出入段区间smw工法桩施工方案-secret.doc
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1、出入段区间SMW工法桩施工方案一、工程概况xx轨道交通1号线工程第1标段出入段线工程位于xx新区xx路侧。出入段线根据不同的埋深采用盾构与明挖接合的方案,根据本明挖段工程施工条件和第一标段施工安排,为满足出入段线盾构段施工要求,本次围护结构施工范围为右CLK0+200.000右CLK0+260.000段。本段明挖区间主体结构根据线间距、埋深采用3跨箱形框架钢筋混凝土结构。明挖段施工场地开阔,基坑开挖深度范围内无重要建筑物。盾构工作井处基坑深度约14.98m,其余地段基坑深度11.212.5m。盾构井围护SMW工法桩由850600水泥土搅拌桩内插H型钢(密插)组成,桩长24.5m,共107根,H
2、型钢长度24.3m。明挖主体段围护SMW工法桩由850600水泥土搅拌桩内插H型钢(隔一插一)组成,桩长19m,共81根,H型钢长度18.8m。内插H型钢规格为HN7003001324,材料为Q235钢,桩身采用42.5级普通硅酸盐水泥,水泥掺量为20,水灰比为2.0,桩间搭接250mm。二、工程地质与水文地质条件 1、工程地质条件明挖区间所在地为广阔的冲湖积平原,水系发育,地势平坦,系典型的水网化平原。区域地面标高一般在2.843.41m之间。根据地质资料,地层层序自上而下依次为: 素填土层 灰黄色、褐灰、灰色,松软,xx路快车道底部均压密处理过,主要以粘性土为主,含少量碎石及碎砖等,其他地
3、段主要为粘性土。1粉质粘土层 灰黄色,可朔,含少量铁锰质结核及其氧化斑点,夹灰色条纹,无摇振反应,刀切面稍有光泽,干强度高,韧性中等偏高。该层压缩性中等。2粉质粘土层青灰色灰色,可朔状为主,底部一般呈软塑,含少量褐色铁锰质氧化斑点,无摇振反应,刀切面稍有光泽,干强度高,韧性中等偏高。该层压缩性中等。1a粉质粘土层灰色,软塑流塑,夹有少量薄层状粉土,稍有光泽,干强度中等,韧性中等偏低,无摇振反应,该层压缩性中等偏高。1粉质粘土夹粉土层灰色,软塑,粉粒含量高,夹有薄层状粉土,稍有光泽,干强度偏低,韧性偏低,摇振反应无缓慢。该层压缩性中等。粉质粘土层灰色,软塑流塑,上部具水平层理,夹薄层状粉土,下部
4、夹有黑色炭质斑点,稍有光泽,干强度中等,韧性中等偏低,无摇振反应。该层压缩性高。1粘土层暗绿色,可塑硬塑,均质致密,偶含铁锰质结核,无摇振反应,刀切面有油脂光泽,干强度、韧性高。该层压缩性中等。2粉质粘土层灰绿色、青灰色、灰黄色,可塑,粉粒含量较高,下部夹有薄层状粉土,局部夹有钙质结块,无摇振反应,刀切面稍有光泽,干强度、韧性中等。该层压缩性中等。3粉质粘土层灰色,软塑流塑,夹有少量薄层状粉土,局部可见灰黑色腐植物,无摇振反应,刀切面稍有光泽,干强度中等,韧性中等偏低。该层压缩性中等。1粉质粘土层灰黄色,软塑可塑,粉粒含量较高,水平层理发育,夹有薄层状粉土,局部粉质粘土与粉土呈互层状产出,摇振
5、反应缓慢,刀切面稍有光泽,干强度、韧性偏低。该层压缩性中等。2粉质粘土夹粉土层灰黄色灰色,可塑软塑,夹有薄层状粉土或粉砂,稍有光泽,干强度中等偏低,韧性中等偏低,摇振反应无缓慢。该层压缩性中等。1粉质粘土灰色,软塑流塑,一般为均质状,局部夹有薄层状粉土,偶见腐植物,稍有光泽,干强度中等,韧性中等,无摇振反应。该层压缩性中等。2、水文地质条件场地地表水系主要为xx村xx村北侧,xx县录音机机芯零件厂南侧的自然河道内水体。潜水含水层主要由填土层组成,潜水稳定水位标高1.371.52m。微承压水含水层由晚更新沉积成因的1粉质粘土夹粉土层组成,埋深一般在13.417m,厚度较小,层厚1.002.40m
6、。承压水含水层由晚更新沉积成因的土层组成,主要1粉质粘土及2粉质粘土夹粉土层,埋深在34.0037.00之间,厚度不等,最小2m,最大为4.5m。潜水含水层及微承压水含水层为对本工程建设有直接影响的含水层。3、环境水及土的腐蚀性评价场地内的潜水对混凝土无腐蚀性,长期浸水环境中对钢筋混凝土结构中钢筋无腐蚀性,干湿交替环境中对钢筋混凝土结构中的钢筋具弱腐蚀性,对钢结构具弱腐蚀性;微承压水对混凝土无腐蚀性,长期浸水环境中对钢筋混凝土结构中的钢筋无腐蚀性,对钢结构具弱腐蚀性。场地土对建筑材料无腐蚀性。三、SMW施工方法(一)、场地开挖本明挖段基坑施工前先对施工场地进行平整,破除工法桩施工区域的表层混凝
7、土路面和地下障碍,迁改工法桩施工区域内的地下管线。路基承重荷载以能行走50t大吊车及履带式重型桩架为准。为了加强承重荷载采用垫钢板方法便于桩架行走。 (二)、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,按设计要求每边外放10cm,放样定线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。(三)开挖沟槽根据基坑围护内边控制线,采用0.4m3挖机开挖1.2m*1.0m沟槽,并清除地下障碍物,沟槽尺寸如图1,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
8、要求。具体布置见下图沟槽开挖示意图。(四)定位型钢放置垂直沟槽方向放置两根定位型钢,按型钢尺寸做出型钢定位卡,以保证型钢插入垂直度。规格为200200,长约2.5m,再在平行沟槽方向放置两根定位型钢规格300300,长约820m,转角处H型钢采取与围护中心线成45角插入,H型钢定位采用型钢定位卡。具体位置及尺寸见下图(视实际情况而定)。(五)SMW工法施工1、主要设备根据施工工艺的要求,采用日本进口的三轴深搅设备,其型号为PAS 200VAR,根据本工程的规模和工期要求比较紧以及现场场地条件和临时用电等情况,确定设备的投入和机械的配套工具,详见下表:SMW工法主要施工设备表序号设备名称规格型号
9、数量备注1三轴搅拌桩机PAS-200VAR1台200kw2桩机重力桩架1台3灰浆桶0.6m32只4存浆桶6 m31只5压浆泵200l/min3台1台备用6吊机50t1台7水准仪1台8钢板2 m6m12块9挖土机0.4 m31台10空压机9 m31台11全站仪徕卡TPS8001台或经纬仪12经纬仪2台13磅秤1台14水泥灌1座15比重计1个2、施工顺序SMW工法施工顺序按下图,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桩体的垂直度补正是依靠重复套钻来保证,以达到止水的作用。施工中一般情况下采用单排挤压式连接方式进行施工,具体布置见下图单排挤压式搅拌桩施工顺
10、序示意图。对于围护墙转角处或有施工间断情况下采用跳槽式全套复搅式连接,具体布置见下图施工顺序示意图:3、桩机就位a)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。b)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。c)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5cm。4、搅拌速度及注浆控制a)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0.5m/min,在桩底部分适当持续
11、搅拌注浆,做好每次成桩的原始记录。详见下图b)制备水泥浆液及浆液注入在施工现场搭建拌浆施工平台,平台附近搭建水泥库,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。水泥浆液的水灰比为2.0,按水泥掺量20计算,每立方搅拌水泥土水泥用量为380kg,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 2.5 Mpa,以浆液输送能力控制。土体加固后,搅拌土体28天抗压强度不小于1.0 Mpa。5、H型钢插入三轴水泥搅拌桩施工完毕后,吊机应立即就位,准备吊放H型钢。a)起吊前在距H型钢顶端0.07m处开一个中心圆孔,孔径约4cm,装好吊具和固定钩,然后用50t吊机起吊H型钢,用
12、线锤校核垂直度,必须确保垂直。b)在沟槽定位型钢上设H型钢定位卡,固定插入型钢平面位置,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,垂直度控制用线锤控制。c) 根据高程控制点,用水准仪引放到定位型钢上,根据定位型钢与H型钢顶标高的高度差,在定位型钢上搁置槽钢,焊8吊筋控制H型钢顶标高,误差控制在5cm以内。d) 待水泥土搅拌桩达到一定硬化时间后,将吊筋与沟槽定位型钢撤除。e) 若H型钢插放达不到设计标高时,则采取振动锤辅助下沉,使其插到设计标高,下插过程中始终用线锤跟踪控制H型钢垂直度。若仍然无法达到设计标高,则提升后重新搅拌喷浆再下沉。6
13、、涂刷减模剂为便于H型钢回收,将涂刷减摩剂后插入水泥土搅拌桩,结构强度达到设计要求后起拔回收。对于洞门所处位置,为加强安全系数,也可切割后永久埋入。(1)清除H型钢表面的污垢及铁锈。(2)减摩剂必须用电炉加热至完全融化,用搅棒搅时感觉厚薄均匀,才能涂敷于H型钢上,否则涂层不均匀,易剥落。(3)如遇雨雪天,型钢表面潮湿,应先用抹布擦干表面才能涂刷减摩剂,不可以在潮湿表面上直接涂刷,否则将剥落。(4)如H型钢在表面铁锈清除后不立即涂减摩剂,必须在以后涂料施工前抹去表面灰尘。H型钢表面涂上涂层后,一旦发现涂层开裂、剥落,必须将其铲除,重新涂刷减摩剂。(5)基坑开挖后,设置支撑牛腿时,必须清除H型钢外
14、露部分的涂层,方能电焊。地下结构完成后撤除支撑,必须清除牛腿,并磨平型钢表面,然后重新涂刷减摩剂。(6)浇注压顶圈梁时,埋设在圈梁中H型钢部分必须用牛皮纸将其与混凝土隔开,否则将影响H型钢的起拔回收。SMW(型钢水泥土搅拌桩)施工流程图开挖导沟(构筑导墙)设置机架移动导轨SMW搅拌机定位插入型钢主体结构施工完毕并回填SMW搅拌机架设残土处理H型钢起拔型钢进场焊接成型报监理工程师H型钢涂隔离剂经纬仪或线锤测斜、纠偏H型钢回收制作试块搅拌、提升、喷浆H 型钢质检报监理工程师水泥材质检验报监理工程师水泥浆拌制7、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、提升时间和H型钢的下插情况,
15、记录要求详细、真实、准确。及时填写当天施工的报表记录,隔天送交监理。8、 H型钢回收(1)待地下主体结构完成并达到设计强度,回填密实搅拌墙与主体结构缝隙后,采用专用夹具及千斤顶以圈梁为反梁,起拔回收H型钢。(2)用0.5水灰比的水泥砂浆自流充填H型钢拔除后的空隙,减少对邻近建筑物及地下管线的影响。四、质量保证措施1、技术控制措施(1)班组认真按图纸,按规程操作,建立自检、互检质量保证体系。(2)施工班组长协助施工员按设计图纸及操作规程进行操作验收并提出口头整改意见。(3)施工员应根据各分部分项的设计图及操作规程进行技术质量验收,当技术质量不符合要求时,提出口头或书面整改通知单,限令在期限内完成
16、整改内容。(4)技术、质量工程师应根据设计图纸及质量评定标准,进行跟踪管理,对各道工序进行把关、评定,提出书面整改意见,处理一般技术、质量问题,重大技术质量问题向技术质量负责人汇报,并提出整改意见。(5)技术、质量负责人应对工程技术、质量进行抽查,并责令在期限内整改,处理较大的技术、质量问题,组织技术质量人员进行复查。2、施工质量控制措施(1)外购水泥、钢材,严格控制质量标准,检查复核相关的质量保证资料,对于严重嫌疑材料,坚持进行必要的实验测试,特别是对非轧制钢材,包括H型钢的接长加工。做到工艺检查,设备检查,施工操作检查,焊接质量检查(型钢的对焊采用坡口焊,焊接质量符合二级焊缝质量等级,外观
17、符合规范,按规定抽样探伤检验),建立严格验收把关制度。孔位放样误差小于5cm,钻孔深度误差小于+10cm,-5cm,桩身垂直度误差不大于1/200。(2)保证桩体垂直度措施在铺设道轨枕木处要整平整实,使道轨枕木在同一水平线上;在开孔之前用水平尺对机械架进行校对,以确保桩体的垂直度达到要求;用两台经纬仪对搅拌轴纵横向同时校正,确保搅拌轴垂直;施工过程中随机对机座四周标高进行复测,确保机械处于水平状态施工,同时用经纬仪经常对搅拌轴进行垂直度复测。(3)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。下沉速度不大于1m
18、/min,提升速度不大于0.5m/min。注浆配比除满足抗渗和强度要求外,尚应满足型钢插入顺利等要求。 (4)施工前对搅拌桩机进行维护保养,尽量减少施工过程中由于设备故障而造成的质量问题。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。若出现注浆孔堵塞或断浆现象,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。(5)桩机移位、开钻、提升由现场指挥负责,开钻前,检查桩机平稳性,做到固定端正,桩架垂直,并采用测量仪器或手段,完成桩机的水平度,桩架的垂直度,在确认无误后,指挥下达操作命令。(6)工程实施过程中,严禁发生定位型钢移位,一旦发现挖机在清除沟槽土时碰撞定
19、位型钢使其跑位,立即重新放线,严格按照设计图纸进行施工。(7)场地布置综合考虑各方面因素,避免设备多次搬迁、移位,减少搅拌和型钢插入的间隔时间,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,尽量保证施工的连续性。(8)施工冷缝处理施工过程中一旦超过12小时出现冷缝则采取在冷缝处围护桩外侧补搅素桩方案,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左右。(9)确保桩身强度和均匀性要求做到: 采用“二喷二搅”施工工艺,第一次喷浆量控制在60,第二次喷浆量控制在40;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,严禁桩顶漏喷现象发生,确保
20、桩顶水泥土的强度。土体应充分搅拌,严格控制钻孔下沉、提升速度,使原状土充分破碎有利于水泥浆与土均匀拌和。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。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。压浆阶段,若发现断浆和管道堵塞时,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1020秒恢复向上提升搅拌,以防断桩发生。相邻桩的施工间隔时间不能超过12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;并同时作冷缝处理。(10)插入H型钢质量保证措施型钢加工时严格按施工图
21、制做,型钢到场需得到监理确认,待监理检查型钢的平整度、焊接质量,认为质量符合施工要求后,进行下插H型钢施工。型钢进场要逐根吊放,型钢底部垫枕木以减少型钢的变形,下插H型钢前要检查型钢的平整度,确保型钢顺利下插。型钢插入前必须将型钢的定位设备准确固定,并校核其水平。型钢吊起后用重锤调整型钢的垂直度,达到垂直度要求后下插H型钢,利用水准仪控制H型钢的顶标高,保证H型钢的插入深度。吊放对位时,轴线偏离小于5cm 。 3、SMW桩质量标准水泥土搅拌桩成桩允许偏差表项目标准桩的垂直度允许偏差1/200桩位偏差平行基坑方向50mm垂直基坑方向50mm桩径偏差10mm水泥强度及抗渗性达到设计要求,28天强度
22、不小于1.0MPa成桩深度+100mm,-50mm型钢插入允许偏差表序号检查项目允许偏差或允许值检查频率检查方法范围点数1型钢垂直度1/200每根全过程经纬仪测量2型钢长度(mm)10每根1用钢尺量3型钢底标高(mm)-30每根1水准仪测量4型钢平面位置(mm)50(平行于基坑方向)每根1用钢尺量10(垂直于基坑方向)每根1用钢尺量5形心转角()3每根1量角器测量4、针对性技术措施遇孤石的处理措施在桩机成桩过程中如遇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,则采用扩大桩径或加桩补强的施工方法。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
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