土木工程畢業(yè)論文隧道明挖深基坑SMW工法施工技術(shù)

1、隧道明挖深基坑SMW 工法施工技術(shù)1SMW工法簡介SMWshiSoil Mixing Wallde縮寫，于 1976 年在日本問世。 SMW工法 shi 日本壹家中型企業(yè)成辛工業(yè)株式會(huì)社所擁有和開發(fā)de 壹項(xiàng)專利。該工法 shi 以多軸型鉆掘攪拌機(jī)在現(xiàn)場(chǎng)向壹定深度停止鉆掘，同時(shí)在鉆頭處噴出水泥系強(qiáng)化劑而與地基土重復(fù)混合攪拌，在各施工單元之間則采取堆疊搭接施工，然后在水泥土混合體未結(jié)硬前拔出H 型鋼或鋼板作為其應(yīng)力補(bǔ)強(qiáng)材，至水泥結(jié)硬，便構(gòu)成壹道具有壹定強(qiáng)度和剛度de、延續(xù)完好 de、無接縫 de 地下墻體。SMW工法最常用 deshi叁軸型鉆掘攪拌機(jī)，其中鉆桿有用于粘性土及用于砂礫土和基巖之分，

2、此外還研制了其他壹些機(jī)型，用于城市高架橋上等施工，空間受限制 de 場(chǎng)所，或海底筑墻，或脆弱地基加固。2SMW工法特點(diǎn)施工不擾動(dòng)臨近土體，不會(huì)發(fā)生臨近空中下沉、房屋傾斜、路途裂損及地下設(shè)備移位等危害。鉆桿具有螺旋推進(jìn)翼與攪拌翼相間設(shè)置de 特點(diǎn)，隨著鉆掘和攪拌重復(fù)停止，可使水泥系強(qiáng)化劑與土失掉充沛攪拌，而且墻體全長無接縫，從而使它可比傳統(tǒng) de 延續(xù)墻具有更牢靠de 止水性，其浸透系數(shù) K 可達(dá) 107cm/s。它可在粘性土、粉土、砂土、砂礫土、 100 以上卵石及單軸抗壓強(qiáng)度60MPa以下 de 巖層使用?？沙蓧穸?550 1300mm,常用厚度 600mm；成墻最大深度目前為 65m,視

3、地質(zhì)條件尚可施工至更深。所需工期較其他工法為短，在壹般地質(zhì)條件下，每壹臺(tái)班可成墻70 80m2。廢土外運(yùn)量遠(yuǎn)比其他工法為少。3 工程概略慶春路過江隧道shi 杭州市完成西湖杭州到錢塘江杭州跨越開展 de 重要組成局部， shi 杭州市重點(diǎn)建立工程。隧道工程終點(diǎn)自杭州市江干區(qū)慶春東路壹新塘路穿插口，向東略偏南直至江邊，過江后持續(xù)沿線路方向（從規(guī)劃休閑廣場(chǎng)下穿過）接江南蕭山側(cè)市心路，主線于濱江壹路穿插口北側(cè)（ K3+440）預(yù)留與錢塘江世紀(jì)城綜合地下空間開發(fā)零碎 de 接口。本工程?hào)|線隧道長3025m，西線隧道長 3022m；盾構(gòu)隧道總長 3532.64 單線米，其中東線長為 1765.72m，西

4、線長 1766.92m，而錢塘江底段約 1241m。江南明挖段里程為東線 LK3+132.723-LK3+440, 西線 RK3+130.254-SMW工法樁采用850 水泥土攪拌樁，樁中心間距600mm，樁長為有 7m、 16m、 15m叁種； H型鋼采用 Q235B鋼，規(guī)格700×300×13×24，插貳跳壹。主體構(gòu)造完成且強(qiáng)度到達(dá)設(shè)計(jì)要求后， H型鋼全部起拔回收。SMW工法大樣圖如圖1。圖1SMW大樣圖江南明挖段揭露地層為填土、砂質(zhì)粉土、粉砂夾粉土、淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土、粉質(zhì)粘土、圓礫及卵石。地震設(shè)防烈度為6度。4SMW工法施工工藝SMW工法施工次要包括開挖導(dǎo)溝、

5、樁機(jī)定位、攪拌施工、泥漿制造、型鋼de 拔出與拔除等工藝，詳細(xì)工藝流程如圖2 所示。圖 2SMW工法施工工藝流程圖4.1 場(chǎng)地回填平整。叁軸攪拌機(jī)施工前，必需先停止場(chǎng)地平整，肅清施工場(chǎng)地邊疆上及地下妨礙物，以及鑿除攪拌區(qū)域內(nèi) de 路面層硬物，施工場(chǎng)地路基承重荷載以能行走35 噸大吊車為根本。4.2 測(cè)量放線。依據(jù)提供de 坐標(biāo)基準(zhǔn)點(diǎn)，依照設(shè)計(jì)圖停止放樣定位及高程引測(cè)任務(wù)，并做好永世及暫時(shí)標(biāo)志。放樣定位后做好測(cè)量技術(shù)復(fù)核單，提請(qǐng)監(jiān)理方停止復(fù)核驗(yàn)收簽證。確認(rèn)無誤后停止攪拌施工。4.3 開挖溝槽。依據(jù)基坑圍護(hù)內(nèi)邊控制線，采用 0.4m3 挖土機(jī)開挖溝槽，并肅清地下妨礙物開挖溝槽余土應(yīng)及時(shí)處置，以保

6、證SMW工法正常施工，并到達(dá)文明工地要求。4.4 定位型鋼放置。在平行溝槽方向放置壹根定位型鋼，規(guī)格為 500×300mm，長約 12m，定位型鋼必需放置固定好。轉(zhuǎn)角處 H型鋼采取與圍護(hù)中心線成 45。角拔出， H型鋼定位采用型鋼定位卡。4.5 攪拌樁孔位定位。叁軸樁機(jī)叁軸中心距850 為 1200mm，依據(jù)這個(gè)尺寸在平行H型鋼外表用紅漆劃線定位。4.6 叁軸水泥攪拌樁施工。資源配置：依據(jù)施工工藝 de 要求、工程de 規(guī)模和工期de 要求以及現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)地條件和暫時(shí)用電等狀況，采用兩臺(tái)叁軸SMW工法深攪設(shè)備施工。設(shè)備 de 投入量和機(jī)械de 配套工具詳見表1：表 1SMW工法次要機(jī)械設(shè)備

7、表施工順序。 SMW工法施工按下圖順序停止，其中暗影局部為反復(fù)套鉆，保證墻體de 延續(xù)性和接頭de 施工質(zhì)量，水泥土攪拌樁de 搭接以及施工設(shè)備de 垂直度補(bǔ)正shi依托反復(fù)套打來保證，以到達(dá)止水作用。樁機(jī)就位。由當(dāng)班班長統(tǒng)壹指揮樁機(jī)就位，挪動(dòng)前看清上、下、左、右各方面 de 狀況，發(fā)現(xiàn)妨礙物應(yīng)及時(shí)肅清，樁機(jī)挪動(dòng)完畢后仔細(xì)反省定位狀況并及時(shí)糾正。樁機(jī)應(yīng)顛簸、平正，并用線錘對(duì)龍門立柱垂直定位觀測(cè)以確保樁機(jī)de 垂直度。叁軸水泥攪拌樁樁位定位后再停止定位復(fù)核，偏向值應(yīng)小于3cm。攪拌速度及注漿控制。叁軸水泥攪拌樁在下沉和提升進(jìn)程中均應(yīng)注入水泥漿液，同時(shí)嚴(yán)厲控制下沉和提升速度。依據(jù)設(shè)計(jì)要求和有關(guān)技術(shù)

8、材料規(guī)則，下沉速度不大于 1m/min，提升速度不大于2m/min，在樁底局部適當(dāng)繼續(xù)攪拌注漿，做好每次成樁de 原始記載。制備水泥漿液及漿液注入，采用兩套自動(dòng)拌漿設(shè)備，電腦控制配合比。在開機(jī)前應(yīng)停止?jié){液de 攪制，開鉆前對(duì)拌漿任務(wù)人員做好交底任務(wù)。采用 P.0 32.5 級(jí)普通硅酸鹽水泥，水泥摻量為20%，拌漿及注漿量以每鉆 de 加固土體方量換算。注漿壓力為1.5 2.5Mpa，以漿液保送才能控制。土體加固后，攪拌土體28d 抗壓強(qiáng)度1.0Mpa。4.7H 型鋼施工。4.7.1H 型鋼加工及下插H型鋼質(zhì)量保證措施。叁軸水泥攪拌樁施工終了后，吊機(jī)應(yīng)立刻就位，預(yù)備吊放 H型鋼。H 型鋼運(yùn)用前，

9、在距型鋼頂端處開壹個(gè)中心圓孔，孔徑約8cm，并在此處型鋼兩面加焊厚12mmde 增強(qiáng)板，增強(qiáng)板尺寸 400×300mm，中心開孔與型鋼上孔對(duì)齊。若所需 H型鋼長度不夠，須停止拼焊，焊縫應(yīng)均為破口滿焊，焊好后用砂輪打磨焊縫至與型鋼面壹樣平。依據(jù)提供de 高程控制點(diǎn)，用水準(zhǔn)儀引放到定位型鋼上，依據(jù)定位型鋼與H型鋼頂標(biāo)高 de 高度差確定吊筋長度，在型鋼兩腹板外側(cè)焊好吊筋（12線材），誤差控制在 5cm以內(nèi)。型鋼拔出水泥土局部平均涂刷減摩劑。裝好吊具和固定鉤，然后吊起H 型鋼，用線錘校核垂直度，必需確保垂直。在溝槽定位型鋼上設(shè)H型鋼定位卡，型鋼定位卡必需結(jié)實(shí)、程度，必要時(shí)用點(diǎn)焊與定位型鋼銜

10、接固定；型鋼定位卡地位必需精確，要求H型鋼立體度平行基坑方向L4cm（L 為型鋼間距），垂直于基坑方向 S4cm（S 為型鋼朝基坑面維護(hù)層）；將 H 型鋼底部中心對(duì)正樁位中心并沿定位卡將型鋼冉冉垂直拔出水泥土攪拌樁內(nèi)，垂直度用線錘控制。涂刷減摩劑。依據(jù)設(shè)計(jì)要求，本支護(hù)構(gòu)造 deH 型鋼在構(gòu)造強(qiáng)度到達(dá)設(shè)計(jì)要求后必需全部拔出回收。 H型鋼在運(yùn)用前必需涂刷減摩劑，以利拔出；要求型鋼外表平均涂刷減摩劑。 肅清 H型鋼外表 de 污垢及鐵銹。減摩劑必需用電熱棒加熱至完全消融，用攪幫攪時(shí)覺得厚薄平均，才干涂敷于 H型鋼上，否則涂層不平均，易剝落。如遇雨雪天，型鋼外表濕潤，應(yīng)先用抹布擦干外表才干涂刷減摩劑，

11、不可以在濕潤外表上間接涂刷，否則將剝落。如H型鋼在外表鐵銹肅清后未立刻涂刷減摩劑，必需在當(dāng)前涂刷施工前抹去外表灰塵。H 型鋼外表涂上涂層后，壹旦發(fā)現(xiàn)涂層開裂、剝落，必需將其根除，重新涂刷減摩劑。設(shè)在壓頂圈梁中deH型鋼局部 de 維護(hù)隔離措施筑壓頂圈梁時(shí)， H型鋼挖出并清算潔凈顯露 deH型鋼外表 de 水泥土后，在扎圈梁鋼筋前，埋設(shè)在壓頂梁中deH型鋼局部必需先用油毛氈貼型鋼包裹貳層，用封箱膠帶或鐵絲綁扎固定好；油毛氈包裹高度高出圈梁頂15cm。4.7.3H 型鋼起拔方案。施工布置。已完成地下局部工程或地下室頂板混凝土強(qiáng)度到達(dá)設(shè)計(jì)強(qiáng)度，讓出拔除型鋼de 任務(wù)面后，即開端拔除H 型鋼。本工程起

12、拔 H型鋼采用壹臺(tái)25t 汽車吊，裝備壹組千斤頂，每組兩個(gè)千斤頂（型號(hào)為：QD-200T）。H 型鋼拔除施工順序。 H型鋼拔除施工順序：平整場(chǎng)地裝置千斤頂?shù)踯嚲臀恍弯摪纬紫短畛洹Ｆ秸麍?chǎng)地。拔H型鋼前，必需先停止頂圈梁上de 清土任務(wù)，并留出足夠de 操作面和通道，以保證千斤頂垂直顛簸穩(wěn)放置。裝置千斤頂。將貳個(gè)千斤頂（型號(hào)為：QD-200T）顛簸地放在頂圈梁上，要拔出deH 型鋼 de 兩邊用吊車將 H鋼起拔架吊起，沖頭局部哈夫圓孔對(duì)準(zhǔn)拔出H型鋼上部 de 圓孔，并將銷子拔出，銷子兩邊用啟齒銷固定以防銷子滑落，然后拔出起拔架與 H型鋼翼之間 de 錘型鋼板夾住 H型鋼。型鋼拔除。開啟高壓油泵，

13、貳個(gè)千斤頂同時(shí)向上頂住起拔架de 橫梁局部停止起拔，待千斤頂行程到位時(shí)，敲松錘型鋼板，起拔架隨千斤頂遲緩放下置原位。待第貳次起拔時(shí)，吊車須用鋼絲繩穿入H型鋼上部 de 圓孔吊住 H型鋼。反復(fù)以上工序?qū)型鋼拔出。本場(chǎng)地拔除de 型鋼移至卸車地待壹定量古裝運(yùn)，應(yīng)留出足夠de 通道和停車場(chǎng)地?？紫短畛?。為防止拔出H型鋼后空隙對(duì)四周民宅等修建物de 影響，拔出 H型鋼后須采用黃砂沖水倒流停止填充。4.8 報(bào)表記載。施工進(jìn)程中由專人擔(dān)任記載，詳細(xì)記載每根樁de 下沉日子、提升日子和 H 型鋼 de 下插狀況。及時(shí)填寫當(dāng)天施工de 報(bào)表記載，隔天送交監(jiān)理。5 質(zhì)量控制要點(diǎn)水泥土攪拌樁施工時(shí)，應(yīng)針對(duì)不同土

14、層停止實(shí)驗(yàn)選取水泥摻量，水泥最小摻量不應(yīng)小于 20%，水泥土 28d 無側(cè)限抗壓強(qiáng)度不小于1Mpa。施工停漿面必需高出樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高0.5m，在開挖基坑時(shí)，則將該高出局部先行挖除。 850 水泥土攪拌樁垂直偏向 <1/100 ，樁位偏向值均不得大于50mm。樁與樁搭接日子不應(yīng)大于24h，如間歇日子太長，搭接質(zhì)量無保證時(shí)，應(yīng)采取部分補(bǔ)樁或注漿措施。內(nèi)插 H型鋼必需在成樁后24h 內(nèi)插畢，內(nèi)插 H型鋼應(yīng)拔除回收并事后對(duì)型鋼采取減阻措施。型鋼拔除前水泥土攪拌墻與地下主體構(gòu)造之間必需回填密實(shí)，并應(yīng)對(duì)型鋼拔除后構(gòu)成 de 空隙采用注漿填充等措施。 型鋼宜采用整材，當(dāng)需采用分段焊接時(shí)，應(yīng)采用坡口焊接，對(duì)焊接縫 de