SMW工法(水泥土搅拌连续墙)施工方案.doc
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1、水泥土搅拌连续墙(SMW工法)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)施工方案目 录一 编制依据03二 工程概况031. 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091. 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
2、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151. 定位方法2. 检测维护五 SMW工法151. 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211. 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241. 安全教育2. 安全管理(安全组织;现场管理)八 季节施工261. 雨季施工的措施2. 夜间施工的措施九 施工组织261. 项目部组成(项目
3、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281 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
4、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,122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2730
5、0mm25500mm,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17B20B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 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
6、工程指挥部组织的(3月27日)专家论证会通过。 围护工程主要由850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 水泥土搅拌连续墙的工程量194孔2孔/幅 = 97幅97幅1.0312 m2 / 幅21m = 2100.55m3。 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)0.131 t/m = 323.83t。 拔出焊接H钢的工程量119根19.1m/根0.131 t/m = 297.75t。(5
7、) 施工环境及进度安排 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。 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。 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。 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。 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4.5605.100m。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()内聚
8、力(Kpa)渗透系数(KN.cm/S)1-1杂填土3.3701.76034.718.221212淤泥土0.9300.73033.5粉质粘土2.0701.23040.318.419.5196.4510-51淤泥粉质粘土1.4400.33033.617.616132.1910-52-1粘质粉土0.250-1.02032.718.524.5128.2710-52-2砂质粉土0.220-2.08032.518.524.5111.3610-52-3粘质粉土-1.550-2.92018.724.0112.0710-53淤泥质粉质粘土-4.270-5.14040.817.415.5117.7710-5淤泥质
9、粘土-13.600-14.90047.717.115.5133.5410-5(7) 工程相关单位 业主单位:某建设集团不锈钢工程指挥部 监理单位:某监理公司 工程项目设计单位:某设计研究总院 施工总承包单位:某建设公司 施工分包单位:某建设有限公司 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 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)。 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
10、固内插H钢 H钢截面:7003001214mm。 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。 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。 19B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 19B柱基范围内设计两排水泥土搅拌连续墙。 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)。 穿过19B柱
11、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。 19B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 提供的平整分卷机基础结构平、剖面图。 提供的工程地质勘察报告。 基坑工程设计规程(DBJ08-61-97) 地基基础设计规范(DBJ08-11-1999) 钢结构设计规范(GBJ17-88) 钢砼结构设计规范(GBJ10-89+)(6) 对施工的要
12、求 SMW工法连续施工,搭接形式为全断面套打。 SMW工法水泥掺量为20%。 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。 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0.51.0 m/min,提升速度1.02.0 m/min,桩底部分重复搅拌注浆。 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。 桩体垂直偏差不大于1 / 200,桩位偏差不大于20mm。 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:l 截面高度700mm的公差下限为-8mm。l 翼缘倾斜
13、允差在规范之外增加2mm。l 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。 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 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8.2710-5 KN.cm/S。 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。 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; 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
14、厂房钢结构5月15日开吊。 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。 该深基坑的闭式施工,使控制19B柱基的位移成为主要矛盾。 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 减少近期打桩的影响,确保围护墙体良好的止水性能,。 基坑闭式施工,要控制厂房19B柱基础的位移。 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
15、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。 该工法对原土搅拌,密度高,不会出现护壁塌防现象; 该工法采用三轴钻孔,套孔连续的方法,止水效果好; 该工法只产生少量水泥土且可以回填,施工现场干净; 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; 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 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。 考虑到施工总承包方的进度要求;考虑到基坑四周
16、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。 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
17、安排 2002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。 2002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。 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。 为了取得基坑周围由于打桩所产
18、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。 SMW工法(墙体)施工,从基坑西南角开始,逆时针施工。l 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。l 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。l 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。l 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57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
19、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1115162021252316010506101115162021252630施工准备SMW工法4. SMW工法平面布置(1) 作业区域 位于18线20线及附近,A列B列及附近。 SMW工法围护墙体四周外拓10m,此施工作业区平面尺寸为48m50m。(2) 临时设施 施工临时设施集中
20、设置在A列柱基附近。 1个集装箱(现场办公室兼工具室)设在作业区南18A19A; 1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17A18A之间,以及跨内临时道路以南,平面尺寸为8m10m。(3) 施工道路 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。 施工临时干道西连的厂区正式道路。(4) 临时用电方案 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(3150+270)临时配电箱系统接线方式采用TN-C系统。 PE 配电箱600A 临时用电依
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