SMW工法井施工方案

昆山市中环供水管道迁移工程六标段SMW工法井施工方案无锡市给排水工程有限责任公司昆山市中环供水管道迁移工程六标段项目部2012年7月25日SMW工法井施工方案一、工程概况1、编制依据(1)、工程施工图纸；(2)、《上海市排水管道通用图》；2、工程概况本工程为昆山市中环供水管道迁移工程六标段黄浦江路Ⅱ（沪宁铁路~昆太路），工程建设地点位于黄浦江路Ⅱ（沪宁铁路~昆太路）。建设规模：DN1000球墨铸铁管1378.59m，DN600球墨铸铁管5m,DN500球墨铸铁管2044.36m，DN300球墨铸铁管45m，DN200球墨铸铁管30m，DN100球墨铸铁管69m，PE100DN500拖拉管465.79m，DN1420*14钢管（埋地管）75.1m，DN1420*16钢管（顶管）191.36m，DN1220*12钢管（埋地管）128.7m，DN1020*10钢管（埋地管）950.02m，DN1020*12钢管（顶管）555.5m，DN1020*10钢管（倒虹管）64.3m，SWM工法工作井7座，SWM工法接收井8座。二、SMW工法井施工方案（一）工法顶管工作井施工方案：参考设计图1、施工依据昆山市中环供水管道迁移工程施工图。工作井采用深层搅拌桩内插H型钢围护，内净尺寸7m×4m。SMW工法工作井:设计地面标高平均:2.500，SMW工法工作井管内底标高平均为-4.4m。C30混凝土底板厚350㎜、C15素混凝土垫层厚150㎜，基坑底板垫层以下3米注浆。采用深层搅拌桩内插H型钢的SMW工法作为基坑开挖的围护结构和顶管工作井。深层搅拌桩2φ700，@500(双头搭接200,L=14m,N=56)内插H型钢(HM488×300×11×18,L=16m,N=38)，采用C30钢筋混凝土围檩，在浇筑顶部钢筋混凝土围檩须设置预埋件。2、围护结构（1）、设计原则工程采用深层搅拌桩内插型钢围护法。（2）、主要材料与保护层①、混凝土：施工阶段围檩、后靠背及底板砼强度等级均为C30；底板下素混凝土垫层为C15。②、钢筋：采用HPB235、HRB335钢。③、主筋净保护层厚度为30㎜。（3）、测量定位①、本套图座标详见工艺图，绝对标高为黄海高程。②、本工程平面定位以总图为准，放线按围护结构平面图进行量测定位。围护结构的外放尺寸施工单位可根据墙体的垂直精度及施工误差自行确定。（4）、深层搅拌桩内插H型钢的SMW工法作为基坑开挖的围护结构和顶管工作井技术要求如下：①、深层搅拌桩（2Φ700，搭接200）深层搅拌桩固化剂采用强度等级为42.5的新鲜普通硅酸盐水泥，水泥掺入比为15％，每米搅拌桩（2Φ700，@500搭接200）共0.702立方米，水灰比为0.5；深层搅拌桩加固体28d无侧限抗压强度qu28≥0.8Pa。②、成桩采用二次搅拌工艺，钻头每钻一周的提升（或下沉）量以10~15mm为宜。③、成桩中心偏位不得超过40mm，桩身垂直度误差不得超过1%的桩长。④、插入深层搅拌桩内H型钢为HM488×300×11×18，型钢要求确保平整度和垂直度，不允许有扭曲现象。⑤、H型钢插入深层搅拌桩前，表面涂减摩剂，与围檩间采用牛皮纸隔离，覆土完成后拔出，边拔边注浆充填。拔桩时必须同步进行灌浆，以减少拔桩影响。（5）、支撑系统及基坑开挖施工要求①、内衬以及围檩、圈梁必须与桩体紧密接触，采用C30细石混凝土填缝。②、基坑开挖a、基坑开挖必须在土体加固、围护桩（包括墙顶圈梁）达到设计要求强度后方可进行。在开挖到地面标高以下1.0m浇筑顶部围檩，待围檩砼强度≥70％后继续开挖。b、基坑开挖应严格按照“时空效应”理论，采用分层，分段挖土地。土坟开挖的顺序、方法必须与设计工况相一致，并遵循“开槽支撑、随撑随挖、分层开挖、严禁超挖的原侧。在开挖到每道钢围檩或钢筋砼围檩处，须待该道钢围檩及支撑架设完毕或钢围檩围檩达到70％强度后，方可继续往下开挖。c、基坑开挖前，应采用内井点对坑底进行预降水，降水深度如终保技开挖面0.5~1m。d、基坑开挖到坑底标高后，应于4h内浇筑素砼垫层，素混凝土应浇至围护村桩边，并在48h内浇筑钢筋砼底板，待底板砼强度达到70％后方可进行下道工序的施工。垫层施工完毕后应尽快施工内衬底板及壁板。e、基坑开挖过程中如发现围护结构有渗漏，必须随时采取措施进行封堵。f、机械挖土时，坑底应保留200~300mm厚土层，由人工挖除整平，以防止坑底土被扰动。g、当工作井周围土为扰动土层或松软土层时，应在顶管的后靠背注浆，范围不小于4米，范围与搅拌桩砼。h、砼浇筑后必须养护，底板设滤水孔，顶管完成后回覆第一层土方可停止降水。(6)、底板、内衬井壁浇筑工艺流程：放样→绑扎钢筋→立模检查合格浇注。①、底板：按设计图纸和技术规范要求绑扎好底板钢筋，并保证底板外露钢筋与井壁钢筋搭接时的长度、数量及接头区段间距。②、内衬井壁浇筑：待垫层和底板混凝土达到70%设计强度后,方可浇筑内衬井壁，浇筑砼前保证底板外露钢筋与井壁钢筋焊接，人工配合连续浇筑，砼采用插入式振捣器振捣，水平分层法浇筑，准确掌握振捣时间，以砼振出砂浆时为好，做到既不欠振，又不过振，更不可漏振，振动棒快下慢上，确保砼振捣密实。③、施工要点A、垫层、底板厚度：工作井（垫层C15素砼厚15㎝；底板厚度C30钢筋砼35㎝）。B、工作井内衬井壁浇筑：工作井前、后导墙厚40cm；砼浇筑过程中，不得随意加水，砼到现场后应做好坍落度试验、抗压试块。C、砼浇筑前全面检查准备工作情况并进行技术交底，前应清除垃圾并浇水湿润，施工中严格控制层差，杜绝冷缝出现。D、底板、井壁砼浇注采用泵送商品砼。E、砼浇筑完毕后，浇水养护，当砼达到一定强度后才能拆除模板，一般需要养护72小时。（7）、监测要求为保证临近基坑道路、建筑物及地下管线的安全和施工的顺利进行，应对施工全过程进行监测，监测内容如下：①、围护结构侧向变形；②、地下管线的位移。（二）、工法顶管矩形接收井施工方案：同上（三）、工法顶管工作井和接收井施工顺序1、放坡开挖；2、压密注浆3、成桩及土体加固；4、开挖土体，浇筑顶圈梁及脚腋板；5、开挖至坑底；6、浇注垫层、底板；7、内衬（导墙）施工，顶管施工，工作坑最大允许顶力3500KN，当顶管长度超过90米应加中继间。8、顶管结束，回填素土；9、型钢回收。注：（1）、回填砾石必须实密实，尤其是管底及管侧部位（2）、钢支撑体系用钢牛腿固定位置（3）、顶管穿墙管由施工单位确定：穿墙管应满足强度、刚度要求、构造上保证顶管施工时的密封与防水要求。止水做法参见图集《防水套管》（02S404）P5.（4）、顶管顶出时所遇型钢必须割断，不可拔出。（5）、最终H型钢拔出时型钢孔必须二次注浆，保证密实。（四）、SMW工法工艺流程1、工艺流程图2、SMW工法施工准备由于搅拌桩的施工工艺要求很高,充分的准备工作显得尤为重要。设备进入施工现场后,对钻孔的钻头必须检查确认孔径Φ700比设计小2cm,进场设备必须有检验证书,避免在钻桩中由于机械原因造成不能持续施工,从而影响水泥土搅拌桩的强度。然后进行桩位、基坑位置测量放样,确保桩与桩之间相接长度,保证井四周的密封性。3、地基加固按基坑灰线开挖基槽、设备就位,检查起吊设备的平整度和导向架对地面的垂直度,一般垂直度偏差不超过1%,桩位偏差不大于5cm,现场钻杆长度应大于设计桩长,钻杆长度符合要求后开钻并填写深层搅拌桩记录,施工中有关参数在表中详细记录。（1）施工中2φ700水泥搅拌桩@500双头搭接200内插H型钢，桩底超深50cm,桩顶超高50cm。水泥浆液的配比拌制,应按每根桩水泥用量配制,按设计要求以定额浆量控制。配制好的浆液要求不得停置时间过长,以免造成浆液离析。浆液倒入集料斗时应加筛过滤,以免浆液结块堵管。对拌制浆液的罐数、水泥用量和泵送浆液的时间应有专人记录在施工记录表中。灰浆泵送浆液经输浆管到达喷浆口时间以及起吊提升速度等参数均应在施工前作实际标定。（2）为了保证施工质量,检查搅拌桩钻头直径是否与设计一致,不得小于设计直径。检查所需插入的H型钢的几何尺寸是否与设计一致。对浆液的配制及压力值的控制以及成桩深度,必须符合设计已定的施工工艺。对基坑围护搭接成型的桩应连续施工,相邻桩施工间隔时间不得超过10h。在机台预成孔结束,机台操作员应与供浆员密切配合开始与结束要求给信号,台前搅拌机喷浆提升的速度不大于0.5m/min搅拌下沉速度不应大于2m/min,第二次重复喷浆提升速度不应大于0.8m/min。重复上下搅拌时要求对桩长的喷浆量均匀,喷浆压力值1MPa,后台供浆必须连续以防断桩,成桩结束浆液也应用完。施工记录应有专人负责,必须详细记录搅拌机下沉和提升的时间、深度、供浆与停浆的时间,如在施工中发生的问题及处理情况,均应在备注栏中说明。在搅拌桩连续施工时,应及时组织人员清理施工后膨胀的土体,做好插入H型钢规格长度是否与设计一致,减摩油的涂抹是否符合要求,并测放搅拌桩的内边线及H型钢的间距,做好标志,以免在H型钢施工时偏离桩位,影响其功能。在插入H型钢时要保证H型钢的垂直度,应用2台经纬仪垂直相交予以测定,待符合要求后放入深层搅拌桩桩顶,用振动锤实施插入。为保证H型钢的顺利插入应与深层搅拌桩在不影响各自施工的情况下进行流水作业,以利于H型钢与深层搅拌桩的结合,不影响深层搅拌桩的连续施工。否则,一旦搅拌桩有强度后,此时H型钢强行插入就会引起搅拌桩桩身产生离析。桩体受损形成的裂隙可能造成基坑渗水、漏水,故要求SMW工法应连续施工。（3）最后封闭桩搭接应采取慢速下沉,提升速度应控制在30～50cm/min,确保搭接桩的良好结合,保证基坑不渗水、漏水。4、基坑开挖首先凿除搅拌桩桩顶浮浆,测量桩顶标高,然后圈梁混凝土浇注。同时查清周遍环境,确定周遍管线及相邻构筑物等措施后,待圈梁强度达到大于或等于70%时,才能基础开挖。首先按设计要求采用钢管做顶撑,计算施加预应力所需增加长度,按每道支撑计算所需不同预应力增加的长度配制好顶撑钢管及围檀的配制。开挖至标高时应及时支撑,才能继续开挖,以免造成基坑开挖中因不及时支撑,引起基坑移位、沉降等问题的发生。在基坑开挖至设计标高后,应在4h内浇筑混凝土垫层。六、关键技术的处理H型钢水泥土搅拌桩支护结构的施工关键在于搅拌桩制作以及H型钢的制作和打拔。（1）搅拌桩制作深层搅拌桩采用新鲜普通硅酸盐水泥；强度等级42.5，水泥掺入比为15%,水灰比为0.5，28d无侧抗强度qu28≥0.8Mpa。同常规搅拌桩比较,要特别注重桩的间距和垂直度。施工中垂直度偏差应小于1%,以保证H型钢插打起拔顺利,保证墙体的防渗性能。注浆配比除满足抗渗和强度要求外,尚应满足H型钢插入顺利等要求。（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50cm后再喷浆提升。②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%,且二次喷浆提升速度控制在0.5m/min,严禁桩顶漏喷现象发生,确保桩顶水泥土的强度。③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1～2min。④控制重复搅拌提升速度在0.8～1.0m/min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24h,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。（3）插入深层搅拌桩内的H型钢的制作与插入起拔H型钢拔出,减摩剂至关重要。因此,H型钢表面应进行除锈,并在干燥条件下涂抹减摩剂,搬运使用应防止碰撞和强力擦挤。在搅拌桩顶制作围檩前,应事先用牛皮纸将型钢包裹好进行隔离，以利拔桩。型钢应在水泥土初凝前插入。插入前应校正位置,设立导向装置，以保证垂直度偏差小于1%。插入过程中,必须吊直型钢,尽量靠桩锤自重压沉。若压沉无法到位,再开启振动下沉至标高。型钢回收,采用4台液压千斤顶组成的起拔器夹持型钢顶升,使其松动,然后用吊机固定,用千斤顶加铰链通过摩擦力将其顶出。拔型