SMW工法桩施工组织方案Word格式.docx
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7.2.3材料控制20
7.2.4计量控制20
7.2.5确保桩身强度和均匀的施工措施20
7.2.6插入H型钢质量保证措施21
8、安全保证措施21
8.1安全管理目标21
8.2安全生产措施22
9、季节施工23
9.1雨季施工的措施23
9.2冬季施工23
9.3夜间施工的措施24
10、文明施工24
11、环境保护、水土保持施工的措施25
12、应急措施26
杭州市彩虹快速路工程滨江段一标段
SMW工法桩施工方案
1、编制依据
1、隧道结构工程;
2、《建筑地基基础工程施工质量验收规范》;
3、《建筑工程施工质量验收统一标准》(GB50300—2001);
4、《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120—99);
5、《建筑机械使用安全技术规程》(JGJ33—2001);
6、《施工现场临时用电安全技术规程》(JGJ46—2005);
7、《型钢水泥土搅拌墙技术规程》(JGJT199—2010)
8、浙江省及杭州市颁布的有关施工规范、质量标准和文明施工规定。
2、工程概况
2.1工程简述
滨江段隧道西起之江大桥东岸引桥的接地处(桩号K0+880.853),东至环新路(桩号K4+120),全长3240m。
以桩号K2+370为界划分为东西两个标段,本标段为一段标(隧道西段),施工范围为西起之江大桥东岸引桥下匝道口,东至浙江机电学院大门口,起讫桩号K0+880.853~K2+370,长约1.489km。
本标段共有2处围护结构采用SMW工法桩,桩号K0+910.00~K1+124.00段采用Φ650SMW和Φ850SMW工法水泥土搅拌桩,桩号K1+761.00~K1+805.00段采用Φ850SMW工法水泥土搅拌桩,具体见表2-1。
水泥搅拌桩采用“二搅二喷”,搭接250mm,Φ650SMW间距为400mm,Φ850SMW间距600mm,水泥桩完成后半个小时内插入型钢,等结构施工完毕,拔出型钢减少成本,孔隙需要用水泥浆填充密实。
水泥桩垂直度不大于1/200,水泥渗入量不小于20%,28天无侧限抗压强度不小于1.2Mpa。
每天每套设备成桩12~15根,计划设备6套。
6套设备同时施工,一期施工完毕交付二期使用。
表2-1SMW工法桩施工参数
序号
工程里程
工程参数
备注
1
K0+910~K1+058
Φ650,二插一,深度5.8~15.1m,型钢H500x300x11x18
2
K1+058~K1+100
Φ850,二插一,深度17.1~19.48,型钢H700x300x13x24
基坑北侧
3
K1+058~K1+080
Φ850,密插,深度约17.1m,型钢H700x300x13x24
基坑南侧
4
K1+080~K1+100
Φ850,二插一,深度约19.48m,型钢H700x300x13x24
5
K1+100~K1+124
Φ850,三插二,深度约19.7m,型钢H700x300x13x24
6
K1+761~K1+805
Φ850SMW,密插,深度约26.4m,型钢H700x300x13x24
2.2工程地质
拟建场地位于钱塘江冲海积平原区,拟建场地第四纪覆盖层厚度较大。
按其岩性及其工程特性,自上而下依次划分为8层19个亚层。
其中隧道主体基坑最深处标高约是-7m处,穿越前几层,开挖范围主要处于的②砂质粉土、③1砂质粉土、③2砂质粉土夹粉砂、③3砂质粉土夹粉砂、③4粉砂夹砂质粉土层中。
表2-3场地地基土地层分布一览表
层号
层名
顶板埋深(m)
顶板高程(m)
层厚(m)
分布情况
①1
杂填土
0.00
7.52~6.23
0.20~6.20
局部缺失
12
素填土
0.00~2.40
7.14~4.77
0.30~0.90
②
砂质粉土
0.75~3.20
5.93~3.32
0.20~3.00
③1
2.00~6.20
4.58~1.30
0.90~7.00
③2
砂质粉土夹粉砂
3.10~10.80
3.75~-4.11
0.80~6.90
沿线部分分布
③3
5.00~14.30
2.09~-7.60
0.40~14.50
沿线分布
③4
粉砂夹砂质粉土
11.10~21.20
-4.43~-14.45
0.80~9.30
沿线大部分分布
③夹
含粘性土砂质粉土
5.10~7.60
2.16~-1.11
0.80~4.00
沿线局部分布
④
淤泥质粉质粘土
10.60~19.20
-3.75~-12.93
1.80~9.20
⑤1
淤泥质粉质粘土夹粉砂
17.20~26.40
-10.36~-19.04
1.20~10.90
⑤2
淤泥质粉质粘土与粉砂互层
18.80~28.40
-11.80~-21.56
0.80~6.60
⑤3
21.20~30.20
-14.09~-23.32
1.00~7.20
⑤4
粉细砂夹淤泥质粉质粘土
24.60~32.60
-17.49~-25.52
0.40~8.50
⑥
27.70~34.30
-21.28~-27.52
0.50~11.60
⑦
含砂粉质粘土
31.20~40.20
-24.81~-33.97
0.40~6.30
⑧1
中细砂
34.30~44.20
-27.59~-37.70
0.10~2.80
⑧2
圆砾
34.10~44.00
-27.46~-37.37
揭露最大层厚9.60
⑧夹1
含粘性土粉砂
34.10~43.00
-27.81~-36.43
0.20~4.00
⑧夹2
粉质粘土
37.50~43.20
-30.21~-36.27
0.50~2.50
2.3水文地质
2.3.1地表水
彩虹快速路一标段于桩号K1+570.00处下穿新浦河,新浦河宽18m,水深0.7m,为人工改造的景观河流,勘察时新浦河河水位高程3.60m,河流水流平缓,水位年变幅较小。
2.3.2地下水
根据地下水含水空间介质和水理、水动力特征及赋存条件,拟建工程场地按地下水类型可分为孔隙性潜水、孔隙承压水和基岩裂隙水三种类型。
(1)孔隙性潜水
拟建场地浅层地下水属孔隙性潜水,主要赋存于表层填土、②层砂质粉土和③层粉土、粉砂中,由大气降水径流补给和新浦河、相邻二标段邻近的高教河河水侧向补给,潜水水量中等,地下水位随季节变化。
勘探期间测得钻孔静止水位埋深0.60~3.83m,相应高程6.02~3.60m。
根据区域水文地质资料,浅层地下水水位年变幅为1.0~2.0m,根据杭州地铁1号线和2号线过江隧道两岸测得的潜水流速结果,结合本工程场地环境,地下潜水流速较小。
(2)孔隙微承压水
工程区深层孔隙承压水分两层,第一层承压水:
分布于⑤4层粉细砂夹淤泥质粉质粘土中,呈透镜体状零星分布,层厚0.40~8.50m,水量小,承压含水层顶板高程为-17.49~-25.52m,具有微承压性质。
第二层承压水:
分布于⑧层砂砾石层中,水量较大,隔水层为上部的④、⑤、⑥层淤泥质土和⑦层含砂粉质粘土,承压含水层顶板高程为-27.46~-37.70m。
本次勘察沿隧道边线布置三个承压水观测孔,实测承压水头埋深在地表下4.30~5.30m,相应高程为1.59~1.95m。
本标段基坑开挖深度小于15米,深层承压水对基坑突涌安全系数较大,基坑施工期间无需降深层承压水.
(3)基岩裂隙水
基岩裂隙水:
赋存于强风化、中风化基岩中,含水量主要受构造和节理裂隙控制,基岩裂隙水水量一般不大。
(4)地下水腐蚀性评价
根据水质分析成果,场地环境类型按Ⅲ类、受地层渗透性影响按B类考虑,场区地下水、地表水对混凝土结构具微腐蚀性;
地下水和地表水对混凝土结构中钢筋在干湿交替环境下具弱腐蚀性、在长期浸水环境下具微腐蚀性。
3、总体部署
3.1总体安排
每区两套SMW设备在基坑南北两侧同时开工,基坑两侧设备需要轮流施工区间封堵墙。
3.2SMW工法施工时间安排
根据某项目部的施工总进度安排,SMW工法施工时间为2011年XX月XX日至2011年XX月XX日,计92天。
施工准备4天,施工88天。
4、SMW工法桩施工工艺
4.1场地平整
由于施工场地部分表层主要为杂填土,桩机由于自身较重,对道路要求较高,场地需整平,压实。
4.2测量放线
根据甲方提供的坐标基准点,按照设计图进行定位及高程引测工作,并做好控制点和临时标志并加以保护。
放样定线后填写测量技术复核单,报请监理进行复核验收签证。
确认无误后进行搅拌桩施工。
4.3开挖沟槽
根据三轴搅拌桩桩位中心线用PC200挖机开挖槽沟,沟槽尺寸为宽1.0m,深1~1.2m,并清除地下障碍物。
开挖导向沟槽余土应及时处理,以保证桩机水平行走
4.4三轴搅拌桩孔位定位
三轴搅拌桩三轴中心间距分为450和600mm,根据这个尺寸在导向钢枕木上分段标记,作为搅拌桩孔位定位,三轴搅拌桩均需外放50mm施工。
4.5桩机就位
(1)由当班机长统一指挥,桩机行走就位,移动前看清上、下、左、右各方面的情况,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。
(2)桩机应平稳、平正,利用桩机内水平、垂直仪表校核桩机的垂直度,定期和必要时用经纬仪校正桩机的垂直度。
(3)三轴水泥搅拌桩桩位定位后需进行定位复核,偏差为50mm。
4.6SMW工法桩施工
4.6.1SMW工法桩施工流程
图4-1SMW工法桩施工流程图
4.6.2施工顺序
(1)SMW工法桩的水泥搅拌桩采用“二搅二喷”工艺法施工。
SMW工法桩施工原则从西向东施工,具体施工顺序按下图顺序进行,其中阴影部分为重复套钻,以保证墙体的连续性和接头的施工质量。
水泥搅拌桩的搭接依靠重复套钻来保证。
(2)跳槽式双孔全套复搅式连接:
一般情况下均采用该种方式进行施工。
图4-2SMW桩施工顺序图一
(3)单侧挤压式连接方式:
对于围护墙转角处或有施工间断情况下采用此连接。
图4-3SMW桩施工顺序图二
4.6.3三轴搅拌桩施工参数
影响SMW桩水泥土强度及抗渗性能的主要施工参数包括水泥用量及水灰比、泵送压力、下沉和提升速度。
表4-1SMW工法桩主要技术参数表
序号
项目
技术指标
水泥掺量
20%
每方水泥用量
360kg
水灰比
1.5~2.0(标号425普通硅酸盐水泥)
注浆压力
1.5~2.5Mpa
浆液流量
80~120L/min
下沉速度
0.8m/min
7
提升速度
1.5m/min
8
搅拌转速
6r/min
4.6.4主要工程数量
表4-2主要工程数量表
项目名称
单位
工程量
SMW工法桩
m3
7003.87
SMW工法桩(插拔型钢)
T
2016.766
4.6.5质量检测
(1)水泥土搅拌桩成桩质量检查
表4-3水泥土搅拌桩成桩允许偏差及相应检查方法
检查项目
允许偏差
检查频率
检查方法
或允许值
范围
点数
桩底标高(mm)
50
每根
测钻杆长度
桩位偏差(mm)
用钢尺量
桩径(mm)
±
10
桩体垂直度
≤1/200
全过程
经纬仪测量
(2)型钢检查
表4-4型钢插入允许偏差及相应检查方法
型钢垂直度
型钢长度(mm)
型钢底标高(mm)
-30
用水准仪量
型钢平面位置(mm)
50(平行于基坑方向)
10(垂直于基坑方向)
型心转角A(*)
量角器测量
4.6.6报表记录
施工过程中由专人负责填写施工记录表,详细记录每根桩的下沉时间、提升时间,注浆量和H型钢的下插情况,记录要求详细、真实、准确。
填写及时,当天施工的报表记录,当天送交监理。
4.7H型钢加工和插入
(1)三轴水泥搅拌桩施工完毕后,吊机立即就位,吊放H型钢,H型钢提前加工焊接,校正平整,刷好减摩剂,堆放整齐合理,防止变形。
(2)在距H型钢顶端100mm处开一个中心圆孔,并在圆孔两边加焊钢板,孔径约120mm,装好吊具检查固定钩,然后用50t吊机起吊H型钢,必须确保H型钢垂直。
(3)在沟槽或导向钢枕上设H型钢定位卡,固定插入型钢的平面位置,型钢定位卡必须牢固、水平,而后将H型钢底部中心对正桩位中心并沿定位卡徐徐垂直插入水泥土搅拌桩体内。
(4)根据业主提供的高程控制点,用水准仪引测到地面上,根据地面与H型钢顶标高的高度差,在导向铁枕上搁置钢扁担,担住焊型钢吊筋控制H型钢顶标高。
误差控制在±
5cm以内。
(5)搅拌桩待水泥土达到一定硬度后,将槽钢吊筋撤除。
(6)若H型钢插放达不到设计标高时,则采取提升H型钢,重复下插使其插到设计标高。
对于无法插入型钢的位置,采用在外侧施工两排搅拌桩加强处理,同时在该桩内插入4φ28钢筋确保搅拌桩质量。
4.8H型钢起拔
(1)施工安排
待风道主体结构完成并达到设计强度后,开始起拔H型钢。
本工程起拔H型钢拟采用一台50T吊车,配备一组千斤顶(一组两个,型号为QD-200T)及千斤顶以圈梁为反梁,起拔回收H型钢。
(2)H型钢起拔
a、平整场地
H型钢起拔前,需对压顶圈梁上的杂物进行清除,以确保千斤顶垂直平稳放置。
施工场地内进行平整、压实,确保汽车吊作业顺畅。
b、千斤顶安装
将两个千斤顶平稳的放在压顶梁上,在需起拔的型钢两边用吊车将H型钢起拔架吊起,冲头部分圆孔对准H型钢上部的圆孔,并插入楔子,楔子两边用开口楔固定以防滑落。
然后安装起拔架与H型钢翼之间的锤型钢板夹住H型钢。
c、H型钢起拔
开启高压油泵,两个千斤顶同时向上顶住起拔架的横梁进行起拔,待千斤顶行程到位后敲松锤形钢板,起拔架随千斤顶缓慢放置至原位,待第二次起拔时吊车须用钢丝绳穿入H型钢上部的圆孔吊住H型钢。
重复以上工序拔除H型钢。
d、孔隙填充
为避免拔出的H型钢后孔隙对周边建筑物的影响,拔出H型钢后采用6%-8%水泥浆进行填充密实。
4.9施工要点控制
4.9.1型钢插入跟拔出
(1)掌握好加固区域的初凝时间,在最佳时段插入型钢。
措施:
经过分析确定搅拌桩完成后6小时内必须完成插桩。
每搅拌1~2根桩,便及时将型钢插入,停止搅拌至插桩时间控制在30min内,不能超过1h。
现场还要准备锤压机具,以备型钢依靠自重难以插入到位时使用。
(2)确保设计要求的6至25米长的工字钢起吊后准确地插入桩位,以及在下沉过程中平面位置和垂直度的控制。
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0.5%以内,再插入搅拌桩内,并在沉放过程中及时纠偏。
(3)在混凝土强度增长前,插入型钢很容易,但至标高后,必须控制其继续下沉直到混凝土完全固结。
必须控制好型钢标高,直到加固区域混凝土终凝。
在孔口设定向装置,当型钢插到设计标高时,用φ8吊筋将型钢固定。
当H型钢不能靠自重完全下插到位时,采取SMW钻管头部,静压或采用振动锤进行振压。
(4)主体结构完工,基坑回填后,克服其摩阻力将型钢拔出。
钢筋和凝固后混凝土存在咬合力,拔出非常困难。
根据基坑周围的基础形式及其标高,对型钢拔出的区块和顺序进行合理划分。
具体作法是:
先拔较远处型钢,后拔紧靠基础的型钢;
先短边后长边的顺序对称拔出型钢。
用振动拔桩机夹住型钢顶端进行振动,待其与搅拌桩体脱开后,边振动边向上提拔,直至型钢拔出。
另在现场准备液压顶升机具,主要用于场地狭小区域或环境复杂部位。
型钢起拔时加力要垂直,不允许侧向撞击或倾斜拉拔。
型钢露出地面部分,不能有串连现象,否则必须用氧气、乙炔把连接部分割除,并用磨光机磨平
(5)施工过程中插桩的质量保证。
a、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;
b、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;
图4-5型钢减摩料得涂抹
c、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;
d、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;
e、基坑围护成形后,在墙顶和墙体设置监测点,在基坑施工期间进行观测。
4.9.2保证加固体强度均匀措施
(1)压浆阶段时,不允许发生断浆和输浆管道堵塞现象。
若发生断桩,则在向下钻进100厘米后再喷浆提升;
(2)搅拌头下沉到设计标高后,开启灰浆泵,将已拌制好的水泥浆压入地基土中,并边喷浆边搅拌约1-2分钟;
(4)控制重复搅拌提升速度在0.8-1.0米/分以内,以保证加固范围内每一深度均得到充分搅拌;
(5)相邻桩的施工间隔时间不能超过24小时,否则喷浆时要适当多喷一些水泥浆,以保证桩间搭接强度;
(6)预搅时,软土应完全搅拌切碎,以利于与水泥浆的均匀搅拌。
4.10SMW工法桩施工特殊情况处理措施
4.10.1施工冷缝处理
(1)由常规套钻1个孔改为套钻2个孔来增加搭接的强度和抗渗度。
(2)严格控制上提和下沉的速度,做到轻压慢速以提高搭接的质量。
(3)如上述方法无法满足要求,采取在冷缝处围护桩外侧补搅素桩方案,以防偏钻,保证补桩效果,素桩与围护桩搭接厚度约10cm,确保围护桩的止水效果。
4.10.2渗漏水处理
开挖阶段,发现围护结构有漏点,及时进行封堵。
具体采用以下两种方法补漏.:
(1)引流管:
在基坑渗水点插入引流管,在引流管周围用速凝防水水泥砂浆封堵,待水泥砂浆到达强度后,再将引流管打结。
(2)双液注浆:
a、配制化学浆液。
b、将配制拌合好的化学浆和水泥浆送入贮浆桶内备用。
c、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H口混合注入孔底被加固的土体部位。
d、注浆过程中应尽可能控制流量和压力,防止浆液流失。
e、施工参数
注浆压力:
0.3—O.8Mpa
注浆流量:
25—35L/min
注浆量:
O.375m3/延米
浆液配比:
A液=水:
水泥:
膨润土:
外掺剂=O.7:
1:
O.03:
O.03
(水泥选用425#普通硅酸盐水泥)
B液:
水玻璃选用波宽度为35—40oBe
A液:
B液=1:
1初凝时间45秒凝固强度3—4Mpa/2h
4.10.3遇孤石的处理措施
一般情况下,三轴搅拌机对粒径10cm以下的卵石地层亦适用。
在成桩过程中如遇较大孤石,则采用加水冲击,提高水泥掺量的方法,若孤石较大无法冲脱,则采用加桩补强的方法。
4.10.4垂直度控制及纠斜措施
准确定位桩的平面位置,桩机就位严格按桩的平面位置就位;
对于有偏斜的桩位,采用加桩的措施,在其背面补作加强桩。
4.10.5意外停机时的应急措施
发生意处停机事件,将钻杆下沉1.0m,重新喷浆搅拌,防止出现断桩或夹层现象,若两桩咬合超过24h,则第二根桩采用增加20%浆量,或采用加桩。
4.10.6断桩、开叉等的补救措施
在基坑开挖中发现SMW桩有断桩、开叉处,则采用在开挖内侧注浆,外侧旋喷桩止水,并用t=12mm钢板在断桩、开叉处封闭,钢板与SMW工法桩内的型钢满焊。
4.10.7SWM桩与地下连续墙接头的接缝处理
在地下连续墙与SMW桩接头处采取以下技术措施:
(1)在接头处的桩增加水泥浆量和搅拌次数,提高水泥掺量并使之与土体充分搅拌,施工中严禁冲水下沉。
(2)在接头处外侧作φ650旋喷桩止水帷墙,起止水和补充加固土体作用。
(3)在内侧采用t=12mm的钢板将SMW工法中靠近地下连续墙的第一根型钢与钻孔桩主筋焊接,焊接要求为满焊,钢板背后空隙用快速水泥封堵。
4.10.8其它情况的处理
(1)有异常时,如施工遇无法达到设计深度时,应及时上报甲方、监理,经各方研究后,采取补救措施。
(2)在碰到地面沟或地下管线无法按设计走向施工时,宜与设计单位、业主、监理共同协商,确定解决办法。
(3)施工过程中,如遇到停电或特殊情况造成停机导致成墙工艺中断时,均应将搅拌机下降至停浆点以下1m处,待恢复供浆时再喷浆钻搅,以防止出现不连续墙体;
如因故停机时间较长,宜先
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