工法桩施工方案最全面的SMW施工方案.docx

1、工法桩施工方案最全面的SMW施工方案福州市轨道交通1号线二期工程第4标段土建工程 三江口站SMW工法桩施工方案 编制： 复核： 审批： 中铁一局福州市轨道交通1号线二期第4标土建工程项目经理部二0一七年四月第一章 编制依据、原则1.1编制依据（1）型钢水泥土搅拌墙技术规程（JGJ/T199-2010）（2）城市轨道交通技术规范（GB50490-2009）（3）地下铁道工程施工及验收规范（GB50299-1999）（2003年版）（4）建筑基坑工程监测技术规范（GB50497-2009）（5）焊接H型钢标准节点通用图（HG/T-21541-1992）（6）建筑钢结构焊接技术规程JGJ81（7）建

2、筑基坑支护技术规程（JGJ120-2012） （8）福州市轨道交通1号线工程（二期）-车站工程-三江口站-结构与防水-车站主体围护结构（二）（9）福州市轨道交通1号线二期工程-三江口站车站主体及东侧明挖区间段-岩土工程勘察报告（10） 本单位拥有的技术装备力量、机械设备状态、管理水平、工法及科技成果及积累的施工经验。1.2编制原则（1）安全第一、质量至上原则。精心组织施工，合理安排工期。坚持技术先进、方案优化、重信誉守合同、施工组织科学合理、按期优质安全高效、不留后患。（2）根据综合地质、水文、工程规模、技术特点、工期要求、工程造价等多方面因素进行编制。（3）SMW工法桩施工严格遵守各有关设计

3、、施工规范、技术规程和质量评定及验收标准，确保工程质量达到要求。（4）重视生态环境的保护，在施工期间保证不发生水土流失，保证不破坏环境。第二章 工程概况2.1工程概述三江口站位于福州市三江口片区，按线路确定为地下一层侧式车站，车站总长度为552.4m，站中心宽度为74.9m。其中站前明挖区段约长129.7m，站后明挖区段长242.5m。基坑围护结构采用SMW工法桩（416幅）、坡顶三轴搅拌桩（2176幅）。图2.1-1 三江口站平面布置图2.1工程环境三江口站为1号线二期工程终点站，车站规划道路南北布置，位于福州市三江口片区。规划道路西侧为规划道路，东侧为规划商用地块。规划道路红线宽度为30米

4、。西侧明挖段区间北侧为规划商业用地，南侧为规划绿地。第三章 工程地质与水文地质3.1工程地质概况地质年代地层编号地层名称层底深度（m)层底标高（m)层厚（m)地层描述第四系全新统1杂填土0.405.600.525.670.405.60灰白、褐灰等杂色，主要由粘性土碎砖、碎石等组成，含硬杂质约10%20%，均匀性较差，人工堆积，年限约110年、大于10年不等。第四系全新统 长乐组2填石、填砂0.606.001.004.900.606.00填石主要由块石为主，直径约50mm60mm，部分可达100mm以上，填石含量约60%,含有少量的粘土及中砂，均匀性差；填砂主要是由人工回填而成，主要成分为中砂，

5、级配一般。第四系全新统 长乐组Q43粉质粘土1.202.203.344.700.91.60灰黄、黄褐色，可塑软塑状态，稍湿湿，主要由粉粘粒组成，含少量铁锰质氧化物，局部含粉细砂约10%15%。第四系全新统 长乐组Q421淤泥夹砂2.3010.40-5.982.221.409.30深灰色，流塑状态，饱和，主要由粘、粉粒组成，夹薄层粉细砂，土质不均，含腐殖质及有机质，偶见朽木等，土质污手，具腥臭味。第四系全新统 长乐组Q421-J滚石（中风化花岗石）5.205.20-1.61-1.612.602.60青灰色，岩芯呈短长柱状，锤击声较清脆，属较硬岩坚硬岩；岩体基本质量等级以级为主。第四系全新统 长乐

6、组Q422中砂12.4023.30-20.45-5.772.8020.00灰色，稍密中密状，局部夹薄层淤泥质土。拟建场地分布广泛。第四系全新统长乐组Q422A含泥中砂7.0023.70-19.17-1.223.3019.40灰色，稍密状，粘粒含量约10%20%。拟建场地分布广泛。第四系全新统 长乐组Q423淤泥夹砂14.8038.40-33.93-10.762.30-23.90灰色，留塑状态，饱和，含少量有机质，局部夹薄层粉细砂，土质不均。第四系上更新统东山组Q33粉质粘土25.3038.70-34.57-21.973.20-16.30灰黄色为主，局部灰白、青灰色，可塑，湿，主要由粉粘粒组成，

7、含少量铁锰质氧化物，局部含粉细砂约15%第四系上更新统东山组Q33J中砂22.10-41.00-36.53-15.401.0012.50灰黄、灰色，中密，夹1015%的粘性土，土质不均。局部分布。第四系上更新统东山组Q33J-1滚石（中风化花岗石）25.7032.70-26.49-18.000.803.30青灰色，岩芯呈短长柱状，锤击声较清脆，属较硬岩坚硬岩；岩体基本质量等级以级为主。第四系QelA残积粘性土30.5040.10-35.58-23.752.808.40灰黄、灰白色，部分灰绿色；原岩结构形态已经破坏。主要由高岭土组成，富含氧化铝，少见有石英碎粒，局部含少量细砂；较干燥，结构紧密，

8、可剥成块，手搓可碎散；湿水可塑性强。燕山晚期53全风化花岗岩 27.3048.30-43.75-21.521.4015.20灰黄色为主，部分灰白色，散体状构造，岩芯呈砂土状，风化剧烈，属极软岩；岩体极破碎，岩体基本质量等级为V级。燕山晚期53散体状强风化花岗岩35.8040.20-34.66-30.834.406.10灰黄色、灰白色，中粒花岗结构，散体状构造，除石英外其他矿物大部分已风化成次生矿物，原岩结构可辨，岩芯多呈砂土状，手易捏散，下部夹有少量风化碎屑，属极软岩；岩体极破碎，岩体基本质量等级为V级。图3.1-1 地质剖面图3.2水文地质（1）地表水本工程地表水主要为市区内河水及闽江，其水

9、位主要受河道水闸调节控制，据了解内河水位标高平时多为4.25.5米，而近年市区内涝最高水位为6.5米。 三江口站护堤内分布有3口鱼塘，鱼塘水深1.52.5m，塘底分布有淤泥；三江口站护堤外为潮间带，地表水与乌龙江相通，地表水丰富。（2）地下水 地下水主要赋存、运移于基岩裂隙、风化残积层的空隙、裂隙中和第四系冲积、海积、冲洪积等成因的松散、松软的淤泥、黏土和砂砾卵石层的空隙中，主要外给来源于大气降水。在闽江两岸的孔隙含水岩组中，除大气降水补给外，闽江水的补给为其主要来源。第四章 施工前准备4.1机械设备配置根据施工图工程数量确定进场SMW工法桩设备。具体如下：表4.1-1 主要设备配备表序号设备

10、名称 规格数量备注1SF808-3钻头850mm1台2挖掘机小松200型1台3搅拌站 /1套4电焊机BX-315F5台5 5履带式吊车 50t1台 6震动锤 /一台根据现场施工任务，我单位计划投入1个施工队伍1台（钻头直径850mm）三轴搅拌桩机对三江口站SMW工法桩进行施工。4.2人员配备4.2-1 人员配置表序号职务职责人数备注1 现场管理人员42名专业工程师 2名安全质量工程师2SMW工法桩作业班组14二组二班3电焊工8二组二班 进场人员需对其进行三级安全教育，合格后方可进场，施工前需向队伍下发安全、质量技术交底，并要求严格按照技术交底内容实施。4.3场地及材料准备根据施工现场条件进行平

11、面布置，尽早做到“三通一平”；根据施工图纸中材料用量，编制材料计划，按施工进度计划要求分批安排材料进场；按照设计图纸要求，SMW工法桩止水帷幕水泥选用P.O42.5普通硅酸盐水泥，HN7003001324型钢，材料进场需对监理工程师进行报验，外观质量、厂家资质证书、产品合格证经监理报验合格后方可使用。根据国家技术规范与质量标准的有关规定，认真贯彻执行进场水泥检查验收与取样检验的制度，并妥善保管材料测试、检验的资料备查；第五章 施工工艺技术5.1施工工艺5.1.1SMW工法桩施工工艺流程图5.1.1-1 SMW工法桩施工流程1、测量放线根据坐标基准点，按图纸放出桩位，设临时控制桩，做好测量复核，

12、提前验收。2、开挖导沟及定位型钢放置按基坑围护边线开挖沟槽，沟槽开挖及定位型钢放置示意图5.1.1-2所示。沿沟槽两侧各放置一条型钢，长3m，再在平行沟槽方向放置两根定位型钢长约812m，转角处H型钢采取与围护结构中心线成45插入，H型钢定位采用H型钢定位卡。图5.1.1-2 沟槽开挖及定位型钢放置示意图3、SMW工法桩孔位及桩机定位根据SMW工法桩中心间距尺寸在平行工字钢表面画线定位。桩机就位，移动前，移动结束后检查定位情况并及时纠正。桩机应平稳平正，并用全站仪观测控制钻机钻杆垂直度。SMW工法桩桩位定位偏差应不大于50mm，对中平面允许偏差应为士 20mm，立柱导向架的垂直度不应大于 1/

13、250 。 4、SMW工法桩成桩施工SMW工法桩施工按图所示顺序采用跳打方式施工，套接一孔工艺，保证墙体的连续性和接头的施工质量。SMW工法桩水泥搅拌桩的搭接以及施工设备的垂直度补救是依靠重复套钻来保证的，以达到止水的作用。图5.1.1-3 SMW工法桩施工顺序图图5.1.1-4 搅拌时间-下沉、提升关系图SMW工法桩在钻进和提升过程中均注入水泥浆，同时严格控制钻进与提升速度下沉速度不大于1m/min，提升速度不大于0.5m/min，在桩底部分重复搅拌注浆。搅拌时间-下沉、提升关系如图5.1.1-4所示。开机前应按事先确定的配合比进行水泥浆的拌制，注浆压力根据实际施工状况确定。SMW工法桩施工

14、时，不得冲水下沉，相邻两桩施工间隔不得超过12h。图5.1.1-5 SMW工法桩施工过程 5、型钢的焊接H型钢选用H7003001324型钢，在距H型钢顶端0.2m处开一个圆形孔，孔径约10cm。本工程所需H型钢长度为21-29m，若因型钢定尺种类繁多或运输不便而需要进行现场拼焊，焊缝应均为破口满焊，焊缝须饱满，且与两边的翼板面一样平，不得高出。若高出须用砂轮打磨焊缝至与型钢面一样平。6、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，涂刷两次。1）清除H型钢表面的污垢及铁锈。2）减摩剂必须

15、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。3）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。4）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。5） 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。6）基坑开挖后，制作混凝土圈梁时，型钢须用发泡纸包裹，使混凝土与H型钢不直接接触。否则型钢将无法拔出。 7、型钢的插入与固定1）利于H型钢回收再利用，在H型钢插入前预先热涂减摩剂，均匀涂抹在H型钢表面。2）待水泥土搅拌桩施工完毕后，吊机应立即

16、就位，准备吊放H型钢。本工程采用50吨履带吊机起吊H型钢。3）放置定位型钢卡，然后将H型钢沿定位卡缓慢插入水泥土搅拌桩体内，插入12m后，利用线坠调整型钢的垂直度，调整完毕后将H型钢插入水泥土。4）当H型钢插入到设计标高时，若H型钢底标高高于水泥土搅拌桩底标高，用20吊筋将H型钢固定，使其控制到一定标高。若H型钢与水泥土搅拌桩底标高一致，可以不用吊筋固定。溢出的水泥土由挖掘机进行处理，以便进行后续作业施工。5）待水泥土搅拌桩硬化到一定程度后，将吊筋与槽沟定位型钢撤除。6）若H型钢插放达不到设计标高时，则采用振动锤辅助插入。图5.1.1-6 型钢插入流程图8、施工记录 施工过程中，由工长负责填写

17、施工记录，施工记录表中详细记录了桩位编号、桩长、断面面积、下沉（提升）搅拌喷浆的时间及深度、水泥用量、水泥掺入比、水灰比。9、拔除H型钢1）在主体结构完成后拔除H型钢。2）应保证围护外侧满足履带吊6m回转半径的施工作业面。型钢两面用钢板贴焊加强，顶升夹具将H型钢夹紧后，用千斤顶反复顶升夹具，直至吊车配合将H型钢拔除。 3）型钢拔除后拌制水泥砂浆灌入。5.1.2 SMW工法桩施工要点1、应严格控制接头施工质量，桩体套接长度满足设计要求，以达到隔水作用。一般情况下搅拌桩施工必须连续不间断进行，如因特殊原因造成搅拌桩不能连续施工，时间超过24h，必须在其接头处外侧采取补做搅拌桩的技术措施，以保证隔水

18、效果。2、桩机就位后，主轴正转喷浆搅拌下沉，反转喷浆复搅提升，完成一组搅拌桩施工。对于不易匀速钻进下沉的地层，可增加搅拌次数，完成一组搅拌桩的施工，下沉和提升速度应严格控制，在桩底部分可适当持续搅拌注浆，并尽可能做到匀速下沉和匀速提升，使水泥浆和地基土充分搅拌。3、注浆泵流量控制应与桩机下沉（提升）速度相匹配。确保每幅桩提的用浆量，提升搅拌时喷浆对可能产生的水泥土体空隙进行填充，对于饱和疏松的土体具有特别的意义，施工时如因故停浆，应在恢复压浆前，先将搅拌机提升成下沉0.5m，后注浆搅拌施工。4、正常情况下搅拌机拌翼（含钻头）下沉喷浆，搅拌和提升喷浆，搅拌各一次，桩体范围做到水泥搅拌均匀，桩体垂

19、直偏差不大于1/200，桩位偏差不得大于50mm，桩径偏差不得大于10mm。5、工法桩施工过程，搅拌头的直径应定期检查，其磨损量不应大于10mm，工法桩施工直径应符合设计要求，可采用普通叶片与螺旋叶片交互配置的搅拌翼或在螺旋叶片上开孔，添加外掺挤等辅助方法施工，以避免较硬土层发生搅拌翼大量包泥“糊钻”，影响施工质量5.1.3质量检验1、质量标准型钢水泥土搅拌墙施工期间过程控制的内容包括：验证施工机械性能，材料质量，检查搅拌桩和型钢的定位、长度、标高、垂直度，搅拌桩的水灰比、水泥掺量，搅拌下沉和提升速度，浆液的泵压、泵送量与喷浆均匀度，水泥土试样的制作，外加剂掺量，搅拌桩施工简写时间及型钢规格，

20、拼接焊缝质量等。根据型钢水泥土搅拌墙技术规程（JGJ/T199-2010）中关于SMW工法桩质量验收标准和设计要求，制定本工程搅拌桩施工质量验收标准具体如表5.2.4-1、5.2.4-2、5.2.4-3；表5.1.3-1 H型钢允许偏差序号检查项目允许偏差（mm）检查数量检查方法1截面高度5.0每根用钢尺量2截面宽度3.0每根用钢尺量3腹板厚度-1.0 每根用游标卡尺量4翼缘板厚度-1.0 每根用游标卡尺量5型钢长度50每根用钢尺量6型钢挠度L/500每根用钢尺量表5.1.3-2 H型钢允许偏差序号检查项目允许偏差或允许值检查数量检查方法1桩底标高50mm每根测钻头长度2桩位偏差50mm每根用

21、钢尺量3桩径10mm每根用钢尺量钻头4施工间歇24h每根查施工记录表5.1.3-3 型钢插入允许偏差序号检查项目允许偏差或允许值检查数量检查方法1型钢顶标高50mm每根水准仪测量2型钢平面位置50mm（平行于基坑边线）每根用钢尺量10mm（垂直于基坑边线）每根用钢尺量3形心转角3每根量角器测量2、搅拌桩质量检测钻取桩芯强度试验应采用地质钻机或其他取芯设备并选择可靠的取芯钻具，钻取搅拌桩施工后28d龄期的水泥土芯样，钻取的芯样应立即密封并及时进行无侧限抗压强度试验。3、施工冷缝处理 施工时如因故停浆，应在恢复喷浆前，将搅拌机头提升或下沉0.5后再喷浆搅拌施工。 搅拌桩搭接施工的时间间隔不宜大于2

22、4小时，当超过24小时，搭接施工时应放慢搅拌速度。若无法搭接或搭接不良时，应做冷缝处理。施工过程中一旦出现冷缝则采取在冷缝处搅拌桩外侧补搅一副桩方案。在原搅拌桩未达到一定强度前进行补桩，以防止偏钻，保证搭接效果，补桩与原搅拌桩搭接厚度不小于100mm。具体样式见下图。图5.1.3-1 施工冷缝补桩示意图4、垂直度控制 在型钢插入过程中要对型钢，采用全站仪对型钢插入垂直度进行矫正，确保成桩质量。5.1.4技术要求及特殊情况处理措施1、有异常时，如遇无法达到设计深度进行施工时，应及时上报甲方、监理，经各方研究后，采取补救措施。在碰到地面沟或地下管线无法按设计走向施工时，宜与设计单位、业主、监理共同

23、协商，确定解决办法。2、试桩前应编制试桩方案，做好施工技术交底，并经监理工程师审批后方能实施。3、水泥要求：桩身水泥采用P.O.42.5级普通硅酸盐水泥，所用水泥进场时必须附带质量合格证明，水泥进场后必须经过现场抽查检测，按批次送检，检测合格后方可使用。做好水泥保管工作，严禁使用受潮、结块水泥。4、配置好的浆液应流动性好，不离析，便于泵送、喷搅。要预先筛除水泥中的结块。水泥浆应在搅拌机中不断搅动，直到倒入储料斗中，并需不断搅拌。搅拌桩施工过程中应不定时采用浆液比重计抽样检验浆液密度。5、供浆应连续，不允许出现断浆现象。水泥与水的用量、供浆、停浆时间、供浆量、喷浆提升速度均必须有专人记录。6、严

24、格控制水灰比、搅拌桩机下沉速度和提升速度，以便根据试桩结果确定出合理的水灰比、下沉、提升时间。7、钻机下钻至设计深度后，搅拌头应在桩端1m范围内上下喷浆搅拌30s左右，然后提升。当钻头提升至地面以下0.5m时，应停止喷浆。8、搅拌机械应配置浆量自动记录仪，且处于检定有效期内，施工中记录水泥瞬间时喷入量，和累计喷入量。9、在成桩过程中，当因故停浆继续施工时必须重叠接桩，重叠接桩长度不得小于0.5m。若停机超过3小时，应拆除输浆管路并清洗干净。如出现冷缝，按照前述办法进行补桩处理。10、施工过程中应随时检查施工记录、计量记录，评定成桩质量，如有不合格桩或异常情况，及时采取补桩或其他处理措施。11、

25、应定时检查机械的成桩直径及搅拌均匀程度，对钻头定期复核检查，其直径磨损不得小于10mm。12、钻机成孔和喷浆过程中，应将废弃的水泥和溢出的浆液回收处理，防止污染坏境。13、施工中常见的问题及处理方法。详见下表5.1.4-1表5.1.4-1 施工中常见问题及处理方法 常见问题 发生原因 处理方法搅拌机下沉不到预定深度，单电流不高1、土质太粘，2、搅拌机自重不够增加搅拌机自重或者加设反压装置，或边输入浆液边搅拌钻进喷浆未提升到设计标高集料灌中剩浆过多1、后台投料不准2、灰浆泵磨损露浆3、灰浆泵输浆量增大1、重新标定投料量2、检修灰浆泵3、重新标定灰浆泵输浆量喷浆提升到设计顶面标高集料灌中浆液已空1

26、、后台投料不准2、输浆管路部分堵塞1、重新标定拌浆用水量，清洗输浆管路输浆管堵塞、爆裂1 、输浆管内有浆液硬结块2、喷浆口球阀间隙太小1、拆洗输浆管2、使输浆口球阀间隙适当5.2施工参数我部在三江口站试桩3幅，在试桩过程中，通过调整技术参数与配合比最终确定了三江站SMW工法桩施工参数与配合比，详见下表。 表5.2-1 SMW工法桩参数表序号水灰比水泥掺量（%）水泥用量(kg/m)浆量(L/m)下沉速度(m/min)提升速度(m/min)供浆流量（L/min）备注10.9205406600.90.4180.3第六章 安全目标及保证措施6.1安全管理目标本工程的安全目标：在整个项目施工期间坚决杜绝

27、各类重大责任事故、人身伤亡事故、消防事、治保事故、交通事故、扰民事故及各类传染病发生。6.2安全管理组织机构建立以项目经理为首的“安全保证体系”（ 见图6.2-1安全体系保证框架图）。项目经理部和各分部分级负责，以加强施工作业现场控制和职工的安全生产教育为重点，开展创建安全标准工地活动，确保本工程的施工安全。6.2-1 安全体系保证框架图6.3安全保证措施6.3.1教育、学习制度工程开工前，对所有参加本段工程施工人员进行安全生产教育，组织学习施工安全规则、规定，并结合本段工程的实际情况制定安全措施，进行宣传教育。制定安全措施，进行宣传教育。坚持每周不少于两小时的安全教育，由主管工程师或安检工程

28、针对施工项目，结合有关现行的规范、规则上安全技术课。6.3.2施工人员、安检人员持证上岗制度 对特殊工种，如吊车司机、电焊工、机动车司机、电工等需经培训考试合格后，持证上岗操作。各级安检人员须持证上岗，加大现场管理力度，处罚果断。全体参战人员经过学习、培训后，需进行安全知识考试，经考试合格后，发给合格证，持证上岗。6.3.3组织措施1、现场成立安全生产工作小组，设置专职安全员全面负责施工期间的安全工作，各班组设立兼职安全员负责具体检查监督工作，现场监理安全生产保证体系。2、坚持执行施工前的安全技术交底会议制度和开工前的安全教育制度，明确本工程的安全目标，落实各个岗位的安全职责。3、定期召开安全

29、工作会议，进行安全工作的总结和布置。4、开展安全活动，在现场布置安全标语、横幅等，积极进行安全知识宣传教育。5、认真执行安全规程和操作规程要求，严禁违章作业，杜绝各类事故发生。6、对于各类安全违章行为坚决进行处理，限期整改。7、做好每天的安全生产记录，并填好施工日志。8、按照福州市政公用质量监督站得要求，认真、如实、确切的填写安全管理资料。6.3.4用电措施1、开工前，编制临电施工方案，以指导现场施工用电。2、所用配电箱采用正规厂家生产的配电箱，实行一机一闸一漏电保护装置。主要配电箱均作接地，以防止感应电伤人。3、照明线路不能与动力线路混用，钻机、输浆泵等使用的拖揽，必须严格检查，不能使用绝缘性能差得或有破损的电缆。4、机械设备（如钻机、电焊机等）移位、电器检修时必须断电操作，严禁带电操作，并挂上警示牌。移位时，须有专人指挥，专人照看电缆，防止电缆压坏损伤。5、移动电器、修理电器由专业电工进行，非专业人员严禁