csm工法双轮铣搅拌墙施工方案.docx
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csm工法双轮铣搅拌墙施工方案
上海市轨道交通10号线二期工程合流一期
污水总管保护工程
双轮铣搅拌墙
专项方案
编制人：
审核人：
审批人：
上海水务建设工程有限公司
上海市轨道交通10号线二期工程合流一期污水
总管保护工程项目部
二零一六年九月二十九日
一、编制依据
（1）上海市轨道交通10号线二期工程合流一期污水总管保护工程施工组织设计；
（2）会议纪要及相关变更文件；
（3）上海市轨道交通10号线二期工程合流一期污水总管保护工程项目施工图纸；
（4）《建筑机械使用安全技术规程》（JGJ33—2001）；
（5）《施工现场临时用电安全技术规程》（JGJ46—2005）；
（6）《建筑地基处理技术规范》（GJG79-2012）；
（7）《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）
（8）《地基与基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002）；
（9）《施工现场临时用电安全技术规范》（JGJ46-2005）；
（10）《工程测量规范》（GB50026—2007）；
（11）《型钢水泥土搅拌墙技术规程》（JGJ/T199-2010）；
（12）《地基基础设计规范》（上海市DGJ08-11-2010）；
（13）《基坑工程技术规范》（上海市DG/TJ08-61-2010）；
（14）《地基处理技术规范》（上海市DG/TJ08-40-2010）；
（15）《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）；
（16）《建筑施工高处作业安全技术规范》（JGJ80-2016）；
（17）《轨道交通10号线二期工程港城路段施工合流一期污水总管和监测方案咨询评估报告》2015.02.05；
（18）《上海市轨道交通10号线二期工程合流一期污水总管保护工程咨询评估报告》；
（19）中船勘察设计研究院有限公司、上海申元岩土工程有限公司提供的工程地质详细勘察报告；
（20）上海岩土工程勘察设计研究院有限公司《上海轨道交通10号线二期工程合流一期污水箱涵检测评估项目岩土工程检测报告》；
（21）我公司现有的技术水平、施工管理水平以及机械设备和人力资源配套能力；
（22）本合同段现场实际地形，结合我单位多年从事路基处理工程施工中积累的施工、管理经验。
二、工程概况
2.1、工程概况
本工程原设计内容为在箱涵与港城路间施工一排隔离桩，桩型为Φ1000＠750的SMW搅拌桩和MJS旋喷桩、内插H型钢（H500*300*11*18），桩长度有26m及11.5m，工程根据路段范围分为三个工区（一工区：
双江路—浦东北路、二工区：
浦东北路—和龙路、三工区：
和龙路—杨高北路）。
目前一工区已全部完成，本次变更为二工区、三工区全部隔离桩（除三工区6号线下方39m的隔离桩）。
经与工程各参建单位进行沟通，拟将本工程剩余全部MJS旋喷桩（除6号线下方39mMJS旋喷桩）变更为双轮铣搅拌墙，原设计的桩长、桩强度、桩边至箱涵距离以及内插H型钢布置均保持不变。
拟变更的双轮铣搅拌墙墙体宽度850mm、单幅宽度2800mm、幅间搭接300mm。
双轮铣搅拌墙主要工作量
名称
宽度
有效桩长
数量
二工区双轮铣搅拌墙
2800*850
11.5m、26m
17797m3
二工区H型钢
500*300*11*18
25
253根
500*300*11*18
11
146根
三工区双轮铣搅拌墙
2800*850
11.5m、26m
26623m3
三工区H型钢
500*300*11*18
25
333根
500*300*11*18
11
284根
双轮铣搅拌墙施工参数表
序号
内容
参数
序号
内容
参数
1
桩径
2800mm*850mm
6
水泥掺量
35%
2
水灰比
1.2
7
成桩垂直度控制
不大于0.5%
3
无侧限抗压强度
≧1.0Mpa
8
浆压力
2.0-2.5Mpa
4
双轮下沉速度
1.2—1.4m/min
9
双轮提升速度
0.28-0.5m/min
5
气压力
0.5—0.8Mpa
10
浆流量
500-640L/min
正式施工前，对双轮铣搅拌墙进行试桩。
试桩范围三工区青浦河东南侧的设计桩位，试桩长度为32.4m，合计13幅双轮铣搅拌墙，其中1幅长桩（26m），12幅短桩（11.5m）。
试桩时间初步定为2016年11月16日至2016年11月20日。
试桩采用水泥标号P.O42.5级水泥，需要确定以下技术参数：
①水泥浆水灰比；水泥掺量；②无侧限抗压强度；③成桩垂直度；④提升速度；⑤下沉速度；⑥注浆压力；⑦气压力等。
试桩施工完毕后，分别进行28天单桩试验。
本试桩范围内根据现场打桩情况来调整最佳施工参数。
待试验合格后，确定最佳参数后，方可正式进行双轮铣搅拌墙施工。
双轮铣搅拌墙的检测要求：
根据设计图纸要求：
1.加固土体无侧限抗压强度qu≥1.0MPa。
2.渗透系数应小于1×10-8cm/s。
3.双轮铣搅拌墙质量检验应在桩体施工结束28d后进行。
4.桩身强度采用钻芯强度试验确定。
取芯数量不少于总桩数的2%,且不少于3根。
主要施工方案如下图所示:
2.2、气象和工程地质
2.2.1、气象
上海地区属典型的亚热带海洋季风气候，气候温和、湿润，雨量适中，四季分明，气温七月份最高，一月份最低。
（1）月平均气温最高气温：
35.0℃，最低气温：
4.4℃。
（2）极端气温8月：
40.2℃，1月：
-12.1℃。
（3）年平均雨量：
平均每年总雨量1131~1317mm，主要集中在5~9月。
（4）月平均相对湿度最高：
83%，最低：
22%。
（5）雪：
平均每年下雪天为4.3天。
2.2.2、工程地质
根据岩土工程勘察报告内容，本次合流一期污水总管保护区段内场地地层分述如下：
（1）表层①1层为人工填土，遍布，土质不均、结构松散、强度不均。
勘探揭示多数为杂填土，由粘性土、碎石、砖块等组成，局部为素填土，以粘性土为主。
（2）②1层褐黄～灰黄色粉质粘土，软塑为主，尚均匀，土性从上至下逐渐变软，中压缩性。
（3）②3-1层灰色粘质粉土夹粉质粘土，局部缺失，稍密，欠均匀，夹淤泥质粉质粘土较多，中压缩性。
②3-2层灰色砂质粉土，局部缺失，稍密，欠均匀，中偏低压缩性。
②3-1、②3-2层在一定的动水压力下易产生流砂现象。
该层对停车场路基工程控制工后沉降有利。
（4）③层灰色淤泥质粉质粘土，局部缺失，呈流塑状，夹较多薄层粉土，局部呈淤泥质粘土，高压缩性。
④层灰色淤泥质粘土，呈流塑状，局部呈淤泥质粉质粘土或粘土，高压缩性；⑤1层灰色粘土，软塑为主，局部呈淤泥质粉质粘土，高压缩性；③、④、⑤1层是场地中部主要软土层，其含水量高、孔隙比大、强度低、渗透性差、灵敏度高，且具有触变、流变特性。
（5）⑥层暗绿～草黄色粉质粘土，古河道切割区缺失，可塑为主，局部呈粘土，强度较高，中压缩性，可作为一般建筑物桩基持力层的比选层。
（6）⑦1-1层草黄～灰色砂质粉土，中密，夹薄层粘性土，局部呈粘质粉土或粉砂，中偏低压缩性，静探Ps平均值为5.93MPa，强度较高，为停车场建筑桩基较好的持力层；⑦1-2层灰色粘质粉土，中密，夹薄层粘性土、砂质粉土或粉砂，中压缩性，静探Ps平均值为5.80MPa，强度较高，为拟建桩基较好的持力层。
⑦层（含⑦1-1、⑦1-2）为上海地区第一承压含水层，可能对车站、盾构工作井及其他基坑工程产生不利影响。
（7）⑧1层灰色粘土，软塑，厚度大，夹薄层粉性土或粉砂，中偏高压缩性。
局部地段在该层中沉积⑧1t层砂质粉土夹粉质粘土夹层。
该层下部可考虑作为高架桥的桩基持力层。
（8）⑧2层灰色粉质粘土，软塑，夹薄层粉性土或粉砂，有时较多，局部层底以粉土、砂土为主，中压缩性。
该层土性相对较好，可作为高架桩基的持力层。
（9）⑨层灰色粉细砂，密实，局部呈粉性土，中偏低压缩性，静探Ps平均值为11.93MPa，强度高、土性好，但该层埋深较大，一般大于65m，可考虑作为高架桩基的比选持力层。
土层深度参数表
箱涵
典型地层剖面图
三、双轮铣搅拌墙工艺简介
3.1、双轮铣搅拌墙工艺概述
双轮铣搅拌墙是CutterSoilMixing（铣削深层搅拌技术）的缩写，现已成为了一种新型工法的名称，在累积了20年制造连续墙成槽设备“双轮铣槽机”和使用经验的基础上，2003年研发出新的深层搅拌技术“双轮铣深层搅拌墙”。
双轮铣深层搅拌工法与传统三轴搅拌工法的相异之处在于使用两组铣轮以水平轴向旋转搅拌方式，形成矩形槽段的改良土体，而非以多轴搅拌钻具垂直旋转形成圆形的改良柱体。
其大刀片垂直旋转的方式决定了该工法对土体的搅拌更均匀、更充分。
该工法成桩直径最大可达1.2m，深度可达45m。
3.2、工艺优、缺点
3.2.1、工艺优点
（1）具有高削掘性能
地层适应性强双轮铣深层搅拌铣头具有高达100kN/m的扭矩，导杆采用卷扬加压系统，铣头的刀具采用合金材料，因此铣头可以削掘密实的粉土、粉砂等硬质地层，可以在砂卵砾石层中切削掘进。
（2）高搅拌性能
双轮铣深层搅拌铣头由多排刀具组成，土体通过铣轮高速旋转被削掘，同时削掘过程中注入高压空气，使其具有非常优良的搅拌混合性能。
（3）高削掘精度[3-4]
双轮铣深层搅拌铣头内部安装垂直度监测装置，可以实时采集数据并输出至操作室的监视器上，操作人员通过对其分析可以进行实时修正。
（4）可完成较大深度的施工
目前，导杆式双轮铣深层搅拌设备可以削掘搅拌深度达45m，悬吊式双轮铣深层搅拌设备削掘搅拌深度可达65m。
（5）设备高稳定性
双轮铣深层搅拌设备重量较大的铣头驱动装置和铣头均设置在钻具底端，因此设备整体重心较低，稳定性高。
（6）适应场地性能更加灵活
双轮铣搅拌墙机械均采用履带式主机，占地面积小，移动灵活。
其可以将刀头部分旋转任何角度施工，而三轴机只能垂直于桩位施工（桩位至桩基尾部距离在13m以上）。
双轮铣搅拌墙桩机的施工空间最小可以在7.5m的范围内施工（二工区的施工场地宽度为8m）。
3.2.2、工艺缺点
双轮铣搅拌墙桩机出厂价较高，达到三轴桩机的10倍以上，故其施工台班费也较贵，但比MJS旋喷桩的施工单价还是要低。
3.3、各桩型的优缺点比较
3.4、机械现场照片
四、施工准备
4.1、施工技术准备
（1）施工前必须对现状地下管线及构筑物做全面的调查，在地面标出相应的标记，做好施工保护，确保施工安全。
（2）作业指导书编制后，开工前组织技术人员认真学习阅读、审核施工图纸，澄清有关技术问题，熟悉规范和技术标准。
制定施工安全保证措施，编制应急预案。
对施工人员进行技术交底，对参加施工人员进行上岗前技术培训。
（3）测量定位：
根据图示坐标尺寸与勘测院提供的控制点进行定位，并设轴线控制点，根据国家水准引测相对标高，本工程采用全站仪确保放线定位准确。
4.2、施工用电用水及场地布置
施工用电：
根据工程所需机械动力设备、电气工具及照明电的数量，考虑到施工高峰阶段的机械设备最高用电需求量，主要使用业主提供的一只800KVA箱变.临时用电线路设置在围挡内侧，采用三相五线制。
施工用水：
在施工场地两端分别接入规格为DN50的临时施工供水管，以满足现场实际施工需求。
场地布置：
施工场地事先应予以开挖宽1.0m，开挖沟槽深度1.0m；垃圾外运；路基下方的垃圾土对搅拌桩影响较大，施工前有需要应对上层土进行外运，有必要的部位应进行土的置换。
由于本工程使用散装水泥，所以在施工场地设置水泥存储罐。
五、施工组织与安排
5.1、施工安排
5.1.1、施
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