SMW工法桩施工方案分解.docx
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SMW工法桩施工方案分解
SMW工法桩
施
工
方
案
2011.06.06
第一章编制说明
1.1编制依据
1.1.1《地铁设计规范》（GB50157-2003）
1.1.2《地下工程防水技术规范》GB50108-2008
1.1.3《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）
1.1.4《建筑基坑工程技术规范》（YB9258-97）
1.1.5《建筑基坑支护工程技术规程》（JGJ120-99）
1.1.6《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2002）
1.1.7《地下工程防水技术规范》（GB50108-2002）
1.1.8《地下铁道工程施工及验收规范》（GB50299-1999）（2003版）
1.2总方针目标
确保质量优良，保证按期完工，现场文明标准。
质量——保证工程质量优良级；
工期——确保按合同工期竣工
文明——争创文明工地
1.3目标实现措施
组织强有力的管理班子与精干的施工队伍，调集有经验的技术精英，制定有效的技术措施，投入好的施工设备，健全各种管理体系及制度，调动社会力量，交流学习有关经验，提高施工效率及施工质量。
第二章工程概况
2.1设计概况
2.2工程内容：
基坑钢SMW工法施工
基坑围护形式采用SMWΦ850工法三轴水泥搅拌桩（中心距为600mm）。
2.3工程地质及水文地质
开挖地区由上而下土层依次为：
素填土层厚度0.50～3.60m左右，压缩性中等偏高，强度低，均匀性差，属弱透水土层，勘区内均有分布。
粘性土层分布稳定，厚度4.50～8.40m，压缩性中等，强度中等-高。
粘土层分布稳定，为不透水层；2粉质粘土层为微透水土层。
1a粉质粘土层分布稳定，厚度5.30～6.60m，压缩性中等，强度中等；
粉质粘土层场地内均有分布，厚度7.00～8.10m，压缩性中等，强度中等偏低。
其中1a粉质粘土层及粉质粘土层均为微透水土层。
粘性土层，分布稳定，厚度8.00～9.50m，压缩性中等，强度中等～高，其中1粘土层为不透水性土层，2粉质粘土层为微透水土层。
1粉质粘土夹粉土层分布尚稳定，层理结构明显，厚度2.20～4.60m，压缩性中等，强度中等；
2粉土夹粉砂层分布稳定，厚度8.5～11.40m，压缩性中等偏低，强度中等。
属弱透水土层。
粉质粘土层场地内均有分布，厚度4.00～7.00m，压缩性中等，强度中等～高。
粉细砂层分布尚稳定，主要由孔深55m左右的控制性钻孔揭示，控制最大厚度7.45m，压缩性中等偏低，强度中等。
2.4主要工程数量
序号
工程项目
地基加固
Φ850搅拌桩（m3）
水泥用量
（T）
1
第三章施工计划
3.1施工进度计划
本期工程为确保工程总体计划按时完成，我们将配备充足的施工设备及人员，按总包单位的计划和施工组织设计精心组织施工。
施工中紧密配合总包单位，努力为结构施工创造条件，以确保节点工期和总工期的实现。
3.2施工人员组织
3.2.1项目部现场管理网络（见下图）
项目经理
项目工程师
机
管
员
材
料
员
资
料
员
技
术
员
文明施工
员
安
全
员
施
工
员
材料设备组
技术组
施工组
项目副经理
3.2.2施工设备及人员组织
3.2.2.1SMW工法桩主要施工机具配备表
序号
机具名称
型号规格
单位
数量
用途
1
三轴钻孔机
SF808I型
台
1
施工地基加固
2
桩架
台
1
3
动力头
台
1
4
履带起重机
40T
台
1
吊运
5
挖掘机
台
1
挖土
6
空压机
VC-9.0/7
台
1
施工SMW地基加固
7
拌浆桶
1.5m3
只
2
拌制浆液
8
存浆桶
6m3
只
1
储存浆液
9
压浆泵
200L/min
台
3
SMW工法施工压浆
10
电焊机
台
1
11
氧气、乙炔设备
套
8
气割
12
潜水泵
0.6KV
台
2
抽、排水
3.2.2.2SMW工法桩主要施工人员安排如下表：
工种
数量（人）
工长
2人
起重、挂钩指挥员
2人
桩机操作工
2人
吊车驾驶员
2人
挖机驾驶员
2人
电工
1人
电焊工
普工
4人
后勤
合计：
14人
3.3施工场地布置
施工场地布置按照文明施工的要求及总包单位的总体安排，并根据场地的实际条件，在施工现场设置材料堆场等，具体详见现场施工平面布置图。
3.4工期保证措施
3.4.1机械设备完好率是保证工期的关键
3.4.1.1编制机械安全技术操作规程；
3.4.1.2严格执行交接班制度；
3.4.1.3机械设备在使用中不得超荷载作业，或随意扩大使用范围，应严格按照机械使用说明书的规定条件使用；
3.4.1.4加强对施工设备的管、用、养、修动态管理；
3.4.1.5确保施工机械完好率95%以上，重要机械应有整机或部分总成配件备用。
3.4.2严格进行工期管理
技术方面和管理方面的标准化，对圆满完成本工程关系重大，为了在要求的时间内和规定的预算内优质完成该工程，我们将按合同条款进行现场施工进度的严格管理。
3.4.3建立和完善以保工期、投资、劳力、材料为主要指标的动态优化，对各工序进行科学调控，使工程的各个方面、环节处于可控之中。
3.4.4确保工期的具体组织技术措施
3.4.4.1抽调从事过从事SMW工法桩施工的施工技术人员、工人，配好施工班子；
3.4.4.2建立健全现场施工组织指挥系统和对外协调系统，做到高效、应变能力强、指挥得力；
3.4.4.3技术措施方面：
（一）成立以项目经理和项目总工为首的技术管理小组，确定重大技术措施的实施，检查督促技术项目的落实。
（二）建立技术岗位上的岗位责任制，技术干部和技术工人定岗定责，严格技术标准、工艺的实施，持证上岗，严明奖惩。
（三）严格施工管理、严格施工工艺、严格施工纪律，并及时作好各项技术资料的整理归档管理工作。
（四）抓住关键技术，组织科学攻关，制定科学的施工方案。
第四章SMW工法施工
4.1施工准备
SMW围护结构施工准备工作主要涵盖场地平整、测量放样、水电接通、地下管线处理、地下障碍物清除等方面，并进行施工场地的平面布置，为SMW围护结构的正式施工创造条件。
4.1.1场地平整
在SMW施工机械进场前，必须认真检查场地围护四周，清理杂物等，保证SMW围护结构沿线道路平整、畅通，施工场地路基以能行走50t大吊车为准。
4.1.2地下管线处理
施工时应对施工区内侧及外侧地下管线给予保护或及时迁移。
4.1.3地下障碍物清除
围护桩区内可能分布有已报废的地下管线和房屋基础，施工前应予以清除。
4.1.4测量放样
根据总包提供的测量控制桩及座标，进行计算，根据计算结果测量围护中心线及桩位。
测量时严格将误差控制在工程许可范围内，我们拟从测量控制点坐标验算、以及主要控制点实地复核、加密测点布设等方面，进行综合控制，并在施工前，制定详细的测量控制方案，以指导整个测量放样工作。
4.2施工参数选择
影响SMW围护结构强度及抗渗性能的主要因素有：
地基土层性质、水泥用量、搅拌水泥土的均一性、施工深度等。
对于特定土层条件，主要是控制好水泥用量及水灰比，确保一定的泵送压力，合理选择下沉与提升速度，使得形成的SMW复合桩体满足设计所规定的强度和抗渗要求，从而保证基坑开挖过程中的稳定性。
施工中须加强下述各主要施工参数的控制：
水泥掺入比：
20％
供浆流量：
140--160L/Min。
浆液配比：
水：
水泥＝1.5
泵送压力：
1.5～2.5Mpa
提升速度：
≤1m/Min
垂直度：
≤1/200
围护水泥土搅拌桩须大于28天龄期，无侧限抗压强度qu>1.2MPa
以上各参数要求在现场必须做到挂牌施工，如果在施工中有变化的要做相应调整，比如，拌浆桶的大小变化，浆液配比变化等。
浆液配比见下表：
SMW施工浆液配比表
材料
水
水泥
规格
水
42.5级普通硅酸盐水泥
重量
1.5T
1T
4.3施工工艺流程
SMW围护结构施工主要包括导沟开挖、桩机定位、搅拌施工、水泥浆液拌制、型钢的插入与拔除等工艺流程，其具体的流程如下图所示。
开挖导沟
设置机架移动导轨
水泥材质检验
SMW搅拌机架设
SMW搅拌机定位
报监理工程师
型钢进场焊接成桩
水泥浆拌制
报监理工程师核验
搅拌下沉、提升、喷浆
H型钢质检
制作试块
报监理工程师
残土处理
H型钢涂隔离剂
设置导向框架和悬挂梁
插入型钢
经纬仪测斜、纠偏
施工完毕
H型钢起拔
H型钢回收
SMW围护结构施工流程示意图
4.4.1开挖沟槽及制作泥浆池
在三轴搅拌桩施工过程中会涌出大量的泥浆，泥浆涌量占总方量的40%，为了保证桩机的安全移位及施工现场的整洁，需要使用挖机在搅拌桩桩位上预先开挖沟槽。
沟槽宽约1.5m，深0.7～1m。
在施工现场还需制作一集土坑，将三轴搅拌桩施工过程中置换的土体泥浆置于其内，待稍干后外运。
4.4.2SMW工法Φ850三轴搅拌桩成桩施工
4.4.2.1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。
本工程使用的进口三轴搅拌桩机桩径为850mm，轴心距为600mm，搅拌桩搭接250mm。
三轴搅拌桩采用套打一孔工艺，因此桩心距为1200mm。
在两侧导沟上以1200mm为间距，用红色油漆做好标记，保证搅拌桩每次准确定位。
4.4.2.2开挖沟槽
根据基坑围护内边控制线，采用挖机开挖沟槽，并清除地下障碍物，沟槽尺寸如图，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。
4.4.2.4桩机到达作业位置，并调整桩架垂直度达到1%以上。
桩机移位由当班机长统一指挥，移动前必须仔细观察现场情况，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20mm。
4.4.2.5桩机就位及垂直度校正
1、桩机就位；桩机就位地不仅平整、坚实，同时履带板下铺设若干块2M×7M路基箱。
前后腿油压支架支撑在道木垫上，确保桩机垂直稳固地施工。
2、桩机垂直度校正；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，使铅锤正好通过铁圈中心。
每次施工前必须适当调节钻杆，使铅锤位于铁圈内，即把钻杆垂直度误差控制在0.5%内。
4.4.2.6桩长控制标记
由于本工程搅拌桩桩长变化较多，因此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。
4.4.2.7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。
本次设计水泥浆液的水灰比为1.5。
4.4.2.8搅拌桩机钻杆下沉与提升
成桩采用一次搅拌一次喷浆工艺，喷浆搅拌时钻头的提升（下沉）速度不得大于1m/min。
4.4.2.9注浆、搅拌、提升
开动灰浆泵，待纯水泥浆到达搅拌头后，按计算要求的速度提升搅拌头，边注浆、边搅拌、边提升，使水泥浆和原地基土充分拌和，直提升到离地面50cm处或桩顶设计标高后再关闭灰浆泵。
4.4.2.10三轴搅拌桩的搭接施工
三轴搅拌桩的搭接以及成形搅拌桩的垂直度补正是依靠搅拌桩单孔重复套钻来实现的，以确保搅拌桩的隔水帷幕作用。
相邻两桩施工间隔不得超过12h。
三轴搅拌桩一般采用跳槽式双孔全套复搅式施工，但在特殊情况下（例如搅拌桩成转角施工或施工间断）也可采用单侧挤压式施工，如下图所示。
a双孔全套复搅式施工
b.单侧挤压式施工
1、桩机定位及垂直度控制
开机前必须探明和清除一切地下障碍物，须回填土的部位，必须分层回填夯实，以确保桩的质量。
桩机行使路轨和轨枕不得下沉，桩机平面定位误差不大于5cm，桩机垂直偏差不大于0.5%。
2、合理选择水泥土配合比
（1）水泥宜采用42.5级普通硅酸盐水泥，水泥掺入比选用20%范围，水灰比选用1.5。
（2）按设计要求严格控制水灰比，水泥浆搅拌时间不少于2～3min，滤浆后倒入集料池中，随后不断的搅拌，防止水泥离析。
压浆应连续进行，不可中断。
3、控制控制注浆量和提升速度
一般三轴搅拌机下钻搅拌时注浆的水泥用量约占总数的70%~80%，提升时为20%~30%。
三轴搅拌机搅拌下沉速度与搅拌提升速度应控制在此0.3~2m/min范围内，下沉速度粘性土为：
0.5~1m/min，砂土：
1~1.5m/min;提升速度为:
1~2m/min，比钻进速度快1倍，但不宜过快。
并保持均速下沉与均速提升。
4、做好桩与桩须搭接的工作：
（1）桩与桩搭接时间不应大于12h；
（2）如超过12h，则在第二根桩施工时增加注浆量25%，同时减慢提升速度；
（3）如因相隔时间太长致使第二根桩无法搭接，则在设计认可下采取局部补桩或注浆措施。
在接缝处补桩及作出明显标记，开挖前再需注浆补强。
4.4.7.2质量保证措施
1、深层搅拌桩施工质量保证措施
（1）在搅拌桩施工过程中使用过程质量控制表对整个施工过程、每一道工序实施过程控制，做到每一道工序责任落实到人。
（2）在给全体职工进行详尽的技术交底后，为所有职工及民工按照各自岗位制作操作规程卡，使每一人明确各自的任务及操作要求。
（3）利用经纬仪把桩位准确定出，施工过程中桩位误差必须小于20mm。
（4）在钻杆上做好标记，控制搅拌桩桩长不得小于设计桩长。
（5）利用铅锤把钻杆垂直度误差控制在0.5%内。
（6）浆液配比必须严格控制，安排专人负责抽查浆液质量，对不合格的浆液作为废浆处理。
（7）详细做好搅拌桩施工过程记录、各项技术参数和工程以外情况等。
（8）周密安排施工计划，尽量避免多次设备搬迁、移位，减少搅拌桩成桩与插入型钢的时间间隔，尽量避免施工冷缝的产生。
2、SMW围护桩质量控制要求
SMW围护桩体必须满足下述要求：
（1）成桩垂直度偏差（包括H型钢）不超过0.5%，桩位布置偏差不大于50mm。
（2）搅拌桩桩体应搅拌均匀，表面要密实、平整。
桩顶凿队部分的水泥土也应上提注浆（放浆），确保桩体的连续性和桩体质量。
（3）桩顶标高和桩深应满足设计要求。
（4）水泥浆灌入量要有严格保证，无异常过少现象。
第6章地基加固
6.1施工参数选择
三轴的水泥搅拌桩双幅截面积=1.032m2，施工中须加强下述各主要施工参数的控制：
空搅部分土体强度不低于原状土，水泥掺入比：
7％；基坑底一下为实搅部分，水泥掺入比：
13％，供浆流量：
140--160L/Min，浆液配比：
水：
水泥＝1.5，泵送压力：
1.5～2.5Mpa，提升速度：
≤1m/Min，垂直度：
≤1/200，围护水泥土搅拌桩加固须大于28天龄期，无侧限抗压强度qu≥1.0MPa。
以上各参数要求在现场必须做到挂牌施工，如果在施工中有变化的要做相应调整，比如，拌浆桶的大小变化，浆液配比变化等。
6.2施工工艺流程
三轴的水泥搅拌桩围护结构施工主要包括导沟开挖、桩机定位、搅拌施工、水泥浆液拌制，其具体的流程如下图所示。
轴线、桩位测放→桩机就位→预搅下沉→制备水泥浆→喷浆提升→停浆复搅→喷浆提升→成桩→清洗、移机
6.3施工方法
三轴的水泥搅拌桩施工工艺与SMW工法桩施工方法、步骤一样，施工工序参照下图：
6.4质量检测
成桩28天后应进行钻孔取芯检验（1%抽样，且数量不少于3孔），要求28天无侧限抗压强度不小于1.0Mpa。
第七章保证工程质量及创优工程措施
7.1树立“质量第一”、“安全第一”的思想
7.1.1施工做到现场领导重视、质检人员负责；工序质量管理体系作用明显，使工程质量处于可控状态。
建立教育是前提、设施是基础、管理是保证的三个关键环节内容。
7.1.2认真学习、贯彻业主、设计单位提供的各项规范、规程、图纸，编制“质量、安全检查制度标准化工作细则”，真抓实干、敢于碰硬。
7.1.3建立质量安全保证体系和方针目标工作流程图，做到思想保证、组织保证、技术保证、施工控制保证、成本保证。
7.2加强班组建设和管理
7.3建立健全科学的质量安全管理体系（包括生产、监察、保证三个系统），理顺关系，改进工作方法：
从组织领导、部门分工；安全制度、标准化作业、班组建设、考核监督、队伍培训都要逐级完善
7.4强化安全生产和工程质量责任制
7.5加强职工教育培训工作，特别是对青工要做好“三级教育”和安全岗培训，特殊工种须持证上岗。
7.6严格各项施工材料合格证的把关，随时对支撑进行检查。
7.7严格检验各工序，尤其是对隐蔽工程必须同监理工程师配合、严格检查，每道工序均需签字验收后方可进行下道工序施工。
7.8施工过程中及时对各重要部位进行监测和测量，及时反馈测试结果、及时分析研究、及时确定对策，使施工的各个环节处于数字控制状态。
使工程质量合格率达到100%，优良率达到90%以上。
7.9提高工程质量，降低工程成本的具体方法
7.9.1加强材料管理，节约材料费用，健全领退料制度，实行定额领料；
7.9.2加强机械设备管理，提高机械设备利用率、完好率和单位台班产量；
7.9.3加强施工管理，提高施工组织水平，选择经济合理、技术可行的施工方案,合理布置施工现场，组织均衡生产，搞好现场施工调度、协调工作；
7.9.4加强技术管理。
大力推广技术、新材料、新工艺、新机具，严格施工标准、工艺，严格质量验收制度，提高工程质量，减少返工损失；
7.9.5加强费用管理，节约施工管理费用；
7.10做好计量器具管理工作，健全计量器具维护保养制度，计量操作人员经培训合格后才能上岗。
7.11认真填写各类原始报表和“隐蔽工程验收报告单”，验收原始报表装订成册，作为竣工资料。
7.12质量控制体系网络图
第八章安全文明施工保证措施
文明施工是进行“两个文明”建设的重要内容，是提高工程经济效益和社会效益的重要保证。
要认真贯彻“集中、快速、文明施工”的方针，树立“文明施工为人民”的便民利民思想，确实保证工程建设的按期完成。
根据创建文明工地的有关要求，采取如下保证措施。
8.1为了全面落实创建文明施工现场的要求，本工程实行文明施工责任制，项目经理部经理为本工程的文明施工责任人。
8.1.2本工程施工全过程中将全面开展创建文明工地活动，切实做到“两通三无五必须”。
8.1.2两通：
施工现场人行道畅通；施工工地沿线单位和居民出入口畅通。
8.1.3三无：
施工中无管线事故；施工现场排水畅通无积水；施工工地道路平整无坑塘。
8.1.4五必须：
施工区域与非施工区域必须严格分隔；施工现场必须挂牌施工；管理人员必须佩卡上岗；工地现场施工材料必须堆放整齐；工地生活设施必须文明；工地现场必须开展以创建文明工地为主要内容的思想政治工作。
8.1.5实行施工现场平面管理制度，各类临时施工设施、施工便道、加工场、堆物场等设施均按经审定的施工组织设计和平面布置图实施；如因现场情况变化，必须调整平面布置，应画出平面布置调整图。
8.1.6施工区域或危险区域有醒目的安全警示标志，并定期组织专人检查。
8.1.7工程材料分门别类、有条理地堆放整齐；机具设备定机定人保养，保持运行整洁，机容正常。
8.1.8设立专职的“环境保洁岗”，负责检查、清除出场车辆上的污泥，清扫受污染的马路，做好工地内外的环境保洁工作。
8.1.9除四害要求：
防止蚊蝇孳生，同时要落实各项除四害措施，控制四害孳生。
施工区内做到排水畅通，无污水外流或堵塞排水沟现象。
8.1.10加强工地治安综合治理，做到目标管理，制度落实，责任到人。
施工现场治安防范措施有力，重点要害部位防范设施到位。
8.1.11建立防火安全组织，明确项目负责人、管理人员及操作岗位的防火安全职责；按规定配置消防器材，有专人管理；落实防火制度和措施；按施工区域、层次划分动火级别，动火必须具有“二证一器一监护”；严格管理易燃、易爆物品，设置专门仓库放存。
8.2用电安全
8.2.1一切电器设备、架空线的安拆工作，必须由持证在职的电工跟班操作；
8.2.2电工操作应按操作规程施工，上岗时必须携带必备的劳防用品；
8.2.3配电柜及露天的配电箱必须安装漏电保护器并有防雨防水装置；
8.2.4动力和照明必须严格分开，严禁电线随地乱拖现象，该架空必须架空，需埋地穿管的必须按规定办理；
8.2.5经检查发现，操作前电器设备如电线、按扭开关、插座插头、漏电保护器等装置有损坏和失灵的必须严禁使用，待修整后确认安全方可投入使用；
8.2.6普及职工安全用电和触电急救知识，清除隐患，杜绝事故；
8.2.7严格用电管理制度；
8.3施工安全
8.3.1施工人员进行现场必须正确戴好安全帽，严禁赤膊，穿拖鞋及带钉、易滑的鞋进入施工现场；
8.3.2施工现场和其它危险的部位设立明显安全标志和分隔设施，夜间施工要有足够的明亮度；
8.4运输安全
8.4.1运输安全严格遵守交通法规；
8.4.2运输车辆应按规定服从统一指挥行驶，严禁在施工现场平行驾驶，不准你追我赶，严禁随意停靠，以免妨碍正常施工；
8.5设备操作安全
8.5.1各种机械设备操作必须持证上岗，根据机械操作规定执行，严禁无证操作；
8.5.2凡电动机械均按“三级管理二级保护”规定执行，做到“一机、一闸、一漏、一箱”；
8.5.3各种大型机械设备和中小型机具的保险装置、防护装置、限位装置齐全有效可靠，机械完好率必须达到95%以上，维修、保养、例保制度记录、防护标准等均应按照各种机械操作规程规定的实施，技术部门组织安全技术交底，安全部门定期进行检查监督；
8.6安全经济指标：
重大安全事故为零，一般轻伤事故按月平均千人率计算为2‰，并结合以往的管理经验，制定安全生产奖惩制度，奖优罚劣。
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