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轨道交通地下配套工程SMW工法桩及搅拌桩施工方案2.2工程地质及水文地质特征 5
2.2.1工程地质特征 5
工程勘察中常用岩土工程参数及选用（表格整理超清晰）.pdf2.2.2水文地质特征 6
2.4主要工程数量 7
3.3施工机械设备及人员准备 8
4.1SMW工法桩 8
4.1.1SMW工法桩施工工艺流程 8
4.1.2施工方法 9
4.1.3质量验收标准 15
4.1.4常见问题预防措施及技术处理 17
4.2三轴搅拌桩 20
4.2.1施工工艺流程 20
4.2.2施工顺序 20
4.2.3施工步骤 20
4.2.4主要施工参数 22
4.2.5施工要点及技术要求 22
4.2.6质量检验标准 23
5.1保证工期的管理措施 23
5.2保证工期的技术措施 24
5.3雨季施工工期保证措施 25
5.4夜间施工工期保证措施 25
6安全生产保证措施 25
6.1安全组织机构 25
6.2安全保障技术措施 28
6.2.1临时用电安全技术措施 28
6.2.2起重吊装安全技术措施 28
6.2.3一般安全技术措施 29
6.3.1应急组织结构及职责 29
6.3.2施工伤亡事故处理程序 29
6.3.3应急物资 30
6.3.4通信联系 31
7环保、水保、文物保护和文明施工措施 31
7.1环境保护措施 31
7.2文物保护措施 32
7.3文明施工措施 32
（1）XX市轨道交通4号线支线天鹅荡路站～溪霞路站隧道区间地下配套工程土建施工项目招标文件、招标文件技术规范及基坑围护结构设计图纸。
（2）江苏省地质工程有限公司提供的《XX市吴中区滨湖新城E08街区岩土工程详细勘察报告；
以满足业主要求为目标，按照“选型可靠、施工科学、组织合理、措施得力”的指导思想，遵循下列原则编制本施工方案：
建立完整的工程质量管理体系和控制程序，明确工程质量目标，结合本工程特点与实际情况制定切实可行、有效的质量保证措施，并在施工全过程中严格实施ISO9001标准进行质量管理和控制，确保工程达到优良的质量标准。
根据业主对本标段工程工期要求，科学组织施工，合理配置资源，使各期工程施工衔接有序，使本项目的资源利用充分，以确保总体施工计划的实现。
根据本工程特点，吸收我公司各在建项目SMW工法桩工程施工和管理的成熟技术，结合以往施工经验，选择可靠性高、可操作性强的施工技术方案进行施工，确保工程安全、优质、快速地按期完成。
针对工程的实际情况，本着可靠、经济、合理的原则，比选施工方案，并合理配备资源，施工过程实施动态管理，从而使工程施工达到即经济又优质的目标。
建立、健全消防、安全、保卫、健康体系，以人为本，维护和保障施工人员的安全与健康。施工过程实施GB/T28001标准，保证职工的安全与健康。
本方案适用于天鹅荡路站～溪霞路站隧道区间地下配套工程围护结构SMW工法桩及三轴搅拌桩。
XX市轨道交通4号线支线天～溪区间地下配套工程项目位于XX市吴中区境内东太湖大道以北、规划中一路以南、塔韵路以西、规划中八路以东，为两层地下车库。
基坑外轮廓为不规则的方形，XX市轨道交通4号线支线从本工程基坑下穿越。盾构穿越区由西南向东北向穿越基坑Ⅰ、穿越区紧靠基坑Ⅱ东南侧。
基坑被分为2个部分：盾构穿越区即基坑Ⅰ面积约15500m2,基坑Ⅱ面积约7400m2。基坑开挖深度一般区域8.94、9.14m，裙楼电梯井、塔楼核心筒区域开挖深度14.84m、15.84m.
2.2工程地质及水文地质特征
2.2.1工程地质特征
根据勘探深度范围内揭露的各土层特征，按其成因、类型、物理力学性质指标的差异划分为12个工程地质层（编号①～⑫），并细分为若干个亚层。地基各土层工程地质特征分层描述如下。
②层淤泥质粉质粘土：灰色，流塑，含腐殖物，无摇振反应，稍有光泽反应，干强度及韧性中等。
③层粉质黏土夹粉土：灰色，软塑，局部可塑，无摇振反应，稍有光泽反应，干强度及韧性中等。粉土湿～很湿，呈稍～中密状，具水平层理，土质不均。
④层粉质黏土：灰黄色，可塑，局部软塑。无摇振反应，稍有光泽反应，干强度及韧性中等。
⑤层黏土：黄褐色，硬塑，局部可塑，含Fe、Mn质结核、锈斑，夹灰白带状黏土。无摇振反应，有光泽反应，干强度及韧性高。
⑥层粉质黏土：灰黄色，可塑，无摇振反应，稍有光泽反应，干强度及韧性中等。
⑥A层粉砂夹粉土：灰色，很湿～饱和，中密～密实状，具水平层理，其矿物成份主要为长石、石英，含云母碎片，颗粒级配一般，土质欠均匀。
⑦层粉质黏土：灰黄色，可塑，具水平层理，层面夹薄层粉土。无摇振反应，稍有光泽反应，干强度及韧性中等。
⑧层粉土夹粉质黏土：灰色，湿～很湿，粉土呈稍～中密状态，摇振反应中等，稍有光泽反应，干强度及韧性低。粉质黏土呈软塑状。具水平层理，局部互层状，土质不均匀。
⑨层粉质黏土：灰色，可塑，无摇振反应，稍有光泽反应，干强度及韧性中等。
⑩层粉质黏土夹粉土：灰色，可塑，局部软塑，无摇振反应，稍有光泽反应，干强度及韧性中等。粉土湿～很湿，呈稍～中密状，具水平层理，土质不均。
⑪层粉土夹粉砂：灰色，湿～很湿，密实，具水平层理，摇振反应中等，稍有光泽反应，干强度及韧性低。粉砂呈密实状，其矿物成份主要为长石、石英，含云母碎片，颗粒级配一般，土质欠均匀。
⑫层粉质黏土夹粉土：灰色，可塑，局部软塑，无摇振反应，稍有光泽反应，干强度及韧性中等。粉土湿～很湿，呈稍～中密状，具水平层理，土质不均。
2.2.2水文地质特征
（1）地表水：XX市（吴中区）属于亚热带季风气候，雨量较大，轻度潮湿地表水系及其发育，本标段场地地表水主要为河流水，即拟建场地东侧的溪江河，河宽16m～18m，水深1.1m～1.8m，淤泥厚度约0.4m～0.7m，其补给来源主要为大气降水、以径流和蒸发为主要排泄方式，地表水位受季节控制，与外界水力联系较为密切。
（2）孔隙潜水：主要赋存于场地上部填土层及软土层中，根据地质资料，该区地下水位变幅在1.0m左右，年最高水位为2.63m。
（3）微承压水：主要赋存于③粉质粘土夹粉土层中，其附水性较差，给水性较差，该土层埋深在2.6左右m，水位0.2～0.15m，水头基本稳定，主要接受其相通的含水层的侧向补给及上部孔隙潜水的越流补给。
本工程Ⅰ期SMW工法桩及三轴搅拌桩计划2014年3月20日开工施工，2014年5月1日施工完毕，历时40天，Ⅱ期SMW工法桩及三轴搅拌桩计划2014年10月18日开工，2014年11月6日施工完毕，历时20天。
型钢单位重量（kg/m）
注明：H型钢规格H700×300×13×24
搅拌桩成桩孔径850mm，搭接250mm。水泥掺量20%
搅拌桩成桩孔径850mm，搭接250mm。实桩水泥掺量20%，空桩水泥掺量7%
SMW工法桩及基底加固处理三轴搅拌桩工程量
（1）水泥：采用PO42.5级普通硅酸盐水泥。
（2）型钢：H型钢规格为：H700×300×13×24，品种和规格均应符合设计规定，并有出厂合格证和按规定试验合格后才能使用。
（1）施工前做好场地平整工作，对不利于施工机械运行的松散场地，必须采取有效的措施进行处理。保证交通的畅通和满足材料运输方便，最大限度缩短工地内部运距，减少场内二次驳运；各种材料、构件分期分批进场，尽量布置在使用点附近。
（2）施工前做好场地查勘工作，做好现场布置工作，主要考虑施工阶段的临时设施、临时水、电线路敷设、施工现场加工工棚搭设位置、临时排水设施及场容场貌的规划等：
2）现场临时水、电布置
3）施工用水：本工程施工水源从附近的溪江河中自行用水泵抽取。
4）施工用电：本工程施工用电部分采用发电机发电，部分采用变压器提供的施工用电。
（3）备齐施工区域内的工程地质资料、经会审确定的施工图纸、施工组织设计或方案、各种原材料抽检试验报告、商品混凝土配合比设计报告以及有关资料。
（4）施工机械性能必须满足成桩的设计要求。
（5）施工平面图（后附）
3.3施工机械设备及人员准备
4.1.1SMW工法桩施工工艺流程
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。为防止搅拌桩向内倾斜，保证在隧道穿越区两个端头区的承台的结构尺寸及砌砖胎膜的施工作业面，要求每边外放至少20cm,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。
SMW工法施工顺序按下图，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，水泥搅拌桩的搭接以及施工桩体的垂直度补正是依靠重复套钻来保证，以达到止水的作用。
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。
3)三轴水泥搅拌桩桩位定位后再进行定位复核，中心偏差值应小于5cm。
根据桩机上的水平仪表控制调整桩机的垂直度。
在施工现场搭建拌浆施工平台，开钻前对拌浆工作人员做好交底工作。水泥采用P·O42.5级普通硅酸盐水泥。
SMW工法桩三轴搅拌桩水灰比为1.5～2.0:1，即水泥浆液配比为：水：水泥=1.5：1，水泥掺量20%，每一组工法桩截面面积1.495㎡，则每米水泥用量=1.495*1*1.8t/m3*20%=538kg/m,每立方米水泥浆用量为360kg。
地基加固处理的三轴搅拌桩水灰比为1.5:1，即水泥浆液配比，水：水泥=1.5：1，水泥掺量20%，每一组工法桩截面面积1.495㎡，则每米水泥用量为538kg/m，每立方米水泥浆用量为360kg。
三轴水泥搅拌桩在下沉和提升过程中均注入水泥浆液，同时严格控制下沉和提升速度，喷浆下沉速度控制在0.5m/min～1m/min，喷浆提升速度控制在1m/min～2m/min，施工中保持螺杆匀速转动，匀速下钻，匀速提升，并在搅拌桩底部2m～3m范围内上下重复喷浆搅拌一次。浆液泵送量应与搅拌下沉或提升速度相匹配，以确保水泥浆沿桩长均匀分布。并注入压缩空气在孔内使水泥土翻绞，使水泥土搅拌桩在初凝前达到充分搅拌，水泥与土能充分拌和确保搅拌桩的质量。注浆压力控制在4～6Mpa，浆液流量150～200L/min。
（9）H型钢的插放和固定
三轴水泥搅拌桩施工完毕后，在水泥土开始初凝硬化之前，吊机就位，吊起插放将焊接定尺的H型钢。
1)起吊前在距H型钢顶端0.07m处开一个中心圆孔，孔径约4cm，装好吊具和固定钩，然后用50t吊机起吊H型钢，用线锤校核垂直度,垂直度控制在1/200以内。
2)在沟槽定位型钢上设H型钢定位卡，固定插入型钢平面位置，型钢定位卡必须牢固、水平，而后将H型钢底部中心对正桩位中心并沿定位卡依靠H型钢的自重下插到设计规定深度，固定在沟槽两侧铺设的定位型钢上，直至孔内的水泥土凝固。
3)根据高程控制点，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，在定位型钢上搁置槽钢，焊Ф8吊筋控制H型钢顶标高，误差控制在±5cm以内。
4)待水泥土搅拌桩达到一定硬化时间后，将吊筋与沟槽定位型钢撤除。
5)若H型钢插放达不到设计标高时，则采取振动锤辅助下沉，使其插到设计标高，下插过程中始终用线锤跟踪控制H型钢垂直度。若仍然无法达到设计标高，则提升后重新搅拌喷浆再下沉。
为便于H型钢回收，将涂刷减摩剂后插入水泥土搅拌桩，结构强度达到设计要求后起拔回收。
1）清除H型钢表面的污垢及铁锈。
2）减摩剂必须用电炉加热至完全融化，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，必须在以后涂料施工前抹去表面灰尘。
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。
5）浇筑压顶圈梁时，H型钢挖出并清理干净露出部分H型钢表面的水泥土后，在施做圈梁钢筋前，埋设在圈梁中的H型钢部分腹板和翼板二侧必须牛皮纸隔离材料将其与混凝土隔开，并用U型粗铁丝（>8#）卡固定好牛皮纸隔离材料，为便于后期H型钢拔出，H型钢必须超出浇砼圈梁500mm左右。
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，记录要求详细、真实、准确。及时填写当天施工的报表记录。
（12）H型钢拔除回收
待圈梁达到设计强度且地下主体结构施工完成后，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，用吊车将型钢拔出桩体。
1）H型钢拔除应具备的现场环境
①现场要留出一定的空间，保证拔除H型钢的履带吊车的旋转、起拔余地和空间。
②要有卡车装车的场地。
③在H型钢拔离地面的过程中，严禁吊车把杆下端进行施工操作。
④在H型钢拔除前，基坑四周应该进行回土、压实。
2）拔除H型钢的操作工艺
型钢头焊接加固→整理场地、铺路基板→吊车就位→拔桩机械就位→利用连接板拔型钢→用专用夹具拔型钢→型钢拔除、堆放→型钢装车外运
①采用液压千斤顶，利用砼圈梁的反力座，在H钢端头上装上插板，把H钢接长，再安装上夹具、液压千斤顶将H型钢顶松，并顶起2米左右。
②拆除插板，用夹具、液压千斤顶，逐步将H型钢顶出地面。
③用履带吊车或汽车吊吊牢H型钢，待H型钢全部拔起吊离现场。
④整理装车离场,运输到指定的场地回收处理。
4.1.3质量验收标准
（1）主要技术参数控制
1）桩中心偏差不得超过50mm，桩身垂直度误差不得超过1/200的桩长。
2）水灰比为1:1.5，水泥掺量不得小于20%。
3）喷浆下沉速度控制在0.5m/min～1m/min，喷浆提升速度控制在1m/min～2m/min，
4）每机每台班要求做一组以上水泥土搅拌试块，28天龄期无侧限抗压强度要求不得小于1.5Mpa
（2）桩身强度和搅拌控制:
1）清除施工场地范围内的障碍物，施工区遇到河浜或暗浜时，必须提前清理淤泥，回填硬土，分层夯实，用推土机推平并碾压密实，满足地基承载力不小于0.8Mpa，坡度不大于1%，场地整范围为边桩外3米。
2）水泥流量、注浆压力采用人工控制，严格控制每桶搅拌桶的水泥用量及液面高度，用水量采取总量控制，并用比重仪随时检查水泥浆的比重。
3）土体应充分搅拌，严格控制下沉速度，使原状土充分破碎以有利于同水泥浆液均匀拌和。
4）压浆阶段不允许发生断浆现象，输浆管道不能堵塞，全桩须注浆均匀，不得发生夹心层。
6）对溢出的泥土及时采用内驳车运到施工现场集土坑内，临时集中堆放，待达到一定强度后集中外运。
1）所有使用的物料，应符合设计及国标和市标规定。水泥必须具备出厂质量证明书，进货时应对其品种、标号、出厂日期等进行验收，并按有关规定贮存；每供应500吨水泥，必须取样送检
2）水泥筒仓要稳固、建立在干燥结实的砼基础上。
3）制备水泥浆液及浆液注入。在施工现场搭建拌浆施工平台，平台附近搭建水泥库，在开机前应进行浆液的拌制，水泥浆液的水灰比按设计要求控制。
4）浆液不能发生离析，水泥浆液应严格按设计要求配合比制作，为防止灰浆离析，放浆前必须搅拌30秒再倒入存浆桶，存浆桶内仍需设置搅拌装置。
（5）现场质量验收程序
对桩位测量放样完，由测量主管做好测量报验资料上报测量监理工程师进行桩位复核，然后由测量监理工程师上报测监单位对桩位复核。复核无误后才能正式开工，开工前，由质检工程师上报监理专业工程师进行开工前手续报验，每道工序都必须由质检工程师上报监理工程师验收合格后才能进行下一道工序施工，严禁上道工序不合格进入下一道工序施工。（其余验收程序同上）
4.1.4常见问题预防措施及技术处理
（1）基坑围护施工中常见的问题主要有以下几点：
1）施工场地经钻孔桩或管桩施工后变更为松软使桩基行走不稳，或导致开挖较深而沟壑不稳导致搅拌桩机倾斜，影响搅拌桩垂直度；
2)有较多的地下障碍物、甚至遇到老桩迫使停工，或者因强行施工造成SMW墙搭接稳患；
3)先打围护桩后打挤土工程桩造成SMW墙开裂渗水；
4)水泥掺和量控制不准；
5）H型钢桩回拔时顶拔力过高造成压顶梁断裂压碎甚至水泥土墙顶压碎，导致拔桩失败；
6）不分层挖土且一挖到底或是钢支撑安装滞后造成围护结构变形突增继而水泥土墙开裂，造成侧漏甚至喷水涌砂现象；
7）市区工程施工中往往由于水泥供应不及时而经常停歇、间隙时间过长形成多处隐性冷缝，开挖后先是微渗没能引起重视，随后逐渐冲蚀恶化成渗漏、喷涌事故。另外暑夏施工中易发生注浆管路堵塞而处理不及时形成断桩导致坑壁渗漏事故；
8）水泥土挡墙太深而搅拌轴同心度不足或是遭遇地下障碍物，导致深度桩墙劈叉、搭接不足，或是水泥土层没有插入不透水层、坑内降水能力不足等原因，发生坑底涌砂上隆甚至坑脚内凸踢脚大变形事故；
9）基坑暴露时间过长，发生基坑持续变形大、降水井部分失效地下水位难以下降、坑壁渗漏穷与应付等问题，由于应急措施不力而久战不决，耗费巨大并严重影响地下工程施工和周边环境安全；
10）地下工程完成时，由于周边环境狭小不具备拔钢桩施工条件，结果是拔钢桩费耗时，背离了制订设计方案时力求节约的初衷。
（2）工法桩施工的预防性技术措施和处理方法
1）认真做好“三通一平”和围护桩、支撑立柱桩的定位测量工作，确保钻机行走路线的场地大小及其地表坚实度。对于钻孔桩和管桩施工留下的空洞和泥浆均应置换填空，应避免桩定位失误。
2）对导线沿线应先预测场地高程，计算导沟深度，据现场表层土质判断导沟的稳定性，否则应与设计监理等方协商调整导沟深度。
3）导沟沿线的地下障碍物必须预先清除，一般采用人工清除、挖机挖填置换清除、拔桩清除等法。若置换范围和深度较大时，应提出调整范围内的SMW桩的施工参数—钻机提次数与速度，水泥量等，必要应变更施工方案，确保桩体质量。
4）桩施工顺序必须正确，先打完有挤土作用的工程桩再打SMW工法围护结构。
5）施工机械安装及试运行完毕时应做专项安检危险废物处置中心场外道路施工组织设计 .doc，对作业人员进行专项技术、质量、安全、文明作业方面的交底，做到上下齐心、设备正常。
6）钻机的钻进速度、上拔速度、钻杆回转速度、泥浆泵的型号流量与压力、空压机的供气量与压力等的施工参数应进行必要的计算，确保上述施工参数相互匹配，进而才能保证水泥土桩的水泥掺和比和桩体强度指标。
7)一般超过13m的H型钢桩进行在现场拼接，因此现场要浇筑固定的台座、配备专职焊工和吊机，控制各桩的接头位置，保证钢桩成型质量和进度。
8)凡钢筋砼T型、H型桩的长度超过8m时（或H型桩长超过18m时），应考虑使用激震捶插桩。若钢筋砼T型、H型桩桩长超过12m时应调用压桩力为10000～2000KN的静压桩机插桩。
9)在厚度较大且中中密的粉细砂层中施工之前，应根据当地经验适当调整钻机和注浆泵型号做到动力足够、注浆压力高、动力头分级启动，必要时调整空压机型号、钻杆螺旋片形式及钻头型号，在不影响桩体强度前提下，适当掺入占水泥用量2%～5%的优质膨润土，快钻慢拔，基本上能避免埋钻事故发生。
10)凡需拔钢桩回收的，应预先验算在最大拔桩力作用下压顶梁的抗剪、抗冲切和作用范围内水泥土墙的抗压，最大抗拔力一般按钢桩侧摩阻力45～60KN/m2,另考虑钢桩因弯曲变形增加拔力系数1.1～1.3计算。必要时应调整压顶梁的截面和强度设计，确保安全拔桩；
11)特别要加强换撑施工管理，换撑使SMW工法桩上段呈悬臂受力，必然发生较大的位移，同时可能导致坑壁渗水，因此淄博恒大帝景12、13#楼施工方案（90P）.docx，必须编制专项施工方案，换撑施工必须做到以下几点：
①清理坑边使地面附加荷载降至最低；