SMW工法桩专项施工方案Word文件下载.docx
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灰黄色，稍密，稍湿，无层理，土质不均，成分以粉土为主，见植物根系，局部混少量碎砖块、碎石，含量为10～20%，均一性差。
层厚0.70m，层顶埋深0.00m，层面高程6.75m。
①0-2耕植土（mlQ43）
灰黄色，松散，稍湿，土质较均匀，成分以粘土为主，含丰富植物根系，主要位于农田里。
层厚0.40～0.50m，层顶埋深0.00m，层顶高程6.29～6.64m。
①1粘质粉土（al-mQ43）
灰黄色，稍密，湿，含铁质氧化物，少量云母片，切面粗糙，无光泽，土质均一性较差。
层厚2.10～3.80，层顶埋深0.40～0.70m，层顶高程5.89～6.16m。
①2砂质粉土（al-mQ43）
灰黄色，很湿，稍密，含铁质氧化物，少量云母片，切面粗糙，无光泽，摇震反应迅速，干强度低，韧性低，土质均一性较差。
道路沿线均有分布。
层厚2.60～4.50m，层顶埋深2.60～4.20m，层顶高程2.32～3.95m。
②1砂质粉土（al-mQ42）
灰色，很湿，稍密～中密，含云母屑，无光泽，摇震反应迅速，干强度低，韧性低，土质均一性较好。
局部夹粉砂。
层厚3.70～4.60m，层顶埋深6.50～7.30m，层顶高程-0.68～0.14m。
②2砂质粉土夹粉砂（al-mQ42）
黄绿色，灰绿色，饱和，中密，夹粉砂，含云母屑，摇震反应迅速，干强度低，韧性低，土质均一性较好。
层厚8.70～9.90m，层顶埋深10.50～11.30m，层顶高程-4.74～-3.86m。
③1淤泥质粘土（mQ41）
灰色，流塑，具层状，夹粉土薄层，局部含少量有机质，干强度中等，韧性中等，土质均匀性较差。
层厚11.70～13.40m，层顶埋深20.00～20.70m，层顶高程-13.95～-13.44m。
③2粘土（mQ41）
灰色、褐灰色，软塑，含有贝壳，局部为淤泥质粉质粘土，土质均匀性较差，夹少量砂质粉土或粉砂，切面稍有光滑，干强度中等，韧性中等。
层厚5.80～7.20m，层顶埋深32.40～33.50m，层顶高程-26.89～-25.65m。
粉质粘土（mQ32-1）
灰色、褐灰色，软塑，切面稍有光滑，干强度中等，韧性中等。
层厚5.50～6.30m，层顶埋深39.10～39.80m，层顶高程-33.41～-32.64m。
2粉砂（alQ32-1）
褐灰色、灰色，饱和，中密～密实，含有少量砂砾，局部粘性土含量多，部分为含粉质粘土细砂，土层不均匀。
层厚3.10～4.30m，层顶埋深45.00～45.90m，层顶高程-39.41～-38.48m。
3圆砾（alQ31）
青灰色、灰色，中密～密实，粒径一般在20～40mm，最大者大于70mm，卵石约占5～10%，砾石约占40～45%，其余由砂及粘性土充填，卵砾石磨圆度一般，成份以粉砂岩及石英岩等为主。
揭露最大层厚4.60m，层顶埋深48.80～49.40m，层顶高程-43.11～-42.28m。
2.2.2水文地质概况
2.2.2.1松散岩类孔隙潜水
主要赋存于场区浅部粉土层内，其富水性和透水性具有各向异性，受沉积层理影响，一般透水性水平向大于垂直向。
含水层厚度在20.00～20.70m，下部③层淤泥质粘土构成了潜水含水层的隔水底板。
孔隙潜水受大气降水竖向入渗补给及地表水体下渗补给为主，径流缓慢，以蒸发方式排泄和向附近河塘侧向径流排泄为主，水位随季节气候动态变化明显，与地表水体具一定的水力联系。
据区域资料，动态变幅一般在1.0～2.0m左右。
本场地潜水位总体埋深较浅，主要接受大气降水和同层侧向径流补给。
大气降水经过常年的淋滤作用，场地浅部土层的腐蚀性与潜水的腐蚀性基本相同。
场地内及周边无污染源，故场地土层的腐蚀性视同潜水对各建筑材料的腐蚀性。
2.2.2.2松散岩类孔隙承压水
主要赋存于下部粉细砂、圆砾层内，上覆粘性土层是相对隔水层，透水性良好，为钱塘江古河道，受上游侧向迳流补给，水量充沛，具有明显的埋藏深、污染少、水量大的特点。
根据区域资料，承压水头高程为-4.0～-5.0m。
根据地区类似工程施工经验，⑥层圆砾孔隙承压水对桩基施工影响小，在平原地区与地表水及上部潜水无水力联系。
3施工平面布置
施工现场布置围挡封闭施工。
为方便施工及车辆运行，对施工场地硬化处理，同时做好制浆站、施工用水、用电设施建设。
具体布置见附图《SMW工法桩施工平面布置图》。
3.1施工围挡
围挡下部采用规格尺寸为240mm×
115mm×
53mm的烧结普通砖砌筑高40cm基础，每2.95米以灰砂砖设置一处三七墙立柱，立柱中心预留10×
10cm方孔槽，待基础牢固后在孔槽内插入8×
8cm方钢管立柱，后填充M7.5水泥砂浆固定；
待立柱稳固后将C型钢条固定在砖基础上方和方钢立柱两侧，最后将泡沫夹芯板逐块插入拼接，最后在顶部加盖一块C型钢条，钢条使用自钻螺丝固定并确保稳固。
围挡效果见图3.1-1。
围挡效果图图3.1-1
围挡每隔50米在立柱上端设置一处闪光警示灯，凡与村道相交路口处均设置一处太阳能频闪灯，样式见图3.1-2。
闪光警示灯样式图图3.1-2
现场出入口设置道闸及门禁系统管理现场人员及车辆进出，同时防止现场施工人员及车辆进入，消除安全隐患。
3.2场地平整硬化
道路平整至设计标高4.95m以下50cm即4.45，采用砖渣进行回填，厚度30cm，挖机夯实。
夯实后其上用20cm厚C20混凝土+φ8@250×
250mm双层钢筋硬化，振捣密实，加强养护，当混凝土强度达到25%以上时对浇筑混凝土路面进行切缝，并用沥青等胶凝材料对缝面进行处理。
3.3制浆站
综合管廊围护结构SMW工法桩施工水泥消耗较大，施工采用散装水泥对搅拌土体进行加固，为满足SMW工法桩水泥施工使用要求，在现场设置制浆站，每个制浆站布置2个灰罐（70t、50t各一个）。
水泥罐基础在施工场地硬化时预埋螺栓预埋件，待场地硬化混凝土强度达到要求后，将灰罐基础的四个脚固定。
在水泥罐旁设置一套自动制浆系统。
3.4施工用水
施工用水采用降水井抽起的地下水，经沉淀后制浆使用，其余用水从市政管接驳。
3.5施工用电
利用现场安装的2台630KVA箱式变压器，另备两台200KW发电机备用。
编号
变压器容量
布置位置
供电范围
1#变压器
630KVA
前民直河西侧
桩号K4+700附近
负责K4+350～K5+000段
2#变压器
左民线东侧
桩号K5+240附近
负责K5+000～K5+425段
4施工进度计划
结合本工程特点和总施工进度计划，充分考虑各方面影响，在满足目标工期的前提下，优化施工程序，采用成熟可靠技术，选用先进、高效的施工机械，达到确保工期、统筹整体最优的目的，合理安排施工进度计划。
各段工法桩施工顺序及进度计划如下：
K5+220~K5+425段管廊→K4+450~K4+700段管廊→K4+860~K5+000段管廊施工→K5+000~K5+220段管廊施工→K4+350~K4+450段管廊施工→K4+700~K4+860段管廊施工→管廊工程完工。
表4-1施工节点控制表
序号
项目
工期
备注
1
K5+220~K5+425段管廊
2017.5.2~2017.5.31
2
K4+450~K4+700段管廊
2017.6.10~2017.7.20
3
K4+860~K5+000段管廊
2017.7.10~2017.8.1
4
K5+000~K5+220段管廊
207.8.2~2017.8.31
5
K4+350~K4+450段管廊
2017.7.25~2017.8.15
6
K4+700~K4+860段管廊
2017.9.1~2017.9.25
5施工机械设备及人员安排
（1）主要施工设备配备表见下表。
主要施工机械设备配备表表5-1
机具名称
型号
数量
作用
挖掘机
PC200
2台
开挖基槽
多轴钻孔机
ZKD85-3A
水泥土搅拌
全液压步履打桩架
BZ70
自动搅拌系统
BZ20L
制浆
存浆桶
2m3
2只
存浆
汽车吊
25T
1台
型钢倒运
7
履带起重机
中联QUY50
型钢起吊、插入
8
注浆泵
BW-250
注浆
9
空压机
CRF-75A-8
压浆、凿出桩头
10
振动锤
DZ-60
型钢插入
11
千斤顶
起拔型钢
备注：
施工机具的型号及数量根据项目的需要可灵活选择。
（2）主要劳动力安排见下表。
主要劳动力安排表表5-2
项目
人数
备注
管理人员
桩工
拌浆工
电工
起重工
电焊工
普工
合计
26
施工人员可根据实际施工需要调整。
6施工方法
6.1SMW工法桩施工
6.1.1施工工艺流程
图6.1SMW工法桩施工工艺流程图
6.1.2施工准备
施工现场应先进行场地平整，清除施工区域的表层硬物和地下障碍物，遇明洪（塘）及低挂地时应抽水和清淤，回填粘性土并分层夯实。
路基承载能力应满足重型桩机和吊车平稳行走移动的要求。
按照搅拌桩+桩位平面布置图，确定合理的施工顺序及配套机械、水泥等材料的放置位置。
6.1.3测量放线
根据提供的坐标基准点，按照设计图进行放样定位及高程引测工作，并做好永久及临时标志。
为防止万一搅拌桩向内倾斜，造成内衬墙厚度不足，影响结构安全使用，按设计和实际施工要求每边外放200mm，放样定线后做好测量技术复核单，提请监理进行复核验收签证。
确认无误后进行搅拌施工。
6.1.4开挖沟槽
根据基坑围护内边控制线，开挖沟槽，并清除地下障碍物，沟槽宽约1.2m，深1.5m（作用是：
施工导向；
临时堆放置换出来的残土和泥浆），开挖沟槽余土应及时处理，以保证SMW工法正常施工，并达到文明工地要求。
6.1.5桩机就位
（1）桩机平面位置控制
移动搅拌机到达作业位置，使钻杆中心对准桩位中心。
桩机移位由当班机长统一指挥，移动前仔细观察现场情况，保证移位平稳、安全。
桩位偏差不得大于50mm。
（2）垂直度控制
在桩架上焊接一半径为5cm的铁圈，10m高处悬挂一铅锤，利用经纬仪校直钻杆垂直度，使铅锤线正好通过铁圈中心。
每次施工前适当调节钻杆，使铅锤位于铁圈内，即把钻杆垂直度误差控制在3‰以内。
（3）桩长控制标记
施工前在钻杆上做好标记，控制搅拌桩桩长不小于设计桩长，当桩长变化时擦去旧标记，做好新标记。
6.1.6SMW工法成桩施工顺序
SMW工法搅拌成桩一般采用跳槽式双孔全套复搅式连接和单侧挤压式连接方式两种施工顺序，详见图6.2、6.3。
其中阴影部分为重复套钻，保证墙体的连续性和接头的施工质量，水泥搅拌桩的搭接以及施工设备的垂直度修正是依靠重复套钻来保证，从而达到止水的作用。
（1）间隔式双孔全套复搅式连接，一般情况下采用图7.2施工顺序方式进行施工。
图6.2SMW工法桩间隔式双孔全套复搅式施工顺序示意图
（2）单侧挤压式连接方式：
对于围护桩转角处或有施工间断情况下采用图6.3施工顺序进行施工。
图6.3SMW工法桩单侧挤压式施工顺序示意图
6.1.7SMW工法桩成桩施工
6.1.7.1搅拌成桩施工
（1）搅拌轴成桩搅拌施工采用一次钻进一次提升的方法，但对于桩底深度以上2～3米范围，将钻提出，再进行钻进，重复1～2次。
（2）钻进施工时为边注浆边充气搅拌，提升时为不充气只注浆搅拌。
充气采用压缩空气，压缩机选用BLT—75A螺杆式空气压缩机，排气量/排气压力为10.0/0.70m3/min/Mpa～7.6/1.20m3/min/Mpa。
6.1.7.2搅拌速度及注浆控制
（1）三轴水泥搅拌桩在下沉和提升过程中均应注入水泥浆液，钻掘搅拌机下沉到设计深度后，稍上提10cm，再开启灰浆泵，边喷浆、边旋转搅拌钻头，泵送必须连续。
同时严格控制下沉和提升速度。
根据设计要求和有关技术资料规定，下沉速度0.5m/min~1m/min，提升速1m/min~2m/min，避免因提升过快，产生真空负压，孔壁坍方。
在桩底部分适当持续搅拌注浆，做好每次成桩的原始记录。
（2）制备水泥浆液及浆液注入
工法桩水泥采用罐装水泥，电脑控制的自动拌浆系统拌浆，水泥浆液的水灰比为2.0，水泥用量不小于360Kg/m3，拌浆及注浆量以每钻的加固土体方量换算，注浆压力为1.0Mpa～2.5Mpa，以浆液输送能力控制，钻进搅拌时即连续压水泥浆，钻进时注浆量一般为额定浆量的70%～80%，提升搅拌时注浆量为额定浆量的20%～30%。
6.1.8桩机移位
将搅拌机移位，重复（6.5～6.7）步骤，进行下一根桩的施工。
6.1.9型钢加工及减摩剂施工
型钢尽量采用整材，当需要分段焊接时，应采用坡口焊等强焊接。
焊缝质量等级不低于二级。
单根型钢中焊接接头不超过2个，焊接结构位置避开设在支撑位置或开挖面附近2m范围，相邻型钢的接头竖向位置相互错开，错开距离不小于1m。
型钢焊接点应避开最大内力点，焊点应在基坑底以下3m。
H型钢的减摩，是H型钢插入、顶拔顺利进行的关键工序。
减摩剂要严格按试验配合比及操作方法并结合环境温度制备，将减摩剂均匀涂抹到型钢表面2遍以上，厚度控制在1mm以上，用量为1kg/m2。
型钢表面不能有油污、老锈或块状锈斑。
涂完减摩剂的型钢在吊运过程中应避免变形过大和碰撞受损。
若插入桩体前发现上述情况，应及时补涂。
在施工过程中特别注意以下几点：
（1）清除H型钢表面的的污垢和铁锈。
（2）用电热棒将减摩剂加热至完全熔化，搅拌均匀，方可涂敷于H型钢表面，否则减摩剂涂层不均匀容易产生剥落。
（3）如遇雨雪天，型钢表面潮湿，应事先用抹布擦去型钢表面积水，待型钢干燥后方可涂刷减摩剂。
（4）型钢表面涂刷完减摩剂后若出现剥落现象应及时重新涂刷。
（5）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。
地下结构完成撤除支撑，必须清除牛腿，并磨平型钢表面，然后重新涂涮减摩剂。
（6）浇筑冠梁时，埋设在冠梁中的H型钢部分必须用泡沫塑料片将其与混凝土隔开，否则将影响H型钢的起拔回收。
6.1.10型钢插入
搅拌桩施工完毕后，吊机就位，准备吊放H型钢。
在插入型钢前，安装型钢定位卡（见图6.4），其边扣用橡胶皮包帖，以保证型钢能较垂直地插入桩体并减少表面减摩剂的受损。
每搅拌1～2根桩，便及时将型钢插入，停止搅拌至插桩时间控制在30min内，不能超过1h。
现场还要准备锤压机具，以备型钢依靠自重难以插入到位时使用。
图6.4型钢定位卡
型钢的间距和平面布置形式应根据计算和设计图纸确定，本工程常用的型钢布置型式有“密插、隔一插一”两种。
型钢的起吊和下插（见图7.5）：
（1）型钢起吊前在型钢顶端150mm处开一中心圆孔，孔径约100mm，装好吊具和固定钩，然后用履带吊起吊H型钢，用线锤校核垂直度。
（2）在沟槽定位型钢上设H型钢定位卡，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。
H型钢留置长度为高出顶圈梁≥500mm，以便型钢回收时拔出。
（3）型钢插入到位后应悬挂构件控制钢顶标高，并与已插好的型钢牢固连接，误差控制在±
5cm以内。
（4）若H型钢插放达不到设计标高，则采取提升H型钢，重复下插使其插到设计标高，并采用振动锤振动打入标高，下插过程中始终跟踪控制H型钢垂直度。
6.1.11弃土处理
三轴搅拌机搅拌轴设有螺旋式搅拌翼，钻进时有一定排土量，约30%以内，一般沉积在导沟内（为泥浆），由于水泥掺量较大，排浆（土）经短时间即可固结，在施工时应及时用挖机将导沟内的余浆挖出，集中堆放，固结后干土及时外运。
6.1.12型钢回收
在SMW工法桩施工中，型钢的造价通常约占总造价的40％～50％。
要保证型钢顺利拔出回收，其施工要点如下：
（1）在围护结构完成使用功能后，由总包方或监理方书面通知进场拔除。
并根据基坑周围的基础形式及其标高，对型钢拔出的区块和顺序进行合理划分。
（2）采用专业机械，起拔力要垂直，不允许侧向撞击或倾斜拉拔，最大上拔力不得大于3280KN。
（3）型钢起拔时加力要垂直，不允许侧向撞击或倾斜拉拔。
型钢露出地面部分，不能有串连现象，否则必须用氧气、乙炔把连接部分割除，并用磨光机磨平。
（4）型钢拔除回收时，应根据环境保护要求对型钢拔出后形成的空隙注浆充填。
浆液水灰比0.5，使其自流充填H型钢拔出后的空隙。
6.1.13施工记录
施工过程中由专人负责记录，详细记录每根桩的下沉时间、提升时间、注浆量和H型钢的下插情况，记录要求详细、真实、准确。
及时填写当天施工的报表记录，隔天送交监理。
6.1.14桩基检测
基坑开挖前应检验水泥土搅拌桩的桩身强度，强度指标应符合设计要求，钻取桩芯强度试验时，抽检数量不少于总桩数的2%，且每根待检测桩取样点应取沿桩长不同深度和不同土层处的5点，在基坑坑底附近应设取样点。
钻孔取芯完成后空隙应注浆填充。
6.2三轴水泥土搅拌桩加固施工
三轴水泥土搅拌桩是采用专用桩机为工具，以水泥为固化剂，在地基土层中进行原位深度搅拌，形成较为均一的水泥土，这样，水泥土固化后，将形成具有一定强度和抗渗能力的水泥土复合桩体。
三轴水泥土搅拌桩施工主要包括导沟开挖、桩机定位、搅拌施工、浆液制作、等工艺流程。
6.2.1施工准备
施工准备工作主要涵盖场地平整、测量放样、水电接通、地下障碍物及管线处理等方面，并进行施工场地的平面布置，为正式施工创造条件。
6.2.2三轴水泥土搅拌桩钻进施工
6.2.2.1桩位放样
由现场技术员根据设计图纸和测量控制点放出桩位，桩位平面偏差不大于5cm。
本工程使用的三轴水泥土搅拌桩机桩径为850mm，轴心距为600mm；
搅拌桩搭接250mm，因此桩心距为1800mm。
沿导沟以1800mm为间距，用红色油漆做好标记，保证搅拌桩每次准确定位。
6.2.2.2开挖沟槽
挖机开挖沟槽时，须清净地下障碍物，开挖沟槽余土应及时处理，以保证正常施工，并达到文明工地要求。
6.2.2.2桩机就位
搅拌桩机到达作业位置，并调整桩架垂直度达到规范要求。
移位要做到平稳、安全。
桩机定位后，由当班机长负责对桩位进行复核，偏差不得大于50mm。
桩机就位后进行垂直度校正，每次施工前必须适当调节钻杆，即把钻杆垂直度误差控制在要求内。
施工前应在钻杆上做好标记，控制搅拌桩桩长不得小于设计桩长，当桩长变化时擦去旧标记，做好新标记。
6.2.2.3水泥浆液拌制
施工前对全体工人做好详尽的施工技术交底工作。
严格控制水泥浆液的水灰比，加固区水泥掺量20%，非加固区8%。
6.2.2.4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。
按要求的速度下沉、提升搅拌头，边注浆、边搅拌、边提升，使水泥浆和原地基土充分拌和，直提升到桩顶设计标高后关闭灰浆泵。
此时，设计水泥浆液全部注完。
搅拌桩施工结束。
6.3节点搅拌桩加固
6.3.1集水坑三轴搅拌桩加固
根据设计要求在集水坑坑底以下2m采用Φ850@600SMW三轴搅拌桩加固，咬合250mm，坑底以下水泥掺量为25%左右。
图6.3-1集水坑加固平面图
6.3.2前民直河、青西三路管廊交叉口坑底搅拌桩加固
前民直河及青西三路管廊交叉处管廊开挖深度较深，为了防止基坑不均匀沉降，对坑底淤泥层采用三轴搅拌桩进行加固。
加固范围见图6.3-2、3。
图6.3-2前民直河箱涵坑底加固（K4+685-K4+757）
图6.3-3青西三路交叉管廊坑底加固（K4+685-K4+757）
7SMW工法桩施工质量控制
7.1施工要点
（1）施工前通过试桩确定施工参数，包括浆液到达喷浆口的时间、提升速度等。
（2）施工前必须清除现场地面、地下一切障碍物，开机前必须调试、检查桩机运转及输浆管畅通情况。
为保证搅拌桩垂直度，注意起吊设备的平整度和导向架的垂直度，用线锤检查。
（3）严格按设计要求配置浆液，浆液不能发生离析。
为防止灰浆离析，拌浆时间≥2min，注浆前必须搅拌30秒再倒入存浆桶。
（4）搅拌机预搅下沉不得冲水，遇到硬土层，下沉太慢时，方可适量冲水，但要保证搅拌时间，增加搅拌次数，提高搅拌转数，降低钻进速度。
（5）严格控制下沉速度，使原状土被充分搅拌充分破碎，有利于同水泥浆均匀拌和。
水泥浆必须不间断供应，压浆阶段不允许发生断浆现象，输浆管道不能堵塞，全桩须注浆均匀，以保证不出现夹心层现象。
水泥搅拌桩的渗透系数应小于10-7cm/s。
（6）发生管道堵塞，立即停泵处理，待处理结束后把搅拌钻具下沉1.0m后方能注浆，等10～20秒恢复向上提升搅拌，以防断桩。
当相邻桩的施工因故停止超过8h时，重新进行套打搅拌。
如因相融时间过长，致使第二个桩无法搭接时，则在设计认可下采取局部补桩或注浆措施。
（7）桩体28天的无侧限抗压强度应大于0.8MPa，施工时为了改善水泥土搅拌桩的性能和提高早期强度，可掺加少量的早强剂。
（8）H型钢的接头设在基坑底标高以下，翼板和腹板的焊接应相互错开，并满足等强度焊接要求。
型钢表面平整度控制在1‰以内，并除锈,在干燥条件下涂抹减摩剂,搬运使用应防止碰撞和强力擦挤。
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