双轮铣专项方案.doc
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新荣村A地块荣荟城项目双轮铣止水墙施工方案
新荣村A地块荣荟城项目
双
轮
铣
止
水
墙
施
工
方
案
武汉贸腾基础工程有限公司
2016年1月9日
目录
第一章编制依据 2
1.1.编制主要依据 2
第二章工程概况 2
2.1.工程简介 2
2.2.基坑周边环境条件 3
2.3.工程地质条件 3
第三章 施工部署及进度计划 6
3.1部署准备 6
3.2进度计划安排 7
3.3主要机械及人员安排 7
第四章 支护墙工程施工方案 10
4.1施工准备 10
4.2工艺原理 10
4.3施工工艺流程 12
4.4施工操作要点 12
4.5支护墙造墙施工 14
第五章 基坑支护及邻近环境安全监测 16
第六章 质量保证措施 18
第七章 施工进度计划及进度保证措施 19
第八章 安全生产 21
第九章 文明施工 22
第十章 环境保护 23
第十一章 施工组织机构及人员配备 23
第一章编制依据
1.1.编制主要依据
1.《本工程相关图纸》
2.本工程《岩土工程勘察报告》
3.本工程《基坑支护设计文件》
4.《建筑基坑工程支护技术规程》（JGJ120-99）
5.《建筑桩基技术规范》（JGJ94-94）
6.《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002）
7.《建筑施工安全检查标准》（JGJ59—99）
8.《混凝土结构施工及验收规范》（GBJ0204-927、
9.国家及地方有关的规范、规程、标准。
第二章工程概况
2.1.工程简介
本工程为新荣村A地块荣荟城项目：
根据建设单位提供的场地岩土工程勘察报告、场地总平面图，拟建各建筑物±0.00=22.0m，基坑坡顶平均自然地面取20.2~21.8m，地下室基坑面积34300m²，根据建设单位提供的资料和信息，地下为三层结构，基坑普挖深度为：
15~19.2m，基坑重要性等级为一级。
基坑止水墙采用双轮铣深搅施工工法（即CSM工法）支护，墙厚0.85m，深度40米，水泥标号P.O42.5，水泥掺入比：
空孔部分126kg/m³，实墙部分360kg/m³、膨润粘土占水泥比重25%，单幅墙宽2.8m，搭接长度0.3m。
各分段墙顶墙底标高：
分段
墙顶标高（m）
墙底标高（m）
FF’
-1.2
-41.2
F’G
-1.2
-41.2
GH
-1.2
-41.2
HJ
-4.3
-41.2
JK
-4.3
-41.2
KK’
-4.3
-41.2
K’A
-4.3
-41.2
2.2.基坑周边环境条件
拟建场地位于解放大道与后湖大道交汇处，邻近在建21号地铁和轨道交通1号线，人车流量大。
基坑范围内三层地下室，场区地下存在的旧管道在施工时需做好清障工作。
2.3.工程地质条件
2.3.1.工程地质条件
根据武汉市勘察设计有限公司提供的地质勘察报告，拟建场地地质情况分述如下：
各岩土层主要工程地质特征列表如下：
表1
地层编号
及
岩土名称
年代成因
层顶埋深
（m）
层厚
（m）
颜色
状态
湿度
压缩性
包含物及特征
（1-1）
杂填土
Qml
现地面
1.0
～
4.0
杂
松散
稍湿
高
由碎石、块石、砖块、混凝土块、灰渣和一般黏性土等混合构成，硬物质含量约40—60%，表层为近期拆迁回填，结构松散杂乱。
堆积年限一般少于十年。
分布于整个场区。
（1-2）
淤泥
Q4l
2.3
1.2
黑褐
软塑
湿
高`
黑～黑褐色，流塑状，含大量有机质，局部分布整个场区。
（2-1）
粉质黏土
Q4al
1.0
～
3.7
0.5
～
5.2
黄褐
～
褐黄
可塑
湿
中
含铁锰质氧化物，土质均匀。
分布于整个场区。
（2-2）
粉质黏土
Q4al
2.6
～
7.4
0.4
～
8.4
黄褐
～
褐黄
软-可塑
湿
高
含铁锰质氧化物，土质均匀。
分布于整个场区，土质较软。
（2-2a）
粉质黏土、粉土、粉砂互层
Q4al
6.5
～
8.1
0.7
～
4.6
褐
～
褐灰
稍密
可塑
饱和
高
含粉土为主，夹少量粉质黏土和粉砂。
呈透镜体形式或成薄层状夹于（2-2）层之中。
场区仅局部位置含有。
（2-3）
粉质黏土、粉土、粉砂互层
Q4al
3.6
～
13.9
0.6
～
8.6
褐
～
褐灰
稍密
可塑
饱和
高
含粉土为主，夹少量粉质黏土和粉砂，为黏性土和砂土的过渡层，土质不均匀。
场区局部地段缺失。
（3-1）
粉砂
Q4al
6.2
～
15.3
0.7
～
11.1
灰
～
黄褐色
稍密（局部松散）
饱和
中
砂粒矿物成份主要为石英、长石，含白云母，级配差，均匀性好。
层厚变化大，层位不稳定。
场区均有分布。
（3-2）
粉砂
Q4al
7.6
～
18.9
6.1
～
16.6
灰
～
黄褐色
中密（局部稍密）
饱和
中
砂粒矿物成份主要为石英、长石，含白云母，级配差，均匀性好，夹粉土薄层。
场区均有分布。
（3-2a）
粉土、粉砂互层
Q4al
19.3～23.9
0.5
～
2.4
灰
～
黄褐色
中密
～
稍密
饱和
中
以粉土为主，夹少量粉细砂及黏性土，含白云母，土质较均匀。
呈夹层或透镜体状分布于（3-2）层之中。
（3-3）
粉细砂
Q4al
21.0～27.9
2.1
～
21.3
青灰
中密
～
密实
饱和
中
～
低
矿物成份主要为石英、长石，含白云母。
级配差，均匀性好。
层位较稳定。
场区均有分布。
（3-4）
砂夹砾卵石
Q4al
37.0
～
47.0
3.2
～
21.9
黄褐
～
青灰
中密
～
密实
饱和
中
～
低
以砂为主，夹有砾卵石，卵石块径约8~12cm，部分位置砾石层厚较大。
层厚变化较大，场区广泛分布。
（4-1）
强风化白云岩
C
47.7
10.6
灰白
硬
稍湿
中
取出物呈风化土块状，类似于溶洞填充物，场区仅局部位置出现。
（4-2）
中风化白云岩
C
47.9～58.9
10.2
～
22.1
灰白
坚硬
稍湿
低
场区广泛分布，岩芯完整，呈中长柱状，取芯率约80%，RQD约70%，节理裂隙发育一般，场区内基岩面相对稳定。
（4-3）
中风化泥岩
C
53.0～54.9
6.1
～14.5
灰黑
坚硬
稍湿
低
场地局部分布，泥质结构，巨厚层块状构造，裂隙较发育，岩芯多呈块状，采取率约为50％，RQD=10-30%。
（4-4）
中风化泥灰岩
C
55.0
～61.0
7.5
～
14.3
褐
～
褐红
坚硬
稍湿
低
场地局部分布，节理裂隙较发育，岩芯多呈柱状、块状，取芯率在50%～60%。
层位不稳定。
地基土承载力特征值、压缩模量对比分析及综合建议值表
表10
地层编号
及
岩土名称
土工试验
静力触探
标准贯入试验
综合建议值
fak
（kPa）
ES
（kPa）
ps
（MPa）
fak
（kPa）
Es
（MPa）
N
（击）
fak
（kPa）
Es
（MPa）
fak
（kPa）
Es
（MPa）
（1-2）淤泥
0.38
40
2.0
3.0
60
3.0
50
2
（2-1）黏土
90
4.4
0.98
105
4.7
6.7
130
8.5
110
7.5
（2-2）淤泥质粉质黏土
70
3.4
0.63
75
3.2
3.5
85
4.0
75
3
（2-3）粉质黏土、粉土、粉砂互层
粉质黏土
0.87
105
4.7
4.5
100
6.0
105
7.0
粉土
1.81
105
7.5
6.8
粉砂
3.40
115
10.5
10.5
120
8.0
（3-1）粉砂
5.03
150
13.0
16.5
145
12.0
150
13.0
（3-2）粉砂
7.53
195
18.0
16.5
190
17.0
190
17.0
（3-2a）粉土、粉砂互层
粉土
1.77
105
7.0
105
8.0
粉砂
3.20
110
10.0
14.0
170
15.0
（3-3）粉细砂
9.80
240
22.0
28.0
330
32.0
240
22.0
（3-4）中粗砂夹砾卵石
（20.0）
（330）
E0=21.0
330
E0=21.0
（4-1）强风化白云岩
400
E0=44.0
（4-2）中风化白云岩
39.5MPa
fa=4500
注：
标准贯入试验栏“N”列“（）”内为重型动探（N63.5）锤击数标准值。
2.3.2.地下水
拟建场地位于长江冲积一级阶地，根据埋藏条件、水理性质判定，本场地地下水分为“上层滞水”、“孔隙承压水”两种类型。
“上层滞水”赋存于地表
（1）层杂填土中，主要接受大气降水和地表散水垂直下渗的补给，无统一自由水面，水位及水量随季节性大气降水及周边生活用水排放的影响而波动。
勘察期间（2015年9月22日～2015年10月30日）测得场地上层滞水静止水位在地面下0.6～2.8m之间，相当于标高15.32～19.70m。
（2-3）层粉质黏土、粉土、粉砂互层，该层土作为上部粉质黏土和下层砂土层的过渡层，含有较多的粉土，具有较强的饱水性和透水性，与下覆（3）单元层孔隙承压水联通，具弱承压性，在基坑开挖过程中作为基坑侧壁不良土体，极易产生不良工程地质问题。
其土体内赋存过渡弱孔隙承压水，当基坑开挖至该层时易发生涌水、冒砂等坑底突涌破坏现象，应采取有效的疏干、减压、降水、防渗隔漏措施，以保持基坑内作业面的干燥和坑底稳定性。
“孔隙承压水”赋存于场地（3）单元砂层中粗砂夹砾卵石层中，水量丰富，因与所在地质区域内的地下水及长江等地表水体有着密切的水力联系，其水位及水量随之变化，水位年变化幅度在3.0～4.0m，相应的水头高程18.0～20.0m。
勘察期间（2015.9.28）在场地内进行了1组现场抽水试验，于观测井G1测得静止水位埋深5m，相当于标高15.8m（井口标高20.8m）。
第三章施工部署及进度计划
根据本工程场地条件和特点，施工组织中为保证1#、2#塔楼及裙房开挖节点，CSM止水墙沿总包生活区F’段往后湖大道A段施工。
本工程安排一台双轮铣钻机施工至止水墙完成。
3.1部署准备
3.1.1.测量控制准备
⑴在工程施工区域设置控制基线、轴线和水平基准点，并复核测量成果的准确性，确保测量依据准确无误。
⑵施工前对槽位放线进行复核，确认无误后方可施工，施工结束后对槽位进行复验并形成最终记录。
3.1.2.场地施工准备
1.尽量利用原有道路布置施工便道，软基位置铺设钢板。
2.为减少水泥扬尘对环境产生的污染，使用后台水泥罐储存水泥，本工程共需要1个100t和1个80t的水泥罐，采用全封闭式系统。
3.水泥罐基础坐落在地下室范围内原有砼地平上，覆盖两张6m*2m*0.02m规格的钢板，并把路基箱放在钢板上绑焊连接。
4.供水系统：
接水口设φ50毫米水管接口，用φ50钢管入地引到泥浆加工场，并预留临时接水口，便于施工现场零星用水，临时用水采用50mm胶管引出。
供电系统：
在每组泥浆池旁边设置分配电箱。
分配电箱电源由总配电箱引出，其输电线路用橡胶电缆铺设，生产区动力电及照明电由总配电箱引出。
⑹现场储运设施包括临时材料库，渣土临时堆放场等。
并做好防排水。
渣土堆放量不宜过大，堆放到一定程度应及时用渣土车清运出场。
⑺施工现场采用简易集装箱作为临时性办公场所。
3.2进度计划安排
止水墙施工时不分区，按一台桩机的站位情况顺序施工，站位于总包生活区F’段往后湖大道A段施工，随着支护墙进度的推进向东天桥行进，直至与F’段闭合。
预计需要100天工期完成整个围护桩结构的施工。
工期安排如下图所示
任务
工期
计划开始时间
计划完成时间
场地整平、测量
110个工作日
2016.1.10
2016.3.28
探沟开挖
100个工作日
2016.1.11
2016.3.18
支护桩施工
100个工作日
2016.1.15
2016.4.2
3.3主要机械及人员安排
根据计划工期安排要求，拟投入的主要施工机械设备见下表
类别
设备名称
规格型号
单位
数量
配套功率（KW）
用途
主机
铣削动力头
2×280L/MN
套
2
334KW
为挖掘提供动力源
凯氏方管底杆
12m
根
5
支撑铣削头
支撑机
液压步履式移动车
80T级
台
2
117.6
装载液压铣削深搅主机
辅助设备
螺旋式水泥输送机
φ200mm
台
2
5
制、供浆
制浆机桶
φ1300mm
台
4
2×3
储浆桶
φ1500mm
台
4
2×3
注浆泵
320L/min
台
4
3×7.5
送浆泵
φ65mm
台
2
11.0
水箱
1.5m3
台
2
送水泵
φ80mm
台
2
7.5
空气压缩机
6m3/min
台
2
22
供气辅助挖掘
主要检测设备和配置见下表
序号
设备名称
规格型号
单位
数量
用途
应遵循标准
1
导杆立柱倾斜仪
Angelstar电子角度仪、MZQ-1型载荷倾角监测仪
只
6
指示导杆立柱垂直度
相关技术标准
2
流量计
MLF-1型深层搅拌桩监测仪、IFM4080F
只
2
测量输浆量
相关技术标准
3
经纬仪
DJ2
台
3
校核导杆立柱垂直度
相关技术标准
4
水准仪
钟光DS3
台
1
量测水平度
相关技术标准
5
压力表
1.5MPa
只
4
量测供气、供浆压力
相关技术标准
6
钢卷尺
把
2
测距
相关技术标准
7
比重计
支
2
测量浆液比重
相关技术标准
工种和劳动力配备
本施工工艺每台班共需人员12人。
劳动力及工作岗位见下表。
工种
岗位内容
人数
HCSCMW机
技术要求
施工员
安排现场的生产工作
1
带班
全面负责施工质量、安全、进度，贯彻岗位责任制，协调各岗位有序施工
1
主操作员
按规程操作主机，视工况调节好水泥浆量和气量，对运行中的非正常情况能作出应急处置
1
制浆员
按规程操作制浆机，根据要求配制好浆液
1
机电员
负责机械发电、供电，机器和电气系统的维护和保养
1
普工
负责开挖储留沟，回浆储存、回注和修复场地、布置导轨、安装芯材
2
合计每台班劳动组合人数
7
第四章支护墙工程施工方案
4.1施工准备
1.现场踏勘，熟悉场地条件和周围环境，收集有关勘测资料。
参加图纸会审和技术交底。
2.平整场地、清除地面、地下障碍。
当场地低洼时，应回填满足回填土技术要求的土料；当地表过软时，应采取防止机械失稳的措施。
3.布置排水沟和集水井，井内经常清除沉积物，保持排水沟畅通。
4.现场搭设临建设施。
5.进行现场测量放线，定出每一个桩位，并作出明显标志；基线、水准点等应复核测量并妥善保护。
6.根据工作量和施工工期要求，确定机械设备的数量，对全部施工机具进行维修、调配与试车。
7.现场施工人员的调配，以“作业班”为单位配齐各岗人员，并进行质量技术和安全交底，并做好记录存档。
4.2工艺原理
由液压双轮铣槽机和传统深层搅拌的技术特点相结合起来，在掘进注浆、供气、铣、削和搅拌的过程中，两个铣轮相对相向旋转，铣削地层；同时通过凯氏方形导杆施加向下的推进力，向下掘进切削。
在此过程中，通过供气、注浆系统同时向槽内分别注入高压气体、固化剂和添加剂（水泥和膨润土），其注浆量为总注浆量的70～80%，直至要求的设计深度。
此后，两个铣轮作相反方向相向旋转，通过凯氏方形导杆向上慢慢提起铣轮，并通过供气、注浆管路系统再向槽内分别注入气体和固化液，其注浆量为总注浆量的20～30%，并与槽内的基土相混合，从而形成由基土、固化剂、水、添加剂等形成的混合物。
技术参数：
液压铣削深搅地连墙机，其示意图及技术参数见表
双轮铣施工技术参数表
机型
SC50
铣削装置
铣削头（个）
2
下降时单位扭矩（Nm/bar）
0-120
转速（rev/min）
31
最大压力（bar）
360
提升时单位扭矩（Nm/bar）
0-120
转速（rev/min）
34
最大压力（bar）
350
额定功率（KW）
334.4
生产能力
成墙厚度（mm）
850
加固一次成墙长度（mm）
2800
最大加固深度（m）
60
效率（m3/h）
正常20-40
图4.3-1工艺流程
4.3施工工艺流程
·工艺流程包括清场备料、放样接高、安装调试、探沟铺板、移机定位、铣削掘进搅拌、回转提升、成墙移机等。
4.4施工操作要点
4.4.1施工准备
1、清场备料平整压实施工场地，清除地面地下障碍，作业面不小于10*5m，当地表过软时，应采取防止机械失稳的措施如机械下铺路基箱或钢板等，并备足水泥量和外加剂。
2、测量放线按设计要求定好墙体施工轴线，每50m布设一高程控制桩，并作出明显标志。
3、安装调试支撑移动机和主机就位；架设桩架；安装制浆、注浆和制气设备；接通水路、电路和气路；运转试车。
4、探沟开挖铺板开挖横断面宽1.5m，深1.5m的探沟，以避免损害到双轮铣路由上的弱电及强电管线，管线探挖出并移开保护完毕后，此探沟可作为储留沟和导槽以解决钻进过程中的余浆储放和回浆补给，作为储留沟和导槽时需要提前在探沟中回填进去0.5m厚的原土，已避免桩机失稳。
探沟开挖长度超前主机作业50m，铺设路基箱及钢板,以均衡主机对地基的压力。
4.4.2钻掘规格与造墙方式
1、挖掘规格、形状见下表和下图
挖掘规格表
型号
SC50
支撑方式
凯氏方杆
挖掘深度（m）
60m
标准壁厚D（㎜）
850
2、钻掘顺序。
挖掘顺序见图
成墙剖面图
图顺槽式单孔全套打复搅式套叠形
图往复式双孔全套打复搅式标准形
4.5支护墙造墙施工
铣头定位将双轮铣机的铣头定位于墙体中心线和每幅标线上。
偏差控制在±5cm以内；
垂直的精度采用经纬仪作三支点桩架垂直度的初始零点校准，由支撑凯氏杆的三支点辅机的垂直度来控制；保证墙体垂直度不大于3‰；
铣削深度控制铣削深度为设计深度的±0.2m，结合地质剖面图指导施工；
铣削速度开动主机掘进搅拌，并徐徐下降铣头与基土接触，按规定要求注浆、供气。
控制铣轮的旋转速度为34转/分钟左右，一般铣下钻控速为0.5～1.0m/min。
掘进达到设计深度时，延续10s左右对墙底深度以上2～3m范围，重复提升1～2次。
此后，根据搅拌均匀程度控制铣轮速度在20-27转/分钟左右，慢速提升动力头，提升速度不应太快，一般为1.0～1.5m/min；以避免形成真空负压，孔壁坍陷，造成墙体空隙。
即时电子监测系统和成槽记录；
注浆制浆桶制备的浆液放入到储浆桶，经送浆泵和管道送入移动车尾部的储浆桶，再由注浆泵经管路送至挖掘头。
注浆量的大小由装在操作台的无级电机调速器和自动瞬时流速计及累计流量计监控；一般根据钻进尺速度与掘削量在80～320L/min内调整。
在掘进过程中按规定一次注浆完毕。
注浆压力一般为2.0～3.0MPa。
若中途出现堵管、断浆等现象，应立即停泵，查找原因进行修理，待故障排除后再掘进搅拌。
当因故停机超过半小时时，应对泵体和输浆管路妥善清洗；
液压铣削与传统螺旋深搅对比图
供气由装在移动车尾部的空气压缩机制成的气体经管路压至钻头，其量大小由手动阀和气压表配给；全程气体不得间断；控制气体压力为0.3～0.6MPa左右；
成墙厚度为保证成墙厚度，应根据铣头刀片磨损情况定期测量刀片外径，当磨损达到1cm时必须对刀片进行修复；
墙体均匀度为确保墙体质量，应严格控制掘进过程中的注浆均匀性以及由气体升扬置换墙体混合物的沸腾状态；
墙体连接每幅间墙体的连接是地下连续墙施工最关键的一道工序，必须保证充分搭接。
面对单头或多头钻成墙时，存在接头多，浪费严重，并且在接头处易渗水，防渗效果欠佳。
而液压铣削深搅施工工艺形成矩形槽段，接头少，浪费小。
（详见图液压铣削与传统螺旋深搅对比图）在施工时严格控制桩位并做出标识，确保搭接满足30cm，以达到墙体整体连续作业；
水泥掺入比P.O42.5水泥掺入比按设计要求：
空孔部分水泥掺量126kg/m³；实墙部分水泥掺量360kg/m³+90kg/m³膨润土。
水灰比本工程水灰比控制根据地层搅拌的难易程度控制在1.2—1.8之间；
浆液配制浆液不能发生离析，水泥浆液严格按预定配合比制作，用比重计或其它检测手法量测控制浆液的质量。
为防止浆液离析，放浆前必须搅拌30s再倒入存浆桶；浆液性能试验的内容为：
比重、粘度、稳定性、初凝、终凝时间。
凝固体的物理性能试验为：
抗压、抗折强度。
现场质检员对水泥浆液进行比重检验，监督浆液质量存放时间，水泥浆液随配随用，搅拌机和料斗中的水泥浆液应不断搅动。
施工水泥浆液严格过滤，在灰浆搅拌机与集料斗之间设置过滤网。
浆液性能试验参数：
比重（1.7-1.8㎏/m3）、粘土（100s）。
浆液存放的有效时间符合下列规定：
1）当气温在10ºC以下时，不宜超过5h。
2）当气温在10ºC以上时，不宜超过3h。
3）浆液温度应控制在5º～40ºC以内，超出规定应予以废弃。
浆液存放时间过超过以上规定的有效时间，作废浆处理；
特殊情况处理当下沉困难时，须采用振动锤配合下沉并保证垂直度，过程中若遇停电、障碍物无法施工，需要立即上提钻杆至地面，待问题解决后再重新下钻施工。
施工记录与要求及时填写现场施工记录，每掘进1幅位记录一次在该时刻的水泥掺量、下沉时间等。
发生泥量的管理为保证施工现场泥浆不外溢，置换出的泥浆需要采用专用的泥浆罐车抽出外运，外运距离暂按二十公里考虑。
若仍有多余混合物时，待混合物干硬后外运至指定地点堆放。
第五章基坑支护及邻近环境安全监测
（一）监测依据
根据《建筑基坑工程监测技术规范》（GB50497-2009）进行基坑监测。
（二）监测项目
本基坑地处市区，邻近市政道路和已有建筑物，必须对基坑周边管线、、道路及建筑物变形加
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