第一篇:SMW工法在基坑围护结构中的应用综述
SMW工法在基坑围护结构中的应用综述
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,学号:
(上海大学 土木工程系)
[摘要]SMW 工法自从日本引进后,作为围护结构在国内得到了一定程度的应用,但是使用中也发现了不少问题。本文从经济性、机械设备、设计方法和施工技术等方面进行了分析总结,并提出了一些问题,以便此工法能得到深入研究和广泛应用。
[关键词]SMW工法;组合结构;变形
SMW工法是Soil Mixing Wall的简称,它是一种劲性复合围护结构,通过特殊的多轴深层搅拌机在现场按设计深度将土体切散,同时从钻头前端将水泥桨强化剂注入土体,使之在搅拌过程中与地基土反复混合搅拌。在各施工平面之间,采取重叠搭接,在水泥土混合体未硬之前插入受拉材料(常为H型钢),作为应力加强材料,直至水泥结硬、形成劲性复合围护墙体。这种结构充分发挥了水泥土混合体和受拉材料的力学特性[1],同时具有经济、工期短、高止水性、对周围环境影响小等特点。
1987年,我国冶金建研院列项研究,1994年通过部级鉴定。上海隧道公司进一步结合上海软土深基坑围护工程的特点,进行了型钢水泥土复合桩结构试验、型钢减摩擦剂研制、型钢起拔模拟试验、专用桩机及起拔型钢设备研制,取得了重要成果,1997年8月经鉴定认为其达到国际先进水平[2]。SMW工法在国内应用时仍受到不少限制,机械设备、设计理论、施工技术等方面还存在一些问题,SMW工法围护结构的基坑塌方频率较其它围护型式要高,应该引起工程界的重视。国外应用情况
SMW工法由日本成幸工业株式会社1976年开发成功。作为基坑围护结构的一种施工方法,它在日本、美国、法国以及东南亚和台湾等许多地方得到了广泛应用。归正[3]等人对日本成幸工业株式会社1984~1996年的SMW工法施工情况进行了统计分析,在台湾和美国等地施工73项工程,总面积1003419m2,1992~1996年平均每年施工249.5项工程,每项工程平均施工面积16555m2。傅德明[4]认为,SMW围护为日本国内基坑围护的
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主要工法,约占地下围护结构的80%。
日本SMW桩的搅拌钻机一般采用3轴钻机,也开发了4轴~6轴钻机,一次成墙长度达1.5m~3m,最大搅拌深度达65m,水泥土强度达1.0MPa~3.0Mpa,钻孔垂直精度可达1/200。为适应不同的工程要求,日本目前主要开发了三类机型[5]。标准机型按钻头规格分两种,φ550的机型,桩架高18m、成墙深35.0m;φ850的机型,桩架高30m、成墙深45.0m。低高度机型有SMW15M机型、SMW5000机型、STS机型三种系列。TMW(Touatsu Soil Mixing Wall)机型与SMW机型相比则可形成等厚度混合土连续墙,提高了防水能力。钻机功率主要有90kW、120kW、150kW、180kW等, 其中90kW、120kW 最为常用,150kW以上主要用于软岩地层。国内研究进展
2.1 机械设备
国内SMW工法的施工机械,主要有国产的双轴搅拌机(SJB-40型),也有引进的三轴搅拌机(日本的PAS-120VAR型)。建设部北京建筑机械综合研究所[8]吸收国外的先进技术,开发出了ZKD110型多轴式连续墙钻孔机,该机根据土质不同有砂质土用、粘性土用砂砾及岩盘用三种钻具,电机功率为55(4P)/40(8P)×2kW,钻孔深度最深达30m。黄均龙和张冠军[9]对国产双轴搅拌机(SJB-37×2)、日本三轴搅拌机(PAS-120VAR)和国产四轴搅拌机(SJB-42/30×4)的性能进行了比较,三种机型的电机功率分别为2×37kW、2×45kW、4×42/30kW,成墙深度分别为20m左右、27m、28m左右。由于国内通用机械制造业与国际上先进国家的差距,SMW工法的施工机械、成桩深度、施工效率以及施工质量上存在着一些缺陷,阻碍了SMW工法的进一步发展,其推广与普及受到一定限制。
2.2 设计方法
通常认为[10],水土侧压力由型钢单独承担,水泥土作用是抗渗止水。试验表明,水泥土对型钢的包裹作用提高了型钢刚度、减少了位移。此外,水泥土起到套箍作用,可以防止型钢失稳。SMW支护结构的设计内容主要包括如下几个方面: ① 水泥掺入比
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水泥掺入比一般在综合考虑土质、侧压、芯材间隔等因素的基础上,根据室内试验确定。丁克等[11]通过试验得出试验数据结论,主要有(1)~(4)式的关系。
水泥土单轴抗压强度qu与水泥掺入比aw的关系: 水泥土的设计抗压强度:
设计抗剪强度:
设计抗拉强度:
qukwawquo
(1)
fcqu28/
2(2)
(3)
(4)
fcqu28/6fcqu28/10
式中kw为强度增长系数,qu0为原状土无侧限抗压强度,qu28为水泥土28天单轴抗压强度。② 型钢入土深度DH
型钢入土深度主要由基坑抗隆起稳定性、挡墙内力和变位不超过允许值、能顺利拔出等条件决定,按式(5)验算抗隆起安全系数Ks来确定型钢入土深度(要求Ks≥1.10~1.20、型钢埋入水泥土长度lHDHH),若该数值使结构内力和变位过大,则需加大入土深度后再进行挡墙结构分析。
Ks(DHNqcNc)/[(HDH)q]
(5)
式中:DH —型钢入土深度,H—基坑开挖深度,γ—坑底及墙外侧土体重度,c —坑底土体凝聚力,q —地面超载,Nq、Nc —地基承载力系数。③ 水泥土桩入土深度Dc
SMW工法中水泥土桩入土深度Dc主要有三方面的水力条件决定:确保坑内降水不影响到基坑以外环境、防止管涌发生、防止底鼓发生。④ 型钢抗拔验算
H型钢的抗拔力Pm主要由静摩擦力Pf、变形阻力Pd及自重G等三部分组成,即
PmPfPdG
(6)
⑤ SMW工法截面设计
截面应符合以下设计要求:型钢净间距、芯材与孔壁之间最小保护层厚度、水泥土墙体厚度。
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⑥ 挡墙强度及变形验算
多层支撑挡墙结构常采用等值梁法、逐层开挖支撑支承力不变法和弹性梁法等方法。局部验算时主要包括[1]:型钢底端截面水泥土抗剪强度、水泥土与型钢联接部位错动剪力、水泥土搭接处抗剪强度、侧压力作用下承载拱的轴力强度。软土地区还要进行整体稳定性、抗倾覆、抗滑动等验算。
2.3 经济效益
SMW挡墙成本一般为地下连续墙的70%左右,若考虑H型钢的回收,则成本可再下降20%~30%。表1为镇江市新河桥泵站基坑三种围护方案的工程造价[6],实际费用比设计测算一般还要多。上海市轨道交通明珠线二期工程溧阳路车站[7]设计围护结构时,考虑了地下连续墙,钻孔灌注桩及SMW工法三个方案。按每延米折算,三个方案测算造价分别为4.8万元、3.7万元、2.82万元。
表1 三种施工方法经济分析 工程直接工程间接费/万元 工程总工支护方法
费 /万元
沉井法 深层搅拌桩加灌注桩 SMW
153.5
措施
费用
拆迁
/万元 33.0 217.9
期 /d 85
分析 结果 设计测算
115.0
81.5
0.0 196.5
设计测算 实际费用
31.4
115.0 74.0 0.0 189.0 55
2.4 一些试验成果
SMW工法中由于型钢与水泥土的相互作用,使型钢抗弯刚度得到提高。图1[12]为日本材料协会对H型钢与水泥土共同作用的试验结果曲线,曲线a表示水泥土与H型钢混合体荷载挠度的关系,曲线b为H型钢的相应关系。由图1可见,相同荷载作用下水泥土与H型钢的混合体挠度要小一些,其抗弯刚度比相应H型钢的刚度要大20%,刚度的提高
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可用刚度提高系数表示:
(ECSICS)/(ESIS)
(7)
式中,Ecs、Es分别为H型钢混合体与H型钢的弹性模量,Ics、Is分别为H型钢混合体与H型钢的惯性矩。
型钢起拔回收和重复利用是SMW工法的一个最大特点。试验表明,起拔力P0与型钢垂直度、变形形状密切相关,由拔出力P与拔出长度H的特征曲线(图2)看出,P0在静止摩擦力变为动摩擦力后迅速减少,拔出型钢的P0应小于最大抗拔力Pm,若AH为型钢截面积、σs为型钢屈服强度,则
Pm0.7sAH
(8)
图1 劲性桩与H型钢压弯比较
图2 型钢拔出特征曲线
王健(1997)对两种土质三种断面组合形式的H型钢-水泥土组合梁进行抗弯试验,—5—
分析了组合梁受力和变形过程中不同的作用形式,并提出了水泥土贡献系数的经验公式。上海隧道股份有限公司[4]对起拔技术的研究主要是:减摩隔离材料的选定,型钢垂直度、水泥土的强度和起拔型钢的温度等对型钢起拔的影响,起拔装置的研制。搅拌桩体对型钢的适应性是SMW工法的关键。如果型钢与搅拌桩变形不协调,可造成桩体开裂、大量漏水、工程失败。研究表明,搅拌桩强度在空气中增加较快、在土中较慢。开挖过程中搅拌桩变形在土中即已发生,桩体强度较低、变形适应性较好;开挖出来后桩体强度迅速提高、变形已基本完成。大量工程实例证明,一般基坑计算变形在30mm左右时不会导致搅拌桩体大量开裂。
国外曾对SMW挡墙组成材料的力学特性和受力机理进行了大量试验研究[13],铃木健夫、国藤祚光(1994)对水泥土进行了室内实验研究;Yoshio Suzuki(1982)通过固结排水和不排水三轴压缩试验,对水泥掺入比15%的水泥土试样进行了研究;铃木健夫(1982)取现场养护的SMW墙体制作试件进行了抗弯试验研究;青木雅路等(1993)对某建筑13年前施工的SMW地下墙进行了耐久性调查试验。这些研究取得了不少实用性成果,为制定SMW工法设计施工标准或规范提供了依据。
国内一些人员将有限元应用于SMW工法围护结构分析,佘跃心等[14]用接触面单元模拟桩土界面,考虑周围建筑物荷载、施工荷载、施工降水的影响,探讨了FEM模拟原理,建立了二维平面有限元模型;王健[15]用Duncan-Chang模型模拟土、用有厚度接触面单元模拟接触面、用平面八节点等参单元模拟土、用梁单元模拟墙体、用一维杆单元模拟支撑,编制了相应程序FE-SMW1.0。SMW工法设计和施工中的存在问题
3.1 设计方面
(1)目前我国还没有一套完备的SMW围护结构设计规范或标准,整个设计过程只能参照有关资料,缺乏统一理论。从基坑结构计算可以看出,基坑整体稳定性分析采用上海市标准《基坑工程设计规程》,为总安全度表达方式,而围护结构局部构件检算采用极限状态表达方式。
(2)水泥土与型钢组合构件受力机理尚不十分明确,尤其是减摩剂采用使这种关
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系变的更加复杂,型钢“全位”和“半位”布置时,组合构件整体刚度难以确定。用式(7)计算出的提高系数值与实测值相差较远, 而准确确定值对于计算墙体变位具有重要意义。
(3)水泥土抗压、抗剪强度设计值及H型钢与水泥土之间单位面积摩擦μf只能依据工程经验采用, 变形阻力的定量化很困难,给设计带来不明确因素。
(4)有限元法对SMW工法围护结构的研究还不充分,会碰到土层变形模量、支撑刚度和桩墙刚度等参数的选择问题。
3.2 施工方面
(1)SMW工法围护结构施工中,组合结构变形刚度相对较小,围檩对提高围护结构整体性起到很重要的作用,如何将围檩的施加方式与基坑开挖方法相结合是一个值得考虑的问题。
(2)基坑开挖所造成的SMW挡墙变形使型钢产生弯曲,减摩剂性能或施工质量等原因,都会致使H型钢的拔出存在困难,或拔出后较难重复使用,因此必须解决好型钢有效拔出问题。
(3)就目前施工机械能力和施工水平以及工程经验,围护结构形式对于基坑深度>14m的基坑应慎重采用,开挖深度超过12m,基坑变形明显增大。解决此瓶颈是进一步发展的关键问题。
(4)在基坑开挖过程中,SMW工法围护结构变形受水位变化的影响比较大,必须考虑周边的降水,以达到减少变形的目的。结束语
SMW工法围护结构在国外(尤其日本)应用很广泛,具有很高的经济效益,工程适应性也比较强。但是近几年来,SMW工法围护结构在上海等地区的应用情况却不容乐观,本文提出了部分问题,希望能抛砖引玉,重新引起广大工程科技人员对此工法的注意。
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参考文献
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第二篇:浅谈多种围护结构在某基坑围护施工中的应用
浅谈多种围护结构在某基坑围护施
工中的应用
某住宅区三期由8幢16至17层住宅楼、地下车库6个、2~3层纺工路沿街商铺和l幢2至3层商场组成,总建筑面积约为5.7万m2。本工程设一层连通地下室,基础形式为沉管灌注桩和预应力管桩基础。基坑设计开挖深度为3.30~4.90 m。
中国论文网 /2/view-12910678.htm
该场地基坑位于东面距离道路边线16.3~16.8 m之间,其外为城市南北向交通主干道,上有高压电缆管线、煤气管(埋深约1.2m)、自来水管(埋深约1.3 m)、联通管(埋深约1.2 m)和电信管(埋深约1.2 m)等地下管线,与本
工程最小距离分别为14.8 m、17.9 m和20.9 m。基坑南面距离道路边线22.9 m,道路边线南侧为城市东西向交通主干道。基坑与投入使用的一期建筑物的最小距离为8.0 m。基坑与二期已建建筑物的最小距离为19.1 m。基坑西侧有一临时施工道路。局部紧靠本工程基坑边。基坑一期与待建三期之间有多条一期已埋设的电缆管线、广电管线、污水管(埋深约1.2m)和雨水管(埋深约1.2/1”1),与本工程最小距离为2.4m。
根据勘察报告,场地原为农田和农民住宅区,现已初步填土平整,部分场地为建筑废土所覆盖,场地中部因施工取土形成积水洼凹地,局部被泥浆水覆盖。基坑开挖深度影响范围内各土层主要物理力学性质指标见表1所示。
场地地下水属孔隙潜水型,勘探期
间在钻孔中测得孔内稳定潜水位埋深一般为0.2~1.1 m,相应的潜水位标高为1.7~1.2 m,地下潜水主要赋存于浅层粘性土中,富水性差,受河流和大气降水补给,潜水位埋深主要受场地微地貌形态控制,潜水位变化主要受控于大气降水和地表河水位,一般情况下地下潜水位略高于当地河水位,在高水位期间,潜水位甚至可达自然地面,地下潜水位随季节变化有所升降,变化幅度较小,一般年变幅为0.5~1.5 m。地下潜水对混凝土结构无腐蚀性;对混凝土结构中钢筋有弱腐蚀性。围护结构设计
综合场地地理位置、土质条件、基坑开挖深度和周围环境条件,本基坑围护具有如下特点:
(1)基坑开挖面积很大,基坑周长约1 400m,地下室围护1.2万余m2:
(2)基坑设计开挖深度为3.30~4.90 m;
(3)场地地基中软弱土层分布较均
匀,且地基浅部的软土层厚度在4m左右,其下卧层为力学性质较好的粘性土层;
(4)本工程周围环境条件尚可,但小区内部局部围墙和管线距本基坑较近。
放坡开挖可节约工程造价,经济性最好。在条件许可的情况下可优先选用。从本基坑的实际情况出发,基坑西侧局部距离本工程二期的几幢建筑物和地下室较近,大部分场地距在建建筑物均在22.0 m开外;且各地下室和主楼均为空地,因此可以考虑采用放坡开挖。
土钉墙围护结构具有经济性好、施工方便、施工工期短、安全可靠等优点。目前已在许多基坑工程中取得了成功的经验。同时,在土质条件比本工程差得多(软土含水量在60%以上)的上饶、九江等地土钉墙也得到了广泛应用,最大开挖深度已达7 m以上。
6l号楼B区北侧1.8 m处存在一污水管,采用其他形式的围护结构在软
土地基中往往变形较大,容易造成周围管线产生变形而开裂等现象,从而引发工程事故,因此采用内撑式排桩墙围护结构。内撑式排桩墙围护结构虽然造价略高一些,但具有可靠性好,围护结构受力合理。变形易控制等优点,尤其适合于在周围环境条件较差的基坑采用。
结合本工程上述特点,根据“安全、经济、方便施工”的原则。采用放坡开挖、复合土钉墙与内撑式排桩墙的围护方案是比较经济合适的。
计算参数及土工指标为:计算中考虑地表施工堆载15kPa:土压力计算采用土体固快指标,各土层物理力学性质指标根据勘察单位提供的本工程地质勘察报告取值。施工要求及现场监测
2.1 施工要求
土钉墙围护是随着基坑挖土的进行而逐步实施的,因此土钉墙施工与挖土作业交叉进行,二者的配合至关重要,直接关系到基坑的安全和施工工期,需
合理安排,分层进行。
基坑土方开挖应结合土钉墙施工,分层、分段进行,每层开挖深度不得超过1.5 m,每层分段开挖长度不得超过30m。开挖面宽度不得小于同层土钉长度,严禁超挖或在上一层未加固完毕就开挖下一层。
在机械开挖出支护坡面后,要求人工及时修整边坡,并进行第一层喷射混凝土的施工作业,尽可能缩短边坡暴露时间。土钉成孔后完成钢筋网布设工作,土钉注浆后及时布设加强筋并喷射第二层面层。
基坑底最后30 cm土方宜采用人工开挖,边挖土边施工基础垫层,并尽早施工地下室底板,缩短基坑暴露时间。在地下室底板达到80%设计强度等级,并采用毛石混凝土填实底板与围护桩之间的孔隙后,方可拆除支撑。
施工单位在土方开挖前。应制定详细的土方作业计划,待甲方、设计、施工单位同意后方可实施。
2.2 现场监测
本围护工程开挖深度、面积均较大,因此除进行安全可靠的围护体系设计、施工外,尚应进行现场监测,作到信息化施工。
本基坑监测内容如下:
(1)基坑开挖过程中,基坑周边深层土体的水平位移监测:
(2)基坑外(土钉墙顶)土体的沉降观测;
(3)周围环境监测:主要包括纺工路及其管线的沉降观测、有无裂缝产生及其发展情况。基坑土体水平位移预警值为45 mm 或坑顶水平位移连续3 d大于5mm/d。
2.3 应急措施
在基坑开挖过程中.如出现边坡水平位移超过警戒值,可采用基坑外卸土,坡顶超前锚杆注浆,加长、加密土钉以及放慢挖土速度的方法处理,必要时用土方或编织袋在坡脚采取反压回填措施。如申花路或地下管线沉降较大时。
可采用注浆加固地基等方法处理。在基坑开挖过程中,场地内应保证有一台挖土机可以随时调用。便于采取应急措施。结语
本工程因地制宜地采用放破开挖、土钉墙围护结构、内支撑式排桩围护结构及基坑降水多种手段相结合的围护方案是比较经济合理的,大大节约了工程造价。
放坡开挖可节约工程造价,但在软土层中放坡坡度较缓,由于回填土不易密实,应注意其产生的不利影响。
松木桩复合土钉墙或水泥搅拌桩复合土钉墙,有利于提高坡脚土体的承载力,提高基坑的整体稳定性并减小围护结构的位移。在土钉长度相同的情况下,后者土钉的覆盖范围小于前者,可以避免土钉超红线。
内撑式排桩墙围护结构可有效地控制围护结构的弯矩和变形,并具有较好的可靠性。本工程基坑开挖至坑底,围护结构的变形约3.85 cm左右,说明
围护结构设计是安全的。
第三篇:钻孔咬合桩在天津地铁基坑围护结构施工中的应用
钻孔咬合桩在天津地铁基坑围护结构施工中的应用
[摘 要]在天津城区地铁隧道采用明挖法施工时,当地质条件复杂,不宜于施工水泥搅拌桩止水帷幕时,常采用地下连续墙。本文对钻孔咬合桩这一围护结构型式在天津地铁改、扩建工程中的首次应用进行了详细介绍,对其在天津地铁基坑中的应用进行了实际工程监测,并进行了评价分析,认为咬合桩在地铁施工中有广阔的应用前景。
[关键词]基坑;钻孔咬合桩;工程监测前 言
天津目前正在进行大规模地铁建设,其中在市区部分地段采用了明挖法[1]。由于城市中心地带建筑物、交通设施稠密,故地铁工程的基坑开挖只能在支护结构保护下进行垂直开挖。目前地铁深基坑围护结构一般采用的形式有钻孔灌注桩加水泥搅拌桩复合结构,地下连续墙结构和SMW工法[2 3]。
相对上述围护结构,钻孔咬合桩在天津较少有应用。该方法在国外及国内部分地区,已具备成熟的施工经验与工法,有很多成功的工程实例。其适用于沿海地区软弱地层、含水砂层地质情况下的地下工程深基坑围护结构的施工。它采用的是钢筋混凝土桩与素混凝土桩切割咬合成排桩的型式,其围护和止水效果很好,工程造价比地下连续墙和人 工挖孔桩要低20%~30%左右。为此,在天津地铁西南角车站深基坑工程中引入了钻孔咬合桩工法。2 工程概况
天津地铁1号线既有线改、扩建工程西南角站,位于四马路、南开三马路与黄河道、南马路交口处,呈南北走向。本车站将既有结构全部拆除,按照新的建筑平面重新构筑新结构。改建段结构全长244.349m。
2.1 工程地质与水文地质
改建段区间位于第四系全新统人工填土层(Qml)、新近沉积层(Q43N si)、第Ⅰ陆相层(Q4 3a1)、第Ⅰ海相层(Q2 4m)中,岩性以杂填土、粉质粘土、粉土为主,土质松软,多呈可塑~流塑状,属中~高压缩性土。场地地下水类型为孔隙潜水,储存于第四系粘性土、粉土及砂类土中,地下水埋深0.8~4m,水位变幅1~2m。2.2 设计情况
该车站主体为地下一层多跨矩形框架结构,采用明挖顺作法施工。原设计方案基坑围护结构采用钻孔灌注桩加水泥搅拌桩止水帷幕,坑内设钢支撑系统。但由于本工程基坑开挖较深,达到了10m,且其中一段基坑与一栋高层建筑———金禧大酒店距离仅6m,而且由于开挖处杂填土中埋有原地铁修建时抛弃的建筑垃圾,有很多如钢筋、废木料、模板等各种杂填物,情况非常复杂,经现场试验后发现一般钻孔灌注桩成桩较困难;此外,本段地下水埋藏较浅且丰富,桩孔易发生坍塌变形。钻孔咬合桩由于采用了全钢套管护壁,能有效地防止孔内流砂、涌砂现象的产生,并且通过现场实时监测其成孔精度即可得到有效控制,其“一荤(指钢筋混凝土桩)”、“一素(指素凝土桩)”相互咬合排列,挡土和止水效果极佳,经济性好。最后经多方面因素综合考虑,本工程决定采用咬合桩这一新型围护结构型式。钻孔咬合桩施工技术 3.1 工艺原理
钻孔咬合桩的排列方式为一根素混凝土桩(A桩)与一根钢筋混凝土桩(B桩)间隔布置。A桩采用缓凝型混凝土,B桩采用普通混凝土,先施工A桩,后施工B桩。天津地铁西南角站钻孔咬合桩采用的是全护筒冲弧法,即在两侧A桩成桩后利用护筒钻机的下压切割能力,在切割掉A桩部分混凝土的同时使B桩成桩。最后效果是使B桩嵌入两侧A桩一部分,形状类似于相互咬合,故形象的称为咬合桩(如图1)。3.2 工艺流程 3.2.1 导墙施工
为了保证钻孔咬合桩孔口定位的精度并提高桩体就位效率,应在咬合桩成桩前首先在桩顶部两侧施作混凝土导墙或钢筋混凝土导墙(见图1)。
3.2.2 单根咬合桩施工工艺流程
3(1)护筒钻机就位 当定位导墙有足够的强度后,用吊车移动钻机就位,并使主机抱管器中心对应定位于导墙孔位中心;(2)单桩成孔 其步骤为随着第1节护筒的压入(深度为1.5~2.5m),冲弧斗随着从护筒内取土,一边抓土一边继续下压护筒,待第1节全部压入后(一般地面上留1~2m,以便于接筒)检测垂直度,合格后,接第2节护筒,如此循环至压到设计桩底标高;(3)吊放钢筋笼 对于B桩,成孔检查合格后进行安放钢筋笼工作,此时应保证钢筋笼标高正确;(4)灌注混凝土 如孔内有水,需采用水下混凝土灌注法施工;如孔内无水,则采用干孔灌注法施工并注意振捣;(5)拔筒成桩 一边浇注混凝土一边拔护筒,应注意保持护筒底低于混凝土面≥2.5m。3.2.3 排桩施工工艺流程
流程:A1→A2→B1→A3→B2→A4→B3……,如图2所示。
3.3 控制措施
(1)成孔精度控制 为控制咬合桩的成孔精度达到《地下铁道工程施工及验收规范》[4]要求,采用成孔精度全过程控制的措施。本工程采用的是在成桩机具上悬挂两个线柱控制南北、东西向护筒外壁垂直度并用两台测斜仪进行孔内垂直度检查。发现有偏差时及时进行纠偏调整。(2)A桩混凝土缓凝时间的确定 在测定出单桩成桩所需时间t后,可根据下式计算A桩混凝土缓凝时间T
T=3t+K
其中,K为储备时间,一般取1.5t。3.4施工问题与解决方案
(1)防止管涌措施 在B桩成孔过程中,由于A桩混凝土未完全凝固,还处于流动状态,因此其有可能从A、B桩相交处涌入B桩孔内,形成“管涌”。克服措施有:①控制A桩坍落度<14cm;②护筒应超前孔底至少1 5m;③实时观察A桩混凝土顶面是否下陷,若发现下陷应立即停止B桩开挖,并一边将护筒尽量下压,一边向B桩内填土或注水(平衡A桩混凝土压力),直至制止住“管涌”为止。
(2)遇地下障碍物处理方法 由于咬合桩采用的是钢护筒,所以可吊放作业人员下孔内清除障碍物。
(3)克服钢筋笼上浮方法 在向上拔出护筒时,有可能带起放好的钢筋笼。预防措施可选择减小B桩混凝土骨料粒径或者可在钢筋笼底部焊上一块比其自身略小的薄钢板以增加其抗浮能力。4 工程实践效果与分析
在对各种围护结构型式比选后,最终在天津西南角地铁车站基坑工程中选择了钻孔咬合桩这一新工法。施工中,在靠近金禧大酒店一侧的基坑采用φ1200咬合桩,其余基坑段采用φ1000咬合桩,桩间咬合200mm,桩长为19.2m。由于咬合桩这一围护型式首次在天津地铁工程中使用,而且基坑工程又是整个项目的重要工程,因此非常有必要在 基坑开挖过程中跟踪施工进程,对桩体侧移、坑周地面沉陷和地层位移、附近建筑物、地下管网等变形及受力情况进行监测[5],用取得的监测数据,与预测值或计算值相比较并进行分析,能可靠的反映工程施工所造成的影响,能较准确地以量的形式反映这种影响的程度,也可以对咬合桩的适用性进行客观、准确的评价。4.1 监测方案
图3为基坑监测布点平面布置示意图。
监测设备包括:高精度水准仪,经纬仪和测斜仪。根据施工设计,在基坑开挖和主体结构施工期间,主要进行了变位、沉降、咬合桩变位和地下管线位移监测,监测对象及相应使用的仪器见表1。
4.2 数据分析 从2003年8月初开始监测,到2004年2月底结束,前后共计七个月的时间。在基坑开挖期间,工程中没有出现险情和事故,咬合桩防渗效果很好,各项监测数据也比较平稳,现对下面几个监测内容得到的监测数据进行分析说明。
图4和图5表示的是该基坑围护结构中的两处咬合桩的侧移曲线,分别为186号和52号(其具体位置见图3)。
由监测数据结果所绘出的桩体侧向变形曲线图可以看出,咬合桩围护结构桩体的最大侧向变形一般均发生在基坑开挖面以上靠近坑 底的部位[6]。比较186号桩与52号桩的侧移曲线,可明显看到52号桩的桩顶水平位移和桩体最大侧移均比186号桩要大很多。分析其原因,在图3中可以看出,186号桩位于一号线靠近金禧大酒店一侧的基坑边,由前述其桩径为1200mm,而52号桩桩径为1000mm。由于围护桩的桩径增大,所以其抗弯刚度势必会相应提高,在基坑内支撑型式相同的情况下,则桩身各部侧向变形量相应的会变小。52号桩桩顶最大侧移达到了8.5mm,远大于186号桩的2mm。分析原因是由于基坑开挖时第1道支撑加撑不及时,导致开挖后桩体悬臂状态暴露时间过长所致。综合这两个桩体位置与其他测点桩体侧移数据来看,绝大部分桩体变形值均满足要求,最大变形值11.9mm,小于设计要求的灌注桩、地连墙等围护结构水平侧移限值14mm。
图6为基坑外地面沉降随时间变化曲线。测量从基坑开挖时开始,第1个观测点(52-1)位于52号咬合桩桩头,第2个测点(52-2)与第一个测点相距5m,第3个测点(52-3)与第2个测点相距10m(见图3)。
从图6中可以看出,在开始测量时地面已经存在微小的沉降。由于场地地下水位埋深较浅(0.8~4m),为了防止基坑开挖时坑内外水位差较大而引起的流砂、管涌等渗透破坏现象,本工程采取的是基坑外井点降水措施。所以可以认定,初始的微小地面沉降是由于基坑开挖前坑外降水引起的。地表沉降会随着施工过程时间的增大而加大,最大沉降发生在52-2测点处,其次是桩头测点52-3,而距离基坑最远的52-1点沉降值已非常小了,说明此位置处地面沉降受基坑开挖影响已很小。
图7为一号线基坑开挖需重点保护的周围高层建筑物金禧大酒店的沉降随时间变化曲线。
从图7中看出,建筑物在坑外降水时即有一定的沉降,但沉降值很小。而出现沉降最快的时候,正是基坑从开挖至开挖到底这段时间内。而后,这些测点虽然继续下沉,但下沉的速率明显变缓,最大沉降值仅为3.5mm。综合基坑周围其他几幢建筑物的沉降值及地下管线的变 9 形情况来看,最大沉降量在15mm以内,完全满足了规范[7]限定对主基坑周围建筑物和管线的沉降限值20mm的要求。4.3 钻孔咬合桩新工艺的评价分析
从天津地铁一号线西南角站基坑工程采用钻孔咬合桩这一新型围护结构型式的实际施工过程和效果看出,钻孔咬合桩相比较其他几种常用的围护型式有其自身很大的优势:(1)咬合桩采用的是全护筒冲弧法,能够克服不良地质条件下灌注桩成桩困难的问题;(2)咬合桩采用钢护筒,不像灌注桩用的是泥浆护壁,可以大大减小泥浆四溢对周围环境的影响;(3)咬合桩垂直度比灌注桩好,不会塌孔,下挖过程中如遇到土体内有杂物影响时可以直接下去作业人员对杂物进行清理;(4)从经济角度,咬合桩比地铁隧道基坑常用的地下连续墙结构要省20%~30%的经费,经济性好。
同时在本次工程的施工过程中也总结出了一些钻孔咬合桩施工的改进方法,如咬合桩导墙若采用预制结构而代替现浇结构,不仅可以更加方便施工,而且经济性更好等等。5 结 论
(1)在本文所涉及的工程地质条件复杂的情况下进行地铁隧道施工,基坑开挖围护结构采用钻孔咬合桩这种新的围护结构型式,达到了预期的目的;10(2)在基坑工程中,只要围护结构的挡土和止水效果好,并及时架设支撑,基坑开挖时对周围环境不会造成太大的影响,完全可以保证紧邻高层建筑物的沉降变形满足要求;(3)基坑外地表沉降会随着施工过程时间的增长而加大,通过对本工程后续观测的结果来看,后期的沉降将持续半年左右才逐渐趋于稳定;(4)钻孔咬合桩围护结构型式,当条件适当时,可应用在城市地铁施工中,一定会取得可观的社会效益和经济效益,将会有广阔的应用前景。
第四篇:SMW工法桩施工工艺与施工方案
SMW工法桩施工工艺与施工方案
1、施工工艺及施工顺序
1.1
施工工艺
SMW工法桩采用三轴深层搅拌机施工,起重设备采用50t履带式吊车和300t起拔设备,采用套打施工工艺,施工工艺流程见图1。
开挖导沟
(构筑导墙)
设置机架移动导轨
SMW搅拌机定位
搅拌、提升、喷浆
重复搅拌下沉
重复提升
插入型钢
施工结束
H型钢回收、注浆
(主体结构完后)
水泥材质检验
水泥浆拌制
制作试块
残土处理
设置导向框架和悬挂梁
经纬仪测斜、纠偏
H型钢涂隔离剂
型钢进场焊接成型
H型钢质检
SMW搅拌机架设
图1
SMW工法桩施工流程图
1.2
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,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。
SMW工法施工顺序图一
(1)单排咬合式连接:一般情况下均采用该种方式进行施工。
(2)跳槽式全套复搅式连接:对于围护墙转角处或有施工间断情况下采用此连接。
当遇停电等情况使相邻桩施工间隔超过12h时,采取外侧补桩措施,保证止水帷幕的整体性和防渗性。
SMW工法施工顺序图二
2、施工技术参数
(1)水泥土搅拌桩采用P.O42.5普通硅酸盐水泥,水泥掺量(即消耗水泥重量和被加固土体重量的百分比)20%,土体容重统一取18kN/m3。
(2)SMW工法水泥土搅拌桩的施工采用三轴搅拌设备,桩型采用Φ850@600水泥土搅拌桩,在桩体范围内必须做到水泥搅拌均匀,桩体垂直偏差不得大于1/250。
(3)围护桩施工前必须对施工区域地下障碍物进行探测,如有障碍物必须对其清理及回填素土,分层夯实后方可进行围护桩施工。
(4)现场施工时第一批桩(不少于3根),须始终在监理人员检查下施工。检查内容:水泥投放量、浆液水灰比(宜用比重法控制)、浆液泵送时间、搅拌下沉及提升时间、桩长及垂直度控制方法。
(5)搅拌桩施工应有连续性,不得出现24小时施工冷缝(施工组织设计预留除外)。如因特殊原因出现施工冷缝,则需补强并在图纸及现场标明位置以便最后统一考虑加强方案,超过48小时须在接头旁加桩或进行压密注浆补强。
(6)型钢须保持平直,若有焊接接头,接头处须确保焊接可靠。
(7)型钢插入左右定位误差不得大于20mm,宜插在搅拌桩靠近基坑一侧,垂直度偏差不大于1/250,底标高误差不大于200mm。
(8)型钢必须在搅拌桩施工完毕后3小时内插入,施工方应有可靠措施保证型钢的插入深度。
(9)待主体结构施工完后拔除H型钢。拔型钢的同时,搅拌桩空隙内跟踪灌浆封孔。
3、场地回填
三轴搅拌设备施工前,必须先进行场地平整,清除施工区域的表层硬物和地下障碍,素土回填夯实,路基承重荷载以能行走150t吊车及步履式重型桩架为准。
4、测量放线
(1)施工前,先根据设计图纸和甲方提供的坐标基准点,精确计算出围护中心线角点坐标(或转角点坐标),利用测量仪器精确放样出围护中心线,并进行坐标数据复核,同时做好护桩。
(2)根据已知坐标进行垂直防渗墙轴线的交线定位,按要求每边外放10cm,放样定线后填写《施工放样报验单》,提请监理进行复核验收签证,确认无误后进行搅拌施工。
5、导槽开挖
(1)根据放样出的水泥土搅拌桩围护中心线,用挖掘机沿围护中心线平行方向开掘工作沟槽,沟槽宽度根据围护结构宽度确定,槽宽约1.2m,深度约0.6m~1.0m。
(2)场地遇有地下障碍物时,利用镐头机将地下障碍物破除干净,如破除后产生过大的空洞,则需回填压实,重新开挖沟槽,确保施工顺利进行。暗浜区埋深较深,应对浜土的有机物含进行调查,若影响成桩质量则应清除及换土。
6、定位型钢放置
在平行导槽方向放置两根沟槽定位型钢,规格300×300mm,长约8~12m,在沟槽定位型钢上根据设计桩距标出桩中心点定位标记,作为施工时初步确定桩位的依据。在垂直导槽方向放置两根定位型钢,规格为200×200mm,长约2.5m,按型钢尺寸做出型钢定位卡,防止型钢插入时不正。转角处H型钢采取与围护中心线成45°角插入。
图2
型钢定位示意图
7、孔位放样及桩机就位
(1)在开挖的工作沟槽两侧设计定位辅助线,按设计要求在定位辅助线上划出钻孔位置。
(2)根据确定的位置严格钻机桩架的移动就位,就位误差不大于2cm。
(3)开钻前应用水平尺将平台调平,并调直机架,确保机架垂直度不小于1/250。
(4)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。
8、定位线
挖沟槽前划定Ф850三轴机动力头中心线到机前定位线的距离,并在线上做好每一幅三轴机施工加固的定位标记(可用短钢筋打入土中定位)。
9、喷浆、搅拌成桩
(1)水泥采用PO42.5级普通硅酸盐水泥,水泥掺入比20%,土体比重取18KN/m3。
(2)施工的关键在于如何保证桩身的强度和均匀性。在施工中应加强对水泥用量和水灰比的控制,确保泵送压力。
(3)根据钻头下沉和提升二种不同的速度,注入土体搅拌均匀的水泥浆液,确保水泥土搅拌桩在初凝前达到充分搅拌,水泥与被加固土体充分拌和,以确保搅拌桩的加固质量。
(4)依据设计参数,计算单桩水泥浆用量。然后设定两个小搅浆灌得水泥用量和水用量,并设一标尺,控制水泥浆液数量。小搅浆罐制备好的水泥浆液输送至储浆罐为三轴搅拌设备连续供浆。
(5)在施工中根据地层条件,严格控制搅拌钻机下沉速度和提升速度,确保搅拌时间,根据设计图纸的搅拌桩深度,钻机在钻孔下沉和提升过程中,钻头下沉速度为0.8m/min,提升速度为1.0~1.5m/min,每根桩均应匀速下钻、匀速提升。
(6)经常进行现场检查压浆泵的流量、水泥浆配制、浆液配合比,确保桩体的成桩质量。制好的浆液不得离析,一般在2小时以内使用。
(7)三轴水泥土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。
10、H型钢选材与焊接
H型钢选用H700×300×13×24型钢,在距H型钢顶端0.2m处开一个圆形孔,孔径约10cm。本工程所需H型钢长度为12m,若因型钢定尺种类繁多或运输不便而需要进行现场拼焊,焊缝应均为破口满焊,焊缝须饱满,且与两边的翼板面一样平,不得高出。若高出须用砂轮打磨焊缝至与型钢面一样平。
11、涂刷减摩剂
根据设计要求,本支护结构的H型钢在结构强度达到设计要求后必须全部拔出回收。H型钢在使用前必须涂刷减摩剂,以利拔出;要求型钢表面均匀涂刷减摩剂,一般应控制在1Kg/m2。
(1)清除H型钢表面的污垢及铁锈。
(2)减摩剂必须用电热棒加热至完全融化,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,必须在以后涂刷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,重新涂刷减摩剂。
(6)基坑开挖后,制作混凝土圈梁时,型钢须用发泡纸包裹,使混凝土与H型钢不直接接触。否则型钢将无法拔出。
12、型钢的插入与固定
(1)利于H型钢回收再利用,在H型钢插入前预先热涂减摩剂,用电热丝将固体状减摩剂加热熔化后均匀涂抹在H型钢表面。
(2)待水泥土搅拌桩施工完毕后,吊机应立即就位,准备吊放H型钢。本工程采用25吨汽车吊机起吊H型钢。H型钢插入时间必须控制在搅拌桩施工完毕3h内。
(3)放置定位型钢卡,然后将H型钢沿定位卡缓慢插入水泥土搅拌桩体内,插入1~2m后,利用线坠调整型钢的垂直度,调整完毕后将H型钢插入水泥土。
(4)当H型钢插入到设计标高时,若H型钢底标高高于水泥土搅拌桩底标高,用20吊筋将H型钢固定,使其控制到一定标高。若H型钢与水泥土搅拌桩底标高一致,可以不用吊筋固定。溢出的水泥土由挖掘机进行处理,以便进行后续作业施工。
(5)待水泥土搅拌桩硬化到一定程度后,将吊筋与槽沟定位型钢撤除。
(6)若H型钢插放达不到设计标高时,则采用提升H型钢,重复下插使其插入到设计标高。
图3
型钢插入流程图
13、施工记录
施工过程中,由工长负责填写施工记录,施工记录表中详细记录了桩位编号、桩长、断面面积、下沉(提升)搅拌喷浆的时间及深度、水泥用量、试块编号、水泥掺入比、水灰比。
14、拔除H型钢
(1)在主体结构完成后拔除H型钢。
(2)应保证围护外侧满足履带吊>6m回转半径的施工作业面。型钢两面用钢板贴焊加强,顶升夹具将H型钢夹紧后,用千斤顶反复顶升夹具,直至吊车配合将H型钢拔除。
(3)H型钢露出地面部分,不能有串连现象,否则必须用氧气、乙炔把连接部分割除,并用磨光机磨平。
(4)桩头两面应有钢板贴焊,增加强度,检查桩头Φ100圆孔是否符合要求,若孔径不足必须改成Φ100;如孔径超过则应该割除桩头并重新开孔,每根桩头必须待单面或两面贴焊钢板后才能进行拔除施工。
15、施工质量检验
表1
搅拌桩验收标准
序号
检测项目
允许值或
允许偏差
序号
检测项目
允许值或
允许偏差
水泥及外渗剂质量
设计要求
桩位偏差
<20mm
水泥用量
设计要求
桩径
<0.04D(D桩径)
机头提升速度
≤0.5m/min
垂直度
<1%
桩底标高
-100~100mm
搭接
>200mm
桩顶标高
-50~100mm
开挖土方前,对桩钻孔取芯检验,要求桩抗渗系数应≤1×10-7cm/s,28d抗压强度应≥1.2MPa,方可进行基坑开挖。
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END
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第五篇:隧道(SMW工法桩)监理细则
苏州高新区有轨电车2#线下穿及轨道铺装工程ST2-JL-5标工程监理实施细则
(SMW工法围护桩)
一、工程概况及专业工程特点
南京市浦口新城临江路下穿总部大道隧道工程路段为K9+180-K9+920段,全长740米,其中隧道段为K9+306.446-K9+760.446长约454米,暗埋段长184米,敞开段东西两侧各长135米,道路红线宽60-69.5米。隧道结构型式为:暗埋段为钢筋混凝土单箱双室箱涵结构,敞开段为钢筋混凝土坞式结构,其中K9+528.466-K9+549.466隧道最处设砼泵房一座。采用基坑围护结合放坡开挖,明挖法施工。围护结构因开挖深度不同分为:Φ850三轴搅拌桩上加铺(1650*200)C30钢筋砼压顶形成重力式挡土墙围护、三轴搅拌桩长7米。Φ850搅拌桩插入(700*300*13*24)mm型钢形成SMW工法桩,桩顶加铺(1100*800)mmC30钢筋砼圈梁围护,C25水下砼钻孔桩灌注桩部分兼作临时立柱桩围护。主体结构主要为C35抗渗等级S6单箱双室钢筋砼土结构。
二、编制依据
1.南京市浦口新城临江路下穿总部大道隧道工程BT施工(LJL-SD标段)施工图设计文件及答疑文件;
2.《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB50202-2002); 3.《建筑桩基技术规范》(JGJ94-94); 4.《建筑基桩检测技术规范》(JGJ106-2003); 5.《地下铁道工程施工验收规范》(GB50299-1999); 6.《施工现场临时用电安全技术规范》(JGJ46-2005); 7.《建设工程监理规范》(GB50319-2013);
8.《建设工程施工现场供用电安全规范》(GB50194-93); 9.全文明施工法律、法规、条例和规定;
10.经审查批准的施工图纸和设计技术文件、经批准的《监理规划》;
11.法律、规范和标准:国家、行业及地方颁布的现行有关法律、法规、标准、规范、及招标文件中要求的技术规范、行业标准等。
三、SMW工法桩施工艺流程控制及监理措施。3.1、施工前准备工作
施工的场地事先要整平,清除杂物,适当碾压,使原地面压实度不小于85%。能够满足施工机械的安装及移动,将施工区域先进行测量放样,同时注意空中的电线及将附近的障碍物,若发现电线等其它异常情况,应提前向总监办和指挥部汇报,以便妥善解决。
1、机械设备要求(现场试验仪器)
(1)施工进场设备必须性能良好,各种电流表、注浆泵、气压表、电子称必须进行标定,并配有电脑打印设备。
(2)浆管一般不得多于2 个接头,且管长不得长于60米;
(3)操作手与送浆手之间必须配备电子门铃或能传递准确信号的设备进行联络,确保送浆与钻头提升同步。
(4)泥浆比重计完好、齐备。
2、进场材料
(1)水泥供应商提供质保单及发票和四联回执单,应由水泥厂、项目部、机组、监理单位共同签认,方可有效,并附水泥供应登记表,作为计量依据,并报经监理验收合格后方可进场使用。
(2)建立工地水泥库数量应满足三天的用量,水泥库容量不得少于60T。水泥堆放要垫空,不得受潮,四周要开挖排水沟。水泥库要挂牌,写明水泥标号、名称、产地、库容量、责任人等内容。
3、现场工艺性试桩
三轴搅拌桩试桩前要委托具备相应资质的单位进行配合比试验,试验报告经批准后才能进行工艺性试桩,搅拌桩施工前,应根据现场实际情况,进行成桩试验,试桩数量不少于3根,取得各种机械参数,以确保大面积施工质量,成桩试验要求达到以下目的:
(1)掌握满足设计喷浆量(由水泥掺量及水泥浆水灰比换算得出)的各种技术参数,如钻进速度、搅拌速度、喷浆压力等。下沉及提升均匀为喷浆搅拌,为保证水泥土搅拌均匀,必须控制好钻具下沉及提升速度,(钻机钻进搅拌速度一般在1m/min,提升搅拌速度一般在1.0~1.5m/min,在桩底部分重复搅拌注浆。提升速度不宜过快,避免出现真空负压,孔壁塌方等现象)。
(2)掌握下钻和提升的阻力情况,选择合理的技术措施。(3)检验室内试验所确定的水泥配合比是否适用于现场。
(4)检测桩身的无侧向抗压强度是否满足设计要求,即28天龄期的强度不得低于1.0MPa。
(5)检验加固剂分布的均匀性和有效加固长度能否符合设计要求。(6)每台桩机在每个施工段落都必须在监理人员的监督下进行试桩。试桩成功后必须写出试桩报告,经监理签认方可施工,并将取得的施工参数挂牌标明在机架上以便执行及检查。
3.2、施工过程控制
1、测量放样
根据设计图纸和业主提供的坐标基准点,精确计算出围护中心线角点坐标,利用测量仪器精确放样出围护中心线,并做好护桩。
2、导槽开挖
根据放样出的围护中心线开挖工作沟槽,沟槽宽度根据围护结构厚度确定,深度为1 米,确保SMW(三轴搅拌桩)施工顺利进行。
3、定位、钻孔
(1)、在开挖的工作沟槽两侧铺设导向定位型钢或定位辅助线,按设计要求在导向定位型钢或定位辅助线上做出钻孔位置和H型钢的插入位置。现场监理人员必须保证桩位间距准确不发生偏差,确保桩位之间要咬合尺寸。
(2)、根据确定的位置严格钻机桩架的移动就位,就位误差不大于3cm。
(3)、开钻前应用水平尺将平台调平,并调直机架,确保机架垂直度不小于1%。并在成孔、提升过程中经常检查平台水平度和机架垂直度,桩体垂直偏差不得大于1/200。
(4)、为控制钻管下钻深度达标,利用钻管和桩架相对错位原理,在钻管上划出钻孔深度的标尺线,严格控制下钻、提升的速度和深度。
(5)、水泥搅拌桩的配合比
根据试验确定的配合比现场严格参照执行,保证泥浆比重、水泥用量。(6)、搅拌注浆
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,注入搅拌均匀的水泥浆液,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。
(7)、H型钢的加工制作
① H型钢制作必须贴角满焊,以保证力的传递。
② H型钢制作必须平整,不得发生弯曲、平面扭曲变形,以保证其顺利插拔。③ 回收变形的H型钢必须经调整校正后方可投入使用。(8)、H型钢的插入 ①清除H型钢表面的污垢和铁锈,在表面均匀涂抹隔离减摩材料。
② H型钢在插入前必须将H型钢的定位设备准确地固定在导轨上,并校正设备的水平度。在水泥土初凝硬化之前,采用吊装机械将焊接定尺的H型钢吊起,插入指定位置, 采用振动锤下插到设计规定深度。
③插入H型钢时,必须采用测量经纬仪双向调整H型钢的垂直度。确保型钢的受力方向。型钢的插入按照图纸一隔一间距进行。
④H型钢插入后进行换钩,再将H型钢固定在沟槽两侧铺设的定位型钢上,防止型钢因自重下沉,直至孔内的水泥土凝固。
(9)、H型钢拔出
H型钢在地下结构施工结束,现场支撑拆除完成后,并待结构混凝土达到一定强度后,采用专用机械从水泥土搅拌桩体中拔出。H型钢起拔时要垂直用力,不允许倾斜起拔或侧向撞击型钢。现场监理人员要控制型钢回收时间,保证现场结构物的强度达到后方可进行。
3.3、施工现场管理
承包商必须派专人进行管理,施工人员必须及时、真实做好施工原始记录。(1)、严格控制钻孔下钻深度、喷浆深度,确保有效桩长和浆液用量达到规定要求。(2)、水泥浆制备必须有充分时间(大于4分钟),水灰比的配置应符合设计要求。浆液必须通过过滤网进入喷浆池中并随时搅拌,以保证浆液不离析。制备好的浆液不得停置过长,超过2小时的浆液应降低标号使用。浆液倒入集料时应加筛过滤,以免浆内结块.桩机必须配置喷入计量装置,严禁无喷入计量装置的桩机投入使用,并记录水泥的瞬时喷入量和累计喷入量。桩机后场要挂牌,写明水灰比及每延米原料用量、浆液比重、责任人等内容。
(3)、根据成桩试验确定的技术参数进行施工,操作人员应记录每米下沉时间、提升时间,记录送浆时间、停浆时间等有关参数的变化。供浆必须连续,拌合必须均匀。
(4)、操作手与喷灰手之间传递速度不得大于5秒。
(5)、复搅必须按全部桩长进行。按照图纸设计为2喷2搅工艺进行。(6)、对输浆管要经常检查,不得泄漏不得采用受潮成块的水泥。(7)、必须加强水泥用量的控制,建立水泥台帐。
(8)、根据水泥初凝时间,掌握和控制好加固区域的初凝时间,在最佳时段插入型钢。一般在搅拌桩完成后6小时内必须完成插桩。3.4、监理控制要点及控制措施:
1、施工前检查SMW工法施工方案,机具、设备、计量器、检验合格。要求施工单位认真做好安全技术交底。
2、检验技术参数,配合比的确定,及原材料成品、半成品的准用证、质保书、合格证必须复试合格。对H型钢,供应商还必须提供探伤报告。
3、在施工前,必须清除地上和地下障碍物,以确保SMW桩的精度及施工安全。
4、开机前必须调试,检查验收桩机和输料管的畅通情况,现场堆放H型钢时,场地必须平整,以确保H型钢的平整、垂直度,编制见证取样取样监理细则。
5、施工中,检验根据试桩确定的配合比及提升/下降速度、压力表、流量计等施工参数的确定,根据已确定的施工参数对每根桩进行巡视检查,检查水泥用量。
6、水泥浆拌制过程中,必须有可靠的计量装置,对配制好的水泥浆液 进行定期不定期的进行抽查,确保每根桩的水泥用量及注入流量。
7、巡视旁站过程中,检查水泥土试件留制情况,并督促施工方进行场取样,制成标准试块,尺寸为 70.7×70.7×70.7 ㎜。要求具有代表性、真实性。
8、检查桩位的偏差不得大于50mm,垂直度偏差不得大于L/200,标高上部超设计高50cm,底部超出设计深度 10cm--20cm,确保桩体的有效长度,其搭接长度不得小于设计要求20cm,搭接间隔时间不得大于0小时。
9、对于要插入 H 型钢水泥土搅拌桩,必须搅拌均匀,检查水泥浆水灰比、稠度及水泥掺量比合适,在H型钢检验合格后涂刷隔离(减摩)剂,(插入的型钢视具体可拔出)以便回收时顺利拔出。
10、水泥土搅拌完成后的30-60分钟内插入H型钢,吊起型钢后必须垂直,桩长及搅拌时间,提升、下降速度及次数,喷浆压力、喷浆流量,H型钢吊装,下放垂直度、位置、深度和连续性直,靠型钢自重,或借助一定的外力,H型钢插入搅拌桩内,将其位置插入深度必须符合设计要求。
11、作为支护结构,每根桩必须通过桩顶连接,起到共同受力作用,在没有插入型钢的搅拌桩顶应插入预埋钢筋,制作顶圈梁时,使搅拌桩连成整体并均匀受力。
12、待内部结构施工达到其设计强度且基坑覆土完成后,内插H型钢可以拔出,督促施工方回填砂或注浆充填桩身空隙,对于过地铁隧道段,型钢必须完全拔除以确保地铁施工,施工前要编制该段型钢不能完全拔出的预案。拔除后要立即注浆充填桩身空隙。
13、检查施工方的现场记录,资料力求真实、及时完整。3.5、质量检验及验收(1)、质量检验
①施工过程中必须随时检查喷浆量(还应经常检查水灰比)、桩长、复搅长度以及是否进入硬土层及施工中无异常情况,记录其处理方法及措施。
②成桩七天后,由施工单位(现场监理人员及指挥部人员到场)进行开挖自检,观察桩体成型情况及搅拌均匀程度如实做好记录,成桩28天后,对不同软土地质条件、不同桩长路段,分别在整桩长度范围内进行钻芯取样,并进行无侧限抗压强度试验。
③现场监理工程师根据施工天数(28天以上),提供施工段落,对湿(粉)喷桩进行钻芯抽检,桩身无侧限抗压强度(28天龄期)不低于1.0Mpa。
(2)、工程验收
段落施工结束后,应对完成的搅拌桩进行检测验收。3.6、试验
1、水泥试验、水泥土配合比试验;
2、钻芯取样,检查频率为2‰,同时每个段落不少于2根。3.7、安全、文明施工管理
1、施工必须遵守并切实执行苏州市政府有关部门、项目管理部等公司颁发的现场安全生产、文明施工的有关规定。
2、工程项目施工人员进驻现场应遵守施工现场规定的安全和保卫制度。
3、进入施工作业区必须戴安全帽并扣好帽带。
4、不擅自进入无安全措施的作业区作业。
5、施工过程中应严格遵守三轴搅拌机及各工种的安全技术操作规程,各种动力和起重设备安全防护装置必须完善,电气接地必须良好,并实行 统一指挥的定人定机负责制。
6、钻架安装前,应仔细检查钻孔位置的地面情况,必要时对地面进行 加固处理,以免钻机在工作过程中发生意外。钻机安装后,应检查各部件 连接是否牢固,各种安全保护装置是否工作可靠。
7、检查钻机工作场地布置的合理性,重点检查泥浆流向及泥浆池的位置,工作线路的布置走向,实际操作中贯彻落实情况,禁止泥浆直接排 向下水道。
8、机操作人员的持证情况,所有操作人员必须经过专业培训,持证上岗。
9、三轴搅拌机移位时,应仔细检查钻机周围的环境情况,特别是对钻机的行走路线进行检查,严禁在半硬半软的地面上行走,钻机就位后,应仔细检查定位情况并采 取有效的安全措施后,方可进行施工。
3.8、监理日记应记录的内容
施工日期、施工段落、桩距、桩径、桩长、水泥台帐的记录等
南京市浦口新城临江路项目总监办
2015年7月1日