基坑止水支护施工方案(SWM桩).doc

镇海污水处理厂基坑工程SWM桩止水支护施工方案一、工程概况(一)概述本工程地处镇海后海塘工业区内，东面及北面为海域，南面及西面为水塘或污水排放区，施工场地内都是土质差、压缩性高、厚度大的软土。场地最上一层为人工回填的塘碴，颗粒之间的缝隙非常的大，致使施工场地与四周形成一个相通的水域。根据宁波市镇海污水处理厂地质勘察报告、地下水情况及各构筑物地下部分埋深，本工程中的氧化沟、二沉池、中水池、计量闸阀井、消毒池、细格栅及沉砂池、污泥泵房和出水泵房及出水井工程，原始施工方案中的大体积开挖、井点降水的施工方案己不适用于本地质情况。施工过程中，拟采用基坑周围设置单排SWM桩作为止水帷幕兼基坑支护，水泥搅拌桩搭接长度为200mm。（具体见附图一，单位：厘米）(二)桩基验算在本工程中，SWM桩的主要作用是起止水帷幕，由于基坑开挖层全部位于淤泥层，所以在此只需作底部抗隆起检算，使其不发生管涌现象，达到止水效果。其计算简图如下所示：桩基抗隆起计算示意图：抗隆起安全系数，在此取1.4；：自地表面至墙底各土层的加权平均重度；：自基坑底面以下至墙底各土层的加权平均重度；：搅拌桩插入深度；：基坑开挖深度；：地面超载；：无量纲的承载力系数，仅与土的内摩擦角有关，查桩基设计规范可得；各单体建筑桩长及基坑所在地层参数如下表：构筑物名称基坑所在地层层厚m土的重度kN/m3开挖深度SWM桩长消毒池、13、616.7、18.04.128出水泵房及出水井、13、616.7、18.04.157.5计量闸阀井、13、616.7、18.04.88中水池、13、616.7、18.04.008氧化沟、13、616.7、18.02.686细格栅及沉砂池、13、616.7、18.03.007二沉池、13、616.7、18.04.118污泥泵房、13、616.7、18.03.817各单体桩平面布置见附图一。对于SWM桩，通过反插于其内部的型钢以保证其抗弯及抗剪性能。二、施工方法及工艺施工前先做好场地平整工作，对不利于施工机械运行的松散场地，采取有效的回填或整平措施进行处理。雨天施工时，要采取有效的排水措施。对SWM桩施工范围内的表层塘碴进行挖除，然后用粘土换填，如下图所示：障碍物清除示意图（一）成桩原理a、SWM桩是在软土地基中输入粉柱体加固材料，通过和原位地基土强制搅拌混合，使地基土和加固材料发生化学反应，在稳定地基土的同时，提高强度的方法。同时通过反插于内部的型钢，以确保其抗弯和抗剪性能，并且其上部的圈顶梁也一起参与基坑支护。b、SWM桩施工工艺水泥搅拌桩采用喷浆式深层搅拌法施工，根据地质勘测资料，含灰量取15%。其施工流程如下图所示：SMW 施 工 流 程 图c、SWM桩加固形成制成独立柱状，连续搭接布置成壁状，纵、横网搭接成块状。d、分体搅拌桩的排列根据结构要求的承载力，在沉管灌筑桩外侧打单排600SWM桩作为止水帷幕兼基坑支护，SWM桩搭接长度为200mm。（二）操作工艺（1）定位放线根据施工场地内设立的测量控制点和水准点，进行施工放样。桩位平面偏差不大于10厘米。（2）导沟开挖为使钻机搅拌土层顺利进行，保证墙体垂直度，同时由于土层中注入大量水泥浆液有土体隆起，故沿挤压轴线开挖宽2.0米深2.0米的导沟。导沟开挖前，应对地下障碍物进行触探，一旦发现，及时进行处理。导沟及导轨施工如下图：（3）搅拌桩机就位为确保H型钢按设计要求位置顺利插入水泥土墙体中，在导沟两侧设置导向H型钢，在H型钢上标出桩位及插入型钢的位置。用卷扬机和人力移动搅拌桩机到达作业位置，并调整桩架垂直度达到1%以上。（4）搅拌下沉启动电动机，放松卷扬机使搅拌头自上而下切土拌和下沉，如果下沉速度太慢，可从输浆系统补给清水以利钻进，直到钻头下沉钻进至桩底标高。（5）注浆、搅拌、提升开动灰浆泵，待纯水泥浆到达搅拌头后，按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，一直提升到桩顶设计标高后再关闭灰浆泵。（6）重复搅拌下沉再次将搅拌机边搅拌边下沉至桩底设计标高。（7）重复搅拌提升边搅拌边提升（不注浆）至自然地面，关闭搅拌机。（8）H型钢就位后，通过桩机定位装置控制，靠型钢自重或借助外力（卷扬机拉或桩锤重力）将型钢插入搅拌桩内。H型钢施工过程如下图：（9）压顶圈梁施工作为支护结构，每根桩必须通过桩顶连接共同作用，制作压顶圈梁，使SWM桩成为一个整体，共同参与基坑支护，以提高SWM桩的整体承载能力。压顶圈梁如下图所示：（10）回收H型钢待地下主体结构完成并结束挡土使命后，用顶拔装置将H型钢从搅拌桩中顶拔出来，回收后经过整形保养，可重复使用。回收H型钢后，用6%10%的水泥浆填充H型钢拔除后的空隙。（三）SMW桩施工注意事项（1）开机前必须探明和清除一切地下障碍物，需回填土的部位，必须分层回填夯实，以确保桩的质量。（2）桩机行驶轨道不得下沉，桩机垂直度不大于1%。（3）水泥采用42.5普通硅酸盐水泥，水泥掺量为15%，水灰比为0.8，根据不同地质情况可考虑掺加外加剂。（4）按设计要求严格控制水灰比，水泥浆搅拌时间不少于2分钟，滤浆后倒入集料池中，随后不断的搅拌，防止水泥离析，压浆也要连续进行，不可中断。（5）严格控制注浆量和提升速度，防止出现夹心层和断浆情况。（6）搅拌头二次提升速度控制在50cm/min以内，注浆泵出口压力控制在0.40.6MPa。（7）桩与桩的搭接要注意下列事项：桩与桩的搭接时间不应大于24小时。如超过24小时，则在第二根桩施工时增加注浆量20%，同时减慢提升速度。如因相隔时间太长致使第二根桩无法搭接，则需采取局部补桩或注浆措施，同时报知业主、监理。（8）尽可能在搅拌桩施工完成后30分钟内插入H型钢，若水灰比或水泥掺量较大时，H型钢的插入时间可相应增加。（9）每根H型钢到场后，都要检验垂直度、平整度和焊缝厚度等，不符合规定要求的不得使用。（10）必须设置H型钢悬挂梁或其它可以将H型钢固定到位的悬挂装置，以免H型钢插入到位后再下沉。（11）涂刷H型钢隔离剂时，要严格按照操作规程作业，确保隔离剂的粘结质量符合要求。（12）搅拌桩施工完成后，凿除桩顶水泥土，露出的H型钢表面需用隔离材料包扎或粘贴，然后制作顶圈梁。（13）钻机及桅秆安装在载体上，在地面上进行操作，要满足耐压力要求。施工人员要配戴防护眼镜。（14）钻头提升距地面3050cm 应停止喷浆，以防溢出地面。24 质量标准a、保证项目使用材料的各种指标，包括含灰量、灰液性指数和外加剂品种掺量，必须符合设计要求。检验方法：材料出厂证明、合格证、试验报告及施工日志。成桩垂直度偏差不超过3，桩位布置纵横向偏差不大于3厘米，成桩深度偏差为0+10厘米。SMW工法桩体不允许出现大面积的湿迹和渗漏现象，若有渗漏要及时封堵。b、基本项目( l ）桩径、深度及灰土质量，必须符合设计要求。( 2 ）经养护后进行载荷试验，试验桩体强度，要符合设计要求。c、允许偏差检查数量：桩数5 % 项 目允许偏差（mm) 检验方法桩位中心位置l0 拉线及尺量检查桩（墙）体垂直度lH/100 吊线检查三、工程数量及费用工程数量及费用如附表一工程数量及费用表 附 表 一序号构筑物名称工程项目名称单位数量单价合价（元）桩长（m）2消毒池SWM桩m31865299839484出水泵房及出水井SWM桩m34205292221807.56计量闸阀井SWM桩m3251.1529132831.988中水池SWM桩m3312.2529165153.8810氧化沟SWM桩m3865.2529457690.8612细格栅及沉砂池SWM桩m3180.152995272.9714二沉池SWM桩m3796.2529421189.8816污泥泵房SWM桩m3203.9529107863.1717临时工程清除障碍物m31670528684018合 计1787416.3附图一： 单位：厘米