smw工法及顶管方案

松江佘北支路市政配套工程污水管网工程顶管施工组织设计上海利泓疏浚工程有限公司二零零七年十月二十四日目录一、工程概况二、主要施工方法一）工法井施工二）顶管施工工艺三、质量创优目标、计划与控制四、材料计划与控制五、机械计划与控制六、施工总进度计划七、施工总体安排八、安全生产保证措施九、文明施工保证措施一、工程概况本工程是松江佘北支路市政配套工程污水管网工程，由上海利泓疏浚工程有限公司承建，由于该工程的佘支污19#至佘支污20#污水管道（穿越三官塘，总长度约为70米）因原报牵引管方案无法施工，故我施工单位提出采用顶管进行该段管道的施工。顶管工作井管内底标高为-2.40米；接收井管内底标高为-2.58米，原地面标高为5.0米。顶管工作井及接收井采用SMW工法井的形式进行施工，顶管拟采用Φ600F-B钢承口钢砼泥水平衡顶管。顶管工作井1座：佘支污20#顶管工作井（Φ8000）；顶管接收井1座：佘支污19#顶管接收井（Φ5500）。二、主要施工方法一）、工法井施工（以佘支污20#工作井为例）SMW工法井,即深层搅拌桩内插H型钢。深层搅拌桩直径2*Ф700mm，中心间距为500mm，纵横搭接为200mm。A）技术要求深层搅拌桩：325#普硅水泥掺量：15%水灰比：0.45~0.5桩型：井周围搅拌桩围护均为2Ф700垂直偏差：不应超过1%H型钢的型号：488*300*11*18B）施工方法（1）采用SJB-30/40型深层搅拌机施工深层搅拌桩。（2）采用30T履带吊车挂DZ-30型振动锤利用振动方式进行H型钢的插入施工。深层搅拌桩单桩施工结束，必须连续进行H型钢的插入施工。C）机械设备配置SMW工法井施工的机械设备的配备见下表：名称型号功率数量深层搅拌机SJB---30/4060/80KW1/1台注浆泵SYB-504KW1台灰浆搅拌桶4KW1台履带吊35T1台振动锤DZ-3030KW1台电焊机10KW1台压浆泵HB6-34KW1台D）施工主要工序技术要求与质保措施（1）深层搅拌桩部分1、确保工程质量的技术措施1）严格按照图纸定出搅拌桩的内外边线，并将内外线引到两端固定的建筑物上，或地面钉桩固定，并经常反复校正。2）搅拌桩的内外边线经甲方验收合格后方可进行搅拌桩施工。2、确保桩位措施1）施工前，于沟槽施工范围内间隔50CM插一根小木桩，按设计图布置好孔位，并于沟槽边拉一根带刻度的测绳，为桩机移位定孔复核。2）桩机移位，间距50CM，需专人复测孔位，确保桩间搭接20CM，不得多移。3、确保桩顶、桩底、标高措施1）桩顶标高：根据设计图纸将桩顶标高引测到沟槽两侧的路面上，用水泥钉与红漆作好标记，并将标高引测到周围固定建筑物上，作为复测校正用；因桩机在路面上施工，地面平整，只要将标高引测到机台木上即可，推算出机台木距桩顶的距离，即可控制桩顶标高。2）桩底标高控制：量出搅拌机搅拌轴长度，桩长加上桩顶距机台木顶面的距离，用红漆在搅拌轴上作好标志，每次施工控制好搅拌轴段的长度，即可控制桩长与桩底标高；施工时经常复测机台木顶面标高，若有变化，随时调整。3）在施工中遇到特殊情况及时向甲方和设计单位反映，以利施工正常进行。4、保证桩体垂直度措施1）在铺设道轨枕木处要整平整实，使道轨枕木在同一水平线上；2）在开孔之前用水平尺对机械架进行校对，以确保桩体的垂直度达到要求；3）用两台经纬仪对搅拌轴纵横向同时校正，以确保搅拌轴垂直，从而达到对桩体垂直度的控制；4）施工过程中随时对机座四周标高进行复测，确保机械处于水平状态施工，同时用经纬仪经常对搅拌轴进行垂直度复测，这样通过对机械的控制达到对桩体垂直度的控制。5、保证加固体强度均匀措施1）压浆阶段不允许发生断浆和输浆管道堵塞现象。若发生断桩，则再向下钻进50cm再喷浆提升。2）采用“二喷三搅”施工工艺，第一次喷浆量控制在60%，第二次喷浆量控制在40%，且两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）控制重复搅拌提升速度应小于0.8m/min，以保证加固范围内每一深度均得到充分搅拌。4）相邻桩的施工间隔时间不能超过10小时，否则喷浆时要适当多喷一些水泥浆，以保证桩间搭接强度。5）预搅时，软土应安全搅拌切碎，以利于与水泥浆的均匀搅拌。6）水泥浆要严格按设计水灰比进行配料，水泥浆拌好后，在倒入集料斗之前，要用筛网清除水泥中的结块和杂物，为使水泥浆不发生离析，只能在压浆前倒入集料斗中。7）水泥浆配制时，水泥及掺剂应进行严格称量。8）水泥必须具备质保单及安定性实验合格后方可使用。9）按要求做好水泥土试块，并进行养护，送检测定其强度，确保桩体水泥土强度达到设计要求。10）施工过程中，做好每根桩的原始记录及相关资料。11）每根桩的水泥掺量必须符合设计要求，如遇特殊情况掺量发生变化必须向甲方及设计单位反映，经许可后方可进行施工。（2）H型钢的插入施工部分1、H型钢的检查、运输及堆放因H型钢需多次重复利用，所以每次使用前，必须重视检查工作，使用过的H型钢，在拔出、运输、堆放过程中，容易受外界因素影响而变形，如不整理，不利于插入。检查时，发现缺陷随时调整，整理后，在运输和堆放时要尽量不使其弯曲变形，避免碰撞。堆放场地应平整坚实，不产生大的沉陷。2、H型钢插入前表面的处理措施为减少插入、拔出时周围水泥土体与H型钢表面间的摩擦阻力，在H型钢插入前，必须在其表面均匀刷涂减摩剂，并经严格检查后方可用于插入施工。且搅拌桩顶制作围檩前，事先用牛皮纸将槽钢包裹好进行隔离，以利拔桩。3、插入位置的确定根据图纸要求，在搅拌桩上定出每根H型钢的中心位置，并用小木桩做好标记。4、保证H型钢垂直度措施1）设立导向装置，以保证插入的垂直度达到要求。2）插入过程中，必须吊直H型钢；当H型钢倾斜时，必须及时调整、校对，使其垂直度符合要求时，方可进行插入施工。5、H槽钢的拔除方法1）先采用液压千斤顶将H型钢上顶，使其松动；2）然后采用振动锤利用振动方式或者采用卷扬机强力起拔将H型钢拔出。3）采取边拔H型钢边进行回填黄砂，并跟踪注浆充填空隙的方法进行施工。（3）开挖和结构施工部分基坑挖土采用人机相结合的办法，采用的机械有1M3挖掘机及履带吊。先进行降坡，降坡比为1：1；在开挖到圈梁中心线以下300MM前浇筑顶部圈梁，（即标高为3.00米），待圈梁砼强度大于70%后方可继续开挖；开挖至围檩支撑标高位置后（即标高为-0.50米），进行围檩制作并浇注，待围檩砼强度大于70%后，继续开挖；待围檩砼强度大于70%后，继续开挖；至直至底板设计标高。基坑开挖到设计标高后，应于4小时内浇注素砼垫层，并在48小时内浇注顶管工作坑底板，底板并设滤水孔，底板进行湿治养护，底板砼强度大于70%后浇注前后靠背，并按设计尺寸留好预留洞口。基坑开挖过程中如发现围护结构有渗漏，必须随时封堵。基坑必须在降水干燥情况下浇筑底板。（4）底板施工1）为了增加底板的稳固性，根据设计要求在在底板下部采取压密注浆，厚度为3M。具体施工时应注意以下几点：a、注浆液采用水泥和水玻璃双液型混合液：强度等级42.5（R）号新鲜普通硅酸盐水泥，水玻璃模数为3.0-3.3,掺2%水玻璃，可掺10%~30%粉煤灰。b、注浆初凝时间为2h，浆液注入率为20%。c、注浆压力0.3~1。5MPa，水灰比不小于0.5；d、注浆孔间距为1.0，注浆时采用先外围，后内部的注浆施工方式。e、注浆后28天加固体静力触探比贯入阻力≥1.4Mpa，渗透系数〈1*10-6cm/s。2）基坑开挖到设计标高后，先浇注100mm厚C15素砼，并在48小时内浇注底板，底板砼强度为C30，厚400mm，工作井底板钢筋采用Φ16@200，接收井底板采用Φ16@200，板厚均为400mm，在底板扎钢筋过程中须预留前后靠背插筋。（5）前后靠背制作前后靠背只适用于顶管工作井，由于前靠背在顶管顶进中起到止水作用，也可以顶管反顶时起后靠背作用；后靠背是顶管顶进中承受着顶管顶力，使顶力均匀分布在后靠背外的搅拌桩上，为防止扩散顶泵反力影响搅拌桩，在后靠背与顶泵间加设一道钢板后靠，以增加其钢强度，并在前后靠背预留Φ1000洞。（6）围护结构渗漏，封堵措施：1、基坑开挖过程中，发现局部搅拌桩喷浆不匀，水泥土联结不牢的情况下，发生渗漏，可用双快水泥浆压堵。2、若发现局部桩与桩联结不牢，发生渗漏，可压双快水泥浆（快凝水泥浆）或堵漏王进行封堵。3、发现桩体局部有断桩现象，可于围护结构外围进行压密注浆，并掺早凝剂，进行快速封堵，并补充增强该处围护结构强度。（7）围护结构渗漏，预防措施：1、搅拌桩严格按设计图纸施工，不得出现无计量施工，以及桩体搭接尺寸不够，桩体少喷浆，喷浆不均匀，漏喷浆等情况的发生。2、搅拌桩必须达到养护强度后方可开挖施工，以免其强度未达到，就顶管施工，导致后靠背桩体开裂，发生渗漏。3、严格控制好支撑预应力，不得强行加压支撑，以免桩体受力开裂发生渗漏现象。4、做好洞口密封措施，确保洞口周围不得有渗漏现象的发生。5、施工现场准备好堵漏设备及压浆设备，确保顶管顺利施工。二）、顶管施工工艺1、顶管施工周期根据本工程工期紧的特点本公司将根据实际情况准备φ600泥水顶管设备一套进行施工,并在原有的施工技术上大胆采用新工艺、新技术,提高施工质量和有效缩短施工周期.注浆、辅助系统安装┌───────────⑤│4天│测量及导主顶、后座机头拼装│联机调试轨安装│系统安装及调试│出洞施工推进施工①────②─────③─────④─────⑥───－－－⑦2天2天2天1天15M/1天1天进设备转场洞⑨⑧3天2、顶管机的选择根据本工程的地质特点结合本公司掌握的类似条件下的施工经验，我们将会选用土压平衡式顶管法以及日本进口TMD600大刀盘泥水平衡顶管。（1）、特点A、泥水平衡顶管机的特点是具有双重平衡功能，即其全断面的大刀盘能自动平衡顶进正面土体的土压力，同时，通过对泥水室进行泥水加压，又能平衡地下水压力。B、本机型掘进机的刀盘是处于浮动状态，当前方土压力变小时刀盘可自动伸出，相应的切土口会变小，始终保持一定的力，平衡正面的土压力，从而达到避免前方土体塌陷而造成地面沉降。C、通过此土层时可适当增加泥浆浓度，在刀盘与前方土体之间形成一层泥膜，可达到稳定前方土体的效果可使顶进面始终处于平衡的最佳状态，有效地控制地表沉降于10mm以内。（2）、与其他型式顶管方法相比泥水式顶管具有以下优点：a.适用的地质范围较广，如遇到地下水位较高以及地质变化范围大的土质条件，它都能适用。b.可保持挖掘面的相对稳定，对周围土层的影响较小，施工后地面沉降也相对较小。c.与其他类型的机种相比，泥水顶管的推力较小。d.工作坑内作业环境较好，作业比较安全。由于采用泥水输送弃土，没有吊土、搬运土方等较易发生危险的作业。可以在大气常压下作业。如挖掘面稳定，不会造成地面沉降而影响交通及各种公用管线安全。e.由于可以连续出土，因此大大提高了推进速度。由于采用了方向诱导装，使得该机型常规顶速可达到20-40M/天，并且施工精度极高，方向误差可控制在20MM以内。(3)缺点由于管径小，机头内设备占据了很多空间，使得顶管机头内的激光靶子只有5cm,一旦产生偏差，很难控制，一般不适应长距离顶管。3、施工方法(1)顶管准备工作A、学习图纸，由技术组负责人组织进行详细图纸交底，不能盲目施工。B、建立复核制度，各段顶进前必须遵守严格的放样复测制度，坚持三级复测，确保测量万无一失。C、测量与方向控制顶进的测量与方向的控制，是采用激光经纬仪辅以水准仪测量，通过油缸进行纠编，遵循先纠上下后纠左右的原则，我们要做到以下几点：D、有严格的放样复核制度，并做好原始记录。E、布设在工作井后方的仪座必须避免顶进时移位和变形，必须定时复测并及时调整。F、顶进纠偏必须勤测量、多微调，纠偏角度应保持在10’～20’不得大于1°。G、初始推进阶段，方向主要是主顶油缸控制，因此，一方面要减慢主顶推进速度，另一方面要不断调整油缸编组和机头纠偏。H、在每一顶程开始前必须制定坡度计划，可对设计坡度线加以调整，以达到施工和