1、鎮(zhèn)海污水處理廠基坑工程SWM 樁止水支護(hù)施工方案一、工程概況(一 )概述本工程地處鎮(zhèn)海后海塘工業(yè)區(qū)內(nèi),東面及北面為海域,南面及西面為水塘或污水排放區(qū),施工場地內(nèi)都是土質(zhì)差、壓縮性高、厚度大的軟土。場地最上一層為人工回填的塘碴,顆粒之間的縫隙非常的大,致使施工場地與四周形成一個(gè)相通的水域。根據(jù)寧波市鎮(zhèn)海污水處理廠地質(zhì)勘察報(bào)告、地下水情況及各構(gòu)筑物地下部分埋深,本工程中的氧化溝、二沉池、中水池、計(jì)量閘閥井、消毒池、細(xì)格柵及沉砂池、污泥泵房和出水泵房及出水井工程,原始施工方案中的大體積開挖、井點(diǎn)降水的施工方案己不適用于本地質(zhì)情況。施工過程中,擬采用基坑周圍設(shè)置單排 SWM 樁作為止水帷幕兼基坑支護(hù),
2、水泥攪拌樁搭接長度為200mm 。(具體見附圖一,單位:厘米)(二 )樁基驗(yàn)算在本工程中, SWM 樁的主要作用是起止水帷幕,由于基坑開挖層全部位于淤泥層,所以在此只需作底部抗隆起檢算,使其不發(fā)生管涌現(xiàn)象,達(dá)到止水效果。其計(jì)算簡圖如下所示:樁基抗隆起計(jì)算示意圖ksr2 hNqc Ncr1(Hh)pks:抗隆起安全系數(shù),在此取1.4;r1 :自地表面至墻底各土層的加權(quán)平均重度;r2 :自基坑底面以下至墻底各土層的加權(quán)平均重度;h :攪拌樁插入深度;H :基坑開挖深度;p :地面超載;Nq 、Nc :無量綱的承載力系數(shù),僅與土的內(nèi)摩擦角有關(guān),查樁基設(shè)計(jì)規(guī)范可得;各單體建筑樁長及基坑所在地層參數(shù)如下
3、表:基坑所在地層厚土的重度開挖深構(gòu)筑物名稱層mkN/m 3度SWM 樁長消毒池、13、616.7、18.04.128出水泵房及出、水井計(jì)量閘閥井、中水池、氧化溝、細(xì)格柵及沉砂、池二沉池、污泥泵房、11111113、 616.7、 18.04.157.53、 616.7、 18.04.883、 616.7、 18.04.0083、 616.7、 18.02.6863、 616.7、 18.03.0073、 616.7、 18.04.1183、 616.7、 18.03.817各單體樁平面布置見附圖一。對于 SWM 樁,通過反插于其內(nèi)部的型鋼以保證其抗彎及抗剪性能。二、施工方法及工藝施工前先做好場
4、地平整工作,對不利于施工機(jī)械運(yùn)行的松散場地,采取有效的回填或整平措施進(jìn)行處理。雨天施工時(shí),要采取有效的排水措施。對 SWM 樁施工范圍內(nèi)的表層塘碴進(jìn)行挖除,然后用粘土換填,如下圖所示:2 m塘碴層粉煤灰層m塘 碴 層換 填 粘 土2粉 煤 灰 層沉管灌筑樁深層混凝土攪拌樁障礙物清除示意圖(一)成樁原理a、 SWM樁是在軟土地基中輸入粉柱體加固材料,通過和原位地基土強(qiáng)制攪拌混合,使地基土和加固材料發(fā)生化學(xué)反應(yīng),在穩(wěn)定地基土的同時(shí),提高強(qiáng)度的方法。同時(shí)通過反插于內(nèi)部的型鋼,以確保其抗彎和抗剪性能,并且其上部的圈頂梁也一起參與基坑支護(hù)。b、 SWM 樁施工工藝水泥攪拌樁采用噴漿式深層攪拌法施工,根據(jù)
5、地質(zhì)勘測資料,含灰量取15%。其施工流程如下圖所示:水泥材質(zhì)檢驗(yàn)報(bào)監(jiān)理工程師水泥漿拌制制作試塊殘土處理設(shè)置導(dǎo)向框架和懸掛梁SMW施 工 流 程 圖施工準(zhǔn)備( 開挖導(dǎo)墻)設(shè)置機(jī)架移動(dòng)導(dǎo)軌SMW攪拌機(jī)定位報(bào)監(jiān)理工程師攪拌、提升、噴漿重復(fù)攪拌下沉重復(fù)提升插入型鋼SMW攪拌機(jī)架設(shè)型鋼進(jìn)場焊接成型H型鋼質(zhì)檢報(bào)監(jiān)理工程師H型鋼涂隔離劑經(jīng)緯儀測斜、糾偏施工完畢H型鋼起拔H型鋼回收c、 SWM 樁加固形成制成獨(dú)立柱狀,連續(xù)搭接布置成壁狀,縱、橫網(wǎng)搭接成塊狀。d、分體攪拌樁的排列根據(jù)結(jié)構(gòu)要求的承載力,在沉管灌筑樁外側(cè)打單排 600SWM樁作為止水帷幕兼基坑支護(hù),SWM 樁搭接長度為200mm 。(二)操作工藝(
6、 1)定位放線根據(jù)施工場地內(nèi)設(shè)立的測量控制點(diǎn)和水準(zhǔn)點(diǎn),進(jìn)行施工放樣。樁位平面偏差不大于 10 厘米。( 2)導(dǎo)溝開挖為使鉆機(jī)攪拌土層順利進(jìn)行,保證墻體垂直度,同時(shí)由于土層中注入大量水泥漿液有土體隆起,故沿?cái)D壓軸線開挖寬2.0 米深 2.0 米的導(dǎo)溝。導(dǎo)溝開挖前,應(yīng)對地下障礙物進(jìn)行觸探,一旦發(fā)現(xiàn),及時(shí)進(jìn)行處理。導(dǎo)溝及導(dǎo)軌施工如下圖:導(dǎo)溝開挖以確定是否置放導(dǎo)溝導(dǎo)溝橫撐有障礙物及做泥水溝導(dǎo)軌設(shè)定施工標(biāo)志標(biāo)志導(dǎo)溝及導(dǎo)軌施工示意圖( 3)攪拌樁機(jī)就位為確保 H 型鋼按設(shè)計(jì)要求位置順利插入水泥土墻體中,在導(dǎo)溝兩側(cè)設(shè)置導(dǎo)向 H 型鋼,在 H 型鋼上標(biāo)出樁位及插入型鋼的位置。用卷揚(yáng)機(jī)和人力移動(dòng)攪拌樁機(jī)到達(dá)作業(yè)
7、位置,并調(diào)整樁架垂直度達(dá)到1%以上。( 4)攪拌下沉啟動(dòng)電動(dòng)機(jī),放松卷揚(yáng)機(jī)使攪拌頭自上而下切土拌和下沉,如果下沉速度太慢,可從輸漿系統(tǒng)補(bǔ)給清水以利鉆進(jìn),直到鉆頭下沉鉆進(jìn)至樁底標(biāo)高。( 5)注漿、攪拌、提升開動(dòng)灰漿泵,待純水泥漿到達(dá)攪拌頭后,按要求的速度提升攪拌頭,邊注漿、邊攪拌、邊提升,使水泥漿和原地基土充分拌和,一直提升到樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高后再關(guān)閉灰漿泵。( 6)重復(fù)攪拌下沉再次將攪拌機(jī)邊攪拌邊下沉至樁底設(shè)計(jì)標(biāo)高。( 7)重復(fù)攪拌提升邊攪拌邊提升(不注漿)至自然地面,關(guān)閉攪拌機(jī)。( 8)H 型鋼就位后,通過樁機(jī)定位裝置控制,靠型鋼自重或借助外力(卷揚(yáng)機(jī)拉或樁錘重力)將型鋼插入攪拌樁內(nèi)。H 型鋼施工
8、過程如下圖:定位卡 8 H300300mH20020070.0 40I28水泥土攪拌樁水泥土攪拌樁H型鋼的放吊H型鋼定位H型鋼固定H型鋼施工過程( 9)壓頂圈梁施工作為支護(hù)結(jié)構(gòu),每根樁必須通過樁頂連接共同作用,制作壓頂圈梁,使SWM樁成為一個(gè)整體,共同參與基坑支護(hù),以提高SWM 樁的整體承載能力。壓頂圈梁如下圖所示:壓頂圈梁型鋼頂端圍檁施工澆筑混凝土施工完成 SMW( 10)回收 H 型鋼待地下主體結(jié)構(gòu)完成并結(jié)束擋土使命后,用頂拔裝置將H 型鋼從攪拌樁中頂拔出來,回收后經(jīng)過整形保養(yǎng),可重復(fù)使用。回收H 型鋼后,用6% 10% 的水泥漿填充 H 型鋼拔除后的空隙。(三) SMW 樁施工注意事項(xiàng)(
9、 1)開機(jī)前必須探明和清除一切地下障礙物,需回填土的部位,必須分層回填夯實(shí),以確保樁的質(zhì)量。( 2)樁機(jī)行駛軌道不得下沉,樁機(jī)垂直度不大于1% 。( 3)水泥采用42.5 普通硅酸鹽水泥,水泥摻量為15%,水灰比為0.8 ,根據(jù)不同地質(zhì)情況可考慮摻加外加劑。( 4)按設(shè)計(jì)要求嚴(yán)格控制水灰比,水泥漿攪拌時(shí)間不少于2 分鐘,濾漿后倒入集料池中,隨后不斷的攪拌,防止水泥離析,壓漿也要連續(xù)進(jìn)行,不可中斷。( 5)嚴(yán)格控制注漿量和提升速度,防止出現(xiàn)夾心層和斷漿情況。( 6)攪拌頭二次提升速度控制在50cm/min 以內(nèi),注漿泵出口壓力控制在 0.40.6MPa 。( 7)樁與樁的搭接要注意下列事項(xiàng):樁與
10、樁的搭接時(shí)間不應(yīng)大于24 小時(shí)。如超過24 小時(shí),則在第二根樁施工時(shí)增加注漿量20% ,同時(shí)減慢提升速度。如因相隔時(shí)間太長致使第二根樁無法搭接,則需采取局部補(bǔ)樁或注漿措施,同時(shí)報(bào)知業(yè)主、監(jiān)理。( 8)盡可能在攪拌樁施工完成后 30 分鐘內(nèi)插入 H 型鋼,若水灰比或水泥摻量較大時(shí), H 型鋼的插入時(shí)間可相應(yīng)增加。( 9)每根 H 型鋼到場后,都要檢驗(yàn)垂直度、平整度和焊縫厚度等,不符合規(guī)定要求的不得使用。( 10)必須設(shè)置H 型鋼懸掛梁或其它可以將H 型鋼固定到位的懸掛裝置,以免 H 型鋼插入到位后再下沉。( 11)涂刷 H 型鋼隔離劑時(shí),要嚴(yán)格按照操作規(guī)程作業(yè),確保隔離劑的粘結(jié)質(zhì)量符合要求。(
11、12)攪拌樁施工完成后,鑿除樁頂水泥土,露出的H 型鋼表面需用隔離材料包扎或粘貼,然后制作頂圈梁。( 13 )鉆機(jī)及桅稈安裝在載體上,在地面上進(jìn)行操作,要滿足耐壓力要求。施工人員要配戴防護(hù)眼鏡。( 14)鉆頭提升距地面 30 50cm 應(yīng)停止噴漿,以防溢出地面。2 4 質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)a、保證項(xiàng)目使用材料的各種指標(biāo),包括含灰量、灰液性指數(shù)和外加劑品種摻量,必須符合設(shè)計(jì)要求。檢驗(yàn)方法:材料出廠證明、合格證、試驗(yàn)報(bào)告及施工日志。成樁垂直度偏差不超過3,樁位布置縱橫向偏差不大于3 厘米,成樁深度偏差為 0 +10 厘米。SMW 工法樁體不允許出現(xiàn)大面積的濕跡和滲漏現(xiàn)象,若有滲漏要及時(shí)封堵。b、基本項(xiàng)目( l
12、)樁徑、深度及灰土質(zhì)量,必須符合設(shè)計(jì)要求。( 2 )經(jīng)養(yǎng)護(hù)后進(jìn)行載荷試驗(yàn),試驗(yàn)樁體強(qiáng)度,要符合設(shè)計(jì)要求。c、允許偏差檢查數(shù)量:樁數(shù)5 %項(xiàng)目允 許 偏 差檢驗(yàn)方法( mm)樁位中心位置l0拉線及尺量檢查樁(墻)體垂直度三、工程數(shù)量及費(fèi)用lH/100吊線檢查工程數(shù)量及費(fèi)用如附表一工程數(shù)量及費(fèi)用表附 表 一序構(gòu)筑物名樁長工程項(xiàng)目名稱單位數(shù)量單價(jià)合價(jià)(元)( m)號(hào)稱2消毒池SWM 樁m31865299839484出水泵房34205292221807.5SWM 樁及出水井m計(jì)量閘閥m36井SWM 樁251.1529132831.988中水池SWM 樁m3312.2529165153.8810氧化溝S
13、WM 樁m3865.2529457690.86細(xì)格柵及m312沉砂池SWM 樁180.152995272.9714二沉池SWM 樁m3796.2529421189.8816污泥泵房SWM 樁m3203.9529107863.17317臨時(shí)工程清除障礙物m1670528684018合計(jì)1787416.3附圖一:樁頂視圖說明:紫外線消毒池的基坑圍護(hù)中樁樁長為 8米。紫外線消毒基坑支護(hù)樁樁位平面圖樁頂面圖說明:出水泵房及出水井的基坑圍護(hù)中樁樁長為 8米。出水泵房及出水井基坑支護(hù)樁樁位平面圖樁頂視圖說明:計(jì)量閘閥井的基坑圍護(hù)中樁樁長為 8米。計(jì)量閘閥井基坑支護(hù)樁樁位平面圖樁頂視圖說明:中水池的基坑圍護(hù)中樁樁長為 8米。中水池基坑支護(hù)樁樁位平面圖SWM樁頂視圖說明:氧化溝的基坑圍護(hù)中SWM樁樁長為 6米。氧化溝基坑支護(hù)樁樁位平面圖SWM樁頂視圖說明:細(xì)格柵及沉砂池的基坑圍護(hù)中SWM樁樁長為 7米。細(xì)格柵及沉砂池基坑支護(hù)樁樁位平面圖SWM樁頂視圖說明:二沉池的基坑圍護(hù)中SWM樁樁長為 8米。二沉池基坑支護(hù)樁樁位平面圖SWM樁頂視圖說明:污泥泵房的基坑圍護(hù)中SWM樁樁長為 7米。污泥泵房基坑支護(hù)樁樁位平面圖單位:厘米