隧道SMW工法桩施工方案

中铁三局集团公司广珠铁路四标工程指挥部SMW工法桩施工方案一、工程概况及相关说明1、工程名称及相关单位工程名称：江门隧道建设单位：广珠铁路有限公司设计单位：中国铁路第四勘察设计院施工单位：中铁三局集团有限公司2、工程概况DK117+450～DK117+760段基坑围护采用型钢水泥土搅拌墙（SMW工法桩），使用32.5复合硅酸盐水泥，水泥掺入量为搅拌土体重量的25%,设计桩深13.028～14.57m，型钢长11.028～12.77m。桩直径Φ850mm，中心距为600mm，内插型钢HN700×300×13×24，型钢中心距为@1200mm，即“跳一插一型”。3、工程地质概况本场地岩土层按成因可划分为：人工填土层（Q4ml）;第四系全新统以海积为主的海陆交互层（Q4mal）；第四系全新充洪积层（Q4al+pl）层；第四残积层、坡积层（Q4el+pl）;白垩系（k）砂岩、泥质砂岩、含砂砾岩、页岩；燕山三期侵入（γ３y）花岗岩。4、编制依据1.《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002）2.《建筑桩基技术规范》（JGJ94-94）3.《建筑工程施工质量检验统一标准》（GB50300-2001）；4.《基坑工程设计规程》（DBJ08-61-97）5．《建筑工程项目管理规范》（GB/T50323-2001）6．《工程测量规范》（GB50026-1993）7.《建筑施工安全技术规范》（DGJ08-903-2003）8.《建筑施工安全检查评分标准》（JGJ59-99）9.《建筑施工场界噪声限值》（GB12523-90）10.型钢水泥土搅拌墙技术规程（DGJ08-116-2005J10608-2005）11.本公司有关技术规程及施工要求二、SMW施工方案在采用φ850SMW工法围护桩时，在桩心间隔插入H型钢。SMW围护桩用三轴型搅拌桩机在桩位上向一定深度钻掘，同时在钻头处喷射出设计中铁三局集团公司广珠铁路四标工程指挥部配合比的的水泥系混合浆液与地基土起反复搅拌，成柱桩样水泥土混合体，相临柱桩样混合体间重叠搭接施工，然后在水泥土混合体尚未硬化之前插入H型钢作为其加劲材料，形成一道具有一定强度和刚度的，连续完整的形似墙体的一种劲性复合围护结构。见“围护结构平面布置图”。2.1工程测量2.1.1施工准备1）技术人员与现场测量监理一起对现有的测量控制点校核为施工测量放线的依据。2）了解设计意图，基础工程整体布局，工程特点、施工布置、进入情况、周围环境、现场地形、定位条件，并做好内业计算工作。3）进行测量仪器的检定和配备，并准备测量资料和表格。4）收集施工坐标和测量坐标系统的换算数据。5）应业主要求，为保证整体规划，其放线后须经业主确认，并做为本工程定位依据。2.1.2测量定位精度要求1）平面控制网的控制线，包括建筑物的主轴线，其测距精度不低于1/5000，测角精度不大于20＂。2）桩位的放样允许偏差：桩位偏差不超过50mm。2.1.3轴线控制在施工前，必须在主控制轴线的基础上建立整个工程的次级轴线控制网。根据工程控制轴线，放出桩位线，并用白灰做标志，以便于开挖沟槽。每个桩进行施工前，对桩位重新进行复核，在确认无误后，方可进行施工。2.1.4标高控制在桩基施工区域附近设置2个以上控制桩的水准点，其位置不应受桩机的影响（一般为操作距离为40米以外）轴线位置在距外墙桩5－10m处，以控制轴线及标高，测定完毕后要请相关部门验收并办理好相关手续。2.2施工工法及技术措施2.2.1施工准备1．熟悉图纸，组织施工技术人员了解设计意图；2．对作业人员进行安全和技术交底工作；3．落实型钢的进场时间及进场计划，对于其他小型材料根据计划一次性购买。4．对进场材料进行检验，并进行设备、材料等报验工作；根据轴线控制点，用极坐标法放出桩位，用电焊条或短钢筋钉好桩中铁三局集团公司广珠铁路四标工程指挥部位，并用白灰作标志，以便于开挖沟槽。5．对施工场地进行平整，场地应碾压平整，排水通畅，保证桩机的移动和稳定、垂直。6．对于场地排水工作，施工时将挖排水沟，根据施工情况集中抽排。2.2.2施工工艺流程及控制要点1）施工工艺流程SMW工法支护桩施工主要包括导墙制作、桩机定位、水泥浆制作、搅拌施工、型钢的插入和拔除等工艺。见“SMW桩施工工艺流程图”。2）控制要点影响SMW围护结构强度及抗渗性能的主要因素决定着质量控制的要点。在特定的土层条件下，主要控制好水泥用量及水灰比、泵送压力、合理的下沉与提升速度等施工参数，使得形成SMW复合桩满足设计所规定的强度和抗渗要求，从而保证基坑开挖过程中的稳定性。施工中除了加强施工参数的控制外，主要从以下几个方面进行质量控制。（1）垂直度：SMW搅拌桩长设计约为13.028～14.57m，垂直度偏差控制尤为关键。根据设计图纸要求，基坑围护结构允许垂直度偏差必须控制在3/1000以内，为确保搅拌桩和型钢能够准确定位，对桩位放样、桩机垂直度校正都必须严格控制，按照规范要求进行施工。（2）水泥用量：设计水泥掺入量25%，水泥掺入量的大小直接影响到围护结构的强度是否满足设计要求，在施工中要求均匀、连续的注入拌制好的水泥浆液，钻杆提升完毕时，设计水泥浆液全部注完。搅拌成桩时，所需容量70%～80%的水泥浆宜在下行钻进时灌入，其余的20%～30%宜在螺旋钻上行回程时灌入。（3）搅拌水泥土的均一性：为了达到搅拌水泥土的均匀混合，开动灰浆泵待水泥浆液到达搅拌头时，边注浆、边搅拌、边提升（下沉），使得水泥浆和原地基土充分拌和，提升到桩顶设计标高后再关闭灰浆泵。（4）施工深度：施工深度控制分为搅拌桩的深度和型钢插入深度，施工中必须严格控制，利用桩机钻杆长度以及型钢标高来控制。（5）搅拌桩的咬合施工：三轴搅拌桩搭接施工以及成形搅拌桩的垂直度补正是依靠搅拌桩单孔重复套钻来实现的，为了保证隔水帷幕作用，采用跳槽式双孔全套复搅式施工。2.2.3施工方法及技术措施1）SMW围护桩施工参数选择影响SMW围护结构强度及抗渗性能的主要因素有：地基土层性质、水泥用量、搅拌水泥土的均一性、施工深度等。对于特定土层条件，主要是控制好水泥用量及水灰比，确保一定的泵送压力，合理选择下沉与提升速度，使得形成的SMW复合桩体满足设计所规定的强度和抗渗要求，从而保证基坑开挖过程中的稳定性。主要施工参数：中铁三局集团公司广珠铁路四标工程指挥部SMW施工主要技术参数序号技术参数项目参数指标1水泥（32.5）掺入比20%2供浆流量140～160L/min3水灰比0.54泵送压力1.5～2.5Mpa5下沉速度100cm/min6提升速度200cm/min728天无侧限抗压强度≥1.5Mpa8水泥浆9搅拌速度两边搅拌头：26.0中间搅拌头：14.5单位：rpm/min10每桶水泥用量（0.6立方米容量）258～316kg11每立方米土体水泥用量455中铁三局集团公司广珠铁路四标工程指挥部注：以上各参数在现场做到挂牌施工。2）SMW围护结构施工准备SMW围护结构施工准备工作主要包括场地平整、测量放样、水电接通、导墙施工等方面，并进行施工场地的平面布置，为SMW围护结构的正式施工创造条件。测量放线修筑导墙开挖槽壁配制固化浆液土方外运结构完工、拔出型钢吊放型钢第二次提升、喷浆、搅拌重复下沉第一次提升、喷浆、搅拌预搅下沉钻机就位下一根桩施工清洗输浆管、桩机移位调平中铁三局集团公司广珠铁路四标工程指挥部（1）场地平整保证SMW围护结构沿线道路平整、畅通，施工场地路基以能行走50t履带吊车为准。三轴搅拌桩施工过程中会涌出大量的置换土体，为保证桩机的安全移位及施工现场的整洁，施工前，使用挖掘机在搅拌桩桩位上预先开挖沟槽，沟槽宽约1.2m，深1.5m。在施工现场另设一集土坑，将三轴搅拌桩施工过程中置换的土体泥浆置于集土处，待稍干后外运。（2）测量放样SMW桩放样采用交会法。施工前，测定桩位轴线，在轴线上量距确定桩位，在测定桩位打桩并加钉；再在各桩位上置镜，测定垂直于轴线的法线，在法线上设护桩。施工时，利用轴线法线交会确定桩位。角点控制桩采用坐标法复核，桩心距用红色油漆做好标记，保证搅拌桩定位准确。3）导墙施工（1）搅拌桩导墙本工程搅拌桩长较长，垂直度偏差的控制尤为关键。施工中搅拌桩垂直度偏差控制在3‰以内。为确保搅拌桩及型钢能准确定位，施工时，先制作导墙，再进行SMW桩施工。导墙沟槽开挖过程中，根据基坑围护内边控制线，采用挖掘机开挖，并清除地下障碍物，开挖沟槽余土及时处理，导墙采用C20钢筋砼结构。（2）定位型钢的放置垂直沟槽方向放置两根H型定位型钢，规格为200×200，长约2.5m，再在平行沟槽方向放置两根H型定位型钢，规格为300×300，长约8～12m，导墙转角处H型钢采取与围护中心线成45度角插入，H型钢插入定位采用型钢定位卡。（3）施工中需特别保证以下措施的实现：①严格控制导墙施工精度，导墙在成桩的起始阶段起导向作用，因此必须保证导墙内壁面的垂直精度达到规范要求（0.5%）。②施工放样以设计图中SMW围护体的中心线加外放尺寸作为导墙的中心线。③在导槽沟的两侧设置可以复原导槽中心线的标桩，以便在已经开挖好导槽沟的情况下，也能随时检查导槽的走向中心线。④施工测量的内业计算成果应详加核对，由测量者和复核校对者二人同签名，以免算出错，导致放样错误。4）SMW桩钻进（1）施工顺序SMW桩的搭接以及成形搅拌桩的垂直度补正是依靠搅拌桩单孔重复套钻来实现的，以确保搅拌桩的隔水帷幕作用。SMW桩一般采用跳槽式双中铁三局集团公司广珠铁路四标工程指挥部孔全套复搅式施工，但在特殊情况下（例如搅拌桩成转角施工或施工间断）也可采用单侧挤压式施工如“SMW桩施工顺序图”所示。（2）桩机就位①移动搅拌桩机到达作业位置，并调整桩架垂直度达到3‰以内。桩机移位由当班机长统一指挥，移动前必须仔细观察现场情况，发现障碍物应及时清除，移动结束后认真检查定位情况并及时纠正。②桩机应平稳、平整，每次移机后可用水平或水准仪检测桩机平台的平整，并用线锤对立柱进行垂直定位观测以确保桩机的垂直度，并用经纬仪经常校核，经纬仪检测频率为每天至少一次，心要时请专业监理工程师到现场复测。③三轴搅拌桩桩机定位后再进行定位复核，偏差值应小于2cm。④工程实施过程中，严禁发生定位桩及定位线移位，一旦发现挖掘机在清除导槽时碰撞定位桩及定位线使其跑位，立即重新放线，严格按照设计图纸进行施工。（3）桩基垂直度校正桩架垂直度指示针可调整桩架垂直度，并用线锤经纬仪进行校核。在桩架上焊接一半径为5cm的铁圈。每次施工前必须适当调节钻杆，使铅锤位于铁圈内，即把钻杆垂直度误差控制在3‰内。（4）桩长控制标记搅拌桩桩长控制很重要，施工前应在钻杆上做好标记，控制搅拌桩长不得小于设计桩长（应适当延长），当桩长变化时擦去旧标记，做好新标记。（5）水泥浆液拌制施工前在一定距离位置搭建水泥库以便堆放水泥，并应在水泥库边搭建拌浆平台：3只水泥浆搅拌桶，其上分别悬挂一台搅拌机，水泥浆在搅拌桶中按规定的水灰比配制抖匀后排入存浆桶，再由2台泥浆泵抽吸加施工顺序1SMW桩施工顺序图施工顺序5施工顺序3施工顺序2施工顺序4中铁三局集团公司广珠铁路四标工程指挥部压经过输浆管压至钻杆内注浆孔。为了保证供浆村力，供浆平台距离施工地点100米左右为宜，具体根据现场情况确定。对全体工人做好详尽的施工技术交底工作。安排专人负责抽浆液质量，对不合格的浆液作为废浆处理，水泥浆液的水灰比严格控制在。水泥浆液的配制过程中严格控制浆液的计量，配备水泥浆液的流量计及压力装置，以便及时调节供浆的流量及压力，防止水泥掺入量不足的现象产生。（6）搅拌桩机钻杆下沉与提升按照搅拌桩施工工艺要求，钻杆在下沉和提升时均需注入水泥浆液。钻杆下沉速度不大于1m/min,提升速度不大于2m/min，现场设专人跟踪检测、监督桩机下沉、提升搅拌速度，可在桩架上每隔1m设明显标记，用秒表测试钻杆速度以便及时调整钻机速度，以达到搅拌均匀的目的，在桩底部分适当持续搅拌注浆至少15秒，确保水泥土搅拌桩的成桩均匀性并做好每次成桩的原始记录。按