SMW工法施工组织设计

长宁区机关办公大楼基坑围护工程1长宁区机关办公大楼基坑围护工程施工组织设计上海强劲基础工程有限公司2003年7月29日长宁区机关办公大楼基坑围护工程2目录1.编制依据2.工程概况3.施工步骤4.SMW围护施工5.施工总平面布置6.施工进度计划7.施工机械设备及人员配备8.质量保证措施9.安全保证措施10.文明施工措施长宁区机关办公大楼基坑围护工程3一、方案编制依据：1本工程地质勘察报告2本工程施工图纸3《上海市地基基础设计规范》(DGJ08－11－1999)；4《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002）；5《基坑工程设计规程》（DBJ08-61-97）6对本工程施工现场的实地踏勘。二、工程概况：长宁区机关办公楼基坑围护工程位于长宁路593号，占地面积约6900m2，其中地上建筑面积约26000m2，地下建筑面积约15970m2，拟建建筑物为1幢18层办公楼及3栋4层裙楼，有两层地下停车库，地下车库基坑开挖最大深度近8.0m，基坑围护采用SMW工法。本工程建设单位为长宁区人民政府办公室，上海市建设工程管理有限公司为代甲方，负责实施长宁区机关办公楼基坑围护的工程建设管理，招标单位为上海银鑫咨询有限公司，地质勘察单位为西南勘察设计院（沪）。本工程围护招标工作量见下表：（表一）序号名称单位数量备注1SMW桩M34676.08围护及止水2现浇钢砼圈梁C40M3374.43H700×300×12×12型钢t745.00长宁区机关办公大楼基坑围护工程4三、工程地质条件：本工程与围护施工有关的土层自上而下分别为①层填土；②层褐黄~灰黄色粉质粘土；③层灰色淤泥质粉质粘土；④层灰色淤泥质土；⑤1-1层灰色粉土（详见地基土物理力学指标表）。本场地未发现暗浜，但沿安西路一侧由于下水道开挖及原有旧基础开挖影响，填土厚度2.0-3.6m不等，另长宁、安西路北侧围护体部份有原施工搅拌桩。本场地浅部地下水属潜水类型，勘察期间测得静止水位0.90-1.20m，地下水位埋深可按年平均水位0.5m计。地基土的层厚及物理力学指标见下表：（表二）土层序号平均层厚(m)渗透系数（cm/s）抗剪强度(小值平均值)无侧限抗压强度qu(kPa)静止侧压力系数KoC(kPa)（°）①杂填土2.26②褐黄-灰黄色粉质粘土质粘土1.634.10×10-520.013.0660.56③灰色淤泥质粉质粘土3.665.00×10-510.514.5260.45④灰色淤泥质粉质粘土7.681.00×10-69.59.5380.60⑤1-1灰色粘土5.183.00×10-615.010.5500.54长宁区机关办公大楼基坑围护工程5四、SMW围护桩施工4.1SMW围护桩施工工艺流程SMW工法围护桩施工工艺流程如下图（图一）。开挖沟槽设置导向定位型钢SMW搅拌机架设下一施工循环SMW搅拌机就位，校正复核桩机水平和垂直度型钢进场，质量检验施工完毕插入型钢型钢涂减磨擦材料残土处理搅拌机械撤出测量放样拌制水泥浆液，开启空压机，送浆至桩机钻头钻头喷浆、气并切割土体下沉至设计桩底标高H型钢垂直起吊，定位校核H型钢垂直度固定型钢型钢回收基坑开挖及结构施作完毕且达到设计强度钻头喷浆、气并提升至设计桩顶标高长宁区机关办公大楼基坑围护工程64.2SMW工法施工程序示意图4.2.1SMW施工程序示意见下图（图二）图二SMW工法施工程序图4.2.2SMW搅拌桩施工顺序采用单侧挤压式连接方式,示意如图三所示:长宁区机关办公大楼基坑围护工程7施工顺序1施工顺序3施工顺序5施工顺序2施工顺序4图三4.3障碍物清理因该工法要求连续施工，故在施工前应对围护施工区域地下障碍物进行探测清理，以保证施工顺利进行。4.4测量放线根据甲方提供坐标基准点、总平面布置图、围护工程施工图。按图放出桩位控制线，设立临时控制桩，做好技术复核单，提请甲方及监理验收。4.5开挖沟槽根据基坑围护边线用0.4m3挖机开挖槽沟，沟槽尺寸为800×1200mm,并清除地下障碍物，开挖沟槽土体应及时处理，以保证SMW工法正常施工。4.6桩机就位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，并用经纬仪或线锤进行观测以确保钻机的垂直度；三轴水泥搅拌桩桩位定位偏差应小于1cm。成桩后桩中心偏位不得超过50mm，桩身垂直度偏差不得超过1/150。4.7水泥土配合比长宁区机关办公大楼基坑围护工程8根据SMW工法的特点,水泥土配比的技术要求如下:a、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，使型钢插入到规定位置。b、水泥掺入比的设计，必须确保水泥土强度，降低土体置换率，减轻施工时环境的扰动影响。c、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。d、水泥土在型钢起拔后能够自立不塌，便于充填孔隙。e、根据设计要求并结合工程实际情况确定其基本配合比为：水灰比为1.5～1.8；32.5级普通硅酸水泥掺量为20%，每立方米水泥掺量为360kg，根据现场实际情况调整。f、SMW搅拌桩施工时每班组需做试块同条件养护，28天强度应达到0.8Mpa。4.9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，搭接施工的相邻搅拌桩施工间隔不得超过10小时。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：4-6Mpa，注浆流量：150-200L/min/每台。4.10钻进搅拌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，喷浆下沉、不大于1／min，提升的速度不大于2.0m／min，在桩底部分重复搅拌注浆,停留1分钟左右,并做好原始记录。4.11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。4.12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。在围护桩长宁区机关办公大楼基坑围护工程9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。施工冷缝10cm素桩4.13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=15:1.3:0.8:2:2：65。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，必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，并摩平型钢表面，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。4.14插入型钢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。长宁区机关办公大楼基坑围护工程10H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450mm×450mm，中心开孔与型钢上孔对齐。根据甲方提供的高程控制点，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，在型钢两腹板处外侧焊好吊筋（φ12线材），误差控制、、a、在±5cm以内,型钢插入水泥土部分均匀涂刷减摩剂。b、安装好吊具及固定钩，然后用35吨吊机起吊H型钢，用线锤校核其垂直度。c、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，采用线锤控制垂直度。d、H型钢下插至设计深度后，用槽钢穿过吊筋将其搁置在定位型钢上，待水泥土搅拌桩达到一定硬化时间后，将吊筋及沟槽定位型钢撤除。e、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，此过程中始终用线锤跟踪控制H型钢垂直度。f、型钢插入左右误差不得大于30mm，宜插在靠近基坑一侧，垂直度偏差不得大于1/150，底标高误差不得大于200mm。4.15圈梁施工沿沟槽设吊架临时固定型钢，完成SMW围护桩后，在沟槽内按设计要求绑扎钢筋、立模、浇筑钢筋混凝土连结梁，固定型钢顶端，并于其中按设计要求设置各类预埋件。4.16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。H型钢拔出后及时对桩体内部空隙压注6%的水泥浆填充，以控制变形量。4.17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。每天要求做一组7.07×7.07×7.07cm试块，试样宜取自最后一次搅拌头提升出来的附于钻头上的土，试长宁区机关办公大楼基坑围护工程11块制作好后进行编号、记录、养护，到龄期后由监理单位随机抽取几组送实验室做抗压强度试验，28天龄期无侧限抗压强度要求不小于0.8MPa。4.18基坑开挖过程中渗漏水处理在基坑开挖阶段，密切注意基坑墙体渗漏情况，发现渗漏及时封堵。具体采用以下两种方法补漏。4.18.1引流管在基坑渗水点插引流管，在其周围用速凝防水水泥砂浆封堵，待水泥砂浆达到强度后，将引流管打结。4.18.2双液注浆a、配置化学浆液b、将配制拌合好的化学浆液和水泥浆送入贮浆桶内备用。c、注浆过程中应尽可能控制流量和压力，防止浆液流失。d、施工参数：注浆流量：25—35L/min注浆压力：0.3—0.8MPa4.19施工监测本工程周边道路、管线及房屋情况较为复杂，深层搅拌桩施工的挤土效应会对周边道路、管线及房屋产生影响，因此在施工过程中由业主委托有资质的单位对周围环境进行变形监测,做到信息化施工。五、施工总平面布置SMW桩施工阶段，主要设施为型钢堆放场、水泥棚、搅拌棚等，我们根据施工阶段不同动态地优化布置场地，具体布置见总平面布置图。（附录一）六、施工总进度计划长宁区机关办公大楼基坑围护工程126.1前期准备：由于现场已施工完试桩，场地平整且大部分已硬化，考虑SMW桩设备进场、搭临及开挖导槽处理浅部障碍物，拟用7天时间作为施工前准备期。6.2SMW工法施工：按台效160m3/天计算(16副做左右),工作量4676.08m3需施工30天，考虑不可预见因素2天，共计32天。6.3圈梁制作：在合理安排施工顺序前提下，圈梁施工可与SMW工法施工交叉进行，同时考虑SMW桩体强度，拟在SMW工法施工后一周开挖制作圈梁，即在SMW桩完工7天后全部完成圈梁制作，撤场考虑2天。则施工总工期为7+32+7+2=48天，详见施工进度计划表。（附录二）七、施工机械设备及人员配备：7.1施工机械设备结合本工程的实际情况及工期要求，我公司对项目SMW工法配备及圈梁制作主要施工设备分别见下表：（表三）、（表四）SMW工法施工机械设备表表三序号设备名称规格型号数量备注1三轴搅拌桩机ZKD85-31台2桩机DH-6081台3灰浆桶0.9M32只4存浆桶2M32只5压浆泵BW-2002台1台备用6灰浆搅拌机YJ-317空压机0.6-0.92台8吊车35T1台9经纬仪J62台10水准仪S31台11千斤顶200T2台12液压油缸1台注：1、一套SMW工法三轴搅拌机配套设备需170KW用电量。2、一套SMW工法三轴搅拌机施工需一根50供水管，并要保持正常水压。长宁区机关办公大楼基坑围护工程13现浇圈梁主要机械设备配备表四设备名称规格