雨污水管道工程井基坑施工方案.doc

雨污水管道工程井基坑施工方案1.1 设计情况本工程基坑包括工作井和接收井，工作井有W1-5，W2-4，W2-6，W3-2，Y2-8，Y2-5，主要设计情况在“顶管施工”章中已有详细介绍，接收井有W2-2，W2-5，W2-7，W3-4，Y4-7，Y2-10，主要设计情况如下：W2-2为方形接收井，平面内净尺寸1.0m5.0m，其余均为圆形接收井，平面内净尺寸为6.0m。所有接收井围护结构均为700双头水泥土SMW工法桩，H型钢为5003001220mm，无内衬，有钢筋砼底板，厚500mm，板下3m厚注浆加固土体。1.2 SMW工法桩施工1.2.1 施工原理700SMW工法桩使用国产设备双轴水泥土搅拌机成桩，通过搅拌头将水泥浆与原位土反复混合搅拌，采取重叠搭接的方式，在水泥土混合体硬结前，按设计间距插入H 型钢作为受力加强材料，直至水泥土硬结后形成型钢水泥土复合桩。当围护结构的挡土功能完成后，回收型钢并重复利用。1.2.2 工艺流程搅拌桩成桩采用“一次喷浆、二次搅拌” 或“两次喷浆、三次搅拌”工艺。具体工艺流程见SMW工法桩施工工艺流程框图。开挖导沟（构筑导墙）设置机架移动导轨SMW搅拌机定位报监理工程师搅拌、提升、喷浆重复搅拌下沉重复提升插入型钢施工完毕型钢起拔型钢回收水泥材质检验报监理工程师水泥浆拌制制作试块残土处理设置导向框架和悬挂梁SMW搅拌机架设型钢进场焊接成型H型钢质检报监理工程师型钢涂隔离剂经纬仪测斜、纠偏图4-3-1 SMW工法桩施工工艺流程框图1.2.3 施工工艺 施工准备施工前工程范围内地面和地下的建（构）筑物、地下管线、障碍物等调查清楚，及时与管线单位配合进行迁移，减少管线对施工的干扰，保证施工连续性。平整施工场地，当施工场地表面过软时，采取铺设路基箱的措施防止施工机械失稳。然后完成深层搅拌桩机拼装，同时安装灰浆制备系统包括工作平台、制浆设备及泵送设备、灰浆流动制备站。做好管线连接工作，最后进行机械调试。 测量放线根据坐标基点，用全站仪放出围护桩轴线的位置，根据导沟的尺寸，在地面撒出白线标识，同时用经纬仪引出围护桩轴线护桩，以便在施工过程中随时恢复围护桩轴线。桩位平面偏差不大于5cm。 开挖导沟及放置定位型钢采用0.4m3小型挖掘机挖沟槽，并人工清理沟槽内土体，为确保桩位以及为安装H型钢提供导向装置，在沟槽沿纵向打入5m长10号槽钢(间距3m)作为固定支点，垂直沟槽方向放置两根200mm200mm的工字钢支点焊接，平行沟槽方向放置两根300mm300mm工字钢与下面的工字钢焊接，定位型钢上设桩位标志。 搅拌机定位、调正建立相应测量网，精确放出搅拌桩桩位，将深层搅拌机移至指定桩位处，并调整钻机的位置，确保搅拌轴同桩心对正；调整塔架丝杆或平台基础，使搅拌轴保持垂直。施工时确保有足够的平整度和垂直度，控制桩位布置与设计的误差不大于50mm，垂直度偏差不超过1%。见图1.导沟开挖确定是否有障碍物及做泥水沟2.置放导轨3.标定施工标志1.SNW钻掘搅拌(1)钻掘及搅拌(2)重复搅拌(3)拉上时搅拌5.置放型钢6.固定型钢7.施工完成SMW8.废土运输倾卸车9.型钢顶端连续梁施工导轨H300300导轨横撑H200200标志SMW钻机铺钢板吊架导轨导轨横撑型钢挖土机废土浇筑钢筋砼7m2.8m1.8m1.2m1.0m图4-3-2 SMW工法桩施工顺序图 浆液配制及浆量控制 主要注浆施工技术参数（见表4-3-1）表4-3-1 注浆主要技术参数表编号技术参数编号技术参数1水泥掺量：土体重量的20%4注浆压力：0.60.8Mpa2供浆流量：40L/min5下沉速度：0.50.8m/min3水灰比： 0.50.76上提速度：0.5m/min 双轴搅的断面积为0.71m2，每立方米水泥土水泥用量约370Kg，施工中根据不同土体的密度，算出每方土体的重量，确定水泥用量。 成桩施工 桩机定位根据定位型钢确定的孔位严格控制钻机桩架的移动，确保钻孔轴心就位不偏，同时控制钻孔下钻深度的达标，利用钻杆和桩架相对位移原理，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。 预搅下沉深层搅拌桩机运转正常后，启动搅拌机电机，放松起重机钢丝绳，使搅拌机沿导向架切土搅拌下沉，下沉速度控制在0.8 m/min左右，可用电机的电流监测表控制。工作电流不得大于10A。如遇硬粘土等下沉速度太慢，可以输浆系统适当补给清水以利钻进。 提升喷浆搅拌深层搅拌机下沉到达设计深度后，开启灰浆泵将水泥浆压入地基土中，此后边喷浆、边旋转、边提升深层搅拌桩机，直至设计桩顶标高。此时应注意喷浆速率与提升速度相协调，以确保水泥浆沿桩长均匀分布，并使提升至桩顶后集料斗中的水泥浆正好排空。搅拌提升速度一般控制在0.5m/min。 沉钻复搅再次沉钻进行复搅，复搅下沉速度可控制在0.50.8m/min。如果水泥掺入比较大或因土质较密在提升时不能将应喷入土中的水泥浆全部喷完时，可在重复下沉搅拌时予以补喷，即采用“两次喷浆、三次搅拌”工艺，但此时仍应注意喷浆的均匀性。第二次喷浆量不宜过少，可控制在单桩总量的30%40%，过少的水泥浆很难做到沿全桩均匀分布。 重复提升搅拌边旋转、边提升、重复搅拌至桩顶标高，并将钻头提出地面，以便移机施工新的桩体。此至，完成一根桩的施工。 桩机移位开行深层搅拌桩机（履带式机架也可以进行转向、变幅等作业）至新的桩位，桩机直接沿线路轴线方向移动，移位后重复上面各道工序，进行下一根桩的施工。 型钢施工水泥搅拌桩施工完毕后，吊机应立即就位，准备吊放H型钢。型钢应预涂减摩剂，以便回收。a. 起吊前在距H型钢顶端0.2m处开一个中心孔，孔径约4cm，装好吊具和固定钩，然后用吊机起吊H型钢，必须保持垂直。b. 在槽沟定位型钢上设H型钢定位卡固定，定位卡必须牢固、水平，然后将H型钢底部中心对正桩位中心并沿定位卡徐徐垂直插入水泥土搅拌桩体内，用线锤或经纬仪控制垂直度，垂直偏差应小于3。c. 当H型钢插放到设计标高时，用8吊筋将H型钢固定。溢出的水泥土必须进行处理，控制到一定标高，方便下道工序施工。d. 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。 清洗当一施工段成桩完成后，及时进行清洗。清洗时向集料斗中注入适量的清水，开启灰浆泵，将管道中的残存水泥浆冲洗干净并将附于搅拌头上的土清洗干净。 井口砼围檩的浇注搅拌桩施工28天后可进行井口砼围檩的浇注，在浇筑时，型钢要用油毛毡包封，严禁混凝土直接与型钢接触，造成型钢回收困难。 H型钢拔除a. H型钢拔除采用二台200吨液压千斤顶及100t履带吊配合拔出型钢。b. 千斤顶底部填40mm钢板，以减轻圈梁的受力。千斤顶并联于H型钢两侧，保证基面平整及千斤顶稳定；施加顶力至H型钢松动，油泵施加顶力时需平稳、匀速；千斤顶走完若干行程后，通过油压表显示的上拔力数据小于60t时，用100t吊车配合吊出H型钢。 型钢拔出后注浆注浆管选用10mm钢管，采用焊接将其顺水泥土壁插入桩底。注浆材料采用细砂掺加0.51.0%高效减水剂及37%膨润土，水灰比控制在0.7，通过高效减水剂及膨润土调整水泥砂浆的流动性。注浆时采用压力不小于1.0MPa的注浆泵。在注浆过程中边注浆边提升，注浆管埋入浆液下不小于3m，注浆采用2台以上注浆泵同时进行以提高注浆效果。1.2.4 施工质量控制 抄平放线施工前应平整场地，并测量施工范围的自然地面标高，放出水泥土墙位置的灰线，确定桩位。在铺设好轨道或滚管后，应测出桩机底盘标高，以此确定搅拌桩机悬吊提升及下降的起讫位置，控制桩顶、桩底标高，若采用步履式机架则可根据立柱底标高确定。 沟槽开挖由于围护结构是由水泥土搅拌桩密排布置的，桩的分布密度较大，施工中会出现涌土现象，即在施工桩位处土体涌出高于原地面，一般会高出1/81/15桩长。这为桩顶标高控制及后期混凝土面板施工带来麻烦。因此在水泥土墙施工前应先在成桩施工范围开挖一定深度的沟槽，沟槽宽度可比水泥土墙宽b增加300500mm，深度应根据土的密度等确定，一般可取桩长的1/10。 清除障碍 机架垂直度控制机架垂直度是决定成桩垂直度的关键。因此必须严格控制，垂直度的偏差控制在1%以内。 水泥浆制备浆液配制必须按规定的配合比进行配制。水泥应采用新鲜、不受潮、无结块的合格水泥，拌制时应注意控制搅拌时间、水灰比及外加剂的掺量，严格计量下料。 成桩施工 控制下沉及提升速度为保证水泥土搅拌均匀，必须控制好下沉提升速度。一般预搅下沉速应控制在1.0m/min，喷浆提升的速度不大于0.5m/min，重复搅拌升降可控制在0.51.0m/min。若出现堵管、断浆等现象，应立即停泵，查找原因进行处理，待故障排除后须将搅拌头提升或下沉1米方能喷浆，以防止断桩。 严格控制喷浆速率和喷浆提升（下沉）速度的关系确保水泥浆沿全桩长均匀分布，并保证提升开始时同时注浆，在提升至桩顶时，该桩全部浆液喷注完毕，控制好喷浆速率和提升（下沉）速度的关系是十分重要的。喷浆和搅拌提升速度的误差不大于0.1m/min。对水泥掺入比较大，或桩顶需加大掺量的桩的施工，可采用两次喷浆、三次搅拌工艺。 邻桩施工连续的水泥土墙中相邻桩施工的时间间隔一般不应超过12h。因故停歇时间超过12h，应采取补桩或在后施工桩中增加水泥掺量（可增加20%30%）、补桩及注浆等措施。前后排桩施工应错位成踏步式，以便发生停歇时，前后施工桩体成错位搭接形式，有利墙体稳定及止水效果。 钻头和搅拌叶检查经常性、制度性地检查搅拌叶的磨损情况，当发生过大磨损时，应及时更换或修补钻头，钻头直径偏差应不超过3%。对叶片注浆式搅拌头，应经常检查注浆孔是否阻塞；对中心注浆管的搅拌头应检查球阀工况，使其正常喷浆。 试块制作一般情况每一台班做一组试块（3块），试模尺寸70.7mm70.7mm70.7mm,试块水泥土可在第二次提升后的搅拌叶边提取,按规定的养护条件进行养护。 成桩记录施工过程中必须及时记好成桩记录，不得事后补记或事前先记，成桩记录应反映真实施工状况。1.2.5 质量检验标准 H型钢验收标准（见表4-3-2）表4-3-2 H型钢验收标准一览表实测项目允许偏差mm长度20mm截面高度4mm截面宽度3mm腹板中心线2mm型钢对接焊缝符合设计要求型钢扰度10mm H型钢安装验收标准（见表4-3-3）表4-3-3 H型钢安装验收标准一览表实测项目允许偏差型钢定位轴线20mm顶标高40mm型心转角2垂直度3 搅拌桩桩体验收标准（见表4-3-4）表4-3-4 搅拌桩桩体验收标准一览表表实测项目允许偏差桩位偏差平行基坑方向30mm垂直基坑方向30mm垂直度5成桩深度+100mm，-0mm1.2.6 施工应急措施 在SMW工法施工过程中，若因处理障碍物、机械设备故障、断电等意外情况发生而造成施工时间过长时，需在相邻两幅桩外侧进行补桩。 若发现管道堵塞，立即停泵处理。待处理完后立即把搅拌钻具上提或下沉1.0m后方能继续注浆，待1020s之后恢复向上提升搅拌，以防断桩。 在基坑开挖过程中，将组织专业堵漏小组在施工现场进行值班，一旦发现渗漏现象，立即组织施工。如发现小孔渗漏，在型钢与型钢之间焊接钢板，再回填注浆；如发现大洞渗漏，应在围护墙体外侧采用双液注浆进行堵漏。 1.3 压密注浆施工注浆浆液采用42.5普通硅酸盐水泥浆，水灰比0.6，外渗2水玻璃及2膨润土，水泥参量8。 压密注浆施工工艺流程图（见图4-3-3）钻机与灌浆设备就位钻孔灌封闭泥浆插注浆芯管注浆冲洗塑料阀管图4-3-3 压密注浆施工工艺流程图 施工方案 因压密注浆影响半径为600mm，有效半径为500mm，故确定布孔的排距和孔距均为1m。 注浆采用先从外围，后内部的施工方式，以防止浆液流失。 改进注浆喷头，将常规直喷式改为滤网式喷头。旨在增加注浆压力，扩大有效半径，增加水泥浆的渗透力。 每孔注浆时，自上而下逐段注浆，每次拔管间距0.5m，注浆压力根据地层土质情况及其埋深，通过注浆试验确定，拟使用压力为0.250.35MPa。 先将注浆管压入土层至设计深度，然后接上压浆机，边向上拔起注浆管边向土层内注浆。通过控制注浆量和注浆压力来达到设计要求.1.4 基坑降水作为单独降排水系统，拟采用管井井点降水，管井深度为7m10m不等，每个工作井施工点布置2只，挖土施工前10天开始降水。基坑砼内衬施工完后，才能停止降排水。管井井点降水施工 井点降水设备:潜水泵、滤水井管、水管。 井点构造：滤水井管：下部滤水井管钢筋焊接制成，外裹滤网，长3m左右，上部井管为300钢管通至地面，管壁外周填充粗砾砂。水管：5080mm软管。 抽水水泵：采用30m扬程和流量与涌水量配套的深井潜水泵，每井装置一台。 管井井点布置:应根据确切的水文地质资料，验算单根井点极限涌水量，然后根据所需的降水深度、单井涌水量、抽水影响的半径以及地下水降落坡度等确定管井井点间距，以方格状、点状布置。依经验值，管井间距一般10m以上。管井埋设：选用GPS-30型工程钻机，按预定管井深度成孔，钻孔直径600mm。成孔后将孔内泥浆掏尽，下井管和砾砂滤层。管井与土壁之间在地面下0.5m范围内用粘土填充夯实。 洗井：管井滤层填充完毕后立即进行洗井，采用活塞式洗井法。利用活塞自重沉至井底，利用垂直吊绳快速上拔，将泥水一起汲出。经过多次反复洗至水清为止。 管井井点的使用：防范抽水带走土层中的细颗粒；井点具体设计时应使其尽可能连续运转，避免间歇和反复抽水。 流量观测：一般可用流量表或堰箱，若发现流量过大而水位降低缓慢甚至降不下去时，应考虑改用大泵，反之，改用小水泵。 井点降水效果检查及施工防护：井点降水的效果可按设计需要布置，可用井点管作为观测井。各井点周围漏斗状水面的稳定一般需要几天到几周的时间，因此井点降水需要在基坑开挖前提早开始。运行时一方面要保证开挖施工的顺利进行，又要防止因施工破坏井点，另一面又要防范对周围环境的不利影响，根据施工监测资料，采取相应的措施，减少井点降水对周围建筑物及地下管线造成的影响。 井点降水排放：井点降水系统运行后所抽取的地下水排入城市雨水管网系统。 井点拆除轻型井点拔出井点管采用倒链或起重机进行，所留孔洞用砂或土填塞；深井井点用吊车将井管口套紧徐徐拔出，滤水管拔出洗净后再用，拔出所留的孔洞用砂砾填充、捣实。