[江苏]青奥轴线过江通道smw工法桩支护施工方案.doc
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1、xxxx过江通道连接线青奥轴线地下交通系统及相关工程钢板桩施工方案编制:复核:审核: 二0一二年九月一、编制依据1.1编制依据及执行规范1.1.1设计图纸及有关招标资料;1.1.2工程地质勘察报告;1.1.3施工流程及施工要求;1.1.4设计规范、规程。1.2设计规范、规程 1.2.1钢结构设计规范(GB50017-2003);1.2.2地下工程防水设计规范(GB50108-2008)1.2.3建筑结构荷载规范(GB50009-2001);1.2.4建筑变形测量规范(JGJ 8-2007);1.2.5建筑桩基检测技术规范(JGJ106-2003);1.2.6本公司有关企业管理、施工技术、生产经
2、营等管理条例、制度及标准,现有机械设备、施工技术力量状况,往年对此类工程的施工经验及创造成果。二、工程概况本工程位于扬子江大道与江山大街交叉口,处在长江南岸堤外低漫滩上,施工场区距离长江大堤约100m,北侧为在建青奥中心项目,南侧为在建国际风情街项目。本工程按施工区域划分为B1区、B2-J1区、B3区,其中B2-J1区位于滨江大道与江山大街交叉口,B1、B3区位于滨江大道与江山大街交叉口两侧,沿滨江大道平行布设。工程的核心控制性区域B2-J1区为地下立交段施工,由xx隧道、滨江大道及互通匝道和地下空间叠落交错组成,为局部地下三层框架结构,主要采用明挖暗埋法施工,“坑中坑”设计为其基坑主要特点,
3、采用大放坡开挖的地下空间基坑内套直立开挖的隧道基坑的形式,基坑最大开挖深度达27m。xx市xx过江通道接线工程-奥轴线地下交通系统及相关工程基坑围护结构形式有SMW工法桩、钻孔灌注桩+止水帷幕、地下连续墙、自凝灰浆墙、钢板桩、格构桩、抗拔桩、三轴深搅桩等。B1区采用鞍IV型(新)拉森钢板桩,施工里程为:BJK0+465BJK0+495左右两侧,钢板桩深6m。 BJK0+495BJK0+555左右两侧,钢板桩深8m。BJK0+465BJK0+525左右两侧,因基坑开挖深度较浅不设置支撑体系,BJK0+525BJK0+555左右两侧,因开挖深度较深,在钢板桩顶下10cm设置609钢管支撑间距3m。
4、三、工程水文地质概况3.1工程地质概况本次勘察揭露地层上部均为第四系松散沉积物,下伏白垩系基岩,本次勘察深度内的地层,根据岩土层的成因时代、埋深及岩石的风化程度确定工程地质层。共划分为6大层,层号为,然后根据岩土层的岩性特征及物理力学性质细分为若干亚层:层杂填土:杂色,灰色,稍湿湿,松散,主要成分为建筑垃圾混粘性土,表层见植物根系,滨江大道及江山大街表层为混凝土沥青路面及灰土垫层,组成成分变化较大,为近期人工改造时挖填形成,其形成时间一般在近10年。1层粉质粘土:灰色,灰黄色,软塑可塑,切面稍光滑,干强度韧性中等。具铁锰质浸染,土质较均匀。该层场地内分布局限。2层淤泥质粉质粘土:灰色,流塑,切
5、面稍光滑,干强度韧性中等,含少量腐殖质,夹粉土或粉砂薄层,单层厚度一般为110mm之间,局部与粉土、粉砂呈互层状,该层场地内均有分布。3粉质粘土夹粉土:灰色,软塑,切面稍光滑,干强度韧性中等,偶见少量腐殖质,夹粉土或粉砂薄层,单层厚度一般为110mm,具层理,局部呈互层状,该层局部分布。1层粉砂:局部细砂,青灰色,饱和,松散稍密,级配差,主要矿物成分为石英、长石等,含云母碎屑,局部夹粉质粘土薄层,单层厚度120mm不等,偶见腐殖质及贝壳碎片,该层分布较广泛。2层粉细砂:青灰色,饱和,中密密实,级配差,主要矿物成分为石英、长石等,局部夹少量粉质粘土薄层,单层厚度120mm不等,该层场地内均有分布
6、。3层粉质粘土夹粉砂:灰色,软塑,切面稍光滑,干强度韧性中等,含少量腐殖质,夹粉细砂薄层24mm,具层理,局部呈互层状。该层呈透镜体状分布于1及2层中,分布局限。层粉质粘土夹粉砂:灰色,软塑可塑,切面稍光滑,干强度韧性中等,含少量腐殖质,夹粉细砂薄层,单层厚多在120mm之间,局部呈互层状,具层理,该层除局部缺失外,分布较广泛。1层粉细砂:青灰色,饱和,密实,级配较好,主要矿物成分石英、长石等,含云母碎屑,含少量砾粒。该层分布局部、不稳定,与中粗砂层呈相变关系。2层中粗砂:青灰色,饱和,密实,级配一般,主要矿物成分石英、长石等,含粗砂,砾石颗粒。该层分布局部、不稳定,与粉细砂层呈相变关系。3层
7、砾砂:灰色,饱和,密实,级配一般,主要矿物成分石英、长石等,砾石直径215mm,含量约30%。该层分布局限、不稳定。4卵砾石:杂色,饱和,密实,级配好,主要矿物成分石英砂岩、燧石、玄武岩及灰岩,磨圆度较好,中粗砂颗粒充填。该层分布局限、不稳定。5层粉质粘土夹粉砂:灰色,软塑可塑,切面稍光滑,干强度韧性中等,夹粉细砂薄层24mm,具层理,该层分布局限。1层强风化泥岩:棕红色,泥质结构,层状构造,主要以粘土矿物为主,岩芯风化成土状,浸水软化,手折易断。该层场地均有分布。2中风化泥岩(K2p):棕红色,岩质极软,泥质结构,层状构造,主要以黏土矿物为主,层面倾角30-45不等,节理裂隙不发育,裂隙由石
8、膏充填,浸水易软化,锤击声哑,该层均少量深孔揭露。3微风化泥岩(K2p):棕红色,岩质软,泥质结构,层状构造,主要以黏土矿物为主,层面倾角30-45不等,节理裂隙不发育,裂隙由石膏充填,浸水易软化,锤击声哑。该层仅工作井处深孔揭露。3.2水文地质概况xx市气候湿润,雨量充沛,降水时间长,长江等地表水体与地下水的水力联系较好,在丰水期对地下水有补给作用;对区域地下水的形成的补给起重要作用。据区域资料以及本次勘察成果,根据含水层的岩性、埋藏条件和地下水赋存条件、水力特征,可分为松散岩类孔隙水和碎屑岩类孔隙水。松散岩类孔隙水可分为松散岩类隙潜水和松散岩类孔隙承压水。第四系散岩类孔隙潜水主要赋存于长江
9、漫滩区上部地层,含水介质为黏性土、淤泥质土及粉土,渗透系数多小于0.1m/d。地下水埋深1.52.5m,水位标高5.06.2m。承压水主要分布于基岩上部松散层中,本场地承压含水层可分为二段:上段为层粉细砂,厚度10-40m(平均32m);下段为层,以含卵砾石层中粗砂为主,厚度320m。上部粉细砂渗透系数为6.525m/d,下部含卵砾石的渗透系数为3050m/d,勘察期间水位埋深1.55.5m,水位标高3.56.2m。四、施工条件4.1交通情况xx市xx过江通道接线工程位于扬子江大道和江山大街交汇处,交通发达,能满足大型设备及物资进出场需要;在施工场地内,基坑两侧施工便道除局部进行砼硬化处理外,
10、原则上利用原有的沥青路面,以满足施工作业的要求。4.2施工用水SMW工法桩施工用水将从市政供水管道就近接入,用100 mm 供水管将施工用水引至施工围挡附近。4.3 施工用电采用自发电进行施工,现场配备一台500千瓦及一台600千瓦的发电机供现场施工使用。五、施工进度计划因为本工程钢板桩数量为450根,考虑到现场施工受场地限制,拟安排两台吊车配合两台振动锤进行施工。施工时间安排如下: B1工区计划2012年10月1日开始,计划2012年10月13日钢板桩施工结束,拟定完成截止工期为12天。六、施工机械设备及人员安排7.1主要施工机械设备配置 SMW工法施工机械设备表 表6-1序号设备名称规格型
11、号数量进场时间1振动锤2台2012.92吊车徐工25T2台2012.93经纬仪J61台2012.94水准仪S31台2012.95挖掘机神钢1台2012.97.2劳动力配置表 各种施工作业人员一览表 表72职 名工 作 内 容人数备 注专业班长抓生产进度、质量、全面组织管理2吊车指挥按照规范规程指挥吊装作业2起重工4电 工负责现场用电安装及安全用电1吊车、挖掘机司机型钢起吊、重物搬运5测量员放线定位2辅助工搬运等杂物工作3合计19八、钢板桩施工 本工程650mm、850mmSMW工法桩采用上海产JB160型和日产MAC1503J型三轴搅拌机以及与之配套的拌浆系统和输浆系统进行水泥土搅拌成桩。 8
12、.1 SMW工法桩施工工艺流程图测量放样开挖沟槽设置导向定位型钢SMW搅拌机架设SMW搅拌机就位,校正复核桩机水平和垂直度拌制水泥浆液,开启空压机,送浆至桩机钻头型钢进场,质量检验下一施工循环钻头喷浆、气并切割土体下沉至设计桩底标高型钢涂减磨擦材料钻头喷浆、气并提升至设计桩顶标高H型钢垂直起吊,定位校核H型钢垂直度插入型钢固定型钢残土处理基坑开挖及结构施作完毕且达到设计强度施工完毕搅拌机械撤出型钢回收8.2 SMW工法围护桩施工步骤8.2.1场地平整SMW工法围护桩施工前,须预先进行必要的场地平整,修筑施工便道,清除施工区域范围地上地下障碍物,处理地下障碍物的坑洞须用素土回填夯实,场地地面及施
13、工便道荷载以能行走50吨履带式吊机及JB160或MAC1503J桩架130吨为准。8.2.2测量放样根据设计院提供的坐标基准(控制)点,按照设计图进行放样定位,并做好永久点及临时点标志。放样定线后作好测量技术复核单,交由监理单位复核合格后进行下一道工序。8.2.3开挖沟槽 根据工法桩类型,采用0.4 m3挖掘机开挖工法桩沟槽,沟槽宽度及深度应根据地质情况具体对待,本工程受杂填土影响,在工法桩是850mmSMW工法桩时沟槽开挖开挖宽度为1.2m,深度为1.5m, 在工法桩是650mmSMW工法桩时沟槽开挖开挖宽度为1.0m,深度为1.2m,沟槽开挖前需清除地下3米以上的障碍物,开挖沟槽余土应及时
14、处理,以保证SMW工法正常施工,并达到文明工地要求。(参见下图)8.2.4工法桩定位A、导向沟槽及定位型钢在沟槽开挖完成后需放置定位型钢,控制三轴搅拌桩施工方向,本工程因场地地平高低起伏影响,采用导向绳控制三轴搅拌桩施工方向,同时在导向绳附近标出每组桩位的起点位置。B、型钢定位架在搅拌桩施工结束后30分钟,开始插入型钢,型钢在插入前,在沟槽上安放型钢定位架,保证型钢插入时的垂直度。为方便现场操作,型钢定位架采用42mm钢管加工而成。 8.2.5三轴搅拌桩孔位定位三轴850mm搅拌桩的三轴中心间距为600mm+600mm、三轴650mm搅拌桩的三轴中心间距为450 mm+450mm。根据这个尺寸
15、在导向绳附近用红漆划线定位。 8.2.6桩机就位与钻进SMW工法施工顺序采用跳槽式双孔全套复搅式连接,保证墙体的连续性和接头的施工质量。由当班班长统一指挥桩机就位,桩机下铺设钢板,移动前看清上、下、左、右各方面的情况,发现有障碍物应及时清除,移动结束后检查定位情况并及时纠正;桩机应平稳、平正,并用经纬仪或线锤进行观测以确保钻机的垂直度;搅拌桩桩位定位偏差应小于10mm。成桩后桩中心偏位不得超过20mm,桩身垂直度偏差不得超过1/200。采用挖掘机挖沟槽,人工配合清理沟槽内土体,沟槽清理完毕后安放导向绳,为准确的控制搅拌桩方向,导向绳严格按放样点进行施做,并在导向绳附近标出每组搅拌桩的起点位置。
16、三轴搅拌机定位时首先调整机子的平整度,并用线锤对三轴搅拌桩机立柱进行垂直定位确保桩机的垂直度。桩机定位后再进行定位复核,偏差值应小于5cm。工程实施过程中,严禁发生定位桩及定位线移位,一旦发生挖掘机碰撞定位桩及定位线使其跑位,立即重新进行放线,严格按照设计图纸进行施工。钻机每次施工前必须适当调节钻杆垂直度,即把钻杆垂直度控制在0.5%内。8.3 SMW工法围护桩施工顺序SMW工法施工按图8.3-1或图8.3-2、图8.3-3顺序进行,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设备的垂直度补正是依靠重复套钻来保证,以达到止水的作用。a).跳槽式双孔全套复搅
17、式连接:一般情况下均采用该种方式进行施工。b)单侧挤压式连接方式:对于围护墙转角处或有施工间断情况下采用此连接。c).对于围护墙转角处,为保证工法状的质量和止水效果有时也采用如下连接。8.3.2 搅拌速度及注浆控制a)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。根据设计要求和有关技术资料规定,下沉速度不大于1 m/min,提升速度不大于2 m/min,避免因提升过快,产生真空负压,孔壁坍方。在桩底部分适当持续搅拌注浆,做好每次成桩的原始记录。b)制备水泥浆液及浆液注入SMW工法桩水泥采用罐装水泥,电脑控制的自动拌浆系统拌浆,水泥浆液的水灰比为1.5,每立方搅拌
18、水泥土水泥用量为435,拌浆及注浆量以每钻的加固土体方量换算,注浆压力为2.0Mpa4.0Mpa,以浆液输送能力控制;钻进搅拌时即连续压水泥浆。8.3.3水泥土配合比特别说明:水泥浆液配比须根据现场试验进行修正,参考配比范围为:水泥水11.5根据围护施工的特点, 水泥土配比的技术要求如下:设计合理的水泥浆液及水灰比,使其确保水泥土强度的同时,在插入型钢时,尽量使型钢靠自重插入。若型钢靠自重仍不能顺利到位,则略微施加外力,使型钢插入到规定位置。水泥掺入比的设计,必须确保水泥土强度,降低土体置换率,减轻施工时对环境的扰动影响。水泥土和涂有隔离层的型钢具有良好的握箍力,确保水泥土和型钢发挥复合效应,
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