SMW工法水泥土搅拌连续墙施工方案.docx

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SMW工法水泥土搅拌连续墙施工方案

某建设集团不锈钢工程基坑围护

水泥土搅拌连续墙（SMW工法）施工方案

一．编制依据………………………………………………………………………03

二．工程概况………………………………………………………………………03

1.工程概述（热轧板卷精整区简介；平整机基坑的位置及结构；围护工程；

SMW工法的施工内容；施工安排及环境；工程土层资料；工程相关单位）

2.SMW工法设计（水泥土搅拌连续墙；内插H钢；19B柱基与SMW工法；主要规范）

3.工程特点（工程特点；工程难点；本工程采用的新技术）

三．总体部署………………………………………………………………………09

1.施工设计（综合分析；总体安排；）

2.平整机基础工程施工的主要工序

3.SMW工法的施工进度计划（时间安排；网络图；有关说明）

4.SMW工法平面布置（作业区域；临时设施；施工道路；临时用电；临时用水；布置图；）

5.SMW工法主要施工机械

6.SMW工法用工计划

四．工程测量………………………………………………………………………15

1.定位方法

2.检测维护

五．SMW工法………………………………………………………………………15

1.工艺参数

2.施工流程

3.SMW工法（地平处理；测量放线；开挖沟槽；定位型钢；桩机就位；实施套钻；搅拌注

浆；吊放H钢；报表记录；故障处理；渗漏水处理；资料归档）

六．质量保证措施…………………………………………………………………21

1.允差范围

2.控制措施（内控标准；设备保证；材料控制；计量控制；施工措施）

七．安全生产措施…………………………………………………………………24

1.安全教育

2.安全管理（安全组织；现场管理）

八．季节施工………………………………………………………………………26

1.雨季施工的措施

2.夜间施工的措施

九．施工组织………………………………………………………………………26

1.项目部组成（项目经理；项目部主要成员）

2.项目管理（内部管理；总承包管理）

3.项目管理目标（质量目标；安全目标）

十．对后续工序施工的建议………………………………………………………28

1．钢筋混凝土圈梁施工

2．19B和20B柱基施工

3．挖土和支撑

4．主体结构施工

5．内插H钢拔出的要求

6．施工监测

某建设集团不锈钢工程基坑围护

水泥土搅拌连续墙（SMW工法）施工方案

一．编制依据

1.本工程项目的经济技术合同。

2.本工程项目提供的有关技术资料和现场条件。

3.某设计研究院提供的设计文件。

4.相关的施工及验收规范、工程质量检验评定标准。

5.工程指挥部的管理制度。

6.公司《质量保证手册》、程序文件及有关管理规定。

二．工程概况

1.工程概述

（1）热轧板卷精整区简介

某建设集团不锈钢热轧板卷精整区（3.2标）位于整个热轧工程的最西端，是热轧工程项目的最终成品配套工程。

精整区为单层多跨钢结构厂房，建筑面积21600m2，共三跨（A-D-H-L列，1~22轴线），跨距36m，基本柱距18m，长度198m。

配置30t和50t行车。

主轧线生产的卷板，一部分通过输送链进入精整区。

精整区内置平整分卷机组，可实现年生产80万吨平整带卷钢成品。

精整区建安工作量约1亿人民币，由某建设公司施工总承包。

（2）平整分卷机基坑的位置及结构（见附图）

平整分卷机基坑在精整车间厂房A列至B列，以及18至20轴线的范围内，为钢筋混凝土结构。

平整分卷机基坑的坑壁外包尺寸27300mm×25500mm，壁厚1000mm，底板厚约

1500mm，砼结构底部的相对标高为-7.600m、-8.600m和-9.500m。

平整分卷机基坑附近，A列厂房的柱基已施工完毕，中心线距基坑主体结构外皮约7.5m；B列厂房的17B~20B柱基待SMW工法后施工，其中心线距基坑主体结构外皮约3.0m。

基坑下部有PHC长桩支承，桩顶送桩到位，桩底部相对标高-65.000m（进入第⑨层）。

平整分卷机基坑所处的A-B跨，南邻热轧南路，其间有施工临时围墙隔离；跨内有东西走向的临时施工道路，西接厂区正式道路。

（3）围护工程

1平整分卷机基础的围护方案由程船舶工业第九设计院设计。

设计方案经一钢公司不锈钢工程指挥部组织的（3月27日）专家论证会通过。

2围护工程主要由φ850水泥土搅拌连续墙（SMW工法）、钢筋混凝土圈梁、基坑底压密注浆、两道钢支撑体系等部分组成。

（4）水泥土搅拌连续墙（SMW工法）的施工内容

1水泥土搅拌连续墙的工程量

194孔÷2孔/幅=97幅

97幅×1.0312m2/幅×21m=2100.55m3。

2水泥土搅拌连续墙内插焊接H钢的工程量

130根－11根=119根（19B柱基附近11根H钢不拔出）

（119根×19.1m/根+11根×18.1m/根）×0.131t/m=323.83t。

3拔出焊接H钢的工程量

119根×19.1m/根×0.131t/m=297.75t。

（5）施工环境及进度安排

1基坑内设备基础桩施工完毕，送桩到位；四周地平桩施工大部分已完成。

2基坑东北角（20线以东、B列以北）最近距离只有6m的一百多套地坪桩的近期施工，将对SMW工法施工有影响。

3基坑周围，A列柱基础大开挖施工完毕，尚未回填；B列柱基础待SMW工法后

施工。

4从目前技术资料分析，基坑围护主体结构与19B柱基础有重叠现象。

5从2002年4月6日至4月25日，计20天，完成SMW工法施工。

（6）工程土层资料

工程地区自然地面的绝对标高为4.560～5.100m。

表面杂填土厚约4m，主要是矿渣、碎石等混杂粘性土组成。

层名

土层名称

层底标高

（m）

含水量

（%）

重度

（KN/m3）

内摩擦角

（Φ°）

内聚力

（Kpa）

渗透系数

（KN.cm/S）

①1-1

杂填土

3.370～1.760

34.7

18.2

21

21

①2

淤泥土

0.930～0.730

33.5

②

粉质粘土

2.070～1.230

40.3

18.4

19.5

19

6.45×10-5

③1

淤泥粉质粘土

1.440～0.330

33.6

17.6

16

13

2.19×10-5

③2-1

粘质粉土

0.250～-1.020

32.7

18.5

24.5

12

8.27×10-5

③2-2

砂质粉土

0.220～-2.080

32.5

18.5

24.5

11

1.36×10-5

③2-3

粘质粉土

-1.550～-2.920

18.7

24.0

11

2.07×10-5

③3

淤泥质粉质粘土

-4.270～-5.140

40.8

17.4

15.5

11

7.77×10-5

④

淤泥质粘土

-13.600～-14.900

47.7

17.1

15.5

13

3.54×10-5

（7）工程相关单位

1业主单位：

某建设集团不锈钢工程指挥部

2监理单位：

某监理公司

3工程项目设计单位：

某设计研究总院

4施工总承包单位：

某建设公司

5施工分包单位：

某建设有限公司

6

围护设计单位：

某设计研究院

2.SMW工法设计

（1）水泥土搅拌连续墙

1围护墙体结构形式采用先进的三轴水泥土搅拌连续墙（SMW工法）。

2主要参数

a）桩机钻孔直径：

850mm；孔轴间距：

600mm。

b）水泥土搅拌桩有效顶标高为相对标高-0.800m，底部相对标高为-21.800m，采用重复套钻。

墙体有效厚度：

773mm。

（2）水泥土搅拌连续墙加固——内插H钢

1H钢截面：

700×300×12×14mm。

2需要拔出的H钢长度19.1m。

顶部相对标高-0.700m底部相对标高-19.800m。

3留在墙内的H钢长度18.1m。

顶部相对标高-1.700m底部相对标高-19.800m。

419B柱基和20B柱基附近的（SMW工法）水泥土搅拌连续墙加固段内，600mm轴距连续密插H钢控制位移；其他墙内H钢插2根空1根。

（3）19B柱基与SMW工法

119B柱基范围内设计两排水泥土搅拌连续墙。

2紧贴19B柱基的水泥土搅拌连续墙（段）与该整体墙基本同轴线，由于柱基桩障碍，是间断的。

在墙体内插H钢，主要承受支撑体系的作用力，保护柱基桩（不受支撑力）。

3穿过19B柱基桩的水泥土搅拌连续墙，（段）与该整体墙平行且北移，墙内对应插H钢，主要保持该整体墙的连续，起止水作用。

419B柱基范围的水泥土搅拌连续墙内，H钢永久留存，作为柱基的一部分。

（4）20B柱基与SMW工法

20B柱基范围内，即水泥土搅拌连续墙的东北转角，两边各5m的墙内设计密插H钢加固，以减少近期补桩和柱基开挖对墙体的影响。

（5）

主要设计依据和规范

1提供的平整分卷机基础结构平、剖面图。

2提供的工程地质勘察报告。

3基坑工程设计规程（DBJ08-61-97）

4地基基础设计规范（DBJ08-11-1999）

5钢结构设计规范（GBJ17-88）

6钢砼结构设计规范（GBJ10-89+）

（6）对施工的要求

1SMW工法连续施工，搭接形式为全断面套打。

2SMW工法水泥掺量为20%。

3采用425号普通硅酸盐水泥，桩身28天无侧限抗压强度大于1.5Mpa。

4桩身采用一次搅拌工艺，水泥和原状土均匀拌和，下沉和提升均为喷浆搅拌，下沉速度0.5~1.0m/min，提升速度1.0~2.0m/min，桩底部分重复搅拌注浆。

5浆液配比根据现场试验，参考配比水泥：

膨润土：

水=1：

0.05：

1.6。

6桩体垂直偏差不大于1/200，桩位偏差不大于20mm。

7焊接H钢采用钢材Q235，制作标准采用“钢结构工程施工及验收规范”，考虑作为临时结构，作以下放宽：

●截面高度700mm的公差下限为-8mm。

●翼缘倾斜允差在规范之外增加2mm。

●工厂采用埋弧自动焊，角焊缝高度6mm，现场对接必须开坡口焊透，全部焊缝质量等级为三级。

8焊接H钢在自重作用下沉放，要控制与搅拌桩施工的间隔时间。

3.工程特点和难点

（1）工程特点

1基坑围护所在地质表层杂填土较厚，约4m。

基坑深度范围内土层渗透系数较大，最大为8.27×10-5KN.cm/S。

2基坑东北角（20线以东、B列以北）最近距离只有6m的一百多套地平桩尚未

施工，SMW工法紧后施工将受影响。

3以上地坪桩施工，受二十冶主轧线基坑大开挖后尚未回填的影响，协调安排在2002年4月5日打桩完毕；

4基坑围护墙体施工完毕，随后施工厂房柱基础承台，工程总进度安排的后墙是厂房钢结构5月15日开吊。

5施工厂房柱基础承台时，将要局部暴露和挖断围护墙体（相对标高为-4.500m），对整个围护墙体的质量控制不利。

6该深基坑的闭式施工，使控制19B柱基的位移成为主要矛盾。

7业主及施工总承包单位制定的工程质量目标

a）工程质量合格率100%。

b）单位工程优良率85%以上，且主体工程质量达到优良。

（2）工程难点

①减少近期打桩的影响，确保围护墙体良好的止水性能，。

2基坑闭式施工，要控制厂房19B柱基础的位移。

3围护墙体穿过19B柱基桩，要控制SMW工法在该段的施工精度。

（3）本工程采用的新技术

基坑围护采用先进的三轴水泥土搅拌连续墙（SMW工法），并插入H钢，是将挡土结构与防渗帷幕两种功能结合的支护形式。

该技术从日本引进，在日本已经淘汰了原地下连续墙的施工方法。

1该工法对原土搅拌，密度高，不会出现护壁塌防现象；

2该工法采用三轴钻孔，套孔连续的方法，止水效果好；

3该工法只产生少量水泥土且可以回填，施工现场干净；

4该工法在打桩引起的地下超静水压力部分释放后即可施工，施工周期短；

5该工法用钢量少（若H钢拔出）、不用商品混凝土，工程造价较低。

三．

总体部署

1.施工设计

（1）综合分析

1基坑东北角的一百多套地平桩施工完毕后，打桩引起的地下超静水压力没有释放，SMW工法一般间隔1个月，本工程安排无间隔施工尚未先例，经验不足。

2考虑到施工总承包方的进度要求；考虑到基坑四周的其它基础桩施工完毕形成一定的屏障；考虑到基坑北面大开挖施工输送链基础，基坑东北面大开挖施工主轧线基础，有利于打桩引起的地下超静水压力的释放；考虑到SMW工法对原土搅拌，密度高，护壁能力相比其它地下连续墙强；考虑到万一开挖后出现局部渗漏，施工总承包方承担责任。

综上所述，可以作一次尝试。

3工程总进度安排的大节点是5月15日厂房钢结构开吊。

在一个半月期间里，除了打地坪桩和围护墙体施工外，还有厂房19B和20B两个柱基础施工。

对其要求：

SMW工法（墙体）最少7天保养后，允许钢筋混凝土圈梁施工。

混凝土圈梁最少7天保养，及SMW工法（墙体）最少15天保养后，允许19B和20B两个柱基础施工。

（2）总体安排

12002年3月的20日前，平整分卷机基础内（北部）最后的5套桩施工完毕；平整分卷机基础外东邻的6套地平桩施工完毕。

如是，平整机内的北部设备基础桩+东邻地坪桩+（拐角处的）20B厂房柱基桩，形成基坑东北角的一道屏障，减少些打大批地平桩对SMW工法的影响。

22002年4月的1日，基坑东北面（20线及以东、B列以北）地坪桩施工，安排两台桩机，周期5天。

施工顺序是自南而北渐离基坑，将打桩产生的应力向外释放，减少对SMW工法（墙体）的影响。

3为了减少基坑东北面大批地坪桩施工对SMW工法（墙体）的影响，有可能的话，应该采取适当措施（如砂井间隔），有利于打桩应力部分消除。

4为了取得基坑周围由于打桩所产生的空隙水压力变化的实际数据，设计要求进行监测。

建议选择最简单的检测方案。

5SMW工法（墙体）施工，从基坑西南角开始，逆时针施工。

●

从基坑西南角开始，便于SMW工法的桩架等大型施工机械从基坑的西面进场和出场。

●为了保护已施工的A列柱基，工法施工南墙时，施工机械处于基坑内侧。

●先完成SMW工法（墙体）的南墙，由于其远离打桩区，可以增加打桩应力消除的时效。

●SMW工法（墙体）的北墙不是最后完成，就有一定的养护时间。

SMW工法完毕退出，围护北墙已有5~7天的保养，该段圈梁先安排紧后施工，如是，也能使19B和20B两个柱基础早日施工；

2.平整分卷机基础工程施工的主要工序

工程测量——水泥土搅拌连续墙及内插H钢——钢筋混凝土圈梁——基坑底部压密注浆——（钢结构厂房施工）——坑内降（排）水——坑内挖土——坑内支撑——主体结构——施工监测

3.SMW工法的施工进度网络计划

（1）SMW工法施工时间安排

根据某建设公司的施工总进度安排，SMW工法施工时间为2002年4月6日至25日，计20天。

（2）SMW工法的施工进度计划网络图

施工内容

三月

四月

11~15

16~20

21~25

2~316

01~05

06~10

11~15

16~20

21~25

26~30

施工准备

SMW工法

4.SMW工法平面布置

（1）作业区域

1位于18线~20线及附近，A列~B列及附近。

2SMW工法围护墙体四周外拓10m，此施工作业区平面尺寸为48m×50m。

（2）临时设施

1施工临时设施集中设置在A列柱基附近。

21个集装箱（现场办公室兼工具室）设在作业区南18A~19A；

31个容量150t的水泥棚和1个水泥浆制备生产线，设在作业区外西南17A~18A之间，以及跨内临时道路以南，平面尺寸为8m×10m。

（3）施工道路

1选择现有的、施工作业区范围以西的、A列与B列之间的施工临时干道。

2施工临时干道西连的厂区正式道路。

（4）临时用电方案

1用电概述

施工中主要设备为三轴搅拌桩机NSC-200-EP一台，容量200KW及其他50KW动力和照明。

采用固定式临时配电箱600A一台，电缆采用YC重型橡套电缆（3×150+2×70）临时配电箱系统接线方式采用TN-C系统。

PE配电箱600A

2临时用电依附施工总承包的干线。

由五冶600A空气开关引出至施工现场配电箱。

3临时用电管理

a）施工用的配电箱、电缆、灯具派专人负责管理。

b）非临时用电管理人员不得搬移配电箱及接拆线路。

c）停送电须由临时用电管理人员与上级施工用电管理人员回报，并得到同意方可进行。

d）发现违反安全用电情况须立即阻止并通知有关人员。

e）

配电箱安放及接线必须符合规范要求，管理人员加强巡检。

4安全用电技术措施

a）临时用电必须采用三相五线制，有接地、接零保护。

b）配电箱、供电线路、进线桩头等须每天检查，发现超负荷时应立即拆除。

c）配电箱内电器设备如有损坏必须及时更换。

d）配电线路安置可靠安全，发现破损立即进行处理。

e）接地（接零）系统必须接触良好，接地电阻符合规范要求小于4欧姆。

f）持证上岗，非专职电工不得接拆电线。

g）临时配电箱安放安全，固定可靠，做好防雨措施。

h）接线牢固，接触面良好，带电部分做好醒目标志。

i）绝缘良好，临时电使用前必须用兆欧表测量绝缘电阻应大于0.5兆欧。

j）临时电缆敷设固定可靠，线路布置合理、安全。

5施工用电防火措施

a）临时配电箱附近需配置电气灭火器。

b）配电箱、电缆安置应远离热源及电石、氧气供应点。

c）发生电缆短路、燃烧必须先切断电源，再进行处理。

6临时用电平面布置图（见附图）

7临时用电拆除

a）拆除前须通知上级施工用电负责人，切断电源后方可。

b）拆除后的配电箱、电缆、临时支架等不得随地乱放，应集中一起及时运走，做到场地清。

c）不得进行带电拆除工作。

（5）临时用水

1施工临时用的上、下水，依附施工总承包的干线。

（见附图）

2由五冶从水源引出2英寸水管引出至施工现场。

现场2英寸水管埋地，基坑外敷设至水泥浆生产区域。

3施工用水量约30t/h。

（6）

施工平面布置图

临

时

五道

路B

冶作业区

大临时干道基坑围护

临水泥制备

水电A

1718工作室1920

热轧南路

说明：

1．作业区：

48m×50m（SMW围护墙外拓10m）

2．水泥制备：

8m×10m（作业区外）

3．工作室：

集装箱

4．上水：

30t/h（2英寸水管。

）

5．供电：

300kw（配电箱600A）

5.

SMW工法施工主要设备表

序号

设备名称

规格型号

数量

备注

1

三轴搅拌桩机

NSC-200-EP

1台

200kw

2

桩机

重力桩架

1台

3

灰浆桶

0.9m3

5只

4

存浆桶

6m3

1只

5

压浆泵

200L/min

3台

1台备用

6

吊机

50t

1台

7

吊机

20t

1台

8

水准仪

1台

9

全站仪

SOKKIASET-2B

1台

10

经纬仪

苏光厂J2

1台

11

路基箱板

2m*6m

若干

12

挖土机

0.4m3

2台

13

推土机

1台

15

电焊机

2台

16

空压机

9m3

1台

注：

根据图表中设备的总用电量约300kw。

6.SMW工法用工计划

一天一班，每天人员约40人，高峰期延长作业时间。

安排如下：

工种

人数

测量

2

电工

2

浆液配置及输送

16

出土

6

电焊工

2

吊机司机

2

挖（推）机司机

2

自卸汽车司机

2

钻机

3

起重工

3

四．工程测量

1.定位方法

（1）根据总承包方提供的坐标点，按设计图纸规定的尺寸，定出一个原点和四条主控轴线，然后根据原点和主控轴线建立区域直角坐标，由原点开始分别依次定周边轴线，最后与原点闭合。

（2）用钢尺分别丈量出每根轴线，作出醒目标记。

（3）所有轴线控制点必须远离挖土影响线，每周对控制点进行一次复核。

（4）控制点的埋设必须稳固，每次观测前应进行检查。

2.检测维护

（1）根据施工进度安排，组织不定期检测，均须进行检测调整，确定控制符合精度，并记录在案。

对各测量桩、水准点进行保护，避免人为的破坏。

（2）测量精度的控制及误差范围

测角：

采用三测回，测角误差5″以内，总误差5mm以内

测距：

采用往返测法，取平均值

量距：

用鉴定过的钢尺进行量测并进行温度修正与测距仪并用。

五．SMW工法

1.工艺参数

（1）三轴钻机钻孔直径为850mm，轴孔间距为600mm。

（2）水泥土搅拌桩有效顶标高为相对标高-0.800m，底部相对标高-21.800m，采用重复套

钻，水泥掺量20%。

（3）围护水泥土体内插规格700×300×12×14mm的H型钢长18.1m/19.1m，底部相对标高-19.800m。

（4）水泥采用普硅425#水泥，水灰比1.5-2.0。

2.施工流程

3.SMW工法

（1）地平处理

三轴机施工前，必须先进行推土和场地平整，清除施工区域的表层硬物，素土回填夯实。

路基承受荷载，以能行走50t大吊车及步履式重型桩架为准。

地平处理面积，以距离基坑围护周边外约8m左右控制。

（2）

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。

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。

（3）开挖沟槽

根据基坑围护内边控制线，采用0.4m3挖机开挖1.5m*1.5m沟槽，并清除地下障碍物。

开挖沟槽余土及时处理，以保证SMW工法正常施工，达到文明工地要求。

（4）定位型钢

垂直沟槽方向放置两根定位型钢，规格为200*200的槽钢，长约2.5m，再在平行沟槽方向放置两根定位型钢规格700*300的工字钢，长约10m，转角处H型钢采取与围护中心线成45°角插入，H型钢定位采用型钢定位卡。

具体位置及尺寸见图示（视实际情况而定）。

槽沟定位型钢型钢定位卡

1000

800425

（5）桩机就位

三轴搅拌桩三轴中心间距为600mm，根据这个尺寸在平行H型钢表面用红漆划线定位。

1

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。

2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，并用经纬仪经常校核。

3三轴水泥搅拌桩桩位定位后再进行定位复核，偏差值应小于2cm。

（6）实施套钻

SMW工法按图示顺序进行，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的地基上，水泥搅拌桩的搭接以及施工设备的垂直度补正是依靠重复套钻来保证，以达到止水的作用。

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跳槽式