N线SMW工法桩试桩方案第六版.doc

南京市纬三路过江通道工程SG-1标段N线工区 SMW工法桩试桩方案南京市纬三路过江通道工程SG-1标段N线工区SMW工法桩试桩方案编制： 审核： 审批： 中交二航局南京市纬三路过江通道项目经理部 二一年十一月中交二航局南京市纬三路过江通道项目经理部 2 1 编制说明1.1 编制依据南京市纬三路过江通道工程北岸明挖段围护设计（N线工区）型钢水泥土搅拌墙技术规程（JGJ/T199-20XX）建筑地基处理技术规范（JGJ79-20XX）建筑地基基础工程施工质量验收规范（GB50202-20XX）城市区域环境噪声标准（GB3096-1993）污水综合排放标准（GB8978-96）污水排入城市下水道水质标准（CJ3082-1999）施工现场临时用电安全技术规范（JGJ 46-20XX）1.2 适用范围本施工方案适用于南京纬三路过江通道N线江北段施工中NDK3+055NDK3+304.707SMW工法桩围护结构试桩施工。2 工程概况2.1 工程概述南京市纬三路过江通道工程N线江北段SK3+055SK3+304.7围护结构设计为850SMW工法桩围护结构，围护结构长249.7m，支护基坑宽度20.426.9m(雨水泵房处宽28.34m)，桩长12m25m，支护基坑开挖深度3.911.3m。结构形式如下图形式如下图：图2.1-1 850SMW工法桩桩位形式图850SMW工法桩试桩共施做3组9个单元，桩位选择在JD11阶段NDK3+230NDK3+242段右侧线外进行，深度选用25m（该型围护结构最长桩长），形制采用试插H型钢的形式，施工中做型钢放入试验。两组施工使用三组施工配合比。成桩后检测桩的各项质量指标，确定适合本工程的施工参数。图2.1-2 试桩桩位设置2.2 工程地质与水文地质条件南京市纬三路过江通道工程NDK3+055NDK3+304.7SMW工法桩围护结构场地为长江河谷漫滩地貌，该区主要表现为开阔堆积平原地貌。SMW工法桩施工地层从上到下依次是杂填土层、淤泥质粘土层、淤泥质粉质粘土层。没有进入粉细砂层。粘土均为饱和粘土、成塑状和流塑状。施工场区气候湿润，雨量充沛，降水时间长，对于区域地下水的形成的补给起到重要作用。由勘察成果，根据含水层的岩性、埋藏条件和地下水赋存条件、水力特征，为松散岩类孔隙水。松散岩类孔隙水可分为松散岩类孔隙潜水和松散岩类孔隙承压水。松散岩类孔隙水埋藏深度较浅，一般在原地面0.5m1.5m。SMW工法桩施工在该层潜水区域中，受到潜水的影响。松散岩类空隙承压水埋藏在粉砂层，埋藏标高在-19.0m左右。SMW工法桩施工未揭露该层，但该层会对潜水层的潜水形成补给，总的看SMW工法桩施工受该层承压水的影响不大。SMW工法桩施工土体主要是淤泥质粘土和粉质粘土夹粉砂,施工深度位于潜水层未进入承压水层，受承压水影响较少。2.3 主要工程数量SMW工法桩试桩施做3组9 单元SMW工法桩。设计3组施工参数，各组参数包含：水灰比（浆液比重）；喷浆压力（确定压力和浆液流速）；提升搅拌速度。SMW工法桩施工完毕后，于28天进行钻芯取样，检测成桩的均匀性，成桩直径和桩身强度。通过分析比较确定适合本工程的施工参数。3 试桩目的通过试桩确定以下技术参数：、满足设计喷入量的各种参数：水泥掺入量、搅拌下沉速度、提升速度、搅拌速度、喷浆压力、喷浆流量、浆液充满钻机管路时间；、掌握下钻和提升的阻力，相应的机械情况；、根据强度检测结果确定满足强度要求的最佳水泥掺入量和最佳施工参数。4 施工总体安排4.1 施工布置SMW工法桩试桩桩位设计在SDK3+230SDK3+242围护结构右侧正线外场地上，不插H型钢。试桩施工时安排一台三轴深搅桩机施工水泥土桩体。施工时从小桩号向大桩号推进。4.2 施工进度安排根据工程SMW工法桩总体施工进度计划提前一个月进行SMW工法桩的试桩施工。4.3 资源配置4.3.1 劳动力计划工地安排1套施工设备，在施工中各司其职认真负责，相互协作，互相监督。施工人员必须做好现场施工记录，为获得准确试桩成果创造条件。4.3.2 主要施工机械设备850SMW工法桩施工配置三轴深搅桩机1台。主要施工机械设备及人员配置如表4.3.2所示。表4.3.2 主要施工机械设备、人员表序号设备名称规格型号单位数量操作员1三轴搅拌桩机SF808台18人2自动拌浆系统套14人3灰浆泵BW-250台34挖掘机0.8m3台12人5发电机EG315M-350台22人6电焊机BX6台11人5 施工方法5.1 施工工艺流程清障、平地测定桩位开挖导向沟搅拌机就位搅拌喷浆下沉形成强度后测定压浆注入水泥浆配置施工完成搅拌喷浆提升弃土处理图5.1 SMW工法桩施工工艺流程图5.2 试桩工艺参数SMW工法桩试桩参数计算：以水泥掺入量20%为例计算参数施工机械选用三轴深搅桩机，一次成桩三根。使用套接一孔施工方式：（1）首开幅施工参数每米搅拌土体体积为：1.495m3质量为：1.4951850=2763.9kg2763.90.2=553.2kg 水泥体积:553.23.1=178.4L设计水灰比：1.8 则水的重量：995.7Kg 则水的体积：995.7L浆液重量：553.2995.7=1548.9kg 浆液体积：178.4+995.7=1174.1L浆液比重：1548.91174.1=1.319设计浆液流量：435L/min（3根注浆管注浆）施工工艺为“两搅两喷”则搅拌机提升和下降速度为：0.74m/min（2）后续幅施工参数每米搅拌土体体积为：1.031m3质量为：1.0311850=1907.3kg1907.30.2=381.5kg 水泥体积:381.53.1=123.1L设计水灰比：1.8 则水的重量：686.6Kg 则水的体积：686.6L浆液重量：381.5686.6=1068.1kg 浆液体积：123.1+686.6=809.7L浆液比重：1068.1809.7=1.319设计浆液流量：290L/min（两根注浆管注浆） 施工工艺为“两搅两喷”则搅拌机提升和下降速度为：0.72m/min同理可计算其他配比施工参数。表5.2 SMW工法桩试桩施工参数序号项目参数1#组2#组3#组首开幅后续幅首开幅后续幅首开幅后续幅1水泥掺入量20%25%30%2水灰比1.81.81.83水泥浆比重1.3191.3191.3194下沉速度0.74m/min0.72m/min0.59m/min0.57m/min0.49 m/min0.48m/min5提升速度0.74m/min0.72m/min0.59m/min0.57m/min0.49 m/min0.48m/min6搅拌转速3040rod/min3040rod/min3040rod/min3040rod/min3040rod/min3040rod/min7注浆压力0.7 MPa0.7 MPa0.7 MPa0.7 MPa0.7 MPa0.7 MPa8浆液流量435L/min290L/min435L/min290L/min435L/min290L/minSMW工法桩试桩施工严格按照试桩工艺参数进行施工，施工过程中认真记录水泥掺入量、下沉提升速度、搅拌速度、注浆压力、总的注浆量、施工过程中电流值的变化。保证获得可靠的试桩成果。5.3 SMW工法桩施工方法5.3.1 场地平整正式进场施工前，进行管线调查后，清除施工场地地面以下2米以内的障碍物，不能清除的做好保护措施，然后整平、夯实；同时合理布置施工机械、输送管路和电力线路位置，确保施工场地的“三通一平”。5.3.2 桩位放样、开挖沟槽施工前用全站仪复测检验控制点，合格后用于施工放样。对桩位进行放样。桩位用竹签钉紧，一签一桩，确保孔位偏差小于50mm。使用反铲开挖导沟，导沟尺寸为100cm（深）120cm（宽）,遇有障碍物时清除，产生较大坑洞时，回填并夯实，重新开挖保证搅拌桩施工顺利进行。5.3.3 修建排污和灰浆拌制系统三轴搅拌桩施工过程中将会产生返浆和渣土，浆液和渣土可集积在沟槽或临时建设的弃浆池中。自然固结的泥土则在开挖基坑时一并运走。水泥浆拌制系统主要设置水泥堆放场附近，便于作业，主要由灰浆拌制设备、灰浆储存设备、灰浆输送设备组成。在开机前按确定配合比进行水泥浆液的搅制，检测水泥浆比重，合格后将水泥浆送入贮浆桶内备用。采用容积法控制整根桩的浆液用量。5.3.4 搅拌桩机就位桩机就位后，对钻机进行调平、对中，调整钻机的垂直度，保持钻杆应与桩位一直，偏差应在+20mm以内，钻孔垂直度误差小于0.5%；校验钻杆长度，并用红油漆在钻杆旁标注深度线，保证孔底标高满足设计深度。5.3.5 搅拌注浆SMW工法桩施工采用“两搅两喷”的施工工艺。三轴搅拌桩机准确定位后，开动电机，搅拌机叶片相向而转，以设计的速度下沉，同时开启水泥浆泵，边下沉边注浆，搅拌头下沉到达设计深度后，在搅拌桩底部1m范围重复喷浆搅拌一次，再以设计的速度均匀提升，由搅拌叶片将水泥浆和土体进行搅拌，边搅边喷浆直至提升至地面下0.5m处（或要求加固的土体的顶标高），即完成一个单元桩体的施工。施工时如果因故停浆，应在恢复喷浆前将搅拌机头提升或下沉0.5m后再喷浆搅拌施工。5.3.6 钻机移位一根水泥土搅拌桩施工完成后，接着施工下一桩位的搅拌桩。SMW工法桩施工采用套桩法跳桩施工，施工顺序如图4.3.6所示。搅拌装置移动到下一桩位，对中调直，搅拌喷浆。一组接一组施工形成加固体墙体，两根搅拌桩的搭接时间不要超过12h。图4.3.6 SMW工法桩施工顺序图5.3.7 清洗若长时间停止施工，要将压浆管道和设备进行清洗。5.3.8 弃土处理施工过程中产生的泥浆渣土及时使用反铲清除至渣土临时堆放处，待渣土干燥后运输至弃渣处。通过清理保证施工现场的整洁，减少对环境的污染。6 质量标准及检查措施6.1 SMW工法桩的施工技术要求SMW工法桩的施工技术要求见表6.1表6.1-1 SMW工法桩施工技术检查表序 号项 目 名 称技 术 标 准检查方法1水泥及外加剂的质量符合出厂要求查产品合格证书或抽样检查2水泥用量设计要求查看流量表盒水泥浆水灰比4桩体强度qu（28）1.0MPa钻芯取样5搅拌桩垂直度允许偏差0.5%实测或经纬仪测钻杆6桩位偏差50mm尺量7桩底标高+50mm测机头深度8墙体渗透系数10-6cm/s渗透试验9桩径+10mm开挖停浆面下50cm桩头尺量6.2 施工检查内容6.2.1 施工前检查在施工前对原材料、机械设备及施工工艺等进行检查，主要有以下几方面：（1）原材料（包括水泥、掺合料等外加剂）的质量合格证及复验报告，拌和用水的鉴定结果；（2）浆液配合比是否合适工程实际土质条件；（3）机械设备是否正常，在施工前应对搅拌桩机、泥浆泵、水泵等做试机运行确保无质量问题；（4）施工前还应对地下障碍情况统一排查，以保证施工达到设计要求。（5）施工前检查桩位、压力表、流量表的精度和灵敏度。6.2.2 施工中检查施工中重点检查内容有：（1）搅拌机的垂直度及钻头定位；（2）水泥浆液配合比及材料称量；（3）检查导向架的制作质量、桩位表示准确、型钢定位槽制作是否合格。（4）钻机转速、下沉速度、提升速度及旋转速度等；（5）注浆时喷浆的压力、注浆速度及注浆量；6.2.3 施工后检查施工后主要对加固土体进行检查，包括：（1）固结土体的整体性及均匀性；（2）固结土体的强度、平均直径、桩身位置。6.3 成桩质量检查验收（1）基本要求检查桩体强度取28d的试件，检测其强度。 （2）检验方法检测方法采用两种检测方法进行桩身强度的检测。1)浆液试块法三轴搅拌桩施工时取刚搅拌完成而尚未凝固的水泥土搅拌桩浆液制作试块。取样点设置在地面下0.5m的位置。每个抽样点制作3组试块，试块及时密封水下养护28d后进行无侧限抗压强度试验。2)钻孔取芯法钻孔取芯：使用可靠取芯钻机钻取搅拌桩施工后28d龄期的水泥土芯样，钻取的芯样应立即密封并及时进行无侧限抗压强度试验。每根桩的取芯数量不小于5组，每组不小于3件试块。同时检查桩体内部的均匀程度。7 质量、安全、环境保证措施7.1 质量保证措施为保证水泥土搅拌桩的施工质量，根据施工条件、设计要求和相关行业规范，拟采取如下质量保证措施达到施工质量目标： 7.1.1施工质量控制（1）采用42.5普通硅酸盐水泥作加固材料，每批水泥进场必须出具合格证明，并按每批次现场抽样外检，合格后才能投入使用。施工中所有计量工具均应进行鉴定,水泥进场后，应垫高水泥台，覆防雨彩布，防止水泥受潮结块。（2）浆液水灰比、每米桩体掺入水泥重量等参数均以现场试桩情况为准。严格控制水泥用量。运灰小车及搅拌桶均做明显标记,以确保浆液配比的正确性.灰浆搅拌应均匀，并进行过滤。喷浆过程中浆液应连续搅动，防止水泥沉淀。（3）施工前进行成桩试验，由设计、业主、监理、施工单位共同确定SMW工法桩施工参数，保证成桩质量。（4）严格控制搅拌提升速度，施工时严格按照设计参数施工。（5）施工人员必须时刻注意检查浆液初凝时间，注浆流量，压力，下沉、提升速度等参数是否满足设计要求，及时发现和处理施工中的质量隐患。当实际孔位孔深和每个桩位内的地下障碍物、洞穴、涌水、漏水及与工程地质报告不符等情况时，应详细记录，认真如实填写施工报表，客观反映施工实际情况。（6）根据地质条件的变化情况及时调整施工工艺参数，以确保桩的施工质量。调整参数前应及时向业主、监理、设计部门报告，经同意后调整。（8）配备一台备用发电机组。若施工过程中停电时间过长，则启用备用发电机，保证施工正常进行。（9）施工现场配备常用机械设备配件，保证机械设备发生故障时，能够及时抢修。7.1.2遇到特殊情况的处理措施 （1）遇孤石的处理措施一般情况下，三轴搅拌机对粒径10cm以下的卵石地层亦适用。在成桩过程中如遇较大孤石，则采用加水冲击，提高水泥掺量的方法，若孤石较大无法冲脱，则采用加桩补强的方法。（2）垂直度控制及纠斜措施准确定位桩的平面位置，桩机就位严格按桩的平面位置就位；对于有偏斜的桩位，采用加桩的措施，在其背面补作加强桩。（3）意外停机时的应急措施发生意外停机事件，将钻杆下沉0.5m，再恢复向上提升搅拌，防止出现断桩或夹层现象。如因相融时间过长，致使第二个桩无法搭接时，则采取局部补桩或注浆措施。7.2 安全保证措施根据注浆作业的施工特点，发放相应的劳保用品：如安全帽、工作服、防护眼镜、橡胶手套、防尘口罩等。在岗前对员工进行安全知识教育培训，并持证上岗。吊装施工严格按照作业规程施工。7.2.1 施工现场（1）加强对安全生产的管理，对职工进行安全生产教育，工地设置专职安全检查员，及时发现、处理安全隐患。（2）制定各工种安全生产规章制度，严格施工程序，加强对桩机操作员的管理，施工机械由专人持证上岗，严禁串岗作业。（3）严禁违规操作，不得违章指挥。（4）定期或不定期组织安全大检查，及时发现、整改安全隐患，对违章作业人员进行一定的处罚。（5）施工材料堆放有序，不侵入运输通道道施工界限。（6）施工机械的转动部分有安全罩。（7）所有吊装装置必须有安全检验证书，并定期维修管理。（8）配电箱开关有操作指示和安全警示。（9）机械定期维修,确保作业安全。（10）危险品必须严格管理，其存放、运输、使用均要符合国家和地方的有关规定。（11）临时设施及变压器等供电设施，采取防护措施，并增设屏障、遮栏、围栏、保护网。凡可能漏电伤人或易受雷击的电器设备，均设置接地装置或避雷装置，并派专业人员检查、维护、管理。（12）调制水泥浆时，应戴好防尘口罩。（13）做好管路的调查保护工作，联系相关部门，做好应急准备。7.2.2 吊装施工注意事项（1）吊装施工设备具备生产合格证，并要求运行状态良好。（2）制订各种吊机的安全操作规程并落实。（3）起重机司机必须由经过培训和规程教育、考试合格的人员担任，工作时必须持证上岗；起重工必须熟悉施工方法、起重设备的性能、所起重物的特点和确切重量以及施工安全的要求。（4）各种起重机械起吊前，必须进行试吊。起吊重物时，吊具捆扎牢固，以防吊钩滑脱。（5）吊机指挥由对起重作业有经验的人员担任。起吊重物时，起重扒杆下不得有人停留或行走，吊机停止作业时，安止动器，收紧吊钩和钢丝绳。7.2.3 施工用电安全保证技术要点（1）电缆接头不许埋设和架空，必须接入线盒，并固定在开关箱上，接线盒内应能防水、防尘、防机械损伤，并远离易燃、易爆、易腐蚀场所。（2）所使用的配电箱必须符合规范要求的电箱，配电箱电气装置必须做到一机一闸两漏电保护。（3）开关箱的电源线长度不得大于30m，并与其控制固定式用电设备的水平距离不超过3m。（4）所有的配电箱、开关箱必须编号，箱内电气完好匹配。（5）所有电机、电器、照明器具，手持电动工具的电源线应装置二级漏电保护器。（6）施工现场的电器设备设施必须有有效的安全管理制度，现场电线电气设备设施必须有专业电工经常检查整理，发现问题及时解决。7.3 环境保证措施在本工程施工的全过程中，系统地采用和实施一系列环境保护管理手段，以期得到最优化的结果。根据客观存在的粉尘、污水、噪声、废气和固体废物等环境因素，实施全过程污染预防控制，尽可能地减少或防止不利的环境影响。7.3.1 施工废水（1）施工中产生的废弃泥浆必须经过沉淀池沉淀处理后，方可排放。废浆沉碴必须用密封的槽车外运，送到指定地点处置。（2）各类土方、建筑材料运输车辆在离开施工现场时，为保持车容应清洗车辆轮胎及车厢，清洗废水应接入施工现场的临时排水系统。7.3.2 施工粉尘（1）在水泥搅拌过程中，水泥添加作业应规范，搅拌设施应保持密闭，防止添加、搅拌过程中大量水泥扬尘外逸。（2）运输车辆进出的主干道应定期洒水清扫，保持车辆出入口路面清洁，