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铁路局培训中心工程挖土施工方案

工程名称：改建多元经营管理培训中心

工程地点：徐汇区小木桥路、零陵路路口

管井施工方案建设单位：上海铁路多经投资中心

设计单位：北京威斯顿建筑设计有限公司

监理单位：上海天佑工程咨询有限公司

围护设计单位：同济大学建筑设计研究院（集团）有限公司

施工单位：上海铁润建设工程有限公司

本工程位于小木桥路、零陵路路口，总建筑面积5689.4m2，地上建筑面积4780m2。地下一层建筑面积为904.4m2。基地面积8759m2，基坑面积约6000m2。基地自然标高约+4.100m，结构±0.00相当于绝对标高+5.10m，基坑深为3.35～4.95m（电梯井及集水井部位加深）。总土方量约为6000m3。

本工程拟建场地位于小木桥路以西、零陵路以北地块。南侧地下室外墙距离红线约3m，红线外是零陵路，零陵路对面是西南体育中学（4层砖混结构）；北侧地下室外墙距离红线约5.9～8m，红线外是博盈假日酒店（4层砖混结构），地下室外墙距离博盈假日酒店约9.0～13.1m；东侧地下室外墙距离红线约4.7～5.1m，红线外墙是小木桥路；西侧地下室外墙距离红线约5.89m，红线外是上海医疗器械高技术公司（5层砖混结构），地下室外墙距离上海医疗器械高技术公司约9.3m。

基坑位于南侧临近零陵路，下有较多的管线。零陵路上由近至远依次有配水φ300（距离地下室外墙约6m，下同）、煤气φ150（8.5m）、配水φ300（9.75m）、雨水φ1600（12.5m）、电力管群（18m）、地铁四号线上行线（9.6m~26.1m）。东侧临近小木桥路，下同样有较多的管线。小木桥上由近至远依次有信息12~24孔（距离地下室外墙约7.15m，下同）、配水φ150（9.9m）、配水φ500（10.4m）、雨水φ2000（13.65m）、煤气φ200（15.9m）、天然气φ200（17.15m）。

3、施工道路及临设布置

根据该基地现场条件，在小木桥开两个大门，其中一个为临时大门，土方开挖结束后予以封堵，并以靠建筑物地下室外墙与红线之间场地作为施工通道。

上部为杂填土、含碎砖块等；下部为素填土，含植物根茎、小石子等。

上部褐黄色，下部灰黄色，含氧化铁锈斑及铁锰结核，土质自上而下逐渐变软。

含云母及有机质，局部夹薄层砂质粉土，土质不均匀。

含云母、有机质，夹粉砂团粒及贝壳碎屑。

含云母及有机质，见粉土团块。

含云母及有机质，局部夹薄层砂质粉土。

含氧化铁锈斑，次生硬土层。

含云母，局部夹薄层状粘性土，土质不均匀。

本工程位于零陵路、小木桥路交叉口地块。地形起伏不大，地面标高在4.06～4.30m，拟建场地属滨海平原地貌类型。拟建建筑物范围内没有发现暗浜。地下水位埋深为1.20～1.40m（标高为：2.67～2.89m），属潜水类型，主要补给来源为大气降水，由于受季节，气候，降水量影响而有变化，年平均水位埋深为0.5~1.5m。地基土层基本情况详见下表：

1、改建多元经营管理培训中心基坑围护施工图

2、施工现场踏勘情况。

基坑的四周采用Φ650SMW工法围护，水泥掺量为20%，采用32.5级复合硅酸盐水泥，下插H500*200*10*16型钢，型钢采用插二跳一的方式；基坑电梯井和集水井外围采用三轴搅拌桩围护。电梯井、集水井区域采用压密注浆加固土体。压密注浆水灰比0.5~0.6，注浆压力0.2～0.8Mpa，注浆孔距1.0×1.0m，呈梅花形布置，注浆采用32.5级水泥和水玻璃混合材料，每米管平均消耗水泥75Kg，水玻璃1.5Kg。为了减小基坑围护的位移，在基础底板外侧砌筑240厚砖模后与SMW工法围护之间设置C30混凝土传力带。坑内设轻型井点降水。支撑采用Φ609*16钢管支撑，并设部分格构钢立柱。

本次施工配备苏光——２型经纬仪一套，S3型水准仪一套。５0米长城牌钢卷尺一把。

根据测量控制网，按设计图纸规定的尺寸，定出一个原点和四条主控制线，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。

所有轴线控制点必须远离挖土影响线，一般为边轴线向外３～５米，并用混凝土加固，以防控制点松动移位，并每２周对控制点进行一次复核。

3、测量精度的控制及误差范围

测角：采用测回法，测角中误差５〞以内，总误差５mm以内。

测距：采用往返测法，取平均值。

量距：用鉴定过的钢卷尺进行量测。

在基坑的北侧附近布设泥浆池和钢筋笼加工棚，在基坑的东南侧布设水泥棚和型钢加工场。（具体详见施工平面布置图）

在泥浆池和钢筋加工棚需150KW配电箱接至施工现场。在水泥棚和型钢加工场处需200KW配电箱接至施工现场。根据施工用电规范要求，施工现场布设二级配电箱，并做到用电设备一机一闸。现场施工用电由总供电箱接入，沿围墙布设成一环形。供电电缆应架空布设，场区中施工用电缆均应沿场区内布设，将电缆固定或槽钢防护以防车辆、机械行走时电缆被压坏。

根据工程量及施工进度安排，现场提供直径为４寸供水管总水源，并从总水源再分别接至拌浆池、拌浆筒用水位置。供水管应合理布设，水管埋入沟内，防止车辆进出时被压坏。

熟悉并掌握以下施工技术规范:

《建筑施工质量验收统一标准》(GB50300—2001)

《钢结构工程施工及验收规范》（GB50205－2002）

《地下防水工程质量验收规范》（GB50208－2002）

《建筑安装工人安全技术操作规程》

φ650三轴搅拌桩动力头

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1、SMW工法施工工艺

SMW工法施工工艺流程图

开挖沟槽，清除地面、地下障碍物

桩机就位，校正、复核桩机水平和垂直度

拌制水泥浆液、开启空压机，送浆至桩机钻头

钻头喷浆、气并切割土体下沉至设计桩底标高

钻头喷浆、气并提升至设计桩顶标高

将H型钢准确、垂直的插入完成的搅拌桩内

施工结束，进行下一根桩

（1）　施工重难点分析及处理

由于在SMW工法施工处离工地围墙很近，最近处近50～60cm，围墙外面就是已建的砖混结构及市政道路。而在工法施工时需先开导槽，开挖的导槽容易使得围墙倾倒。因此怎样保护好围墙不被损坏是本次SMW工法施工的一个重点和难点。

为保证施工的安全，施工前先对围墙进行保护施工，保护措施详见附后方案。

在施工时需注意以下几点：

派有监测资质单位对围墙进行检测；

挖机在开挖导槽时派专人进行指挥；、

导槽做一段开挖一段，每天开挖的导槽不能过长，宜控制在15米以内每次。

SMW工法搅拌时不宜过快。

严禁型钢起吊、下插时碰撞围墙。

工法做完一段后应立即将导槽进行回填。

（2）　施工准备工作对施工现场地下地上障碍物进行清理，并搞好场地的平整，合理布设现场设施，确保正常施工。施工现场平面布置图见附图。

1）所有使用的物料，应符合设计及有关规定。

2）水泥必须具备出厂质量证明书，进货时应对其品种、标号、包装、出厂期等进行验收，并按规定贮存。每供应200吨水泥，取样送检一次。

3）型钢焊接用50T履带吊配合焊接，焊接方法要符合设计要求，焊接质量要达到有关规范要求。

（4）　测量放线、开挖导沟

根据测量控制网，遵照图纸中具体尺寸位置，用经纬仪、钢卷尺测量定位，标定围护结构的轴线，提请项目部测量人员进行复测并报监理复核认可后才施工。采用1M3挖机开挖施工沟槽，沟槽宽度为1000mm，深度为1200mm；开挖围护沟槽时，遇到的杂填土、原建筑物的基础一律清除；对土面达不到施工标高的沟槽，采取进好土回填，满足施工需要。对遇到废弃的钻孔灌注桩时，及时与设计院沟通，采取相应的处理措施。

在SMW工法桩施工时，由于沟槽开挖和成桩时置换出的地基土量大，开挖和置换出的地基土由挖机转移至场地边集中堆放，在基坑开挖时一起运走，如若场地条件限制，置换土需及时运出场地以免影响正常施工。

遇到地下障碍物时，应先清除完毕，再进行工法桩施工。清障后产生过大的空洞，需回填土压实，重新开挖沟槽以保证SMW工法施工顺利进行。

（5）定位、钻孔、移机

在开挖的工作沟槽两侧铺设导向定位型钢，按设计要求在导向定位型钢上划出钻孔位置和插H型钢的位置，操作人员根据确定的位置严格控制钻机桩架的移动，确保钻孔轴心就位不偏，同时控制钻孔下钻深度的达标，利用钻杆和桩架相对位移原理，在钻管上划出钻孔深度的标尺线，严格控制下钻、提升速度和深度。

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。根据有关技术资料规定，下沉速度在1m/min，提升速度在1.0－1.5m/min，水泥掺量为20%，泵压为1.5～２.5MPa,供浆量为120～140L/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。

据地层（砂质粉土）情况可重复搅拌注浆1～3m。

机械设备沿基坑围护轴线移动，下图所示顺序套钻，二种顺序均安全可靠。具体选用哪种施工顺序，由施工班组按自身经验而定（施工时优先考虑采用跳槽式双孔全套复搅式连接）

施工顺序《1》单侧挤压式连接方式图

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顺序《2》：跳槽式双孔全套复搅式连接图

出现超过24小时的施工冷缝，处理方法如下：

根据设计所标深度，钻机在钻孔和提升全过程中，保持螺杆匀速转动，匀速下钻，匀速提升，并采取高压喷气在孔内使水泥土翻搅拌和，在桩底部分必须重复搅拌注浆，保证整桩搅拌充分、均匀，确保搅拌桩的质量。H型钢在插入比较顺利的情况下，可不重复搅拌桩底部分。若在接近桩底时插入不太顺利，可依据实际桩底处地层情况重复搅拌桩底部分1～3米。

（7）H型钢的插放和固定

在桩机成桩移机后的最短的时间内，采用履带吊车将定尺的H型钢吊起，插入指定位置，依靠H型钢的自重下插到设计规定深度，定位小槽钢搭在沟槽两侧铺设的定位型钢上直至孔内的水泥土初凝。H型钢在插入深层搅拌桩前，表面应涂刷减磨剂。每次定位H型钢时均复侧定位槽钢的标高，严格控制H型钢的标高。

插H型钢及定位槽钢如下图：

由于水泥浆液的定量注入搅拌和H型钢的插入，将有一部分水泥土被置换出沟槽内，采用挖机将沟槽内的水泥土清理出沟槽，集中堆放，保持沟槽沿边的整洁，确保桩体的硬化成型和下道工序的继续，被清理的水泥土将在18小时之后开始硬化，随日后基坑开挖一起运出场地。

（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。

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。

埋设在压顶圈梁中的H型钢部分的保护隔离措施：

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。

2、SMW工法H型钢的起拔回收

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50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。

挖沟、人工清泥→起拔机就位、施加油压反力→吊机就位→起吊H型钢→空隙灌浆。

（2）起拔H型钢施工条件：

1）顶板浇筑完成，且混凝土强度达到设计要求。

2）起拔系统主要是两台油压千斤顶，两台最大起拔力500吨，加夹具自重约3吨。

3）H型钢起拔后，应立即回填黄砂进行加固。

1）吊车就位→安置起拔设备→夹紧H型钢→连接油压、接电→加压施反力起拔→卸力回油→再施力起拔→直到完全起拔→由吊车起吊堆放。

2）外露H型钢不足30cm时，须用电焊加接。

3）吊车停在基坑外侧，完成H型钢的起拔。

（4）起拔H型钢施工工期

施工工期：起拔日期以设计与施工总体要求为准。每天分两班，每班拔H型钢5根。

（5）施工主要机械设备及劳动力配置：

1）施工主要机械使用表：

2）劳动力配备用两班作业，每班6～8人，其中起重工3～5人。另外根据工程的需要可作适当调整，以满足工程进度。

（6）起拔困难的H型钢，如设计在拐角处斜插45度的H型钢，一定要设法起拔，必要时应与设计、监理等单位一起讨论研究制定措施。

（1）三轴搅拌机坑底加固工艺

1）钻机就位对位：先测量放样,定出具体桩位,画灰线后,挖地槽铺设轨道基台枕木。

2）预搅下沉钻进：校正桩位中心后,启动搅拌电机,放松卷扬机钢丝绳,使搅拌机沿轨道切土搅拌下沉。

3）喷浆搅拌提升：搅拌机预搅下沉到设计孔深后,开启灰浆泵,待水泥浆到达喷嘴,再按设计确定的提升速度边提升,一边喷浆一边搅拌。

4）制备水泥浆液：搅拌机预搅下沉的同时,后台拌制水泥浆。

5）施工过程中前后台应保持联系，及时停送浆。

6）复搅：为保证加固地层和水泥浆彻底混合均匀，坑底以下部分需做两喷三搅。

7）出现超过24小时的施工冷缝，处理方法与SMW工法一样，在接头处的外围增加一幅搅拌桩加固，防止漏水。

9）深层搅拌施工工艺流程框图

1）放样定位，在相邻两根钻孔灌注桩中间，注浆孔间距为1m，呈直线条形状。注浆管采用6分镀锌管（1.5m/根），用平板振动机依次振入至设计标高，拔管注浆以50cm为一个段面。

2）压密注浆坑底加固技术参数

32.5级（水泥和水玻璃混合材料）

说明：注浆量视具体情况定。

75kg/m（水玻璃1.5kg/m）

（3）钻孔灌注桩施工工艺

1.1适用于填土层、淤泥层、粘土层、粉土层、砂土层等浅层土体中施工，在上述土层中施工速度相对较快。

1.2钻机小，重量轻，适合于狭窄工地施工。

1.3设备简单，设备故障相对较少，工艺技术成熟，操作简单，易于掌握。

图1正循环回转钻进成孔原理示意图

1—钻头；2—泥浆循环方向；3—沉淀池及沉渣；4—泥浆池及泥浆；

5—泥浆泵；6—水龙头；7—钻杆；8—钻机回转装置

2、正循环成孔施工工序流程

正循环成孔工序详见图2（钻孔灌注桩质量检查流程图2）。

钻孔灌注桩质量检查流程图2

3.1铺设枕木、架设滚筒及安装钻机

正循环钻机自重较小，移动较灵活，多采用滚筒式移位。一般先在硬地坪上铺设横断面为200×200mm方型木枕2根，再在其上面架

设滚筒和钻机，行走时需在其前方再铺设2根方型木枕，利用钻机自身的牵引力拉动移位。

正循环成孔时泥浆比重相对较大，一般孔内水头高于浅层地下水位即能保证不坍孔，用好泥浆是正循环成孔的关键。护筒用4mm的钢板卷制焊接而成，上部开设1个20×30cm溢浆孔，以便泥浆循环通畅。

3.2.2护筒下置深度

根据场地地层情况，钻孔灌注桩的护筒埋设深度1.0~1.5m，以挖到原状土、孔内不漏浆为标准，护筒口高出地面0.20m。

护筒埋设位置应准确，其中心线与桩位中心允许偏差不大于20mm，并保证护筒垂直，其周围用粘土回填夯实。

4、成孔工艺技术要求和技术措施

4.1钻头、钻进参数及泥浆性能要求

根据桩基设计，场地地层和设备性能情况，裙房桩用正循环成孔，采用三翼犁式刮刀钻头进行成孔施工，其钻进参数及泥浆性能要求表4、表5、表6。

注入孔口泥浆性能技术指标

排出孔口泥浆性能技术指标

正循环成孔钻进控制参数表

最小泥浆泵量（m3/h）

4.2.1开孔钻进时应先轻压、慢钻并控制泵量，进入正常工作状态后，逐渐加大转速和钻压。

4.2.2正常钻进时，应合理控制钻进参数以及泥浆性能指标。在施工、层土质时，转进速度以二档（70转/分）为主，泥浆比重控制在1.20～1.22；层土质钻进时，转速以二档（70转/分）为主，泥浆比重控制在1.22左右；层土质钻进时，转速用一（40转/分）、二档（70转/分）为主，泥浆比重控制在1.25～1.30；进入层土质后，转速采用二（70转/分）、三档（128转/分），泥浆比重1.20左右。

4.2.4在易塌地层中钻进时，应放慢转速及钻进速度并适当调整泥浆性能。

4.2.6施工区域1.0m以下存在地下障碍物，根据以往施工经验，可采取遇到一处处理一处的局部人工开挖方法。

第二次清孔利用灌注混凝土的导管输入泥浆循环清孔，清孔时输入孔内泥浆密度应控制在1.15以下，清孔后的泥浆密度应小于等于1.15，沉渣厚度≤100mm。第二次清孔后至灌注砼的时间间隔不超过0.5小时。

桩孔终孔后，应邀请总包代表及现场监理对终孔深度、孔底沉渣、泥浆性能指标等进行验收。验收合格后填表认可签字后进入下道工序。

本工程钢筋笼制作所用钢筋为HPB235和HRB335、HRB400三种。为保证钢筋质量，要求对现场的钢筋的种类、钢号及规格进行严格检查验收，每种钢筋必须附有出厂证明书及合格证，使用前应作钢筋抗拉、抗弯及焊接抗拉强度检测。

2、钢筋笼的制作及焊接要求

2.1钢筋笼制作前应将主筋校直，清除表面污垢、蚀锈，钢筋下料时应按钢筋笼设计图纸下料配筋，分节制作。同时采用模具定位，以保证主筋位置准确，成笼垂直度好，无扭曲现象。

2.2螺旋箍筋、加劲箍筋与主筋之间采用电焊连接，点焊强度和密度须满足设计和规范要求。主筋焊接接头应错开，同一截面钢筋接头数量不超过50%。

2.3本工程钻孔桩钢筋笼分节制作、分段连接，钢筋笼主筋采用单面偏心焊接，焊接长度10d(d为主筋直径)。焊缝宽度不应小于0.7d，厚度不小于0.3d。焊条采用结502焊条，须有合格证、性能符合设计要求方能使用，焊接要对称操作，操作完毕应轻轻敲打除去焊渣JGJ／T 69-2019标准下载，以消除温度应力；上下段连接顺直，在保证质量的条件下，焊接时间应尽量缩短。

3、钢筋笼制作几何尺寸的允许偏差值

钢筋笼制作成型后几何尺寸允许偏差值如下：（mm）

为保证砼保护层厚度50mm，在钢筋笼上设置圆饼形水泥砂浆保护块φ100×50mm，每平面1组（3~4只），沿钢筋笼长度方向2.0~3.0m设置1组，每节笼不少于3组，保证钢筋笼中心与桩中心重合。

5、钢筋笼的吊放与定位

5.1钢筋笼应经总包、监理验收合格后方可安装。

5.2钢筋笼在起吊、运输和安装中应采取措施防止变形，起吊，吊点宜设在加强箍筋位置。

5.3钢筋笼吊放入孔时，应对准孔位轻放、慢放。遇阻应上下轻轻活动或停止下放，查明原因后进行处理，严禁强行下放。

5.4钢筋笼全部入孔后，按设计要求检查安放位置标高并做好记录，符合要求后，将笼固定某小区采暖工程施工组织设计，防止因笼子下落或灌注砼时上串造成错位。