水泥土搅拌桩及SMW工法.docx

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水泥土搅拌桩及SMW工法

目录

一、编制依据1

二、工程概况1

三、主要工程数量1

四、施工计划2

五、劳动力组织及主要机械设备配置2

六、场地布置和施工前的准备2

七、水泥土搅拌桩及SMW工法桩施工工艺及方法3

八、搅拌桩及SMW工法桩施工质量控制7

九、安全保证措施9

十、文明施工、环境保护措施9

十一、施工组织机构10

水泥土搅拌桩及SMW工法桩施工方案

一、编制依据

崇明岛侧接线工程《招标文件》、崇明岛侧接线地道工程施工图、上海长江隧桥B8标施工调查报告、《地基与基础工程施工及验收规范》（GB50202-2002）、《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2002）、《地下工程防水技术规范》（GB50108-2001）、上海市工程建设规范《地基基础设计规范》（DGJ08-11-1999）、上海市标准《基坑工程设计规范》（DBJ08-61-97）、《公路工程施工安全技术规程》（JTJ076-95）、《公路工程质量检验评定标准与施工规范对照手册》（JTGF80/-2004）。

二、 工程概况

本工程包括白陈公路及陈彷公路两处地道结构工程，陈彷公路地道设计范围自桩号K0+042～K0+316，全长274m；白陈公路地道设计范围自K0+398～K0+602，全长204m。

地道围护结构在较深处采用Φ650SMW工法桩，共计1031根,较浅处采用水泥土搅拌桩重力式挡墙,共计3552根。

陈彷公路地道围护中间段142m为深13mΦ650SMW工法桩，两侧各37.5m为深9m宽3.2m水泥土搅拌桩重力式挡墙，白陈公路地道围护中间段71m为深11mΦ650SMW工法桩，两侧各37.5m为深8.5m宽3.2m水泥土搅拌桩重力式挡墙。

三、主要工程数量

陈彷及白陈公路地道工程数量见下表：

主要工程数量表

序号

名称

单位

数量

备注

1

水泥土搅拌桩

根

3552

每段37.5m

2

SMW工法桩

根

1031

含雨水泵房

3

钢筋

t

770.9

结构

4

C20混凝土

m3

867.03

5

C30混凝土

m3

6539.9

6

水泥

t

4850.9

围护

四、施工计划

根据本标段地道工程量及工期要求，陈彷公路地道围护结构施工时间安排为2007年5月1日～2007年7月31日，白陈公路地道围护结构施工时间安排为2007年8月1日～2007年9月30日。

五、劳动力组织及主要机械设备配置

主要机械设备及人员配置表

序号

机械名称

规格型号

数量

用途

1

钢筋机械

2套

钢筋加工

2

吊机

QY16

1台

协助施工

3

木工机械

2套

模板加工

4

搅拌桩机

SJ50

1台

钻孔、喷气、喷浆、搅拌

5

水泥罐

4个

贮存粉料和加压输送

6

空压机

1台

输送、喷浆供气

7

操作人员

20人

操纵设备、灰浆配制、记录、送料

8

指挥及旁站人员

2人

现场管理及旁站

六、场地布置和施工前的准备

（一）场地布置

根据设计桩位情况，实地放样，平整场地，现场布置。

（二）施工前准备

在水泥搅拌桩施工区内进行清障，整平处理，合理布置机械设备、水泥储料罐。

（三）原材料

搅拌桩采用的粉体加固剂为42.5普通硅酸盐水泥，要求新鲜无结块，入罐时经筛网过筛，最大粒度不超过5mm，不含有纸屑、塑料布石子等杂质，本工程水泥掺和量为20％。

七、水泥土搅拌桩及SMW工法桩施工工艺及方法

（一）水泥土搅拌桩施工方法

重力式挡墙采用Φ700两轴深层搅拌桩机四搅三喷工艺施工，具体施工方法如下：

1、施工前根据设计图测放桩位，其误差不得大于10mm。

2、根据搅拌桩内外边线开挖样槽，样槽挖深为自然地坪向下1.50m左右，发现障碍物应及时清除。

3、样槽挖好后，搅拌桩机根据定位桩准确就位，定位误差不大于2cm。

同时利用经纬仪和水准仪检查、调整搅拌桩机的垂直度和水平度，控制桩机垂直度误差不超过5‰，并按要求做好临时标高控制点。

4、预搅拌下沉

搅拌桩机用钢丝绳吊挂在机架上，用输浆胶管将贮料罐、压浆泵同深层搅拌机接通，启动搅拌机电机，放松起重机钢丝绳，使搅拌桩机借设备自重沿导向架搅拌切土下沉。

切土下沉困难时可适当压注水泥浆。

5、制备水泥浆

拌制浆液选用42.5普通硅酸盐水泥，水泥掺量20%，水灰比为0.5左右。

6、喷浆搅拌提升

深层搅拌机下沉到达设计深度后，开启压浆泵将水泥浆从搅拌机中心管不断压入地基中，边喷浆边搅拌，约1～2min后上提，直至设计加固范围加固完毕提出地面完成一次搅拌过程。

7、重复上下搅拌

为使软土和泥浆搅拌均匀，再次将搅拌机边喷浆边旋转沉入土中，至设计加固深度后再边喷浆边将搅拌机提升出地面，即完成一根柱状加固体。

8、清洗

向集料斗中注入适量清水，开启灰浆泵，清洗全部管路中残存的水泥浆，直至基本干净，并将粘附在搅拌头的软土清洗干净。

（二）SMW工法桩施工方法

1、施工场地布置

由于在城镇中施工场地较小，文明施工要求高，根据实际情况对现场进行合理布置，确保工地整洁文明，同时又不影响施工进度。

根据文明施工要求，布置时将工区与生活区隔开，并在现场合理布置材料堆场、余土处理场等。

2、测量放样

施工前，先根据设计图纸和业主提供的坐标基准点，精确计算出围护中心线角点坐标，利用测量仪器精确放样出围护中心线，并做好护桩。

3、倒槽开挖

根据放样出的围护中心线开挖工作沟槽，沟槽宽度根据围护结构厚度确定，深度为1米。

遇有地下障碍时，利用空压机将地下障碍破除干净，如破除后产生过大的空洞，则需回填压实，重新开挖导槽，确保SMW施工顺利进行。

4、定位、钻孔

在开挖的工作沟槽两侧铺设导向定位型钢或定位辅助线上做出钻孔位置和H型钢的插入位置。

根据确定的位置严格钻机桩架的移动就位，就位误差不大于3cm。

开钻前应用水平尺将平台调平，并调直机架，确保机架垂直度不小于1/200。

并在成孔、提升过程中经常检查平台水平度和机架垂直度，确保成桩垂直度不小于1/200。

为控制钻管下钻深度达标，利用钻客和桩架相对错位原理，在钻管上划出钻孔尝试的标尺线，严格控制下钻、提升的速度的深度下钻、提升速度应于注浆泵的泵量相适应，下次提升速度在0.3～2m/min。

5、水泥土的配合比

由于不同水泥、不同土质、不同的配合比的水泥土力学指标差异较大，因面水泥和外掺剂的掺入量必须以现场土做试验，再确定其合理的配合比。

水泥采用42.5普通硅酸盐水泥，水泥掺入量控制为20%。

水泥土在确保强度的同时，使H型钢尽量靠自重插入或略加外力能顺利插入，同时水泥浆液应有一定的稠度，防止H型到位后产生偏斜、平面转身。

根据地质条件确定土体置换率，减小施工对环境的影响。

水泥土与H型钢的所涂的隔离减阻剂有很好的握裹力，使之共同起档土止水作用。

型钢起拔后水泥土应能自立不坍，便于充填空隙。

6、搅拌注浆

根据设计所标深度，钻机在钻孔和提升全过程中，保持螺杆匀速转动，匀提升，同时根据下钻和提升二种不同的速度，注入不同掺量的搅拌均匀的水泥浆液，使水泥土搅拌桩在初凝前达到充分搅拌，水泥与土能充分拌和，确保搅拌桩的质量。

7、H型钢的加工

H型钢采用钢板在专业厂家制作成型，进场之前先检查验收。

H型钢制作贴角满焊，以保证力的传递。

H型钢制作必须平整，不得发生弯曲、平面扭曲变形，以保证其顺利插拔回收变形的H型钢必须经调整校正后方可投入使用。

8、H型钢的插入

H型钢在插入前必须将H型钢的定位设备准确地固定在导轨上，并校正设备的水平度。

在水泥土初凝硬化之前，采用大型号装机械将焊接定尺的H型钢吊起，插入指定位置，依靠H型钢的自重下插到设计规定深度。

插入H型钢时，必须采用测量经纬仪双向调整H型的垂直度。

H型钢插入后进行换钩，再将H型钢固定在沟槽两侧铺设的定位型钢上，直至孔内的水泥土凝固。

若H型钢在某施工区域确实无法依靠自重下插到位，可采用振动锤辅助到位。

9、清理沟槽内泥浆

由于水泥浆液的定量注入搅拌孔内和H型钢的插入，将有一部分水泥土被置换出沟槽内，采用挖机将沟槽内的水泥土清理出沟槽，保持沟槽沿边的整洁，确保下道工序的施工，被清理的水泥土将在18小时之后开始硬化，可随日后基坑开挖一起运出场地，不会产生泥浆污染。

10、H型钢拔出

在H型钢插入前，已在H型钢上涂上一层隔离减摩材料早期应与水泥土有较好的粘接握裹力，提高复合作用，后期粘接握裹力降低或起拔进被剪切破坏，使起拔阻力降低，以利于H型钢的拔出。

如型钢表面粘贴隔离材料，则粘贴面积应小于2m2，如型钢表面涂刷隔离剂，严禁出现少涂、涂料开裂剥落现象。

H型钢在地下结构施工结束，并待结构混凝土达到一定强度后，采用专用机械从水泥土搅拌体中拔出。

H型钢起拔时要垂直用力，不允许倾斜起拔或侧向撞击型钢。

（三）主要技术措施

1、试桩

施工前必须进行试成桩，选择合适的施工设备和钻进速度，确定水灰比、泵送时间、搅拌机提升速度和复搅速度，保证成桩质量满足设计要求。

2、搅拌过程控制措施

水泥土搅拌桩预搅下沉时不得采用冲水下沉，以免影响搅拌桩桩身强度。

经过人工填土和粉土层时，应适当控制提升速度和水泥用量。

制备好的浆液不得离析，随用随拌，不得停置时间过长，超过2h的浆液严禁使用。

3、搭接控制措施

水泥土搅拌桩应采用连续搭接的施工方法，相临搅拌桩要求错位咬合，搭接宽度200mm，且应连续施工，相邻桩施工间隔不得超过16h。

4、成桩质量标准

搅拌桩桩位偏差不大于50mm，桩身垂直度偏差不大于1/150。

5、桩身质量标准

施工结束后第28d，对桩身进行取芯试验，其无侧限抗压强度必须满足设计要求。

SMW工法桩施工完毕后，清理表层杂土，与临时便道结合施工C30钢筋混凝土圈梁，以保护桩头。

为使搅拌桩与圈梁整体受力，搅拌桩成桩后可在桩头插入2m长Φ16钢筋，与圈梁钢筋笼联成整体。

八、搅拌桩及SMW工法桩施工质量控制

（一）施工过程中必须作好施工记录和计量记录，检查重点有：

加固料质量和用量、桩长、制桩过程有无断桩，桩体均匀、搅拌的转速、提升时间、复搅长度、补桩和补搅等。

（二）搅拌桩施工应有自动记录桩身长度、单位桩长水泥用量并能监测水泥是否到达喷浆孔底的自动记量装置。

试桩过程中应对该自动装置进行校核，正式施工过程中应不定期检查。

（三）施工环保及安全：

必须采取有效的措施，防止搅拌桩施工对环境的污染（粉尘、污水、噪音等）和干扰附近既有道路上的车辆正常行驶。

（四）搅拌桩施工根据施工工艺及工艺性试验确定的操作参数进行，并随时注意记录压力、喷浆量、钻机钻进与提升速度、孔底电流等有关参数。

（五）施工中应严格控制喷浆、停浆时间、钻进深度、钻机垂直度及水平位置、停浆面标高、复搅深度等。

终钻提升的确定，应以穿透淤泥层为原则。

水泥损耗量不得大于2kg／m。

（六）施工中不得中途中断喷浆，确保桩长。

在尚未到达设计桩底标高和尚未喷浆的情况下进行钻杆提升作业；若因停电或机械故障等原因而中断喷浆时，将钻机下钻至断浆点下不小于1米的位置，待恢复供浆时再喷浆提升。

（七）按设计的喷浆量喷浆，施工中发现喷浆量不足时，应及时对原桩复钻复喷，复喷的喷浆量仍不应小于设计用量。

施工过程中应随时检查浆罐内的水泥加入量、剩余水泥量，复核每米喷浆量及成桩后喷浆总量。

（八）在与厂方签订供货合同时明确对材料的要求，进场前逐一验货，不合要求的一律调换，以确保型钢质量； 

（九）考虑到型钢拔除时，顶部吊孔处应力较为集中，故对进场后的工字钢顶部一律加焊两块加强腹板，将其表面铁锈、灰尘及其他垃圾清除，并保证工字钢表面完全干燥，之后满涂减摩料。

将减摩涂料加热至完全融化，充分搅拌使其厚薄均匀后，再涂刷在工字钢表面，其厚度控制在1.0毫米以上。

型钢起吊前重新检查减摩涂料是否完整，一旦发现涂层开裂、剥落应将其局部铲除并重新涂刷； 

（十）搅拌桩结束后，根据测量放线的桩位，将导向架就位，校正平面位置和水平后，将架体的四脚固定。

型钢在插入过程中的平面位置和垂直度由两台经纬仪采用前方直角交汇法控制，垂直度偏差控制在1%以内，再插入搅拌桩内，并在沉放过程中及时纠偏。

由于架体选材合适，搬运移动定位都较方便，给施工带来很大便利； 

（十一）工字钢插到标高后，用Φ18弯成钩状，一端钩在型钢的吊点孔中，另一端电焊或挂在横在沟槽的龙门架上，一周后拆除； 

（十二）通常3个方向的3根缆风绳即可定位，由于场地的限制，达不到受力角度的要求，便用增加缆风绳数量、减小角度来控制调整型钢的方向，使工字钢顺利进入导向架内； 

（十三）基坑围护施工结束后进行降水、挖土、支撑架设及基础施工，基础结构出±0.00并回填完以后，即进行工字钢的拔除。

按实施措施，我们使用100吨液压千斤顶，一般一根桩顶升3次左右，型钢就已松动，此时用50吨履带吊就顺利将型钢拔除；

（十四）型钢拔出之后，同步用水泥浆灌入留下的孔洞中，以减少周围土体的变形。

九、安全保证措施

（1）施工时作好各种临时支撑设施的受力验算，挂好安全网。

（2）所有的现场施工人员佩带安全帽，特种作业人员佩带专门的防

护用具。

（3）对于被允许的参观者或检查人员进入施工现场时，佩带安全帽，

非施工人员不得进入施工现场。

（4）所有现场作业人员和机械操作手严禁酒后上岗。

（5）本工程现场周围配备，架立并维护一切必要而合适的标志牌以便为施工人员和公众提供安全和方便。

标志牌包括警告与危险标志、安全与控制标志、指路标志。

十、文明施工、环境保护措施

工程文明施工的好坏直接影响到施工企业的信誉和形象，且良好的施工环境与人民的生活密切相关。

（1）靠近民居的施工点夜间不得使用噪声较大的设备。

因施工安排夜间需要施工的报地方主管部门批准。

（2）与当地群众搞好关系，自觉维护周边绿化，不随意侵占线外土地。

（3）配备洒水车对施工便道和场地来回洒水，以减少扬尘污染；

（4）做好地下管线的保护工作，地道开挖作业前，制定专项地下管线就地或移位保护措施，施工机械在管线附近作业时，有专人指挥，避免碰损管线。

（5）取土、弃土、弃碴、排污等按设计文件办理，并与当地环保等有关部门签订协议，按规定进行处理。

（6）在施工中切实注意保护植被、林木，路基施工后的取土坑、弃土堆及路堤边坡尽快做好防护，设置必要的永久性挡护工程，环向设置排水沟，顶部回填耕植土，种树或植草绿化，以保护生态环境，防止水土流失。

十一、施工组织机构