环球7围护方案.docx

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环球7围护方案

第二部分

环球科技中心

SMW工法、混凝土围檩、钢支撑、压密注浆

分项工程施工方案

共1冊第1冊

szej

苏州二建建筑集团有限公司

2009年1月

第一节、工程概况

一、基本情况

本工程拟建环球科技中心位于上海市徐汇天钥桥路1174号，东临天钥桥路，其他三面靠近5层建筑。

地块东西最长约75.6m，南北宽约35.3m，占地面积约2500平方米。

建筑物概况：

地下一层，地上6层，建筑高度24m，总建筑面积7973.4平方米。

基坑总面积约2065m2，围护总长度约197m，本工程+0.000=4.900m，室内外高差相差0.30m。

本工程地下室地板面标高为-4.60m，板厚500mm，垫层厚度0.15m，基坑开挖深度按照4.95m，局部电梯井和集水坑落深1.5m左右。

二、基坑工程概况

本基坑采用SMW工法＋一道钢支撑的围护形式。

SMW工法搅拌桩采用Ф650内插H500×300×13×24型钢（插一隔一）；采用1000×700钢砼围檩，支撑采用Ф609×12钢管支撑；基坑落深集水井处采用Ф650三轴搅拌桩加固（水泥掺量15%）以及压密注浆加固。

立柱采用Ф650三轴搅拌桩内插H500*300*13*24型钢，搅拌桩基坑开挖面以下15m，内插16m型钢，共12根。

三、工程地质条件

1、水文地质：

拟建场地浅部土层中的地下水属于潜水类型，其水位动态变化主要受控于大气降水和地面蒸发，并随气候的变化而变化。

一般丰水期（7、8月份）水位较高，枯水期（12月至翌年1～2月份）水位较低，年变化幅度在1m左右。

勘察期间潜水初见水位埋深2.6m～2.8m之间，相应标高为2.00-1.79m，稳定水位埋深在1.40-1.60m之间，相应标高为3.30-2.99m。

上海地区年平均潜水位埋深一般为0.5-0.7m，低水位埋深为1.5m。

拟建场地及其周围地段无污染源存在，场地内的地下水和地基土对混凝土结构均无腐蚀性，在干湿交替环境条件下，场地内的地下水和地基土对钢筋混凝土结构中的钢筋有弱腐蚀性，对钢结构有弱腐蚀性。

2、不良地质现象：

2.1拟建场地内有暗浜分布，呈南北走向，暗浜的最大底深度在4m。

围护设计与施工过程中注意对其处理。

由于围护结构是临时性结构，地下室施工完毕后，基坑支护结构不再起作用，因此设计阶段需要综合考虑，根据不同的情况进行专门的、有针对性的处理。

2.2施工周期尽量短

基坑支护结构需要满足强度和变形的要求，不需要满足长期正常使用的要求，可充分利用土体蠕变变形的特性，设计时让施工周期尽量短，保证基坑安全、经济的施工。

2.3施工便捷

优秀的支护结构，不仅支护造价低，而且施工方便，直接降低施工成本。

3、场地土层物理力学性质指标详见下表：

基坑围护设计土层物理力学性质参数表

土层

编号

抗剪强度

（峰值）

浮重度

渗透系数

建议值

c（kP）

φ（度）

γ’（kN/m3）

k（cm/s）

①1

②

18

16.5

18.1

5.00E-07

③

13

17

17.4

5.00E-06

④

13

13

17.0

2.00E-07

⑤1

14

17

18

⑤2

5

30

18.1

四、编制依据

1、招标文件，总平面图，地下室底板结构平面图，桩位布置图

2、场地岩土工程勘察报告

3、执行规范

3.1上海市工程建设规范《地基基础设计规范（DGJ08-11-1999）

3.2上海市工程建设规范《基坑工程设计规程》（DGJ08-61-97）

3.3上海市工程建设规范《型钢水泥土搅拌墙技术规程（试行）》（DGJ08-116-2005）

3.4行业标准《建筑基坑工程技术规范》（YB9258-97）

3.5行业标准《软土地基深层搅拌桩加固法技术规程》（YBJ225-91）

3.6国家标准《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）

3.7国家标准《钢结构设计规范》（GB50017-2003）

3.8其他有关规范、施工操作规程。

4、《建筑地基基础基础施工质量验收规范》（GB50202-2002）。

5、《建筑工程施工质量验收统一标准》（GB50300-2001）。

6、国家和上海市有关安全和文明施工的规定和要求。

第二节、工程目标及质量安全管理体系

一、质量目标

一次性验收合格。

二、安全目标

杜绝各类重大安全事故的发生。

三、工期目标

按施工进度计划完工，争取提前完工。

四、文明施工目标

争创区级文明工地。

五、质量安全管理体系

项目经理

施工负责

技术主管

质检员

技术员

安全员

施工员

测量员

施工作业层

第三节、施工方案及配套设备

一、施工方案

本基坑围护采用SMW工法桩+钢支撑的围护形式。

SMW工法作为围护结构兼隔水帷幕，采用Ф650三头搅拌桩（水泥掺量20％）内插500×300×13×24型钢方案，立柱采用Ф650三轴坑底以下15米，内插L=16m型钢，共12根。

具体细节如下：

1、Ф650SMW工法：

Ф650三轴搅拌桩内插H500×300×13×24型钢的围护结构，水泥掺入量20%，桩体搭接250mm，桩距1200mm，搅拌桩桩长11.5m，型钢L=11m。

三轴水泥土搅拌桩采用连续式施工，搭接形式为全断面套打，水泥土搅拌桩采用PC32.5级水泥，水泥掺量20％（重量比）,水灰比1.5。

桩身采用一次搅拌工艺，水泥和原状土须均匀拌和，下沉及提升均为喷浆搅拌，为保证水泥土搅拌均匀，必须好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，避免出现真空复压、孔壁塌方等现象。

2、支撑体系

本基坑地下一层，采用一道钢支撑形式。

支撑采用φ609x12钢管支撑，型钢穿越墙板处设止水片。

砼围檩截面1000x700。

二、施工配套设备

1、SMW工法施工设备

序号

设备名称

规格型号

数量

功率合计（KW）

1

三轴搅拌桩机

ZKD85-3

1台

150

2

桩机

DH-608

1台

3

挖机

1立方

1台

4

电脑计量自动拌浆系统（含散装水泥罐）

1台

45

5

浆液制作桶

0.7m3

2台

5.5×2

6

存浆池

2m3

2台

3.0

7

可变流量泥浆泵

BW-200

2台

15×2

8

履带吊车

50T

1台

9

空压机

6m3

1台

10

经纬仪

J2-2

1台

11

水准仪

DSZ3

1台

2、钢支撑施工设备

序号

设备名称

规格型号

数量

1

履带吊

50T

1台

2

电焊机

500型

4台

3

高压油泵站

BZ型

1台

4

液压千斤顶

200T

2只

5

氧气、乙炔设备

配套

4套

3、拔H型钢施工设备

序号

设备名称

规格型号

数量

1

定制专用顶升夹具

2台

2

液压千斤顶

200吨

4台

3

高压油泵站

BZ

2台

4

汽车吊

16吨

2辆

4、围檩施工设备

序号

设备名称

规格型号

数量

1

模板

若干

2

脚手架

Ф50钢管

若干

3

电焊机

500型

4台

4

棒式振捣器

4台

5、压密注浆机械设备

序号

设备名称

规格型号

数量

1

工程钻机

G-2A型

1台

2

液压注浆泵

YSB-50/50I

1台

3

搅拌机

SM-200型

1台

4

注浆桶

S-400型

1台

5

注浆管、球阀等

若干

第四节、施工工艺技术及质量保证措施

一、施工准备

1、场地布置

1.1设备进场前，场地必须达到“三通一平”，桩机行走路线软弱地面必须加垫料夯实、夯平。

确保使用设计强度等级的水泥，做好各类材料质量复验工作，杜绝不合格材料进入工地。

对所需要的设备、机械、工具进行调试、保养，确保施工的正常运转。

1.2由总包方提供施工电源接入点及水源接入点，并保证施工期间供电、供水的正常。

我司根据施工总体安排，铺设水管、电缆。

1.3在施工区域四周搭设现场固定照明灯架。

1.4召开施工人员的安全技术交底会议，强调施工质量的重要性，增强施工人员的质量意识和技术要求。

1.5由总包负责开挖支撑沟槽，钢支撑安装前2天通知安装支撑队伍进场，备料到现场，必须边开沟槽边安装支撑。

2、施工用水布置

2.1采用4寸引入各用水区域，各用水处引出支管设专用水龙头。

2.2所有水管沿施工场地环形布置，施工时水管沿地面铺设，水管埋入地下300mm。

2.3日用水量：

300立方米。

3、施工用电布置

3.1日用电量：

250KW。

3.2配电导线截面选择：

3.2.1按允许电流选择（三相五线制）

其中：

I线：

电流值（A）

ΣP：

供电设备总需要参量（KVA）

K：

需要系数

U线：

电压（V）

cos：

功率因数

选用120mm2的铜芯橡皮线

3.2.2按允许电压降选择

大负荷线路长度约为100m，允许压降Σ=5.5%系数C=46.3

导线截面：

S=（P·L/C·Σ）%=110mm2

3.2.3综合机械强度，最后选择导线截面为120mm2

从总配电盘分三路向总分配电箱供电，供电电缆主电缆VV-1采用

（3×1202+1×602+PE60）。

各总配电箱、分电箱、开关箱均符合规定，根据各自的用途分别采用。

3.3用电安全及标准化要求

3.3.1各配电箱、开关箱均按规定制作，漏电开关由安检站推荐，每星期测试其性能并记录。

3.3.2确定电源进出线，分支总干线及总配电箱的位置，导线选择及线路走向。

3.3.3各供电线路每日巡察、维修。

3.3.4各类电箱、电器设备定期维修、保养。

3.3.5采用TN-S接地系统检查、复查测定，并重复接地。

3.3.6建立带电作业及监护制度，持证上岗，非专业人员严禁装、拆乱弄电器设备。

3.3.7重点场所，加强监控，检查，对移动机具、灯具应断电并有专人负责。

3.3.8对重点防火区域，采取相应的电器防燃、防爆措施。

3.3.9选择的电线及电器设备、开关、熔丝的容量相匹配。

3.3.10灭火器选用1211、干粉、二氧化碳等不带电灭火机2只。

3.3.11用电设备拆除工程应彻底干净、不尾巴，拆除的电器设备应干净并堆放整齐。

3.3.12按由下到上（分－总）的拆除手续操作，必须断电进行。

以上各项任务由电工班长执行，安全防火由项目经理为第一负责人。

4、材料准备及材料使用计划

4.1本工程选择合格水泥供应商生产的散装水泥，在施工期间，确保每天库存200吨/台的备用外，采用PC32.5级水泥，水泥分批进场，水泥供应商保证自开工日起每日连续提供100吨/台的水泥供应量，以保证施工的正常运转。

4.2编制各种材料的需用量计划和分批进场计划，并按照分批进场计划及时组织进场，按照施工总平面布置图指定的位置堆放整齐。

4.3所有材料进场后，应立即通知技术部门和监理工程师进行材料取样复验工作，经复试合格并经监理认可后方可使用。

材料的出厂合格证和试验报告必须及时送技术部门妥善保管。

5、技术准备

施工前召开施工技术人员及设计人员的技术交底会，按照设计要求，做好施工准备工作。

技术人员、施工人员熟悉设计图纸和有关《规程》，明确施工图纸要求及有关质量检验评定标准，明确工程质量保证措施、施工安全措施及文明施工要求。

明确施工方案，熟悉施工顺序，协调各工种各工序之间关系，做到安排合理，精心组织，确保工程质量。

6、材料堆放场地的布置和安排

为了创建市标准化文明卫生工地，现场所有材料的堆放均按施工总平面布置图的要求进行材料堆放。

堆放标准化规范化，确保场容场貌和环境要求，严禁乱堆乱卸料。

材料堆放整齐并对所有的堆放材料按照GB/T19001-2000标准要求悬挂标牌，进行标识，保证施工现场环境的标准化、规格化、统一化。

二、SMW工法施工工艺及质量保证措施

1、施工工艺

1.1施工流程

施工流程应根据施工场地大小、周围环境等因素，施工时不得出现冷缝，搭接施工的相邻桩的施工间歇时间应不超过10～16小时，合理设计施工流程，确保安全、优质完成本工程。

测量放样

开挖沟槽

设置导向定位型钢

SMW搅拌机架设

SMW搅拌机就位，校正

复核桩机水平和垂直度

拌制水泥浆液，开启空压机，送浆至桩机钻头

钻头喷浆、气并切割土体下沉至设计桩底标高

型钢进场，质量检验　

下一施工循环

钻头喷浆、气并提升至

设计桩顶标高

型钢涂减磨擦材料

H型钢垂直起吊，定位

校核H型钢垂直度

插入型钢　

固定型钢

施工完毕

搅拌桩机械退场

附图：

SMW工法施工流程图

为保证Ф650三轴水泥搅拌桩的连续性和接头的施工质量，达到设计要求的防渗要求，主要依靠重复套钻来保证，下图阴影部分为重复套钻。

附图：

Ф650水泥搅拌围护桩施工顺序图

1.2施工技术参数

1.2.1SMW工法水泥土搅拌桩的施工采用三轴搅拌设备，桩型采用Φ650@900水泥土搅拌桩，桩端入土深度11/10.5米。

1.2.2水泥土搅拌桩采用PC32.5水泥,水灰比1.5,水泥掺入比20%，外加剂木质素用量为水泥用量的0.2%。

1.2.3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。

施工时应保证水泥土能够充分搅拌混合均匀。

提升速度不宜过快，避免孔壁塌方等现象。

桩施工时，不得冲水下沉。

相邻两桩施工间隔不得超过12个小时。

1.2.4H型钢必须在搅拌桩施工完毕后3小时内插入，要求桩位偏差不大于±20mm，标高误差不大于±100mm，垂直度偏差不大于0.5%。

1.2.5型钢须保持平直，若有焊接接头，接头处须确保焊接可靠。

1.2.6H型钢在地下结构完成后予以回收，故在成桩及浇筑围檩混凝土时施工单位应考虑相应回收措施。

1.3测量放线

1.3.1施工前，先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（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。

1.3.2根据已知坐标进行垂直防渗墙轴线的交线定位，并提请总包、监理进行放线复核。

1.4开沟槽

1.4.1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。

1.4.2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。

1.5定位型钢放置

在平行沟槽方向放置两根定位型钢，规格为300×300，长约8～12m，定位型钢必须放置固定好，必要时用点焊进行相互连接固定；H型钢定位采用型钢定位卡。

1.6孔位放样及桩机就位

1.6.1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。

1.6.2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。

1.6.3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1/150。

1.6.4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。

1.7定位线

挖沟槽前划定Ф650三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）。

1.8喷浆、搅拌成桩

1.8.1水泥采用PC32.5级水泥，水泥浆液的水灰比1.5，水泥掺入比20%。

1.8.2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。

1.8.3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。

1.8.4水泥浆液制备系统每一个时间段，电脑计量水和水泥的量。

自动拌浆系统配制好的水泥浆液输送至储浆罐为三轴搅拌设备连续供浆。

1.8.5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1m/min，提升速度为1.0～1.5m/min，每根桩均应匀速下钻、匀速提升。

施工时间

深4

度

13

2重复搅拌注

1.8.6经常进行现场实测压浆泵的流量、泥浆比重、浆液配合比与电脑数据相比较，使理论数据与实测数据相吻合，确保桩体的成桩质量。

1.8.7三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。

1.9H型钢选材与焊接

H型钢选用H500×300×13×24型钢，在H500×300×13×24型钢顶端双面焊接445×200×12mm的加强板，且在距H型钢顶端0.2m处开一个圆形孔，孔径约10cm。

（详见：

型钢端部加强板示意图）

若所需H型钢长度不够，需进行拼焊，焊缝应均为破口满焊，焊好后用砂轮打磨焊缝至与型钢面一样平。

附图：

型钢端部加强板示意图

1.10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。

1.10.1清除H型钢表面的污垢及铁锈。

1.10.2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。

1.10.3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。

1.10.4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。

1.10.5H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。

1.10.6基坑开挖后，设置支撑钢牛腿时，必须清除H型钢外露部分的涂层，方能电焊。

地下结构完成后撤除支撑，必须清除钢牛腿和牛腿周围的混凝土，并磨平型钢表面，然后重新均匀涂刷上减摩剂，否则型钢将无法拔出。

1.11型钢的插入与固定

1.11.1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。

1.11.2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。

装好吊具和固定钩，采用50吨履带吊机起吊H型钢，型钢必须保持垂直状态。

H型钢插入时间必须控制在搅拌桩施工完毕3小时内。

1.11.3用槽钢穿过吊筋搁置在定位型钢上，待水泥土搅拌桩达到一定硬化时间后，将吊筋与沟槽定位型钢撤除。

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沿定位卡慢慢、垂直插入水泥土搅拌桩体内，用线锤控制垂直度。

1.11.4当H型钢插入到设计标高时，用8吊筋将H型钢固定。

溢出的水泥土进行处理，控制到一定标高，以便进行下道工序施工。

1.11.5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。

1.11.6若H型钢插放达不到设计标高时，则采用提升H型钢，重复下插使其插到设计标高，下插过程中始终用线锤跟踪控制H型钢垂直度。

1.12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。

施工过程中质检员、技术负责人、监理工程师监督施工，施工记录报项目监理审批。

1.13拔除H型钢

1.13.1在围护结构完成使用功能后，由总包方或监理方书面通知进场拔除。

1.13.2总包方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。

1.13.3H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。

1.13.4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，每根桩头必须待两面贴焊钢板后才能进行拔除施工。

2、施工质量保证措施

2.1对周围局部区域管线的保护措施：

2.1.1施工前对管线：

煤气、电缆、上、下水管线，特别是大口径压力管线的埋设深度、路径与围护的距离调查清楚，并设立监测点，施工全过程实时监控。

2.1.2施工期间，管线位移出现报警时，应立即采用控制搅拌桩的施工速度，调整工艺参数等有效措施。

2.2成桩施工期的质量控制：

2.2.1认真做好各施工班组作业人员分层次技术交底，以及上岗前的培训工作，持证上岗，确保岗位工作质量。

2.2.2材料供应部门在材料送至现场时,应同时提交材料质保单,水泥要做安定性试验，测试报告应在正式施工前完成，确保使用设计强度等级的水泥，进场水泥及时送检，合格后方可使用。

2.2.3对多规格桩长和型钢长度在施工过程，每班项目技术负责要下达当日作业指导书，明确作业要求。

施工时质量员即时检查，作好隐蔽记录，班后由班长、质量员核对，防止出现差错。

2.2.4保证施工机械设备性能良好状态，施工时及时例保，对压浆泵进行每分钟压浆量检测，并准备应急备用压浆泵一套，从而确保喷浆的均匀性和连续性。

2.2.5成桩期间，每天每台机械要求做一组规格为7.07×7.07×7.07cm的试块，试块宜取自最后一次搅拌钻头提升出来的附于钻头上的水泥土，试块制作好后进行编号、记录、养护，及时送实验室。

2.2.6在施工过程中，若因处理障碍物、机械设备坏修、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。

2.3确保桩身强度和均匀性质量要求：

2.3.1水泥流量、注浆压力采用人工控制，严格控制每桶搅拌桶的水泥用量及液面高度，用水量采取总量控制，并用比重仪随时检查水泥浆的比重。

土体应充分搅拌，严格控制钻孔下沉、提升速度，使原状土充分破碎，有利于水泥浆与土均匀拌和。

2.3.2浆液不能发生离析，水泥浆液应严格按预定配合比制作，为防止灰浆离析，放浆前必须搅拌30秒再倒入存浆桶。

2.3.3压浆阶段输浆管道不能堵塞，不允许发生断浆现象，全桩须注浆均匀，不得发生土浆夹心层。

2.3.4发生管道堵塞，应立即停泵处理。

待处理结束后立即把搅拌钻具上提和下沉1.0m后方能继续注浆，等10～20秒恢复向上提升搅拌，以防断桩发生。

2.4开挖前养护期的质量控制：

2.4.1按200T水泥为一个检验批，及时将水泥送实验室进行28天水泥检测。

2.4.2搅拌桩试块及时送室验室做28天无侧限抗压强度测试，测得的28