SMW工法三轴水泥搅拌桩施工方案.doc

SMW工法三轴水泥搅拌桩施工方案

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2020年4月19日
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SMW工法三轴水泥搅拌桩施工方案

一、 工程概况
拟建建筑物为5幢高层住宅，其中4幢15+1F和1幢16+1F，裙楼为商业用房，层数为2层，设有一层整体地下室。设计拟采用框架-剪刀墙结构，基础采用钻孔桩基础。
1.围护设计：基坑采用单排水泥搅拌桩φ650@450内插型钢500*300*11*18结合两道可回收式预应力扩孔锚杆进行支护，锚索施工工艺采用PAW工法。坑底采用多排单轴φ600@500水泥土搅拌桩墩式加固。坑中坑采用水泥土重力式挡墙支护。
2.三轴水泥搅拌桩（φ600@500）：用专用搅拌桩机采用套接--孔法施工。搅拌桩采用42.5 Mpa普通硅酸盐水泥，水泥用量为22%（空搅部分10%），水灰比1.5-2.0，外加剂按有关规范执行。
施工时应保证桩身均匀性和连续性，无颈缩、断层，相临桩间歇不得超过12小时。喷浆搅拌时钻头下沉速度不大于1m/min，提升速度不大于1.3m/min；桩位偏差不大于20mm，垂直度偏差不大于0.5%，桩底标高偏差不大于50.钻进时注浆量一般额定浆量的70-80%，桩顶以下3m范围应进行复搅。
提升速度不宜过快，以免出现真空负压、孔壁塌方等。若在提升喷浆工程中遇特殊情况造成断浆，应重新成桩。若局部区域杂填土中碎石、碎砖等建筑垃圾较多，应用素土换填后再施工。
土方开挖需待水泥搅拌桩成桩28天后进行。
在搅拌桩成桩28天后取芯做单轴抗压强度试验，要求试验的桩身水泥土单轴抗压强度不小于0.8 Mpa。在坑边水泥搅拌桩中选取8根桩，取样时要求尽量均匀分布，每根桩4个试样，间距2-3m。
在进行搅拌桩施工时，可用挖机清除表面杂填土。先施工水泥搅拌桩，再插入型钢。型钢宜在搅拌桩施工结束后30min被插入，插入前应检查其平整度和接头焊缝质量。焊缝等级为二级，相邻型钢间焊缝错缝间距应大于1.5m。
型钢的插入必须采用牢固的定位导向架，在插入过程中应采取措施保证型钢的垂直度。型钢插入到位后应悬挂构件控制型钢标高，并与已插好的型钢牢固连接。型钢宜靠自重插入，当型钢插入有困难时刻采用辅助措施下沉。严禁采用多次重复起吊型钢并松钩下落的插入方法。
拟拔出回收的型钢，插入前应先在干燥条件下除锈，再在其表面涂刷减摩材料。型钢拔出前水泥土搅拌墙与主体结构地下室外墙之间的空隙必须回填密实。在拆除支撑和腰梁时应将残留在型钢表面的腰梁限位或支撑抗剪构件、电焊疤等清除干净。型钢起拔宜采用专用液压起拔器。

二、施工准备
本SMW工法桩施工拟采用一台工法三轴水泥搅拌桩机，一台挖掘机平整场地及置换土处理，工期约60天。
根据工期及设备配置所需劳动力见下表一：

表一 ： 本阶段拟需人员一览表
序号
工 种
人数
工作范围
1
工法桩施工班
4名
完成搅拌成桩、设备保养工作。
2
机电班
1名
现场施工设备的维修及保证电器线路的正常运行。
三、施工工艺流程
根据施工场地大小、周围环境等因素合理安排施工顺序，防止搭接施工的相邻桩的施工间歇时间超过12小时，保证施工时不出现冷缝，因此合理设计施工流程，确保桩身质量、优质完成本工程。施工工艺流程见：图二 。
1、测量放线
⑴ 施工前，先根据设计图纸和业主提供的坐标基准点，精确计算出围护中中心线角点坐标（或转角点坐标），利用全站仪精确放样出围护中心线，并进行坐标数据复核，同时做好护桩。
⑵ SMW工法三轴水泥搅拌桩施工放线应根椐围护桩平面布置图、控制点坐标及施工图相关尺寸进行，并应考虑施工误差、桩体变形及施工技术水平综合考虑，确保内衬墙厚度及限界要求。
⑶ 根据已知坐标进行垂直防渗墙轴线的交线定位，提前请监理进行放线复核。
2、开沟槽
⑴ 根据放样出的水泥土三轴水泥搅拌桩围护中心线，用挖掘机沿围护中心线平行方向开掘工作沟槽，沟槽宽度根据围护结构宽度确定，槽宽约1.2m，深度约0.6m～1.0m。
⑵ 施工时遇有地下障碍物时，利用镐头机将地下障碍物破除干净，如破除后产生过大的空洞，则需回填压实，重新开挖沟槽，确保施工顺利进行。

⑶ 在桩机就位前平整填筑场地，场地低洼时应回填粘性土料，不得回填杂填土。
3、孔位放样及桩机就位
⑴挖沟槽前划定Ф650三轴机动力头中心线到机前定（桩位中心线）线的距离，并在线上做好每一幅三轴机施工加固的定位标记（可用短钢筋打入土中定位）。
⑴ 在开挖的工作沟槽两侧设计定位辅助线，按设计要求在定位辅助线上测放出钻孔位置。
⑵ 根据确定的位置严格控制钻机桩架的移动距离。
⑶ 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。
⑷ 由当班班长统一指挥桩机就位，移动前看清上、下、左、右各方面的情况，发现有障碍物应及时清除，移动结束后检查定位情况并及时纠正，桩机应平稳、平正。
4、喷浆、搅拌成桩
⑴ Ф650水泥搅拌桩围护采用P42.5级普通硅酸盐水泥，水泥浆液的水灰比拟定为1.5，水泥掺入比不小于22％，按水泥掺入22％计算每延米桩水泥用量为400-370kg。
⑵ 施工的关键在于如何保证桩身的强度和均匀性。在施工中应加强对水泥用量和水灰比的控制，确保桩身质量。
⑶ 根据钻头下沉和提升二种不同的速度，注入土体搅拌均匀的水泥浆液，确保水泥土搅拌桩在初凝前达到充分搅拌，水泥与被加固土体充分拌和，以确保搅拌桩的加固质量。
⑷ 在施工中根据地层条件，严格控制搅拌钻机下沉速度和提升速度，确保搅拌时间，根据设计图纸的搅拌桩深度，钻机在钻孔下沉和提升过程中，下钻进的速度不大于1m/min，上提时的速度不大于1.5m/min。
为了尽可能保证水泥土的充分搅拌又可获得较高的贯入速度。应根据各土层土质情况选择水泥浆液的配合比以获得到较均匀、密实的墙体。
⑸喷浆口到达桩顶设计标高时宜停止提升，搅拌数秒，以保证桩头的均匀密实。施工中因故停浆应将搅拌机下沉到停浆点下0.5m，待恢复供浆时再搅拌提升。桩与桩搭接时间不应大于24小时，如间歇时间较长，搭接质量无法保证时应采用局部注浆处理。
⑹严格控制压浆泵的流量、泥浆比重、浆液配合比等，确保桩体的成桩质量。
⑺ 三轴水泥土搅拌桩在下沉和提升过程中均必须注入水泥浆液，同时严格控制下沉和提升速度。
5、型钢插入
6、施工记录
施工过程中，由工长负责填写施工记录，施工记录表中详细记录了桩位编号、桩长、断面面积、下沉（提升）搅拌喷浆的时间及深度、水泥用量、试块编号、水泥掺入比、水灰比。施工过程中质检员、技术负责人、监理工程师监督施工，施工记录报项目监理审核。
四、施工要求
1、SMW工法三轴水泥搅拌桩施工前必须经过试桩，试桩数量为一组6根，水泥掺入比20%，桩长、桩径同围护结构施工图中SMW三轴水泥搅拌桩。
2、SMW工法桩采用42.5级普通硅酸盐水泥，水泥掺入量20%，水灰比取1.5，28天水泥土无侧向抗压强度不小于0.8MPa，渗透系数不大于1×10cm-7/s。
3、搅拌桩允许偏差：桩底标高+100 -50mm、桩位偏差不大于20mm、桩径+10mm、桩身垂直度不大于5‰；
4、在机具就位前应平整填筑场地，场地低洼时应回填粘性土料，不得回填杂填土；
5、在三轴水泥搅拌桩成孔时，所需70%～80%的水泥浆，在下行钻进时灌入，其余的20%～30%在螺旋钻上行回程时灌入；
6、施工停浆面必须高出桩顶设计标高0.5m，在冠梁施工时将高出部分挖除；
7、在搅拌桩施工过程中下钻进的速度应比上提时的速度适当减慢，以便尽可能保证水泥土的充分搅拌又可获得较高的贯入速度。根据各土层土质情况选择水泥浆液的具体配合比以便得到较均匀的墙体；
8、喷浆口到达桩顶设计标高时停止提升，搅拌数秒，以保证桩头的均匀密实。施工中因故停浆时需将搅拌机下沉到停浆点下0.5m ，待恢复供浆时再搅拌提升。桩与桩搭接时间不得大于24小时，如间歇时间较长，搭接质量无保证时采用注浆处理。
预搅下沉时宜采用低浓度的水泥浆液，不宜冲水。当遇到较硬土层时方可适量冲水，但需考虑冲水对桩身强度的影响；
五、施工质量保证措施
（一）、三轴SMW工法桩施工质量保证措施
1、水泥，严格控制质量标准，检查复核质量保证资料，坚持进行必要的实验测试。做到工艺检查，设备检查，施工操作检查，建立严格验收把关制度。
2、施工现场专职质量检查人员，检查桩机，桩架的走位，钻孔的深度、速度，检查配制水泥浆液的规范操作、控制水灰比在允许范围。
3、桩机移位、开钻、提升有现场指挥负责，开钻前需检查桩机平稳性，做到固定端正，桩架垂直，并采用测量仪器或其它手段，完成桩架的水平度，桩架的垂直度，在确认无误后，指挥下达操作命令。
4、根据确定的水泥浆液的配合比，做好量具的检验可行手段，严格控制水灰比，搅拌时间，浆液质量，注浆时控制注浆压力和注浆速度。每台班制作一组（3块）7.07×7.07×7.07cm水泥土试块。
5、严格控制钻管下钻，提升的速度，若出现注浆阻塞或断浆现象，应及时停泵，排除故障后，再采取有效的措施进行复喷浆，严防断桩、空桩。
6、为保持工作连续性，严禁钻管下钻提升中途进行换岗接班，建立交接班记录制度。
7、整个施工接受监理的监督，听从监理的有益的建议，并与工程有关协作单位建立良好协作关系，确保工程顺利进行。
8、异常情况处理
（1）停机、停电机械故障处理：由于对本项工程施工特殊性考虑，将选用移动灵活、设备性能优良的三轴水泥搅拌桩桩机，可是由于施工现场特殊因素，产生停电、设备故障，排除故障时间过长造成断桩，空桩，我们将采取快速反应预案处理措施。
在长时间停工后恢复施工时应在外侧，加作一至二幅单排水泥土搅拌桩，以防止内档因时间过长造成新老搅拌桩接触面的缝隙渗水。
（2）、SMW工法三轴水泥搅拌桩施工时，一般不可能出现渗漏情况，由于地下土层变化较大，可能出现意外渗漏水情况处理措施：
A）、出现轻微渗漏水时，可采用基坑内侧注浆堵漏方法进行处理，基本操作参照“一般防水堵漏施工法”进行，主要设备：手动注浆泵或电动齿轮泵、希里德钻机、电焊机，主要材料：双快速凝水泥、聚氨酯堵漏剂、预埋注浆咀、封孔用钢板。
B）、发生严重渗漏水的处理措施：一般采用基坑外侧双快速凝注浆堵漏方法（注浆凝固时间数秒至数分钟）：主要机械：地质钻机、SYB-50液压注浆泵、搅拌桶、贮浆桶 ；材料：普硅42.5级水泥、水玻璃M〉2.8、补渗剂（视渗漏情况选择）、注浆阀管、聚氨酯堵漏剂、双快速凝水泥。
六、安全、文明施工的保证措施
（一）、安全施工保证措施
1、安全施工管理目标
我们按照招标文件的要求，结合本工程的结构特征，根据多年的施工实践，针对性地提出一套现场的安全控制、安全责任制、安全制度等管理措施，并采用有效的组织方式和监控手段，确立本工程的安全目标。
本工程的安全管理目标为：重大伤亡事故为零。
2、安全施工管理措施
（1）、前期安全工作
在施工开始前，编制施工组织设计，落实施工安全措施。项目部指导对各班组安全教育。
建立安全保证体系，完成施工组织设计中现场安全、文明施工保证措施的制定；临时用电施工组织设计的编制。
（2）、安全教育工作
建立、健全对施工人员的日常安全教育、技术培训和考核制度，并严格组织实施。建立、健全施工人员的上岗证制度，特别是从事特殊工种的人员，按国家规定培训上岗。
（3）、安全管理责任人
项目经理为负责施工安全的责任人。根据本工程的性质、规模和特点，并配专职安全管理员。
（4）、安全技术措施
在编制正式施工组织设计中，技术人员向安全员、施工人员（包括管理和劳务人员）进行安全技术交底。
（5）、施工安全防护设施的设置
现场施工应达到安全条件，施工现场的防护设施应按下列要求：
①根据工程进度及时调整和完善防护措施：
②对于事故易发区，设置专项的安全设施及醒目的警示标志；
③根据季节或天气的变化，调整安全防护措施。
（6）、机械、机具、电器设备的安装和使用
①安装前按规定进行检测，合格后使用；
②使用前，按规定进行安全性能试验，合格后使用；
③、使用期间，指定专人负责维修、保养，保证其完好、安全。
（7）、电器安全防护及防火安全
①保持变配电设施和输配电线路处于安全、可靠使用状态；
②确保用火作业符合消防要求。
（8）、施工中的专项安全技术交底
施工中应根据施工组织设计和施工进度，向不同工种的施工人员进行专项的安全技术交底。分项工程施工前由安全员对班组或分包单位进行全面的针对性的全员安全技术交底。受交底者履行签名手续。
班组人员上岗前，坚持做好班前交底。做到交任务、交安全、交质量。交底内容包括当天的作业环境，气候情况，主要工作内容和各环节的操作安全要求，以及特殊工种的配合等。并做好上岗记录。
3、安全施工管理保证体系
根据本工程的特点以及安全生产管理的要求，编制安全生产的组织体系，责任制及运作流程如下：

4、施工人员的安全要求
施工人员必须使用符合规定标准的劳动防护用品，并按下列要求操作：
（1）、按安全技术标准和安全操作规程进行施工；
（2）、按国家劳动保护规定，使用合格的劳动保护用品；
（3）、发现异常，采取有效防护措施，并向安全管理人员报告。
（4）、现场日常安全管理
（5）、建立施工现场日常巡视和检查，发现事故隐患和违反安全标准应及时进行纠正。
（6）、安全监督检查
施工过程中主要的安全标化管理将由安全员负责实施，项目部安全员将对施工过程中安全标化管理的实行情况进行监督。
另外，依据各类安全生产规范性文件，项目部安全员将组织项目部有关人员进行施工现场安全标化检查，对未达到安全标化要求的，及时进行整改。
（7）、其它
按单位制定的安全评议、处罚办法执行。
5、安全管理控制
安全管理既包括安全控制和安全保证，也包括安全方针、安全策划、安全改进等内容。安全控制和安全保证的某些活动相互关联。
（1）、施工现场的安全过程控制内容
①合作单位的进场安全交底。
②工种操作交底。
③分部分项安全交底。
④安全监控培训、交底、监控。
⑤安全设施交接、验收管理记录。
⑥特殊工种人员名册管理。
（2）、安全的检查、检验控制
检查和检验应有时间、有要求、明确工种重点和危险岗位。检查应开整改单，对查出的隐患应及时整改并做到定人、定时间、定措施。同时对检查要有记录整理入册，对设施、设备的验收也要有记录。
（3）、安全事故隐患的控制
事故隐患的评审、纠正措施、预防措施、违章记录、事故档案
（4）、动火作业管理
建立动火审批制度。动用明火前要预先申请，经批准后才进行，并抄送监理单位备案。操作要带好特殊工操作证、动用明火审批许可证和灭火器，并落实动火监护人和监护措施。
（5）、教育和培训
新进场的人员的教育、交换工种安全教育、节前节后的教育、各工种安全规程的学习、定期的安全教育、安全活动的记录。
（6）、安全资料的记录
①工程概况及安全生产须知。
②管理职责：管理目标、体系结构图、职能、职责要素分解。
③安全生产岗位责任制及各类管理制度：责任制、各种管理制度、体系文件、保证计划审核记录。
④采购：（安全设施所需的材料、设备及防护用品）供应商资格评定、业绩评定、合格供应商名录、安全用品验收台帐、各类安全用品的合格证、质保书、不合格品的评审的记录通知书。
⑤现场安全控制：安保计划、临时用电施工组织设计、劳保、技术措施、特种作业人员名单。分部、分项安全技术交底、安全监控记录、安全设施管理交接验收记录。
⑥安全检查记录：现场定期安全检查记录（各类记录）、设施、设备验收记录。
⑦事故隐患控制：事故隐患评审记录、纠正、预防措施实施计划表（附情况跟踪）、遵章守纪、违章处理记录、事故记录。
⑧安全教育培训：新工人三级安全教育卡、针对性、经常性安全教育记录、班组周安全学习讲评记录。
6、施工用电的安全措施
（1）、施工用电的一般规定
①施工现场必须使用三相五线制。
②配电箱必须设置总开关，同时作到一机一闸。
③照明与动力用电严禁混用，插座上标明用电设备名称。
④电缆线及支线架设必须架空或埋地，架空敷设必须采用绝缘子，不准直接帮扎在金属构架上，严禁用金属裸线直接帮扎。
⑤移动电箱内照明与动力严禁合置，应设分箱设置。
⑥施工现场的用电设备、设施必须有有效的安全管理制度，现场电线电气设备、设施必须有专业的电工经常检查整理，发现问题立即解决，凡是触及或接近带电的地方，均应设置绝缘保护装置以及保护安全距离等措施。电线和设备选型必须按照国家标准限定安全载流量、所有电气设备和金属外壳必须有良好的接地和接零保护，所有的临时电源和移动电具必须装置有效的二级漏电保护开关。十分潮湿的场所必须使用安全电压，设置醒目的电气安装标志，无有效的安全技术措施的电气设备不准使用。电线和设备安装完毕后，由动力部门会同安全部门对施工现场进行验收，合格过后方可使用。经常对职工进行电气安全知识教育，未经考核合格的电工、机工和其它人员一律不准上岗作业，每日收工和节假日前必须拔掉保险丝，切断电源。
（2）、施工用电的安全保证措施
①电缆的接头不许埋设和架空，必须接入接线盒并附在墙上。
②所使用的电箱必须符合JGJ46- 规范要求的铁壳标准电箱。配电箱和电气装置必须作到一机一闸一漏电保护。
③开关箱的电缆线长度不得大于30米，并与其控制固定式用电设备的水平距离不超过8米。
④所有配电箱、开关箱必须编号，箱内电气完好。
⑤接地：工作接地的电阻不超过4Ω。保护接零每一重复接地装置的接地电阻应不大于1OΩ，并由电工每月检测一次，作好原始记录。
⑥保护零线必须选择不小于10mm2的绝缘铜线，统一标志为绿/黄线，在任何情况下不准使用黄绿双色线作为负荷线。
⑦所有电机、电气、照明器具、手动电动工具的金属外壳、不带电的外露导电部分，应做保护接零。
⑧所有的电机、电器照明器具、手动电动工具的电源线应装置二级漏电保护装置。
⑨施工现场严禁使用花线、塑胶线做拖线箱的电源线，严禁使用木质的拖线箱。
7、安全事故的预防措施
（1）、改进生产工艺，实现机械化、自动化。
（2）、设置安全装置
①防护装置：用屏蔽的方法把人体与施工生产中的危险部位隔离开来。
②保险装置：机械设备在非正常操作和运行过程中能够自动控制和消除危险。
③信号装置：利用人的视觉、听觉反应来达到事故预防；
④危险警示标志：警示人进入施工现场应注意或必须做到。
（3）、预防性的机械强度实验和电气绝缘检验。
（4）、机械设备的维修保养和有计划的检修。
（二）、文明施工保证措施
1、文明施工管理目标
文明施工管理是全面体现一个企业的现代化管理水平，体现一个企业的总体精神面貌，也是杜绝安全事故发生的根本途径。
2、文明施工保证
3、文明施工措施
（1）、场容场貌管理
施工现场的场容管理，必须实行本工种施工区域责任包干。遵守总包的现场标化管理，特殊区域布置安全生产标语和警示牌，做到无违章。
材料堆放服从总包统一管理。严禁乱堆、乱放、混放。各种设备、材料应远离操作区域，并不准堆放过高，防止倒坍伤人。特别严禁把材料靠围墙堆放，以防受力造成倒坍等意外事故。
（2）、其它措施
为便于整个施工队伍的管理，现场的管理、施工人员将佩带胸卡（表明姓名、工种、单位）。施工现场设有茶水供应点，茶具有消毒措施，确保夏天有凉开水。
4、治安管理措施
（1）、我单位在施工期间，服从业主在社会治安、综合治理、交通管理、环境保护等方面的管理规定。并与相关合作单位签定治安责任协议书。
（2）、工作人员不得在工地内汹酒或酒后进工地工作，不得携带违禁品进入，以维护财产和人员安全。
（3）、材料运输车辆装卸完毕后，应立即驶离现场，停放指定停车场。
（4）、对施工现场的贵重物资，重要器材和大型设备，要加强管理，严格有关制度，设置防护装置和报警设备，防止物资被哄抢，盗窃或破坏。
（5）、广泛展开法制宣传和“四防”教育，提高广大职工群众保卫工程建设和遵法守纪的自觉性。
（6）、工作人员仅限于工程指定区域内活动，非经许可禁止进入与本工程无关区域逗留。
（7）、经常开展以防火、防爆、防盗为中心的安全检查，填堵漏洞，发现隐患及时采取预防措施，防止问题发生。
（8）、加强对外包队伍的管理，设专人负责对外来队伍进行法制教育，对参加施工的民工要进行审查、登记造册，领取暂住证，发工作证，方可上岗。对可疑人员要进行调查了解。
（三）、施工环境保护措施
当今世界的环境污染问题，对工程建设领域也提出了严格的要求，现代工程项目的建设已将环保工作纳入项目管理的范畴。为此，我项目部坚持“预防为主、防止结合”的方针，切实做好现场环境保护工作。
我项目部加强对施工现场的粉尘、噪音、废气的监测和监控工作，与文明施工管理一起检查、考核、奖罚，及时采取消除污染措施。
1、防止声污染措施
（1）、严格控制人为噪声，进入施工现场不得大声叫喊，乱扔杂物等最大限度控制人为噪声。
（2）、从声源上控制和降低噪音：
（3）、尽量采用低噪音设备和工艺代替高噪音的设备和工艺。
(4)、在声源上安装消声装置。
2、防扰民措施
本项目施工期间处于高温季节，我公司进场以后，主动与总包配合
办妥有关手续以及加强沟通，为今后施工期间及时解决各种问题，创造良好的条件，打下扎实的基础。以认真的工作态度、良好的工作作风，赢得声誉，树立形象。
(1)、施工机械是产生夜间噪声的主要原因，我们将在本工程尽可能投入性能较好的施工机械设备。客观上减少噪声的产生。
(2)、合理安排施工作业流程，将施工噪音较大的施工环节安排在白天进行。
(3)、加强教育，使全体施工人员，从主观上控制许多人为的噪音。
(4)、严格按照文明施工要求施工，我们将在光污染、声污染、交通等各方面进行严格控制。