基坑围护结构施工方案(SMW工法支护桩加单层钢筋砼支撑).doc

围护结构施工
1、基坑围护结构设计方案
基坑四周采用SMW工法支护桩加单层钢筋砼支撑作为挡土及止水结构，型钢采用隔一插一型，支撑附近型钢采用密插型构造加强。
φ850＠600SMW桩，内插700×300×13×24H型钢（隔一插一型）。
基坑内支撑采用钢管单层支撑，支撑布置及间距详见施工平面图。

2、围护技术参数选用
依据施工图设计SMW工法支护桩的主要技术参数及要求如下：
2.1.设计选用φ850＠600三轴深层深搅桩，采用套接两孔法施工，使用32.5级普通硅酸盐水泥，水泥掺入量为20%，水灰比应严格控制在1.5～1.8之间，要求28天的强度达1.0Mpa；应保证三轴深搅桩及型钢的桩位偏差不大于50mm，垂直度偏差小于0.5%；桩间搭接时间不大于24小时，否则需进行补强加固处理。
2.2.施工第一批桩（不小6根）必须在监理人员监管下施工，以确定实际施工水泥投放量、浆液水灰比、浆液泵送时间和搅拌下沉及提升时间、桩长及垂直度控制方法，以便确定三轴深搅桩的正常施工控制标准。
2.3.内插型钢应采用Q235B，规格、型号及有关要求应按《热扎H型钢和部分T型钢》（CB/T11263-1998）和《焊接H型钢》（YB3301-92）选用。
2.4.型钢采用整材，分段焊接时采用坡口焊接，对焊接缝的坡口形式和要求应遵照《建筑钢结构焊接技术规程》（JGJ81-2002）有关规定，焊接质量等级不低于二级。
2.5.单根型钢中焊接接头不宜超过2个，焊接接头的位置应避免在型钢受力较大处（如支撑位置或开挖面附近），相邻型钢的接头竖向位置应相互错开，错开距离不宜小于2m。
2.6.型钢插入前应在表面涂抹减摩剂，整个截面锚入圈梁，型钢与圈梁之间应采用不宜压缩的硬质材料隔离，型钢位置两侧圈梁箍筋应加密。
2.7.各SMW桩由圈梁相联系，SMW桩中型钢顶高于圈梁顶面500mm。
2.8.型钢拔除前，水泥搅拌墙与地下室外墙间应回填密实，拔除过程中采取跳孔拔除措施，同时加强对基坑及周边环境的监测，并视监测情况对拔除后形成的空隙采取跟踪注浆填充等措施。

3、SMW工法施工工艺
3.1.施工工艺流程
深搅止水施工原理是采用专制的深层搅拌桩机在地面向下钻进一定的深度，同时在钻头处喷出高掺量的水泥浆液与土体反复混合搅拌，形成水泥土桩体，连续搅拌成桩形成密排深层土搅拌桩止水围护。设计采用兼挡土与止水功能为一体的SMW劲性水泥土连续墙，即在原深搅桩桩中插入型钢。施工主要包括场地平整、桩机定位、浆液配制、搅拌施工、插入型钢（或预制管桩）等工艺流程，其具体的施工流程见下图：
场地平整
设置机架、移动导轨
搅拌机就位
钻孔
搅拌、提升、重复搅拌
搅拌机提出地面，移位进行下一循环
水泥浆拌制
水泥材质检验

插入型钢

深层搅拌法施工流程图

深层搅拌法施工示意图
3.2.施工顺序
SMW工法施工按下图顺序进行，其中阴影部分为重复套钻，以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依靠重复套钻来保证，以达到止水的作用。
3.3.机械设备的选择
名 称
型 号
数 量
耗电功率（KW）
桩 架
DH—558—110M-2
2

三轴钻孔机
ZKD85—3
2
180×2
50T履带式起重机
日立CX500
1

挖 掘 机
PC320
2

灰浆搅拌筒

4
2.2×2
灰浆存浆筒

4
7.5×2
震动锤

2
90×1
灰 浆 泵
BW320
4
30×2
电 焊 机
ZX5等
6
15×6
空 压 机
英格索兰(10m3 )
1

3.4.施工人员、现场及工期安排
本工程基坑支护中SMW工法支护桩都采用三轴ZKD—850SMW深层搅拌桩机施工。
(1).按工程进度要求，每台三轴深搅桩机每天各分为2个台班，采用24小时施工工时制，每班施工10小时，机械保养2小时，各班人员安排如下：
工 种
人数
施 工 员
1
电 工
l
浆液配置及输送
3
清 土
2
电 焊 工
1
吊机司机
2
挖机司机
2
钻机机长
2
辅 助 工
4
合 计
15
(2).施工前期在工地布置水泥库与注浆后台，部分H型钢材料可堆放在基坑内侧，以满足SMW施工需要，随着工程进展及施工场地情况考虑是否再局部调整。附《施工现场平面布置图》
3.5.SMW工法施工工艺操作细则
1).场地平整：由于三轴搅拌机接地比压为15t/m2左右，如机械施工区域有软土，则桩机施工道路需铺设30cm厚的碎石垫层，并在桩机施工时局部铺设30mm钢板，以确保桩机的安全与施工质量。
2).测量放线：根据设计坐标基准点，按照设计图进行定位及高程引测工作，并做好永久及临时标志。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SMW施工。
3).清除地表障碍：根据基坑围护内边控制线，采用1.0m3挖机配合人工开挖，清除地表障碍，开挖沟槽余土应及时处理，以保证SMW工法正常施工，并达到文明工地要求。
4).三轴搅拌桩孔位定位：三轴搅拌机三轴中心间距为600 mm×2，根据这个尺寸在定位型钢上焊制标记，作为搅拌桩定位、移位的依据。
桩机就位：a) 由当班机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。b) 桩机定位后，用随机的倾斜仪校正桩机导杆垂直度，偏差值应小于1/200。
5).搅拌速度及注浆控制：三轴水泥搅拌桩在下沉和提升过程中均应注入水泥浆液，同时按照不同地层和后台浆液输送量等因素调整控制好下沉和提升速度。做好每次成桩的原始记录。b) 配制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。开钻前对拌浆工作人员做好交底工作。开机前应进行浆液的配制，根据设计要求和现场的土质情况，控制水泥浆液的水灰比及每米单桩水泥用量，拌浆及注浆量以每钻的加固土体方量换算，注浆压力为4Mpa～8Mpa。
6).置换土清运：搅拌机在下沉和提升过程中会产生大量的置换泥浆，故在施工中配备一台挖机进行及时清运。
7).H型钢插入：三轴水泥搅拌桩施工完毕后，移动桩机到下一个桩位，依次循环进行施工。对于采用SMW工法的支护段，桩内需插入H型钢，当水泥搅拌桩施工完毕时吊机应同时就位，准备吊放H型钢。
a)在沟槽上设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型钢沿定位卡徐徐垂直插入水泥土搅拌桩内至设计标高。
b)根据甲方提供的高程控制点，用水准仪引放到地面上，根据地面与H型钢顶标高的高度差，控制H型钢顶标高，误差在5cm以内。
c)若H型钢插放达不到设计标高时，则采取提升H型钢，重复下插使其插到设计标高。
8）报表记录
施工过程中由机长负责记录，即时填写《施工记录表》，详细、真实、准确地记录每根桩的下沉时间、提升时间和H型钢的下插情况，并及时报送监理。
9）H型钢回收
待地下主体结构完成并回填后，采用专用夹具及千斤顶以圈梁为反梁，起拔回收H型钢。
考虑H型钢日后回收重复使用，在插入H型钢前需涂刷减摩剂以利回收。涂刷减摩剂应采取以下方法：
(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，厚薄均匀，才能涂敷于H型钢上，否则涂层不均匀，易剥落。
(3) 如遇雨天，型钢表面潮湿，应先用抹布擦干表面才能刷减摩剂，不可以在潮湿表面上直接涂刷，否则易剥落。
(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。
(5) 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，重新徐刷减摩剂。
(6) 基坑开挖后，设置支撑牛腿时，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，必须清除牛腿，并磨平型钢表面，然后重新涂刷减摩剂。
(7) 浇注压顶圈梁时，埋设在圈梁中的H型钢部分必须用泡沫塑料板将其与混凝土隔开，以利H型钢的起拔回收。

4.SMW搅拌桩施工质量措施
1）孔位放样误差小于2cm，钻孔深度误差小于±5cm，桩身垂直度误差不大于l／200桩长。施工前按照设计提出的搅拌桩直径要求两边尺寸外放lOO～200mm进行沟槽定位放样。
2）严格控制浆液配比，做到挂牌施工，并配有专职人员负责管理浆液配置。严格控制钻进提升及下沉速度，下沉速度不大于lm／min，提升速度不大于2m／min 。
3）施工前对搅拌桩机进行维护保养，尽量减少施工过程中由于设备故障而造成的质量问题。设备由专人负责操作，上岗前必须检查设备的性能，确保设备运转正常。
4）开钻前用经纬仪调正桩架垂直度，并校核桩机倾斜仪。工程实施过程中，严禁发生定位型钢移位。定位型钢用脚手管固定在地面上，但是由于挖机挖斗在翻沟槽泥浆时容易碰撞定位型钢，引起定位型钢偏移，一旦发现挖机碰撞定位型钢使其跑位，立即重新放线。每天两次校核定位型钢与外放麻线的距离，产生偏差立即予以纠正。
5）场地布置综合考虑各方面因素，避免设备多次搬迁、移位，以减少搅拌的间隔时间，尽量保证施工的连续性。
6）确保桩身强度和均匀性
①施工中应严禁使用过期水泥、受潮水泥，水泥进行复试合格后方可使用。严格控制每一搅拌桶的水泥用量及液面高度，并用比重仪随时检查水泥浆的比重。
② 土体应充分搅拌，严格控制钻孔下沉、提升速度和供气量，使原状土充分破碎有利于水泥浆与土均匀拌和。
③浆液不能发生离析，水泥浆液应严格按预定配合比制作，为防止灰浆离析，放浆前必须搅拌30秒再倒入存浆桶。
④压浆阶段输浆管道不能堵塞，不允许发生断浆现象，全桩须注浆均匀，不得发生土浆夹心层。
⑤ 发现管道堵塞，应立即停泵处理。待处理结束后在停机处1m范围内进行复搅后恢复正常作业，以防断桩发生。
7）插入型钢质量保证措施
（1）型钢焊接加工须保证平整度及焊接质量要求，经检验合格并涂刷减摩剂后方可进行下插H型钢施工。
（2）型钢堆放场地要求平整以减少型钢的变形。
（3）型钢插入前必须将型钢的定位设备准确固定，并校核其水平。
（4）型钢吊起达到垂直度要求后下插H型钢，利用水准仪控制H型钢的顶标高，保证H型钢的插入深度。

5.质量检验要求
（1）水泥土搅拌桩的质量控制应贯穿在施工的全过程，坚持全程的施工质量监督。施工过程中必须随时检查施工记录和计量记录，并对照规定的施工工艺对每根桩进行质量评定，检查的重点是水泥用量、桩长、搅拌头转数和提升速度、复搅次数和复搅深度、停浆处理方法等。
（2）材料质量检验
现场实际使用的固化剂和外掺剂必须按设计要求的配方通过现场加固土的强度试验，进行材料质量检验，合格后方可使用。
（3）及时检查施工记录，根据预定的施工工艺对工程桩进行质量评定。对不合工艺要求的工程桩需根据其所在位置，数量等具体情况，通过质量分析，提出补桩或加强附近工程桩等措施。
（4）深搅水泥土试块为每组六块7.07×7.07×7.07cm3，试样来源于沟槽中的置换出的水泥土，按规定条件养护，到达龄期后送三块水泥土试块做抗压强度试验，试验报告及时提交监理与甲方。

6.施工常见质量问题及处理方法见下表：

常见问题
发生原因
处理方法
预搅下沉困难，电流值高，电机跳闸
①电压偏低
②土质硬，阻力太大
③遇大石块、树根等障碍物
①调高电压
②适量冲水或浆液下沉
③挖除障碍物
搅拌头不下到预定深度，但电流不高
土质粘性大，搅拌机自重不够
增加搅拌机自重或开动加压装置
喷浆未到设计桩顶面（或底部桩端）标高，集料斗浆液已排空
①投料不准确
②灰浆泵磨损漏浆
③灰浆泵输浆量偏大
①重新标定投料量
②检修灰浆泵
③重新标定灰浆输浆量
喷浆到设计位置集料斗中剩浆液过多
①拌浆加水过量
②输浆管路部分阻塞
①重新标定拌浆用水量
②清洗输浆管路
输浆管堵塞爆裂
①输浆管内有水泥结块
②喷浆口球阀间隙太小
①拆洗输浆管
②使喷浆口球阀间隙适当
搅拌钻头和混合土同步旋转
①灰浆浓度过大
②搅拌叶片角度不适宜
①重新标定浆液水灰比
②调整叶片角度或更换钻头
7.三轴深搅桩施工冷缝处理
鉴于本次工程使用了三轴SMW工艺，其搅拌桩有隔水和挡土功能，是基坑支护结构施工中的一项重点，为保证工程质量，必须严格按照本文SMW桩施工方案中有关施工操作程序进行。采用深搅桩止水的深基坑支护工程，出现渗漏水的关键往往在于深搅施工中留下了冷缝，所以桩机应尽量保持连续作业。施工时已准备好以下措施。
1）施工过程中，相邻搭接桩体施工间隔时间不得超过24小时。如超过，则在第二根桩施工时增加注浆量，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出现冷缝，则在设计认可下采取在冷缝处围护桩外侧补搅素桩方案,为保证补桩效果，素桩与围护桩搭接厚度约2Ocm左右。
2）采用在冷缝处补打旋喷桩的处理方法。本次工程中可考虑进场一台旋喷桩机，届时将根据冷接头的具体位置、数量、施工停歇时间，分别情况采用旋喷桩加固处理