SMW工法桩基坑支护施工技术方案.docx
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SMW工法桩基坑支护施工技术方案
武清花郡1.2期项目
2012年4月15日
1.
10
基坑围护方案
1、基坑概况
2、围护桩施工方案（SMW工法围护桩）
3、混凝土水平环梁施工
4、局部加固处理
5、施工场地布置
基坑围护方案
1基坑概况
1.1简介
本次基坑围护对象平面形状不规则，地下室周长约为461.556米，地下车库面积
约为7735.106平方米。
本工程±0.000相当于大沽标高为4.500米，室外地坪标高为-0.450,现场场地标
高约为-0.500-0.800基坑底标高约为-5.750（基础垫层底标高，暂定），地下室底板厚约为600mm。
基坑开挖深度约为4.75-5.000米左右。
周围环境
本工程周边环境较简单，具体情况如下:
1）南侧：
基坑南侧为一期3栋15层在建工程，本工程地下室外边线至在建工程最小垂直间距为7.600米。
2）西侧：
基坑西侧地下室外墙边线距已建工程5.600米（一期别墅）。
3）北侧：
基坑北侧地下室外墙边线距已建展示区工程距离较小，部分构筑物距本工程地下室边线最小只有3.00m左右；而且，该部位自然地面标高与新建地下车库部位自然地面高差约1.30-1.50米左右。
4）东侧：
基坑东侧地下室外墙边线距建筑红线最小距离3.900米，建筑红线外侧
为绿化带；同时东侧距新建地下车库边有二台临时用电变压器。
5）一期别墅部分±0.000为大沽高程6.230米，基础垫层底标高-4.750米；一期高层部分部分±0.000为大沽高程4.500米，基础垫层底标高-3.200米；
1.2场地工程地质条件
根据《该项目岩土工程勘察报告》，本工程浅层地层分布较相对稳定。
本工程基坑围护设计参数见下表。
层号
土层名称
土层深度
渗透系数K（cm/s）
c（Kpa）
①
3
粘土
1.4
8.85*10-7
27.80
15.44
4
粉质粘土
2.25
4.88*10-7
26.01
18.35
5
粘土
4
1.16*10-7
23.75
10.71
内摩擦角）
6
粉质粘土
2.25
4.22*10-6
27.00
20.41
7
粉质粘土
1.75
4.77*10-6
24.40
24.15
8a
粉质粘土
3.5
3.38*10-6
26.74
27.44
1.3维护结构方案分析
本工程基坑围护形式的选择，主要本着安全可靠、经济节约的原则来考虑。
根据
本工程基坑开挖的规模、周边环境的条件、基坑开挖的深度、地下水位高度、场地浅层地质条件以及其它项目施工经验，可考虑基坑外侧局部放坡，基坑四周内侧设以
SMW工法挡土墙为主的基坑围护桩，在围护桩的顶部设一道压顶环梁（具体平面尺寸详见附图），基坑内的降水以考虑大口井点降水为主，具体形式如下：
1）考虑到该工程地下室外墙要做防水卷材及外墙保温，因此地下室外墙与围
护桩之间须留有一定的操作工作面，原则上在基坑上口外侧四周尽量放坡，坡比为
1:
1。
为减少井点降水对周边管线和建筑物的不利影响，在基坑外侧放坡后，在坡底设一道SMW工法挡土墙（桩长12.0m、桩径为850mm,内插H型钢），桩中心间距
为1200mm，两根搅拌桩之间的搭接为200mm。
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2）围护桩的顶端采用钢筋混凝土水平压顶环梁作连系梁，截面不小于
800*500,压顶梁混凝土强度等级采用C30,具体做法见下图示意。
压顶环契配筋图
1.4监测要求
由于基坑工程影响因素众多，理论设计计算很难全面反映实际情况。
因此，围护桩施工及基坑开挖过程中，应对周围环境及围护结构进行监测，了解围护结构、市政道路及其地下管线的变形和受力情况，动态掌握各因素对围护结构的综合影响，以指导施工及开挖。
本工程主要监测内容是:
1）
一期建筑物及地下管线的沉降及位移;
2）
东侧市政道路及其地下管线的沉降及位移;
3）
围护墙体的沉降及位移以及深层变形（侧斜）；
4）
坑内、外地下水位。
基坑监测应由建设单位委托专业单位编写监测方案，并进行实施；围护桩位移速率报警值3mm/d，围护桩累计变形大于5cm。
监测频率至少每天一次，如有异常应加密频率。
监测资料应记录施工情况、挖土情况、天气情况，并及时提供，及时分析。
如遇报警，应减慢报警，应减慢施工深度或停止挖土，分析原因采取措施后继续施工。
各方协调，保证施工过程中监测点不被破坏。
2、围护桩施工方案（SMW工法围护桩）
本工程基坑围护方案采用劲性水泥土搅拌地下连续墙（SMW工法桩），内插H型钢，型钢规格为H700X300X13X24。
SMW工法桩直径为850mm,桩长分别为
12m，桩中心距为1200mm,两根搅拌桩之间的搭接为200mm。
地下结构完成后，H型钢全部起拔回收。
①850三轴搅拌桩水泥掺入量为搅拌土体重量的20%。
1）施工流向：
围护桩从某个起点，顺一个方向施工，最终回到起点封闭。
2）SMW工法施工工艺
导沟开挖-置放导轨-设定施工标志-SMV钻掘搅拌（钻掘及搅拌、重复搅拌、
拉上时搅拌）-置放型钢-固定型钢-施工完成SMW废土运输-型钢顶端连接梁施
工。
3）SMW工法施工步骤
A、场地平整：
三轴搅拌机施工前，必须先进行场地平整，清除施工场地内地上及地下障碍物，以及凿除搅拌区域内的路面层硬物，施工场地路基承重荷载以能行走
50吨大吊车及步履式重型桩架为准。
B、测量放线：
分包单位必须根据总包单位提供的坐标基准点，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。
放样定位后做好测量技术复核单,提请总包及监理进行复核验收签证。
确认无误后进行搅拌施工。
C、开挖沟槽：
根据基坑围护内边控制线，采用0.4M3挖土机开挖沟槽（导沟），并清除地下障碍物，沟槽尺寸如图示，开挖沟槽余土应及时外运，以保证SMW工法
正常施工，并达到文明工地要求。
200X200,长约2.5m，再在平行沟长约8〜20m，定位型钢必须放置固
H型钢采取与围护中心线成45°角插
D、定位型钢放置
垂直沟槽方向放置两根H定位型钢，规格为槽方向放置两根定位H型钢，规格为300X300,定好，必要时用点焊进行相互连接固定；转角处
入，H型钢定位采用型钢定位卡。
E、三轴搅拌桩孔位定位：
三轴搅拌桩三轴中心间距为1200mm（①850mm，根据这个尺寸在平行H型钢表面用红漆划线定位。
F、SMW工法桩施工
根据施工工艺的要求，采用三轴深搅设备，根据工程的规模和工期的要求以及现场场地条件和临时用电等情况，合理确定设备的投入力量和机械的配套工具，详见下表:
拟投入本工程的主要机械设备表
序号
设备名称
规格
型号
数量
产地
备注
1
SMW工法钻机
JB160-39M
1
2
步履式桩架
28米
自重190T
1
上海
3
搅浆注浆系统
BW-200
1
无锡
4
空压机
9M3
1
国产
5
挖掘机
0.4M3
PC-100
1
常州
6
挖掘机
0.7M3
R200
1
常州
7
吊车
25T
1
国产
8
型钢起拔设备
400T
WK-35
数套
国产
4）施工顺序
SMW工法施工按下图顺序进行，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，该施工顺序一般适用于N值小于50的地基土，水泥土搅拌桩的
搭接以及施工设备的垂直度补正是依靠重复套打来保证，以达到止水作用。
A、跳槽式双孔全套复搅式连接（见图一）：
一般情况下均采用该种方式进行施
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图一
B、单侧挤压式连接方式（见图二）：
对于围墙转角处或有施工间断情况下米用此连接。
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图二
5）桩机就位
A、由当班班长统一指挥，桩机就位，移动前看清上、下、左、右各方面的情况,发现障碍物应及时清除，桩机移动结束后认真检查定位情况并及时纠正。
B、桩机应平稳、平正，并用线锤对龙门立柱垂直定位观测以确保桩机的垂直度。
3cm。
C、三轴水泥搅拌桩桩位定位后再进行定位复核，偏差值应小于
6）搅拌速度及注浆控制
A、三轴水泥搅拌桩在下沉和提升过程中均应注入水泥浆液，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0.5~1m/min,提升速度1~2m/min,在桩底部分适当持续搅拌注浆，做好每次成桩的原始记录。
成墙搅拌施工,
一般采用一次钻进一次提升方法，但对于墙底深度以上2~3m范围，一般重复提升1~2次。
B、灰浆拌和搅拌时间应不小于2分钟，增加拌和次数，保证拌和均匀，不使浆液沉淀。
C、制备水泥浆液及浆液注入
在施工现场搭建拌浆施工平台，平台附近搭建100m2水泥库，在开机前应进行浆液的搅制，开钻前对拌浆工作人员做好交底工作。
采用32.5级普通硅酸盐水泥，水灰
比为0.6-1.0，拌浆及注浆量以每钻的加固土体方量换算。
注浆压力为1.5Mpa〜2.5Mpa,以
浆液输送能力控制。
钻进搅拌时即连续压注水泥浆，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%，钻进达到深度后，进行上提、下放反复搅拌，连续压注水泥浆。
土体加固后，搅拌土体28天抗压强度》1.2Mpa。
7）H型钢加工及下插H型钢质量保证措施
三轴水泥搅拌桩施工完毕后，吊机应立即就位，准备吊放H型钢。
型钢插入时间
宜控制在水泥土结硬以前，一般以30min为宜。
A、H型钢使用前，在距型钢顶端处开一个中心园孔，孔径约8cm,并在此处型钢两面加焊厚》12mm的加强板，中心开孔与型钢上孔对齐。
B、若所需H型钢长度超过定尺，需进行焊接接长，焊缝应均为坡口满焊，焊好后用砂轮打磨焊缝至与型钢面一样平；型钢接长不得超过两段。
C、根据甲方提供的高程控制点，用水准仪引放到定位型钢上，根据定位型钢与H型钢顶标高的高度差确定吊筋长度，在型钢两腹板外侧焊好吊筋（》①12线材）,
误差控制在±5cm以内。
型钢插入水泥土部分均匀涂刷减摩剂。
D、装好吊具和固定钩，然后用25吨吊机起吊H型钢，用线锤校核垂直度，必须确保垂直。
E、在沟槽定位型钢上设H型钢定位卡，型钢定位卡必须牢固、水平，必要时用点焊与定位型钢连接固定；型钢定位卡位置必须准确，要求H型钢平面度平行基坑方
向L±4cm（L为型钢间距），垂直于基坑方向S±4cm（S为型钢朝基坑面保护层），H型钢形心转角小于30；将H型钢底部中心对正桩位中心并沿定位卡靠型钢自重徐徐垂直插入水泥土搅拌桩体内，垂直度控制用经纬仪从两垂直方向校正。
型钢有时也有一次不能插入到位的情况，此时通过拔出再次校正后继续插入，也不影响工程质量。
F、用槽钢穿过吊筋搁置在定位型钢上，待水泥土搅拌桩达到6小时后，将吊筋与
沟槽定位型钢撤除。
G、若H型钢插放达不到设计标高时，则采用提升H型钢，重复下插使其插到设计标高，下插过程中始终用经纬仪跟踪控制H型钢垂直度。
H、报表记录
施工过程中由专人负责记录，详细记录每根桩的下沉时间、提升时间和H型钢的
下插情况。
及时填写当天施工的报表记录，并送交总包监理。
8）涂刷减摩剂
根据设计要求，本支护结构的H型钢在结构强度达到设计要求后必须全部拔出回
收。
H型钢在使用前必须涂刷减摩剂，以利拔出；要求型钢表面均匀涂刷减摩剂。
A、清除H型钢表面的污垢及铁锈。
B、减摩剂必须用电热棒加热至完全融化，用搅棒搅时感觉厚薄均匀，才能涂敷于H型钢上，否则涂层不均匀，易剥落。
C、如遇雨雪天，型钢表面潮湿，应先用抹布擦干表面才能涂刷减摩剂，不可以在潮湿表面上直接涂刷，否则将剥落。
D、如H型钢在表面铁锈清除后不立即涂减摩剂，必须在以后涂刷施工前抹去表面灰尘。
E、H型钢表面涂上涂层后，一旦发现涂层开裂、剥落，必须将其铲除，重新涂刷减摩剂。
F、基坑开挖后，设置支撑钢牛腿时，必须清除H型钢外露部分的涂层，方能电焊。
地下结构完成后撤除支撑，必须清除钢牛腿和牛腿周围的混凝土，并磨平型钢表面，然后重新均匀涂刷上减摩剂，否则型钢将无法拔出。
G、埋设在压顶圈梁中的H型钢部分的保护隔离措施。
H、浇筑压顶圈梁时，H型钢挖出并清理干净露出的H型钢表面的水泥土后，在扎圈梁钢筋前，埋设在圈梁中的H型钢部分必须先用牛皮纸包裹二层，用封箱胶带固定、粘合牛皮纸；牛皮纸包裹高度高出圈梁顶15cm；再用泡沫塑料包裹在牛皮纸外，
用泡沫塑料片压住牛皮纸，先用U型粗铁丝（＞8#）卡固定泡沫塑料片，然后用宽封
箱胶带（＞6cm宽）将各泡沫塑料片接缝处从下至上全部粘贴封好，使各泡沫塑料油毛毡片连成整体；泡沫塑料片长度为从圈梁底至加强板中心园孔底处长，其宽度视型钢各面尺寸确定。
9）挖土时对SMW工法桩和型钢的保护
基坑开挖时，随着土体不断挖去，SMW工法水泥土桩逐渐露出，为了有效保护好SMW工法水泥土桩，保证桩墙的稳定和止水性以及今后型钢能顺利拔出，要求机械挖土至离SMW工法水泥土桩边20cm时，采用人工将水泥土桩上的土体小心剥离下来；严禁挖土机械任意碰撞水泥土桩，挖去桩体水泥土，露出型钢；若水泥土桩体被挖损并碰划型钢表面，使减摩剂涂层破损，必须马上清理好型钢表面，并补涂上减摩剂；拆除钢支撑及钢围檩时，必须将H型钢表面磨光，并补涂上减摩剂，以防型钢锈蚀今后无法顺利拔出。
10）H型钢回收
待地下主体结构完成并达到设计强度后，采用专用夹具及千斤顶以圈梁为反梁,起拔回收H型钢；起拔过程中始终用吊车吊提住顶出的H型钢，千斤顶顶至一定高度后，用25吨吊车将型钢拔出桩体，在指定场地堆放好，分批集中运出工地。
3、混凝土水平环梁施工
3.1施工工序
环梁土方开挖-支护桩顶清理、整平-环梁钢筋绑扎-环梁支模-环梁砼浇筑-砼养护-基坑土方开挖。
3.2环梁施工
该工程可利用SMW工法围护桩顶部的钢筋混凝土圈梁以作为基坑上部连系环梁,钢筋砼环梁的配筋、截面尺寸以设计为准。
钢筋砼环梁钢筋帮扎验收通过后，方可进行下道工序施工。
基坑土方开挖，环梁混凝土强度必须符合设计要求后，方可进行土方的开挖施工。
4、局部加固处理
4.1北侧已完建（构）筑物保护
应本工程北侧为展示区，室外完成面标高与新建部分自然地面标高相差较大，约
1.20~1.50米左右，同时，局部建（构）筑物已施工完成，为保护已完建（构）筑物，该部分支护除外侧SMW工法桩外，内侧再增设一道“H”型钢钢板桩做加固处理,
桩长不小于8.0米，钢板桩间距不大于300,桩顶与地面平齐。
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4.2东侧临时用电变压器及临时围墙
1）东侧临时用电变压器布置位置与新建地下室车库边线上，影响基坑支护加固和土方开挖施工，同时影响地下车库结构的施工，所以，该处变压器必须提前位移处理。
2）东侧临时围墙与地下车库边线最小距离只有3.90米，如果基坑放坡另加操作面，该处几乎没有施工场地，建议增用部分绿化用地满足施工场地要求。
5、施工场地布置
本工程施工场地较小，现现场加工场地布置较困难，在基础施工阶段，可利用一期65#楼部位车库顶板作为基础钢筋加工场地，该部分加工场地不能满足基础施工阶段加工场地，因此，基础部分施工阶段加工场地，可借用新建车库部分基础垫层范围做基础钢筋加工场地使用，根据现场实际情况合理布置，以不影响基础结构施工质量为原则。
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