新浦路站SMW工法桩施工方案解析.docx

1、新浦路站SMW工法桩施工方案解析一、编制依据（1）南京地铁十号线土建工程D10-TA10标的合同文件、招、投标文件、相关的设计图纸、地质资料；（2）新浦路站附属围护结构设计图纸；（3）钢结构设计规范（GB50017-2003）；（4）建筑桩基技术规范（JGJ94-2008）；（5）建筑桩基检测技术规范（JGJ106-2003）；（6）建筑地基基础工程施工质量验收规范（GB50202-2002）；（7）型钢水泥土搅拌墙技术规范（JGJ/T199-2010）；（8）地下防水工程质量验收规范(GB50208-2002)；（9）地下铁道工程施工及验收规范(GB50299-1999(2003版)；（10

2、）本公司有关企业管理、施工技术、生产经营等管理条例、制度及标准，现有机械设备、施工技术力量状况，往年对此类工程的施工经验及创造成果。二、工程概况本标段为南京地铁D10-TA10标新浦路站主体及附属土建工程。附属工程包括2座风亭、3座出入口，其中：1号风亭及3号出入口位于车站东南角；2号风亭及2号出入口位于车站西北角；1号出入口位于车站东北角。附属结构平面布置图如图2-1。其中一号风亭围护结构均设置为钻孔咬合桩结构，其它附属结构连接主体部分及临时封堵墙采用钻孔咬合桩围护结构，临时封堵墙外侧部分均采用SMW工法桩围护结构;内支撑均采用一道钢筋混凝土支撑+一道钢支撑支撑体系。附属工程采用明挖顺做法施

3、工。SMW工法桩设计桩径850mm，桩间咬合250mm。三、工程水文地质概况本标段勘探深度内地层为第四系松散层和白垩纪上统浦口组基岩，岩性主要为淤泥、淤泥质粉质粘土、粉质粘土、粉土、粉细砂、中粗砾砂、强风化及中风化粉砂质泥岩。本标段工程地质地层分布及特征如表2-2所示。表2-2 本标段工程地质状况一览表时代成因层 号地层名称颜色状态特征描述层亚层Q4ml1杂填土杂色松散由粉质粘土混砖石碎屑组成，局部为砼块、路基表层结构层。2-1素填土褐黄灰色软可塑以粉质粘土混少量碎砖、碎石填积，分布不均。填龄大于10年。Q4al2b4淤泥质粉质粘土灰色流塑局部软塑，高压缩性；摇振反应慢，稍有光泽，干强度低，韧

4、性低，局部夹薄层粉土。Q4al2c-d2-3粉砂粉土灰色稍中密很湿，中压缩性；由长石、石英、云母等组成，偶夹薄层粉质粘土，中压缩性。Q4al3d2粉细砂灰色中密饱和，中压缩性；由长石、石英、云母等组成。Q4al4a-b3粘土粉质粘土灰灰色软可塑中压缩性，无摇振反应，切面较光滑，干强度中等，韧性中等。Q4al4d1粉细砂青灰色密实饱和，中低压缩性；颗粒级配不良，主要由长石、石英、云母等组成。Q3al+pl5d1中细砂青灰色密实饱和，中低压缩性；颗粒级配不良，主要由长石、石英、云母等组成。2.2.2 水文条件（1）孔隙潜水该含水组包括：人工填土层以及漫滩相浅部全新世冲淤积成因粘性土（-1b2-3粉

5、质粘土、-2b4淤泥质粉质粘土粉质粘土）。地表人工填土结构松散，土体孔隙大，大粗骨料含量高，构成格架状大孔隙，是赋存和排泄地下水的良好空间和通道，所以在该土层厚度较大的区段地下水丰富；漫滩相沉积的饱和软弱粘性土（-1b2-3、-2b4）饱含地下水，但透水性弱、给水性差。（2）第一层微承压水第一层微承压水含水组主要为漫滩中部砂性土（-2c-d2-3、-3d2）, -2b4淤泥质粉质粘土粉质粘土为该层水隔水顶板， -4a-b3层粉质粘土为隔水底板。（3）第二层微承压水第二层微承压水含水组主要为漫滩相底部沉积砂性土（-4c2、-4d1-2、-5d1-2层）以及上更新统冲洪积土层（-4e-1）, -4

6、a-b3层透水性弱、给水性差，属微透水地层，为该层水隔水顶板，隔水底板为下伏基岩。（4）潜水稳定水位地下水位变化幅度较大，干钻测得地下水稳定水位埋深1.203.80m，标高为4.346.87m（吴淞高程）。（5）第一层微承压水位第一层微承压水位为地面下1.18m，标高为5.991m（吴淞高程）。（6）第二层微承压水第二层微承压水位为地面下1.01.21m，标高为6.0826.227m（吴淞高程）。四、施工条件4.1交通情况新浦路站位于总部大道和新浦路站交汇处，交通发达，能满足大型设备及物资进出场需要；在施工场地内，基坑两侧施工便道除局部进行砼硬化处理外，原则上利用原有的沥青路面，以满足施工作业

7、的要求。4.2施工用水施工场地内具有从市政供水管道用50mm 供水管接入的自来水，SMW工法桩施工用水将由此接入供水。4.3施工用电我项目在3号出入口西侧设有一台500千瓦箱式变压器，工法桩施工用电全部由该变电所提供，其中主体北侧1号出入口、2号出入口和2号风亭供电线路需通过车站内部结构穿过总部大道。五、施工安排根据施工筹划及现场施工组织安排，现场首先施工北侧场地内1号出入口区工法桩，然后顺序施工2号出入口和2号风亭，施工完成后机械移至南侧场地，施工3号出入口工法桩。其中1号出入口850SMW工法桩2410米，2号出入口850SMW工法桩2207米，2号风亭850SMW工法桩1807.5米，3

8、号出入口850SMW工法桩2443米。六、施工进度计划根据本工程SMW工法桩工程及现场施工条件，拟安排一台工法桩机进行施工。施工时间安排如下： 1号出入口计划2012年12月14日开始，计划2012年12月22日工法桩施工结束，拟定完成工期为9天，2号出入口计划2012年12月24日开始，计划2013年1月1日工法桩施工结束，拟定完成工期为9天，2号风亭计划2013年1月1日开始，计划2013年1月7日工法桩施工结束，拟定完成工期为7天，3号出入口计划2013年1月12日开始，计划2013年1月20日工法桩施工结束，拟定完成工期为9天。七、施工机械设备及人员安排7.1主要施工机械设备配置 SM

9、W工法施工机械设备表 表7-1序号设备名称规格型号数量进场时间1三轴搅拌桩机（头）上海产JB160型1台2012.112自动拌浆仪Z-201套2012.113拌浆桶BJ-91套2012.114散装水泥罐50T1个2012.115压浆泵BW-3501台2012.116储浆桶ss-4001套2012.117空压机WY61台2012.118履带式吊车日产DH5001台2012.119千斤顶QD-200T2台2012.1110拔桩设备1套2012.1111液压油缸1台2012.117.2劳动力配置表 各种施工作业人员一览表 表72职 名工 作 内 容人数备 注机长及维修负责本机施工、安全2专业班长抓生

10、产进度、质量、全面组织管理2桩 工搅拌桩、钻孔桩4起重工负责2钢筋工、电焊工负责加工、绑扎钢筋4电 工负责现场用电安装及安全用电1吊车、挖掘机司机型钢起吊、重物搬运2测量员放线定位1辅助工搅浆，搬运等杂物工作3合计21八、SMW工法桩施工方法 本工程850mmSMW工法桩采用上海产JB160型三轴搅拌机以及与之配套的拌浆系统和输浆系统进行水泥土搅拌成桩。 8.1 SMW工法桩施工工艺流程图测量放样开挖沟槽设置导向定位型钢或（导向绳）SMW搅拌机架设SMW搅拌机就位，校正复核桩机水平和垂直度拌制水泥浆液，开启空压机，送浆至桩机钻头型钢进场，质量检验下一施工循环钻头喷浆、气并切割土体下沉至设计桩底

11、标高型钢涂减摩剂钻头喷浆、气并提升至设计桩顶标高H型钢垂直起吊，定位校核H型钢垂直度插入型钢固定型钢残土处理基坑开挖及结构施作完毕且达到设计强度施工完毕搅拌机械撤出型钢回收8.2 SMW工法围护桩施工步骤8.2.1场地平整SMW工法围护桩施工前，须预先进行必要的场地平整，修筑施工便道，清除施工区域范围地上地下障碍物，处理地下障碍物的坑洞须用素土回填夯实，场地地面及施工便道荷载以能行走施工所需机械为准。8.2.2测量放样根据设计院提供的坐标基准（控制）点，按照设计图进行放样定位，并做好永久点及临时点标志。放样定线后作好测量技术复核单，交由监理单位复核合格后进行下一道工序。8.2.3开挖沟槽 根据

12、工法桩类型，采用0.4 m3挖掘机开挖工法桩沟槽，沟槽宽度及深度应根据地质情况具体对待，本工程受杂填土影响，沟槽开挖宽度为1.2m，深度为1.5m,沟槽开挖前需清除地下3米以上的障碍物，开挖沟槽余土应及时处理，以保证SMW工法正常施工，并达到文明工地要求。（参见下图）8.2.4工法桩定位A、导向沟槽及定位型钢在沟槽开挖完成后需放置定位型钢，控制三轴搅拌桩施工方向，本工程因场地地平高低起伏影响，采用导向绳控制三轴搅拌桩施工方向，同时在导向绳附近标出每组桩位的起点位置。B、型钢定位架在搅拌桩施工结束后30分钟，开始插入型钢，型钢在插入前，在沟槽上安放型钢定位架，以确保型钢插入时的垂直度。为方便现场

13、操作，型钢定位架采用42mm钢管加工而成。 8.2.5三轴搅拌桩孔位定位三轴850mm搅拌桩的三轴中心间距为600mm+600mm，根据这个尺寸在导向绳附近用红漆划线定位。 8.2.6桩机就位与钻进SMW工法施工顺序采用跳槽式双孔全套复搅式连接，保证墙体的连续性和接头的施工质量。施工时，由当班班长统一指挥桩机就位，桩机下铺设钢板，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，并用线锤进行观测以确保钻机的垂直度；搅拌桩桩位定位偏差应小于10mm。成桩后桩中心偏位不得超过20mm，桩身垂直度偏差不得超过1/300。采用挖掘机挖沟槽

14、，人工配合清理沟槽内土体，沟槽清理完毕后安放导向绳，为准确的控制搅拌桩方向，导向绳严格按放样点进行施做，并在导向绳附近标出每组搅拌桩的起点位置。三轴搅拌机定位时首先调整机子的平整度，并用线锤对三轴搅拌桩机立柱进行垂直定位以确保桩机的垂直度。桩机定位后在开钻之前要二次进行定位复核，复核合格后方能进行搅拌施工，工程实施过程中，严禁发生定位桩及定位线移位，一旦发生挖掘机碰撞定位桩及定位线使其跑位，立即重新进行放线，严格按照设计图纸进行施工。钻机每次施工前必须适当调节钻杆垂直度，即把钻杆垂直度控制在0.5%内。8.3 SMW工法围护桩施工顺序SMW工法施工按图8.3-1或图8.3-2、图8.3-3顺序

15、进行，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设备的垂直度补正是依靠重复套钻来保证，以达到止水的作用。a).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。b)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。c).对于围护墙转角处，为保证工法状的质量和止水效果有时也采用如下连接。8.3.2 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1 m/min，提升速度不大于2 m/min，避免因提升过快，产生真空负压，孔壁坍方。在桩

16、底部分适当持续搅拌注浆，做好每次成桩的原始记录。b）制备水泥浆液及浆液注入SMW工法桩水泥采用罐装水泥，电脑控制的自动拌浆系统拌浆，水泥浆液的水灰比为1.5,每立方搅拌水泥土水泥用量为435,拌浆及注浆量以每钻的加固土体方量换算,注浆压力为2.0Mpa4.0Mpa,以浆液输送能力控制;钻进搅拌时即连续压水泥浆。8.3.3水泥土配合比特别说明：水泥浆液配比须根据现场试验进行修正，参考配比范围为：水泥水11.5根据围护施工的特点, 水泥土配比的技术要求如下:设计合理的水泥浆液及水灰比，使其确保水泥土强度的同时，在插入型钢时，尽量使型钢靠自重插入。若型钢靠自重仍不能顺利到位，则略微施加外力，使型钢插

17、入到规定位置。水泥掺入比的设计，必须确保水泥土强度，降低土体置换率，减轻施工时对环境的扰动影响。水泥土和涂有隔离层的型钢具有良好的握箍力，确保水泥土和型钢发挥复合效应，起到共同止水挡土的效果，并创造良好的型钢上拔回收条件，即在上拔型钢时隔离涂层易损坏，产生一定的隔离层间隙。水泥土在型钢起拔后能够自立不塌，便于充填孔隙。根据设计要求，结合工程实际，拟订此次SMW工法围护桩的水泥浆液配合比为：水泥采用普通硅酸盐水泥，标号不低于PO42.5级；水灰比为1.5；水泥浆比重1.371.29；SMW工法搅拌桩水泥掺量24%，即每立方米搅拌桩体中水泥掺量435kg；桩身28天无侧限抗压强度0.8MPa。8.

18、3.4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，在开机前按要求进行水泥浆液的搅制。将配制好的水泥浆送入贮浆桶内备用。水泥浆配制好后，停滞时间不得超过2小时，搭接施工的相邻SMW搅拌桩施工间隔不得超过水泥浆初凝时间。注浆时通过2台注浆泵2条管路同Y型接头从H口混合注入。注浆压力：2.04.0MPa，注浆流量：150200L/min/每台。8.3.5钻进搅拌SMW工法围护桩桩身采用“两搅两喷”的工艺，水泥和原状土须均匀搅拌，下沉和提升过程中均为注浆搅拌，同时严格控制下沉和提升速度： 下沉速度为1.0m/min； 提升速度为2.0m/min； 在桩底部分重复搅拌注浆。并做

19、好原始记录。8.3.6清洗、移位将集料斗中加入适量清水，开启灰浆泵，清洗压浆管道及其它所用机具，然后移位再进行下一根桩的施工。8.3.7施工冷缝处理施工过程中一旦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20cm。20cm图8.3.5施工冷缝处理示意图8.3.8搅拌桩桩体中间验收根据我司专业施工管理规程，搅拌桩施工完毕、插入型钢之前必须进行工序交接中间验收，验收标准如表（8-3-6）所示：8.3.9型钢原材料进场验收根据我司专业施工管理规程，型钢进场由我司专职人员配合监理单位对型钢进行实测验收，允许偏差如表（8-3

20、-7）所示：搅拌桩桩体验收标准见下表表836序号实测项目检查频率允许偏差1水泥桩水灰比4次/台班符合设计规定2搅拌桩喷浆速度下沉2次/幅符合设计规定重复搅拌符合设计规定提升符合设计规定3桩位偏差平行基坑方向1次/6m20mm垂直基坑方向20mm4垂直度1次/幅1/2005成桩深度+100mm06型钢型钢定位轴线随机20mm7顶标高随机20mm8形心转角随机2型钢允许偏差验收标准表表837序号实测项目允许偏差1长度20mm2截面高度4mm3截面宽度3mm4腹板中心线2mm5型钢对接焊缝符合设计要求6型钢挠度10mm8.3.10型钢加工制作型钢的加工制作首先必须符合国家标准钢结构工程施工验收规范（

21、GB502052001）的要求；考虑作为临时结构，尚须符合以下要求：（1）焊接H型钢截面高度400mm的公差下限为-5mm；（2）翼缘倾斜允差在规范之外增加2mm；（3）工厂采用埋弧自动焊，角焊缝高度为6mm；现场对接焊缝必须开剖口焊透；全部焊缝质量等级均须达到二级。若所需H型钢长度不够，需采用10mm厚钢板进行双面拚焊，焊缝应均为破口满焊，焊好后用砂轮打磨使焊缝与型钢面一样平。8.3.11涂刷减摩剂a.减摩剂重量配合比为氧化石蜡阳离子乳化剂OP助乳剂防锈剂水=151.30.82265。b.清除H型钢表面的污垢及铁锈。c.减摩剂必须用电热棒加热至完全熔化，用搅棒搅拌时感觉厚薄均匀，才能涂敷于H

22、型钢上，否则涂层不均匀，易剥落。d.如遇雨天，型钢表面潮湿，先用抹布擦干其表面后涂刷减摩剂。不可以在潮湿表面上直接涂刷，否则将剥落。e.如H型钢在表面铁锈清除后不立即涂减摩剂，须在以后涂料施工前抹去表面灰尘。f.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。g.基坑开挖后，设置支撑牛腿时，必须清除H型钢外露部分的涂层，方能电焊。地下结构完成后撤除支撑，必须清除牛腿，并打磨平型钢表面，然后重新涂刷减摩剂。h.浇筑连接梁时，埋设在梁中的H型钢部分必须用10mm厚泡沫塑料片包裹好，使型钢与砼隔离良好，以利型钢拔除。8.3.12插入型钢搅拌桩施工完毕后，吊机应立即就位，准备

23、吊放H型钢。H型钢使用前，在距其顶端25cm处开一个中心圆孔，孔径约8cm，并在此处型钢两面加焊两块各厚1cm的加强板，其规格为450mm450mm，中心开孔与型钢中心轴线对齐。根据设计院提供的高程控制点，用水准仪引放到定位型钢架上，根据定位型钢架与H型钢顶标高的高度差，在型钢两腹板处外侧焊好吊筋（12盘圆钢筋），控制型钢的插入标高。搅拌桩成桩验收合格后，开始进行型钢插入施工，型钢插入前需提前做好型钢减摩剂的涂刷。具体施工步骤如下：a.在型钢上安装好吊具及固定钩，然后用50吨吊机起吊H型钢，用线锤校核其垂直度。b.在沟槽上设H型钢定位架，固定插入型钢平面位置，型钢定位架必须牢固、水平，然后将H

24、型钢底部中心对正桩位中心并沿定位架慢慢垂直插入水泥土搅拌桩体内，型钢插入过程采用线锤控制垂直度。c.H型钢下插至设计深度后，用槽钢穿过吊筋将其搁置在沟槽壁上，待水泥土搅拌桩达到一定硬化时间后，将吊筋及槽钢撤除。d.若H型钢插放达不到设计标高时，则重复提升下插使其达到设计标高，此过程要始终用线锤跟踪控制H型钢垂直度。e.型钢插入长度、垂直度偏差、型钢标高和插入平面位置等检验标准详见下表（表8-3-8）所示。SMW工法内插型钢检验标准表838序号项目允许偏差或允许值检验方法1型钢长度10mm用钢尺量2型钢垂直度1%经纬仪检查3型钢插入标高30mm水准仪检查4型钢插入平面位置10mm用钢尺量注：检查

25、数量为全部检查。8.3.13型钢拔除主体结构施作完毕且恢复地面后，开始拔除H型钢，采用专用夹具及千斤顶以圈梁为反梁，起拔回收H型钢。8.3.13.1施工安排：主体结构完成后，砼强度达到设计强度，开始拔除H型钢，本工程起拔H型钢正常情况下拟采用一台25t汽车吊各配备一组千斤顶，每组两个千斤顶（型号为QD-200T）。8.3.13.2 H型钢拔除1）H型钢拔除施工程序平整场地安装千斤顶吊车就位型钢拔除孔隙填充8.3.13.3平整场地a.拔H型钢前，必须先进行顶圈梁上的清土工作，以保证千斤顶垂直平稳稳放置。b.工作面上物件清理干净，以满足25吨吊车起拔型钢为准，25吨汽车吊净重为30吨，后两轮间宽为

26、1.8米；施工场地范围以型钢内侧6.5米以上距离为施工作业区，并有拔出H型钢后的堆放场地和运输H型钢的通道。c.如业主方没有特殊要求且能提供施工作业面，我项目部将按顺序起拔，随拔型钢随装车运走。8.3.13.4安装千斤顶将二个千斤顶（型号为：QD-200T）平稳地放在顶圈梁上，要拔出的H型钢的两边用吊车将H钢起拔架吊起放平，并确保起拔架中心对准插入H型钢上部的圆孔，并将销子插入，销子两边用开口销固定以防销子滑落。8.3.13.5型钢拔除开启高压油泵，二个千斤顶同时向上顶住起拔架的横梁部分进行起拔，待千斤顶行程到位时，敲松锤型钢板，起拔架随千斤顶缓慢放下置原位。待第二次起拔时，吊车须用钢丝绳穿入

27、H型钢上部的圆孔吊住H型钢。重复以上工序将H型钢拔出，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。使用汽车吊起吊H型钢，见下图。8.3.13.6本场地拔除的型钢移至装车地待一定量时装运，应留出足够的通道和停车场地。8.3.13.7孔隙填充为避免拔出H型钢后其空隙对周围建筑物的影响，拔出H型钢后须立即按照设计要求对桩体内部空隙进行注浆封孔，以控制变形量。8.4报表记录施工过程中由专人负责记录，记录要求详细、真实、准确。浆液试块强度试验应取刚搅拌完成而尚未凝固的水泥土搅拌桩浆液制作试块，试块形状为7.077.077.07cm，每台班应抽检1 根桩，每根桩不应少于 2 个取样点，每个取样点

28、应制作 3件试块。取样点应设置在基坑坑底以上1m范围内和坑底以上最软弱土层处的搅拌桩内，试块应及时密封水下养护28d后进行无侧限抗压强度试验。九、SMW工法桩施工质量保证措施9.1深层搅拌桩施工质量措施.孔位放样误差小于2cm，钻孔深度误差+100cm，桩身垂直度按设计要求，误差不大于1/300桩长。施工前严格按照设计提出的搅拌桩两边外放尺寸要求进行定位放样。.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。严格控制钻进提升及下沉速度，下沉速度不大于1m/min，提升速度不大于2m/min。.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

29、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。.桩架垂直度指示针调整桩架垂直度，并用线锤进行校核。.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时碰撞定位型钢使其跑位，立即重新放线，严格按照设计图纸进行施工。.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，尽量保证施工的连续性。.严禁使用过期水泥、受潮水泥，对每批水泥进行复试合格后方可使用。.在施工前应在钻杆上做好标记，控制桩长不得小于设计桩长。SMW搅拌桩施工质量标准（见下表）SMW搅拌桩施工主要项目的质量标准项 目允 许 偏 差桩的垂直度允许偏差1/300桩位偏差平行基坑方向20mm垂直基坑方向20mm水泥强度及抗渗性达到设计要求成桩深度+100mm、0mm9.2施