在本场地
均有分布。
黄褐色,密实状态,饱和,土质不均,石英长
石为主,多夹粉土薄层,局部夹粉质粘土层,
7-1粉砂-29.83~-25.314.9~11.0
切面粗糙,摇震反应中等,韧性低,干强度低,
属低压缩性土。
该层在本场地均有分布,在4、
8、11、12、13、14、16#孔附近夹有7-1’粉质
粘土层。
灰黄色~黄褐色,可塑状态,土质较均,局部
7-2粘土-37.19~-34.811.4~3.4
夹粉质粘土薄层,具锈染,切面光滑,无摇震
反应,韧性高,干强度高,属中等压缩性土。
Q3cal
cal
该层在本场地均有分布。
褐灰色,可塑状态,土质不均,含砂粒,夹粉
7-3粉质粘土-39.39~-37.542.1~4.8
土薄层,具锈染,切面无光泽,无摇震反应,
韧性中等,干强度中等,属中等压缩性土。
该
层在本场地均有分布。
黄灰色,密实状态,饱和,砂质不均,石英长
石为主,分选一般,磨圆一般,夹带粘性,局
7-4粉砂-44.37~-41.080.8~3.9
部夹粉质粘土薄层,切面粗糙,摇震反应中等,
韧性低,干强度低,属中低压缩性土。
该层在
8、10、14、15#孔附近缺失或变薄,相变为
7-4’粉质粘土层。
6.三轴搅拌止水帷幕桩施工步骤
13.场地回填平整
三轴搅拌桩施工前,必须先进行场地平整,清除施工区域内的表
层硬物,素土回填夯实,路基承重荷载以能行走25吨汽车吊及履带
式桩架为准,查明地下管线,对需要保护的电缆、管道等做好防护标
志。
三轴搅拌桩后台采用自动拌浆系统,水泥采用散装水泥,散装水
-6-
基坑围护工程
泥储存桶竖立起,要求地面硬化。
7.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。
放样定位后做好测量技术复核单,提请
监理进行复核验收签证,确认无误后进行搅拌施工。
8.开挖沟槽
根据基坑围护内边控制线,采用0.4m3挖土机开挖沟槽,并清除
地下障碍物,沟槽尺寸如下图示,开挖沟槽余土应及时处理,以保证
三轴搅拌桩正常施工,并达到文明工地要求。
9.三轴搅拌桩施工
14.根据施工工艺要求,采用三轴深搅设备,根据工程的规模和工
期的要求以及现场场地条件和临时用电等情况,合理确定设备的投入
力量和机械的配套工具,详见下表:
-7-
基坑围护工程
拟投入主要机械设备和用电负荷
序
号
设备名称规格型号数量产地备注
1动力头Φ8501个国产180KW(单个)
2步履式桩架JB1601国产70KW
3搅浆注浆系统3套无锡55kw(单套)
4空压机9M
33蚌埠35KW(单)
10.施工顺序
三轴搅拌桩施工按下图顺序进行,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,该施工顺序一般适用于N值小
于50的地基土,水泥土搅拌桩的搭接以及施工设备的垂直度补正是
依靠重复套打来保证,以达到止水作用。
15.跳槽式双孔全套复搅式连接:
一般情况下均采用该种方式施
工。
施工工序5
施工工序7施工工序9
施工工序3
施工工序1施工工序2施工工序4施工工序6
3.4.2.2.单侧挤压式连接方式:
对于转角处或有施工间断情况下通常采
用此连接。
施工工序4施工工序6施工工序8
施工工序2
施工工序1施工工序3施工工序5施工工序7
11.桩机就位
3.4.3.1由当班班长统一指挥,桩机就位,移动前先撒白灰线作为路基
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基坑围护工程
箱的基准线,然后挖机根据灰线铺设路基箱或钢板,看清上、下、左、
右各方面的情况,严禁碾压电缆和气浆管;发现障碍物应及时清除,
桩机移动结束后认真检查定位情况并及时纠正,确认桩位无误后桩机
就位。
12.桩机应平稳、平正,并用线锤对龙门立柱垂直定位观测以确保
桩机的垂直度。
13.三轴水泥搅拌桩桩位定位后再进行定位复核,偏差值应小于
3cm。
16.搅拌速度及注浆控制
3.4.2.3.三轴水泥搅拌桩在下沉和提升过程中均应注入水泥浆液,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
速度不大于1m/min,提升速度不大于2m/min,在桩底部分适当持续
搅拌注浆,做好每次成桩的原始记录。
详见下图
施工时间
深4
度1
3
桩底2
重复搅拌注浆
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基坑围护工程
14.制备水泥浆液及浆液注入
在施工现场搭建自动拌浆施工平台,平台一侧做好硬化地面,确
保水泥储蓄罐稳定,在开机前应进行浆液的搅制,开钻前对拌浆工作
人员做好交底工作。
采用42.5号普通硅酸盐水泥,水灰比为1.5,拌
浆及注浆量以每钻的加固土体方量换算。
注浆压力为1.5Mpa~
17.Mpa,以浆液输送能力控制。
土体加固后,搅拌土体28天抗压强度
≥0.8MPa。
4报表记录
施工过程中由专人负责记录,详细记录每根桩的下沉时间、提升
时间情况。
及时填写当天施工的报表记录,按照甲方及监理要求作施
工报表,并及时送交监理。
3.4.2.4.质量保证措施
3.4.3.2工程项目管理组织机构
3.4.3.3质量因素全面控制
根据设计图纸及SMW工法搅拌桩工艺,施工技术参数如下:
⑴根据施工图总说明,水泥参量a=20%,谁灰比1.5,土体重度1.9。
⑵搅拌桶每桶装水泥800公斤,每桶加水1200公斤。
⑶根据以上技术参数,28米¢850三轴搅拌桩单根桩用水泥量为:
①大幅:
1.495×28m×20%×1.9=15.91吨
15.91吨÷0.8吨/桶=19.89桶
-10-
基坑围护工程
②中幅:
1.031×28m×20%×1.9=10.97吨
10.97吨÷0.8吨/桶=13.7桶
③小幅:
0.9274×28m×20%×1.9=9.87吨
18.吨÷0.8吨/桶=12.34桶
3.4.2.5.三轴搅拌桩施工质量措施
3.4.3.4桩沿轴线及垂直轴线方向偏差均不大于50mm,垂直度偏差小于
1%。
3.4.3.5严格控制浆液配比,做到挂牌施工,并配有专职人员负责管理
浆液配置。
严格控制钻进提升及下沉速度,下沉速度不大于1m/min,
提升速度不大于2m/min。
3.4.3.6施工前对搅拌桩机及后台浆泵进行维护保养,后有条件情况下
后台再备一套浆泵系统,尽量减少施工过程中由于设备故障而造成的
搅拌桩施工中断,从而影响围护桩整体质量。
设备由专人负责操作,
上岗前必须检查设备的性能,确保设备运转正常。
3.4.3.7看桩架垂直度指示针调整桩架垂直度,并用线锤进行校核。
3.4.3.8场地布置综合考虑各方面因素,避免设备多次搬迁、移位。
尽
量保证施工的连续性。
3.4.3.9严禁使用过期水泥、受潮水泥,对进场的水泥每500吨取样作
一个检验批送检。
15.92施工冷缝处理
施工过程中一旦出现冷缝则采取在冷缝处围护桩外侧补搅素桩
-11-
基坑围护工程
方案,在围护桩达到一定强度后进行补桩,以防偏钻,保证补桩效果,
素桩与围护桩搭接厚度约10cm。
因处理冷缝而增加的工程量以实际
施工量另计。
阴影部分为24小时以前
施工的SMW搅拌桩
渗漏水处理
在整个基坑开挖阶段,我公司将组织工地现场小组常驻工地并备
好相应设备及材料,密切注视基坑开挖情况,一旦发现墙体有漏点,
及时进行封堵。
具体采用以下两种方法补漏。
15.引流管:
在基坑渗水点插引流管,在引流管周围用速凝防水水泥
砂浆封堵,待水泥砂浆达到强度后,再将引流管打结。
16.双液注浆(特殊情况下采用):
19.配制化学浆液。
20.将配制拌合好的化学浆和水泥浆送入贮浆桶内备用。
21.注浆时启动注浆泵,通过2台注浆泵2条管路同时接上Y型接
头从出口混合注入孔底被加固的土体部位。
22.注浆过程中应尽可能控制流量和压力,防止浆液流失。
23.施工参数。
注浆压力:
0.3—0.8Mpa
注浆流量:
25—35L/min
注浆量:
0.375m3/延米
浆液配比:
A液水:
水泥:
膨润土:
外掺剂
=0.7:
1:
0.03:
0.03
-12-
基坑围护工程
#。
水泥选用普通硅酸盐水泥标号为425
B液水玻璃选用波宽度为35—40°bl
A液:
B液=1:
1
初凝时间:
45秒
凝固强度:
3—4Mpa/2h
17.确保桩身强度和均匀性要求做到
24.水泥流量、注浆压力采用人工控制,严格控制每桶搅拌桶的水泥
用量及液面高度,用水量采取总量控制,并用比重仪随时检查水泥浆
的比重。
25.土体应充分搅拌,严格控制钻孔下沉、提升速度,下沉和提升力
求匀速,使原状土充分破碎,有利于水泥浆与土均匀拌和。
26.浆液不能发生离析,水泥浆液应严格按预定配合比制作,为防止
灰浆离析,放浆前必须搅拌30秒再倒入存浆桶。
27.压浆阶段输浆管道不能堵塞,不允许发生断浆现象,全桩须注浆
均匀,不得发生土浆夹心层。
28.发生管道堵塞,应立即停泵处理。
待处理结束后立即把搅拌钻具
上提和下沉1.0m后方能继续注浆,等10~20秒恢复向上提升搅拌,
以防断桩发生。
29.钻机提升时应有专人铲除钻头上粘附的泥块,以确保钻头再次下
沉时,泥土搅拌充分、均匀及提升时桩身不出现空心。
-13-
基坑围护工程
18.质量检验方法
根据有关规定每台班做一组7.07×7.07×7.07cm3水泥土试块,
一组三块。
试样来源于沟槽中的置换出的水泥土,按规定条件养护,
到达龄期后送三块水泥土试块做抗压强度试验,试验报告及时提交监
理与甲方。
19.施工进度计划安排
本工法工程安排双班交替作业。
根据施工技术参数及试钻情况,
在17m~22m不同深度发现较密实得粉土层。
另北边围护边线与大宇
宙信息制造(中国)有限公司的地下车库坡道很近,为了保护土体,
故我单位在此段施工时比较慢。
施工工期为35天。
止水帷幕施工进度计划
时间2009年7月6~31日2009年8月1~8日
桩号6~260桩号261~308
工法桩机
桩号1~5
20.劳动力组织安排
每套设备分两班人员,每班人员安排如下:
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基坑围护工程
工种人数
测量、放线1
电工1
浆液配制及输送2
前台指挥1
空压机操作工1
桩机操作工1
普工2
合计9
21.三轴搅拌桩施工工艺流程图
施工放样
开挖沟槽,清除地面、地下障碍物
设置导向定位型钢
桩机就位,校正、复核桩机水平和垂直度
拌制水泥浆液、开启空压机,送浆至桩机钻头
钻头喷浆、气并切割土体下沉至设计桩底标高
钻头喷浆、气并提升至设计桩顶标高
施工结束,转下一道工序
-15-
基坑围护工程
22.应急抢险措施
30.应急处理预案
当出现险情或正在发生险情时,项目部应急工作小组一方面将情况如实上报
上级部门,向监理、设计等相关单位汇报,另一方面立即根据事故、事件类别和
严重程度选取针对措施。
根据本工程特点,我公司对基底发生管涌、围护结构止水帷幕破坏,导致基
坑开挖阶段渗漏水甚至涌土、喷砂、基坑边坡纵向失稳滑坡,周围建构筑物管线
沉降超标、道路开裂坍塌、坑底隆起、坑底土超挖等情况制定了应急抢险求援措
施。
3.4.2.6.止水帷幕桩遇支护桩
因支护桩在止水帷幕桩前施工,如施工过程中支护桩扩孔或超离偏差范围。
现场
3.4.2.7.基底发生管涌
施工中可能出现管涌的原因如下:
⑴连续降雨,地下水位上涨,导致基坑内动水位增高。
⑵围护结构局部渗水,内外水头差过大。
⑶降水管井供电系统中断,水位反弹。
一旦出现管涌,在该区域,立即安装轻型井点降水设备,在最快的时间里降
低水头,阻止管涌区域的继续增加;为防止土体反拱、涌砂,第一层用碎石反压,
及时配合水泵抽水,第二层用草袋装粘土,紧压事故区域,堵住涌水;迅速增加
管井抽水能力,降低动水位。
3.4.2.8.支撑失稳,基坑崩塌
支撑失稳前有拱起或下沉的先兆,支撑轴力监测也会发生异常,一旦发现此
类先兆立即停止开挖,在失稳的支撑旁加设支撑,并施加预应力,同时对周围支
撑复查,查找是否有支撑松弛,如果发现有支撑松弛,立即复加预应力。
如果没
有支撑松弛或支撑而发生支撑失稳,则应立即查找周边超载、支撑材料等原因,
-16-
基坑围护工程
防止失稳现象扩散。
12.1.4围护结构止水帷幕破坏,导致基坑开挖阶段渗漏水甚至涌土、喷砂
⑴如果开挖过程中发现围护结构接缝夹泥宽度超过20m(m砂土、砂质粉土)、
50mm(粘土、粘质粉土),应随开挖面的暴露及时用钢板封堵地下墙接缝,并用
水泥浆灌满钢板与地下墙间隙。
⑵如果开挖过程中发生渗漏,应视渗流部位、流量、渗漏点大小分别采用下
列方法:
①如果渗漏点局限于开挖面以上,且渗漏量不大,宜采用双快水泥抽槽压注
聚氨酯的方法封堵。
②如果渗漏点局限于开挖面以上,且渗漏量较大,宜在渗漏点打入泄水管,
用钢板和双快水泥封堵泄水管周围,待周围封堵材料达到强度后关闭泄水管阀
门。
③如果渗漏点延伸自开挖面上至开挖面以下,在基坑外渗漏点附近压注双液
浆,注浆采用压力控制,最高压力不得超过0.3Mpa,同时注意支撑安全。
④如果渗漏点延伸自开挖面上至开挖面以下且流量较大,应在基坑内局部回
填至流量减小后,在基坑外渗漏点附近压注聚氨酯。
⑤如果渗漏点不明,水流自开挖面下向上涌出,立即停止开挖,局部回填直
至渗漏停止,然后采取上述基坑外注双液浆措施。
⑥如果渗漏水流混浊,且渗漏时间较长,注意渗漏点附近可能存在严重的土
体流失,出现空洞,此时严禁重型机械靠近,并应立即采用振管注浆方法填补空
洞。
12.1.5基坑边坡纵向失稳滑坡
基坑边坡纵向滑坡后最直接后果就是冲掉支撑,导致围护结构破坏,一旦发
生此类恶性事故,首先应在不危及人员安全前提下补强支撑;如果不能补强支撑
则应立即组织回填基坑坍方处,并组织周围人员撤离,防止事态进一步恶化。
基坑边坡纵向失稳事故在深基坑施工中多次发生,必须引起高度重视,应绝
对避免此类事故发生,只要措施到位,这种事故完全可以杜绝。
12.1.6围护结构位移过大,导致周边道路开裂、坍塌
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基坑围护工程
一旦基坑施工引起的周边道路开裂、坍塌,立即暂停开挖,应及时回灌水
泥砂浆或回填黄沙、粘土,并在上面铺设钢板。
同时通知交警部门到现场协助疏
导交通,确保道路正常运行。
12.1.7基坑隆起:
检查坑底是否有积水,排干积水。
加快垫层施工,坑外四周地面尽量卸载。
将
现场状况汇报设计单位,按设计要求进行坑底地基
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