基坑圍護工程(三軸止水帷幕及SMW工法)

1、張江南二編制單元張江南二編制單元C1-7C1-7地塊項目地塊項目 主講：毛勇平主講：毛勇平 2016-042016-04目錄1、基坑工程簡介2、SMW工法樁及三軸攪拌止水帷幕3、雙軸攪拌樁4、其他部分： 本工程鉆孔灌注樁、斜拋撐、格構(gòu)柱、圍檁支撐、噴漿護坡、壓密注漿、換撐及傳力帶等支護系統(tǒng)，不在本次講解中。 2一、項目概述西側(cè)及東側(cè)采用650三軸攪拌樁止水、結(jié)合灌注樁加H型鋼斜支撐，共計約380m；北側(cè)及南側(cè)采用 850SMW工法，加609鋼管斜支撐，共計約500m；地下二層區(qū)域采用深層攪拌樁重力壩；局部落深區(qū)采用深層攪拌樁結(jié)合壓密注漿封底，共計約28000m3； 3SMW工法施工方案工法施工

2、方案基坑北側(cè)及南側(cè)為 850mm600（SMW工法水泥攪拌樁：soil mixed wall）基坑西側(cè)及東側(cè)為 650mm450三軸攪拌樁止水帷幕順序先施工650mm三軸止水帷幕，然后更換動力設備施工 850SMW工法 44.2.1施工準備場地場地平整平整三軸機施工前，先進行SMW樁施工區(qū)域的場地平整，清除施工區(qū)域的表層硬物。鋪設厚鋼板或路基箱，周圍場地承受荷載，以能行走步履式重型樁架為準。測量放線測量放線技術人員根據(jù)設計圖紙和測量控制點放出樁位，樁心距用紅色油漆做好標記，保證攪拌樁定位準確。導槽開挖導槽開挖使用挖掘機在攪拌樁樁位上預先開挖溝槽，溝槽寬約1.2m，深1.5m（作用是：臨時堆放置

3、換出來的殘土和泥漿。） 5樁機就位a、樁機平面位置控制用卷揚機和人力移動攪拌機到達作業(yè)位置，使鉆桿中心對準樁位中心，及鉆桿對中樁位中心平面誤差控制在20mm，。樁機移位由當班機長統(tǒng)一指揮，移動前仔細觀察現(xiàn)場情況，保證移位平穩(wěn)、安全。b、垂直度控制在樁架上焊接一半徑為5cm的鐵圈，10m高處懸掛一鉛錘，利用經(jīng)緯儀校直鉆桿垂直度，使鉛錘線正好通過鐵圈中心。每次施工前適當調(diào)節(jié)鉆桿，使鉛錘位于鐵圈內(nèi)，即把樁機鉆桿垂直度誤差控制在1/250以內(nèi)。c、樁長控制標記施工前在鉆桿上做好標記，控制攪拌樁樁長不小于設計樁長，當樁長變化時擦去舊標記，做好新標記。 64.1.2施工方法 4.1.2.1三軸攪拌樁的連接

4、方式三軸攪拌樁的連接方式 跳槽式雙孔全套復攪式連接：一般情況下均采用該種方式進行（特點是要求連續(xù)施工）單側(cè)擠壓式連接方式：對于圍護墻轉(zhuǎn)角處或有施工間斷情況下采用此連接。 直線段施工順序（圖1） 轉(zhuǎn)角處搭接施工方法（圖2） 74.1.2.2攪拌注漿根據(jù)設計所標深度，鉆機在鉆孔和提升全過程中，保持螺桿勻速轉(zhuǎn)動，勻速下鉆，勻速提升，同時根據(jù)下鉆和提升二種不同的速度，注入不同摻量的水泥漿液，并采取高壓噴氣在孔內(nèi)使水泥土翻攪拌和，在樁底部分必須重復攪拌注漿，保證整樁攪拌充分，均勻，確保攪拌樁的質(zhì)量。根據(jù)上海規(guī)范的要求，下沉攪拌注漿施工速度控制在0.51.0m/分鐘，提升攪拌噴漿速度控制在1.02.0m/

5、分鐘。 84.2.2.3型鋼涂刷減摩劑a、 減摩劑重量配合比為氧化石蠟：陽離子乳化劑：OP：助乳劑：防銹劑：水=15:1.3:0.8:2:2:65。b、 清除H型鋼表面的污垢及鐵銹。c、 減摩劑必須用電熱棒加熱至完全熔化，用攪棒攪拌時感覺厚薄均勻，才能涂敷于H型鋼上，否則涂層不均勻，易剝落。d、 如遇雨天，型鋼表面潮濕，先用抹布擦干其表面后涂刷減摩劑。不可以在潮濕表面上直接涂刷，否則將剝落。e、 如H型鋼在表面鐵銹清除后不立即涂減摩劑，必須在以后涂料施工前抹去表面灰塵。f、 型鋼表面涂上涂層后，一旦發(fā)現(xiàn)涂層開裂、剝落，必須將其鏟除，重新涂刷減摩劑。g、 基坑開挖后，設置支撐牛腿時，必須清除H型

6、鋼外露部分的涂層，方能電焊。地下結(jié)構(gòu)完成后撤除支撐，必須清除牛腿，并摩平型鋼表面，然后重新涂刷減摩劑。h、 澆筑連接梁時，埋設在梁中的H型鋼部分必須用10mm厚泡沫塑料片包裹好。使型鋼與砼隔離良好，以利型鋼拔除。 94.2.2.4插入型鋼三軸水泥攪拌樁施工完畢后需要在30min內(nèi)插入型鋼，吊機應立即就位，準備吊放H型鋼。H型鋼使用前，在距其頂端25cm處開一個中心圓孔，孔徑約8cm，并在此處型鋼兩面加焊兩塊各厚1cm的加強板，其規(guī)格為450mm450mm，中心開孔與型鋼上孔對齊。根據(jù)甲方提供的高程控制點，用水準儀引放到定位型鋼上，根據(jù)定位型鋼與H型鋼頂標高的高度差，在型鋼兩腹板處外側(cè)焊好吊筋（

7、12線材），誤差控制、a、 在5cm以內(nèi),型鋼插入水泥土部分均勻涂刷減摩劑。b、 安裝好吊具及固定鉤，然后用35噸吊機起吊H型鋼，用線錘校核其垂直度。c、 在溝槽定位型鋼上設H型鋼定位卡，固定插入型鋼平面位置，型鋼定位卡必須牢固、水平，而后將H型鋼底部中心對正樁位中心并沿定位卡徐徐垂直插入水泥土攪拌樁體內(nèi)，采用線錘控制垂直度。d、 H型鋼下插至設計深度后，用槽鋼穿過吊筋將其擱置在定位型鋼上，待水泥土攪拌樁達到一定硬化時間后，將吊筋及溝槽定位型鋼撤除。e、 若H型鋼插放達不到設計標高時，則重復提升下插使其達到設計標高，此過程中始終用線錘跟蹤控制H型鋼垂直度。f、 型鋼插入頂標高誤差50mm；平行

8、于基坑邊線左右誤差不得大于50mm；垂直于基坑邊線前后誤差不得大于10mm；插入型鋼型心轉(zhuǎn)角不大于3度。 104.2.2.5圈梁施工的配合工作沿溝槽設吊架臨時固定型鋼，完成SMW圍護樁后，在溝槽內(nèi)按設計要求綁扎鋼筋、立模、澆筑鋼筋混凝土連結(jié)梁，固定型鋼頂端，并于其中按設計要求設置各類預埋件。在圈梁鋼筋綁扎后，對圈梁部位的型鋼進行隔離包扎，采用發(fā)泡沫塑料片(或用油氈)沿型鋼四周包扎。其作用是便于型鋼拔除。 114.2.2.6型鋼拔除（1）拔除）拔除H型鋼應具備的現(xiàn)場環(huán)境型鋼應具備的現(xiàn)場環(huán)境1)現(xiàn)場要留出一定的空間，保證拔除H型鋼的履帶吊車的轉(zhuǎn)地、起拔地和空間。2)要有H型鋼臨時堆放事理的場地，原

9、則上每一天或每二天外運一次。3)要有卡車裝車的場地。4)在H型鋼拔離地面的過程中，嚴禁在吊車吊桿下端進行施工操作。5)在H型鋼拔除前，基坑四周應該進行回土、壓實。（2）拔除）拔除H型鋼的操作工藝型鋼的操作工藝1)采用液壓千斤頂，利用混凝土圈梁的反力座，將H型鋼全部頂松。2)在有條件的區(qū)域換用振動錘將已經(jīng)松動的H型鋼拔離地面。3)在無條件的區(qū)域，繼續(xù)采用液壓千斤頂，逐步將H型鋼頂出地面，由吊車提離現(xiàn)場。4)整理裝車離場。 124.2.2.7 報表記錄施工過程中由專人負責記錄，記錄要求詳細、真實、準確。每天要求做三組7.077.077.07cm試塊，試樣取自攪拌樁體上、中、下三個區(qū)段，試塊制作好后

10、進行編號、記錄、養(yǎng)護，到齡期后由監(jiān)理單位隨機抽取幾組送實驗室做抗壓強度試驗，28天齡期無側(cè)限抗壓強度要求不小于1.0MPa。 134.2.2.8清理溝槽內(nèi)泥漿由于水泥漿液的定量注入攪拌內(nèi)和H 型鋼的插入，將有一部分水泥土被置換出溝槽內(nèi)，采用挖機將溝槽內(nèi)的水泥土清理出溝槽，保持溝槽沿邊的整潔，確保樁體的硬化成型和下道工序的繼續(xù)，被清理的水泥土將在24小時之后開始硬化，隨日后基坑開挖一起運出場地。 144.2.3施工技術要求A.型鋼水泥土攪拌樁工法施工工藝流程圖 15流程示意圖 16三軸鉆機鉆孔直徑為850mm，搭接250mm，止水帷幕幅與幅之間首尾套孔復打。三軸鉆機鉆孔直徑為650mm，搭接20

11、0mm，止水帷幕幅與幅之間首尾套孔復打。采用一噴一攪工藝。水泥采用P.O42.5級普通硅酸鹽水泥，水灰比1.8，水泥摻量20%（1立方攪拌土水泥摻量360kg）。攪拌樁機鉆桿下沉到三軸攪拌樁的設計樁頂標高時，開動灰漿泵，待純水泥漿到達攪拌頭后，按0.51m/min的速度下沉攪拌頭，邊注漿（注漿泵出口壓力控制在不大于0.8Mpa）、邊攪拌、邊下沉，使水泥漿和原地基土充分拌和，通過觀測鉆桿上樁長標記，待達到樁底設計標高。攪拌提升需按照12 m/min的速度提升攪拌頭同時注入提前拌制好的水泥漿。鉆桿在下沉和提升時均需注入水泥漿液。鉆桿提升到樁頂設計標高時，重復一次噴漿下沉和噴漿提升，配置的水泥漿液全

12、部注完，攪拌樁施工結(jié)束。 17重要參數(shù)1、水泥摻量：、水泥摻量：三軸攪拌樁止水帷幕650450 、水灰比1.5、水泥摻入20%、樁長13m，計算梅根樁的水泥用量及每米用量。套打施工：1800200.599（截面面積）13 = 2803Kg，每米用量為215.6Kg搭接施工：1800200.866 （截面面積） 13 =4052Kg2、水泥漿比重：、水泥漿比重：是指水泥漿的重量與體積之比。比如是水灰比是0.5，那么我們可以計算出水泥漿的比重如下： 假如是水是1，那么水泥是2，水的體積是1，水泥的體積是2/3.1（3.1是水泥的比重） 這樣計算出水泥漿的比重為： （1+2）水和水泥的重量/(1/1

13、水的比重+(2/3.1水泥的比重)=1.823 （圖紙設計：三軸水泥攪拌樁水灰比為1.52.0，泥漿比重計算后為1.371.29； 兩軸水泥攪拌樁水灰比為0.50.6，泥漿比重計算后為1.821.73； 可以看出：水灰比，泥漿比） 3、水灰比：、水灰比：即為水用量與水泥用量的比例我們使用NB-1水泥漿比重儀測量水泥漿的比重，然后反算這種水泥漿的水灰比。假如現(xiàn)場測量的水泥漿的比重為 x，設定水灰比為n，公式如下（推算過程略）： n=（3.1-x）/（3.1*(X-1) 184.2.4質(zhì)量保證措施（1）樁機鉆桿垂直度控制（1/250以內(nèi)）。（2）為保證型鋼順利插入合理選擇水灰比（1.80）（3）控

14、制注漿量和提升速度 194.2.5質(zhì)量通病的防治（1）攪拌樁滲水處理先插入引流管在滲水點插入20引流管，在引流管周圍用速凝防水水泥砂漿封堵，待水泥砂漿到達強度后，對引流管進行注漿，再將引流管打結(jié)。1、配制化學漿液和水泥漿液2、將配制拌合好的化學漿和水泥漿送入貯漿桶內(nèi)備用。3、注漿時啟動注漿泵，通過2臺注漿泵2條管路同時接上Y型接頭從H口混合注入孔底被加固的土體部位。4、水泥漿配制好后，停滯時間不得超過2小時。（2）注漿管道堵塞處理發(fā)現(xiàn)管道堵塞，應立即停泵處理，等處理完畢后立即把攪拌鉆具上提和下沉1米后，等1020秒恢復向上提升攪拌方能繼續(xù)注漿，以防斷樁發(fā)生。 20（3）冷縫處理措施三軸攪拌樁施

15、工要求連續(xù)作業(yè)，搭接施工的相鄰攪拌樁施工間隔不得超過24小時，避免施工冷縫的產(chǎn)生。施工過程中一旦出現(xiàn)意外情況導致施工冷縫的產(chǎn)生時，須在冷縫處的攪拌樁外側(cè)補打35幅三軸攪拌樁，兩排三軸攪拌樁間采用壓密注漿密實。以確?；娱_挖時不出現(xiàn)大量滲水現(xiàn)象。在冷接頭處套打復攪的速度很慢，這個速度取決于冷接頭前后間隔的時間長短及鉆孔機的機械性能，間隔時間越長，水泥土強度越大，復攪時速度越慢。為確保搭接質(zhì)量補幅與樁的搭接為30cm，補幅及冷接頭處套打復攪的樁的水泥用量宜增加20%。如果間隔時間太長，攪拌樁水泥土達到較高強度無法補攪攪拌樁時，可采取在冷縫攪拌樁外側(cè)補打旋噴樁來達到止水效果。 21（4）型鋼拔除后的

16、孔洞處理主體結(jié)構(gòu)施作完畢且恢復地面后，開始拔除H型鋼，采用專用夾具及千斤頂以圈梁為反梁，起拔回收H型鋼。H型鋼拔出后及時對樁體內(nèi)部空隙壓注水泥漿填充，壓注水泥漿翻出空隙后暫停，待液面下沉后繼續(xù)壓注，待水泥漿翻出空隙后液面穩(wěn)定后停止注漿，以控制變形量。 22雙軸雙軸攪拌樁攪拌樁施工施工方案方案水泥攪拌樁是利用水泥作為固化劑的主劑，是軟基處理的一種有效形式，利用攪拌樁機將水泥噴入土體并充分攪拌，使水泥與土發(fā)生一系列物理化學反應，使軟土硬結(jié)而提高基礎強度。軟土基礎經(jīng)處理后，加固效果顯著，可很快投入使用。適用于處理淤泥、淤泥質(zhì)土、泥炭土和粉土土質(zhì)。水泥攪拌樁按材料噴射狀態(tài)可分為濕法和干法兩種。濕法以水

17、泥漿為主，攪拌均勻，易于復攪，水泥土硬化時間較長；干法以水泥干粉為主，水泥土硬化時間較短，能提高樁間的強度。但攪拌均勻性欠佳，很難全程復攪?！灸壳耙话阌脻穹?。】目前，水泥攪拌樁按主要使用的施做方法分為單軸、雙軸和三軸攪拌樁。 23攪拌樁施工工藝流程圖 244.2.1設計參數(shù)設計參數(shù)A.水泥土攪拌樁按上海市標準基坑工程設計規(guī)程與地基處理技術規(guī)范要求施工。采用 2700 雙軸攪拌樁，相互搭接200mm，前后樁應連續(xù)施工，兩排樁的中心距離應不得大于500mm。B.采用新鮮的水泥，標號不低于42.5，水泥摻量為13%（土的容重1800kg/m3）,水泥漿水灰比為0.5，當土質(zhì)較差，泥漿始終不能上翻的樁

18、體水泥摻量增加至16%并由監(jiān)理見證施工。C.攪拌樁位定位誤差 20mm，樁體偏差 50mm，樁身垂直度 1/150D.采用二次噴漿三次攪拌的工藝，養(yǎng)護期為28天。E.攪拌樁的提升速度應 0.5m/min，攪拌樁每轉(zhuǎn)一圈的提升量為1.01.5cm，且速度均勻；下沉速度應 1m/min（一般控制在0.8m/min）為準確控制鉆進、提升速度和深度，在機架上作出深度標志，便于現(xiàn)場觀測記錄。F.壓漿速度應與攪拌提升速度同步，注漿壓力應保持在0.40.6Mpa ，確保額定漿量在樁身長度范圍內(nèi)均勻分布。 25G.攪拌樁連續(xù)施工，不得中斷，樁組之間搭接時間應小于16小時，如果超過16小時時，宜留設樁組凹凸接口

19、施工縫，接樁時將新搭接樁的水泥摻量增至15%，并減慢提升速度，另在攪拌接縫處采用補樁措施。H.水泥漿制備后應在2小時內(nèi)用完，防止水泥漿發(fā)生離析，應不停拌漿待壓漿前緩慢倒入集料斗中。 264.2.2施工工藝施工工藝測量放線開挖溝槽 樁機就位 第一次攪拌下沉 制備漿液 第一次噴漿攪拌提升 第二次攪拌下沉 第二次噴漿攪拌提升第三次重復攪拌下沉第三次重復攪拌提升繼續(xù)下一根樁的施工A.測量放線：根據(jù)結(jié)構(gòu)的控制點，定出結(jié)構(gòu)輪廓的外邊線，按照規(guī)范流程操作的距離、施工人員的操作面，定出圍護的內(nèi)壁線B.開挖溝槽：挖溝要將地下障礙物清除，使攪拌樁施工順利進行，溝槽要求側(cè)壁平整，深度符合攪拌樁的涌土要求。C.樁機就

20、位：鉆機到達指定樁位，對中、整平，利用線錘檢查鉆機垂直度；D.第一次攪拌下沉：啟動電機,放松起重機鋼絲繩，使鉆機沿導向架邊攪拌、切土下沉。下沉速度可由電機的電流監(jiān)測表控制； 27E.制備水泥漿：鉆機下沉到一定的深度時，即開始按照設計確定的配合比拌制水泥漿，水灰比為0.5；待噴漿前將水泥漿倒入集料斗里；F.第一次噴漿攪拌提升：鉆機下沉到設計深度后，開啟灰漿泵將水泥漿通過漿管壓入地基土中，邊噴漿邊旋轉(zhuǎn)鉆頭，同時嚴格按照設計確定的提升速度提升鉆機；G.第二次攪拌下沉和第二次噴漿攪拌提升：待鉆機提升到設計頂面標高時，集料斗中的水泥漿應正好排空。H.第三次攪拌下沉及提升 28I.攪拌攪拌樁樁頂根據(jù)設計圖

21、紙要求插鋼管及鋼筋樁樁頂根據(jù)設計圖紙要求插鋼管及鋼筋插鋼管位于壩體的內(nèi)側(cè)及外側(cè)采用48*3.0焊管，間距1000mm插入鋼管長度過大，人工作業(yè)若打入困難的情況下，可在攪拌完的水泥土樁位置可利于鉆機動力鉆桿下沉帶入。直徑14mm鋼筋長度1.5m，采用人工直接達入。J.移位：將鉆機移位,重復上述步驟，進行下一根樁的施工；K.清洗：當一施工段成樁完成后，應立即進行清洗漿管。清洗時向集料斗中注入適量的清水，開啟灰漿泵,清洗全部管路中的水泥漿，直至基本干凈，并將粘在鉆頭的軟土清除。 294.2.3施工要點施工要點A.當鉆機入土切削和提升攪拌的負荷太大，電動機的工作電流超過額定電流時，應降低提升或下沉速度

22、或適當補給清水。萬一發(fā)生卡轉(zhuǎn)或停轉(zhuǎn)現(xiàn)象時，應立即切斷鉆機電源將鉆機強行提出地面重啟，不得在土中啟動；B.電網(wǎng)電壓低于350V時，應暫停施工以保護電機，當逢到地下障礙，電壓偏低，電流偏大時，采用注入一部分漿液，減少鉆進的阻力；C.布置灰漿泵制備系統(tǒng)使灰漿水平泵送距離不宜太大，確保注漿的壓力；D.泵送灰漿前，管路應保持濕潤，以利輸漿；E.水泥漿內(nèi)不得有硬塊，以免吸入破壞缸體，應在集料斗上部加細篩過濾；F.泵口壓應力應保持在0.40.6MPa；G.攪拌樁施工時，注意觀察電流表；注意觀察鉆進情況（有抱鉆、鉆頭提出地面不冒漿等現(xiàn)象）提高水泥摻量，灰漿泵和灰漿管路應定期拆開清洗。H.在清除地下障礙后，用土

23、方回填的部位，為了確保攪拌樁的施工質(zhì)量，水泥摻量增加至15%，地面翻漿，必要時進行四攪三噴的施工工藝； 304.2.4質(zhì)量控制措施質(zhì)量控制措施A.抄平放線：放出水泥土墻位置的灰線，確定樁位。在鋪設好滾管后，應測出樁機底盤的標高，以確定攪拌樁機的提升和下沉的開始位置，控制樁底樁頂?shù)臉烁?；B.樣槽開挖：根據(jù)樁的涌土量，開挖涌土溝，深度一般為1.21.5米，寬度為壩體寬度兩邊各加0.1米；C.清除障礙：施工前應清除施工范圍內(nèi)的一切障礙，以防止施工受阻或樁體傾斜，當清除的障礙物范圍較大或較深時，應做好覆土壓實，確保施工安全，為了確保地下管線的安全，在開挖溝槽較深的區(qū)域，采用分段開挖；D.水灰比為0.5

24、，水泥摻入比13%，采用P.O42.5普通硅酸鹽水泥；施工過程中每班采用泥漿比重計對水泥漿進行2次抽查稱重，水灰比0.5水泥漿需達到1.82t/m3。水灰比0.6水泥漿比重1.75t/m3.單機每日施工效率不得大于100m3。 31E.機架的垂直度控制在1/200左右，直徑700mm，樁身的搭接不得小于200mm；F.水泥漿制備：水泥應采用新鮮、干燥、無結(jié)塊的合格水泥，拌制時應控制攪拌時間，水灰比及外摻劑的摻量；G.工藝試樁：施工前應做好試樁，熟悉施工區(qū)的土質(zhì)情況，確定施工參數(shù)；噴漿提升速度不宜大于0.5m/min；H.嚴格控制噴漿速度和提升速度的關系,為確保水泥漿沿樁身均勻分布,并保證在提升

25、開始時注漿,在提升至樁頂時,該樁的全部漿液噴注完畢,本工程采用二次噴漿三次攪拌的施工工藝。施工中發(fā)生意外中斷注漿或提升過快時,應立即暫停施工,重新鉆至停漿面以下0.5m的位置注漿提升,保證樁身的完整,防止斷樁；I.鄰樁施工：相鄰的樁基施工間隔時間不應超過12小時,當特殊原因造成停歇時間超過12小時,宜留設樁組凹凸施工縫,讓后打的樁增大水泥摻量, 水泥漿摻量增至15%,并減慢攪拌頭攪拌提升速度,在接縫處采取補樁或用壓密注漿,必要時采取三噴四攪的施工工藝； 32J.注漿連續(xù),轉(zhuǎn)速、鉆速、提升速度均勻。對有抱鉆地塊，在鉆進時要注入一定的清水。嚴格按照設計配合比及水灰比進行施工不得隨意縮小或增大；K.為準確控制鉆進速度,在鉆機