工法桩施工方案

1、工程概况

苏州中环快速路吴中区段西线1标工程呈南北走向，路线北起吴中区与高新区交界处的玉山路南（桩号K0+241），南至胥江大桥南桥堍（K3+800），本工程以金枫枢纽为界共分两段（金枫枢纽桩号K2+556.011～K3+474.311不在本工程范围内），全长2.km。

本工程污水顶管共有4座顶管接收坑，3座工作坑。顶管接收坑及工作坑均采用深层搅拌桩内插H型钢的SMW工法和拉森钢板桩做为基坑开挖的围护结构，待顶管结束后浇筑检查井。原地面标高为3.000～4.022m，基坑设计埋深5.826～7.386m,基坑侧壁安全等级为三级。

本次施工采用水泥搅拌桩+内插700*300*13*24型钢围护结构的基坑有4座，分别是W2-4、W2-7、W2-9接收坑，W2-8工作坑，基坑内径平面尺寸为4.8m×3.4m,桩长均在15m左右。本工程基坑围护施工与主线承台桩基施工同时进行，施工场地小，施工用电无法同时满足多台钻孔桩机与三轴机同时施工的要求，且施工区内有110KV的架空高压线，采用三轴机施工将存在安全隐患，故采用双轴水泥搅拌桩机施工，型钢规格尺寸、根数不变，水泥掺量不变。为加强围护的止水效果及挡土强度，将单排水泥桩改成双排，必要时加密型钢插入，以确保工作坑、接收坑的围护结构稳定。具体见二轴机施工平面布置图：

图1-1：SMW工法桩施工围护结构平面图

2、编制依据及原则

2.1 编制依据

（1）苏州市中环快速路工程吴中区段一标段（玉山路南～金枫枢纽、金枫枢纽～胥江南）招标文件、设计图纸及其他补充文件等。

（2）建设部、交通部颁布的现行《设计规范》、《施工规范》及其他相关文件。

（3）国家及有关部委颁布的相关法规及标准。

（4）类似工程的施工经验、技术成果和施工工法。

2.2 编制原则

（1）按照招标文件的质量、安全、环保及进度要求编制，实质性地响应招标文件要求。

（2）坚持实事求是的原则，根据工程的实际特点，在充分满足工程使用价值的基础上，力求达到技术先进、工艺合理、经济适用。

（3）建立全方位质量保障体系，坚持事前控制为主、过程中严密监控的质量原则，以科学的管理方法和手段实现质量动态最佳管理目标。实行项目法管理，实现资源的最佳优化配置、施工周期短、施工质量好的管理目标。

（4）积极响应业主对本标段工程提出的有关要求，替业主分忧解难，主动为业主服务。

（5）以“与人方便，自己方便”为原则，加强与相邻标段施工配合，处理好与当地居民的关系，搞好交通疏导工作。

（6）严格贯彻“安全第一，预防为主”的方针和原则。

（7）严格执行苏州市建设行政主管部门对本项目的文明施工、环保、安全、卫生及健康等有关管理条例的要求，树立良好的工程形象、企业形象和社会形象。

3、工程地质、水文条件

3.1 工程地质条件

根据勘察报告，90.30m以浅各土层由第四系冲湖积沉积物组成，按土的物理力学性质的差异性，可分为13个工程地质层，细分为23个地质亚层。

本工程的顶管工作坑、接收坑位于③2层粉质粘土，距下层粉砂土层较近。

3.2 水文地质条件

地下水位按常年地下水位考虑（地面以下0.5m）。

道路沿线地下水主要为潜水、微承压水、第Ⅰ承压水。

潜水主要赋存于浅部粘性土层中，富水性差；主要受大气降水入渗及地表水的侧向补给，以地面蒸发为主要排泄方式；根据勘察报告潜水初见水位标高为1.15～1.32m,稳定水位标高为1.40～1.53m。

微承压水主要赋存于粉砂④夹粉土中，富水性及透水性从上往下渐好。Kec

第Ⅰ承压水主要赋存于⑨、⑾1、⑾5、⒀、⒂1a层土中，富水性及透水性中等。

拟建场地为Ⅱ类环境，场地内地表水、地下水对混凝土无结晶类腐蚀、无分解类腐蚀、无结晶分解类腐蚀。场地周围无明显污染源，场区雨量较多，判定本场地地下水位以上土体对混凝土无结晶类腐蚀、无分解类腐蚀、无结晶分解复合类腐蚀。

4、施工准备

4.1 施工用水

本工程生产用水直接从裤子浜河中抽取，沿线敷设Φ80mm橡胶软管，并在施工部位设置蓄水池，以满足现场施工用水需求。

4.2 施工用电

本工程生产用电直接从1#变压器接入，施工用电电缆线沿线分别采用埋地、架空二种布置形式，横穿施工便道结构部分采用埋地式，沿线采用架空式。为保证系统供电中断时施工生产能正常进行，现场配置1台200KW柴油发电机组作为备用电源。

4.3 临时设施

本工程交通运输条件较好，纵横向地方网基本形成，沿线的等级公路和地方道路有现有金枫路、竹园路等，为筑路材料的运输、施工机械的进出场提供了有利条件，施工时能够保证道路的畅通。

4.4 材料准备

现已落实材料供货单位，并根据施工进度制定材料供货计划，提前组织材料进场，办理材料报验手续，并按规定现场取样送验主材，合格后方可投入使用。

4.5 施工技术准备

（1）组织对施工图纸会审，向施工人员进行技术交底，组织参施人员进行施工规范、质量标准的学习，使全体参施人员明确本项目的质量方针和目标。

（2）组织参施人员熟悉现场情况，了解周边环境，熟悉地质资料，使每位管理人员尽快熟悉工程特点。

（3）复核业主提供的勘测基线控制点、水准点，根据本工程现场施工条件，在现场适宜的地方测设3个平面控制点，以形成测量基线控制网，对施工过程进行全过程控制。

（4）新进场的人员数量满足工程施工需求，资质符合要求，证件齐全，并上报监理工程师审批。

（5）新进场的设备、材料数量满足工程施工需求，检验及检测符合要求，并上报监理工程师审批。

（6）新进场人员在从事作业前，进行技术交底及安全技术交底。

5、施工方案

5.1 施工工艺

图5-1：SMW工法桩施工工艺流程图

5.2 场地平整

本工程工作坑、接收坑均位于原金枫路非机动车道东侧位置，施工前需对老路面进行破除并整平，彻底清除施工现场地面、地下及空中的障碍物。

5.3 测量放样

根据轴线放出支护结构定位控制点和桩位，根据搅拌桩施工要求，放出搅拌桩桩位中心线，并根据放好的桩位线向外引出标桩，便于在沟槽开挖后对桩位进行校准。同时测量自然地面标高，确定桩顶及桩底标高，并在钻杆上做出相应标记，以保证标高，桩长的控制，方便机手操作。

5.4 钻机就位

移动水泥搅拌桩机到达指定桩位对中，开钻前调校和测量桩机钻台的水平度和钻管的垂直度，即边调节桩机支腿的高低、边用水准尺测量的方法，使钻台处于水平状态，同时用吊线锤测量钻管的正面和侧面，使其在悬垂状态下就位开钻。桩机安装必须水平、稳固，机底必须用枕木垫平、垫实，在桩机上测出标高控制线，并用红漆在机架上划出深度标志，机架正、侧面和搅拌管必须垂直，搅拌头对准桩位，经检查符合要求后方可开钻。

5.5 预搅下沉

待水泥搅拌桩机的冷却水循环正常后，启动水泥搅拌桩机电机，待搅拌头转速正常后放松起吊钢丝绳，借深层搅拌机的自重，下沉速度应控制在0.8m/min以内 ，使搅拌机沿导向架搅拌切土下沉至设计深度，下沉速度由电机的电流监测表控制，电流不应大于70A。

5.6 水泥浆制备

搅拌桩采用P42.5级普通硅酸盐水泥，水泥掺量为20%，水灰比1.8。根据设计掺量计算每根桩的用量，选用合格的原材料，不得使用受潮，结块的水泥，误差控制在3%以内，同一根桩不得使用不同品牌的水泥。待水泥搅拌桩机准备钻进时，即开始按设计确定的配合比拌制水泥浆，配制好的浆液不得离析，灰浆搅拌时间不小于2min，泵送必须连续，压浆前水泥浆经筛网过滤后倒入集料斗中使用。

5.7 搅拌提升、喷浆

预搅下沉至设计深度后，开动灰浆泵坐浆30秒，把水泥浆压入软土层中，提升搅拌速度控制在0.5m/min以内，速度均匀，边提升、边搅拌、边喷浆，使水泥浆与土体充分拌和。为保证水泥搅拌桩桩端、桩顶及桩身质量，第一次提钻时应在桩底部停留30秒。

成桩喷浆提升中严禁断浆，如意外断浆，必须重新下沉至停浆面以下1m处重新成桩施工。

5.8 重复搅拌下沉、提升、喷浆

水泥搅拌桩机喷浆提升至设计桩顶标高时，为使软土层与水泥浆搅拌均匀，用同样方法，进行二次搅拌下沉、提升喷浆，即将深层搅拌机重复搅拌下沉、提升喷浆。第二次搅拌下沉速度不大于2m/min，最后一次提升当喷浆口达到桩顶标高时，停止提升，搅拌数秒，以保证桩头的均匀密实性。水泥土搅拌桩成桩允许偏差见下表：

表5-1：                    水泥搅拌桩成桩允许偏差表

桩基施工完毕后，立即清洗桩机，并移至下一桩位。

5.10 型钢插入

型钢插入宜在搅拌桩施工结束后30min内进行。插入前必须检查直线度，接头焊缝质量并确保满足设计要求。在施工沟槽上设置H型钢定位卡，固定插入型钢的平面位置，型钢定位卡必须牢固、水平。H型钢就位后，通过定位卡控制H型钢中心位置及方向，而后将H型钢底部中心对准桩位中心并沿定位卡徐徐垂直插入水泥土搅拌桩内，使用线锤控制型钢插入垂直度。

型钢插入后必须设置H型钢悬挂梁或其他可以将H型钢固定到位的悬挂装置，以免H型钢插入到位后再下沉。若型钢插放达不到设计标高，可以慢慢提升型钢到适当高度，重复下插至设计标高，严禁采用多次起吊型钢并松钩下落的插入方法，采用振动锤下沉工艺时不得影响周围环境。

复合排桩完成后，凿除桩顶部水泥土，露出的H型钢表面需用隔离材料包扎或粘结，然后制作压顶圈梁。

型钢插入允许偏差值见下表： 

表5-2：                       型钢插入允许偏差表

型钢回收应在主体地下结构施工完成后方可进行，在拆除支撑和围檀时，应将型钢表面留有的围檀限位或支撑抗滑构件，电焊等清除干净，并涂抹型钢起拔减摩剂，型钢起拔宜采用专用液压起拔机，回收后经过整形保养，可重复使用。回收H型钢后，应根据环境保护要求对型钢拔出形成的空隙注浆充填，减少对邻近建筑物的影响。

5.12 施工工艺试桩

成桩施工前应详细了解各施工现场的地质情况，选取有代表性的土层位置，钻孔取出一定的数量的试样土进行必要的软土物理性质、含水量、有机质含量试验和水泥土配合比强度试验，以验证软土的性质和设计的水泥土（粉喷桩）强度能否达到要求。搅拌桩施工前最好分区段进行工艺试桩，以掌握适用该区段的成桩经验及各种操作技术参数，包括搅拌桩水泥掺量，钻机钻进与提升速度，钻进持力层时孔底电流值，搅拌的叶片旋转速度、喷停浆时间等。

工艺试桩前，由施工单位书面通知甲方和监理参加。工艺试桩结束后，由施工单位提交工艺试桩成果报告，并以甲方和监理工程师审查批准后，作为该区段搅拌桩施工的依据。

5.13 SMW工法桩施工注意事项

SMW工法桩整个施工过程中，应从原材料供应开始，到桩机定位、钻桩，乃至桩的搭接、H型钢的插入、拔除，对各道工序层层把关，以形成优质的围护结构体。

（1）施工中应严格控制路轨平整，钻机搭设应垂直，钻杆垂直偏差不得大于1%，桩径偏差不大于4%。

（2）经常检查钻头磨损情况，及时修补钻头便其保持单钻头直径为ф700±2。

（3）深层搅拌机的入土切削和提升搅拌，负载荷太大及电机工作电流超过额定值时，应减慢提升速度或补给清水，一旦发生卡钻或停钻现象，应切断电源，将搅拌机强制提起之后，才能重启动电机。

（4）及时做好施工记录，不允许事先记或事后记。成桩过程中如有异常情况影响桩身质量，应及时通知监理、设计人员，以便及时采取补桩措施，以保证施工质量。 

（5）深层搅拌机冷却循环水在整个施工过程中不能中断，应经常检查进水和回水温度，回水温度不应过高。

（6）施工前应确定搅拌机械的灰浆输浆量，以保证控制输浆速度，使喷浆泵出口压力保持在0.4-0.6Mpa，并使搅拌提升与输浆速度同步。

（7）严格按照设计的水灰比配制浆液，制备好的浆液不得离析，泵送必须连续，集料池中的浆液保持搅匀状态，避免水泥浆分层。如因故停浆，要立即通知前台操作工，以防止断桩。

（8）深层搅拌桩施工完成后，不允许在其附近随意堆放重物，防止桩体变形。

（9）互相搭接的桩体，须连续施工，搅拌桩体搭接长度不小于200mm，相邻桩体施工时间不应超过12小时，如果超过24小时桩体喷浆时要适当多喷水泥浆（提高到30%），以保证桩体强度相连桩体施工间隔超过48小时的，应在接头处补一根桩。

（10）尽可能在搅拌桩施工完成后30min内插入型钢，若水灰比或水泥掺入量较大时，H型钢的插入时间可相应增加。

（11）H型钢到现场后，检验垂直度、平整度和焊缝厚度等，不符合规定要求的不得使用。涂刷H型钢隔离剂时，要严格按照操作规程作业，确保隔离剂的粘结质量符合要求。

6、人员、机械配置

为确保本工程质量和进度，项目部将配备具有丰富施工经验的技术管理人员进行质量控制和管理，操作人员必须持证上岗，同时配备数量充足、性能良好的施工设备。具体人员、设备数量详见下表：

表6-1：                        施工人员投入计划表

本工程计划开工日期2013年5月1日，完工日期为2013年8月2日，总工期94天。为确保工期，针对本工程制定以下工期保证措施：

（1）备足人力，确保24小时工作制，做好后勤保障和各项防护工作。

（2）备好机械配件和备用机械，机械及时保养维护，必要时增加设备和人员。

（3）备足施工材料，保证物资供应不间断。

（4）合理安排，穿插施工。

（5）做好雨天、高温天气防护保障，力争雨天、高温天气施工不间断。

8、雨季施工措施

本排水工程质量要求高，施工过程跨越整个雨季，施工任务繁重，因此，应采取雨季施工措施，保证排水工程施工质量，保证各项计划指标任务的完成。我部将成立雨季施工指挥小组，明确小组成员岗位职责，确保雨季工作应急反应能力及抢险工作做到有章可序。必须从思想上、组织上、措施上、物资上尽早做好充分准备，做到思想落实、组织落实、措施落实、物资落实，雨季施工做到有备无患。

（1）由于夏季施工暴风雨等恶劣天气的不确定性和突发性，对破坏程度难以进行预测，需要加强对气象信息的控制管理，注意天气预报，及时采取有效的安全措施、加强防范。

（2）夏季气温超过38摄氏度时，现场作业应避开高温时施工，遇6级以上大风及暴风雨天气原则上应停止所有的作业，人员撤到安全地方，同时切断所有用电设备机具的电源。因工艺不能停止的工作，必须落实好相关安全措施，并安排专人监护相关作业。

（3）在雨季到来之前，必须做好机电设备的防雨、防淹、防潮、防霉、防锈蚀、防漏电、防雷击等项措施，管好、用好施工现场机电设备，确保施工任务的顺利完成。

（4）加强用电安全巡视，雨后对各种机电设备，临时线路进行检查，如发生漏电等迹象，应立即标志危险警示并及时修理加固，有严重危险的立即停工处理。

（5）雨后吊装时，应首先检查吊车本身的稳定性，确认吊车本身安全未受到雨水破坏时再做试吊，确认安全状态良好后再进行工程吊装工作。

（6）停止施工时，应将起重机吊钩落至地面，不得在吊钩上遗留吊绳、构件等任何物体，以防止这些重物被风吹动导致事故发生，同时将桩机、起重机等设备拔杆高度尽量降至最低，六级以上风力或暴雨天气停止一切吊装作业。

9、质量体系及保证措施

9.1 质量保证体系

建立健全的质量保证体系，严格按照《质量保证体系》文件中工作程序进行质量控制和管理，做到从资源投入和过程控制上保证工程质量。项目部对工程工序施工质量实行施工队初检、工程部施工员复检和质检员终检“三检”。各施工队质检员对工序施工过程进行合格控制，项目部施工员对工序进行复检，合格后通知项目部质检员，质检员对工序质量检查合格后，及时填写检验质量验收记录，报监理验收。质量保证体系及质量管理网络图详见下图：

图8-1：质量保证体系框图

图8-2：质量管理网络图

9.2 质量保证措施

（1）项目质检部设置专职质检负责人，所有质检人员持证上岗，每日对工地各部位、各工序进行巡检，发现问题立即整改，必要时，下达整改通知书，依整改通知书跟踪检查，负责到底，同时各施工班组质检员，负责具体工序的施工及自检。

（2）严格按验收制度对各工序进行验收，从上到下，层层以书面形式通知、签字确认各工序质量是否合格，合格后持工序检验表报监理验收，得到合格签证后方可进行下道工序的施工。

（3）质检员全过程监督是否按设计要求连续均匀地喷浆作业，严格控制喷浆标高和停浆标高，不得中断喷浆，严禁在未喷浆的情况下进行钻杆的提升作业。

（4）施工作业中若发现喷浆量不足，必须实行整桩复打，复打的喷浆量不得小于设计用量。

（5）检查水泥浆搅拌各种外加剂加入情况及搅拌质量是否符合设计要求。同时为了保证湿喷桩水泥同一性，严禁不同厂家产品混乱供料，严禁使用过期、受潮、结块、变性的劣质水泥。

（6）拌浆液需检测水泥浆比重，及时调整、严格控制，并做好相应记录。严格过滤水泥浆，并随配随用。气温在10℃以下超过5h，气温在10℃以上超过3h的浆液作废浆处理。

（7）根据有关规定每天做一组三块7.07×7.07×7.07cm3的水泥土试块，按规定条件养护，到达龄期后做无侧限抗压强度实验，实验报告及时提交监理。

（8）型钢到场需得到施工员确认，检查型钢的平整度、焊接质量，确认质量达到施工要求后方可进行H型钢插入施工。

（9）型钢堆放时底部需要垫置枕木以减少型钢的扭曲变形，型钢下插前需再次检查型钢顺直度，保证型钢顺利下插。

（10）搅拌桩桩体应搅拌均匀，表面要密实、平整。桩顶凿除部分的水泥土也应上提注浆，确保桩体的连续性和桩体质量。

10、安全体系及保证措施

10.1 安全保证体系

（1）建立安全生产管理网络，落实安全生产责任制，完善安全管理体系。以项目经理为首的安全生产领导组织，有组织、有领导地开展安全管理活动，严格实施“安全保证体系”。

（2）全员承担安全生产责任，建立安全生产责任制，项目部设专职安全员，作业班组设兼职安全员，做到分工明确，责任到人，做到齐抓共管，超前预防。

（3）建立定期和不定期的现场安全检查制度，每次检查都必须做好记录，发现事故隐患及时排除。

（4）做好新工人入场“三级”教育和新设备、新工艺、交换工种安全教育，积极组织职工开展各种安全生产活动，加强安全知识的宣传与培训工作，切实提高全体员工的安全意识和素质。

（5）专职安全员、特殊工种作业人员（机械操作手、电工、车辆驾驶员等）必须持相应的安全资格上岗证书方可上岗。

10.2 安全保证措施

（1）工程开工前，人员进场后，项目技术负责将施工方法和安全技术要求向全体职工进行详细交底，班组长每天都要对工人进行施工方法和作业交底，确保所有施工人员遵守工地的所有安全制度和规定。

（2）项目部专（兼）职安全员，24小时轮流值班，对施工现场进行巡视，发现安全隐患，及时签发整改通知书并指定专人整改，直到复查合格为止。

（3）强化安全意识，专职安全员要结合现场情况，在每周的安全课上着重指出所要注意的具体的安全问题，并提出防护对策，使每位职工心中有数。

（4）施工用电照明、配电箱、开关箱、接地接零等部分必须严格按规程操作、布置。电工必须持有有效证件上岗，实行定期检查制度。

（5）严格用电管理，临时电线路，必须由持证的专职电工按规范要求布设，采用三相五线制供电系统，各类电器设备均安设安全保险装置，严格执行一机一闸一箱一漏一锁。

（6）电线不得乱拖、乱拉。材料运输、堆放时一定要注意保护好电线，防止碰砸电线，造成电线皮破碎剥落，一经发现有电线露芯或电线包皮破损要及时修调。

（7）在吊装区域内应设安全警戒线，非工作人员严禁入内，同时起吊过程应由专人指挥，统一行动，起重臂下严禁站人。

（8）起重作业的卷扬机在使用时应严格检查刹车装置、联锁装置，并专人操作、专人维护，确保安全可靠。

（9）起重机驾驶员，起重工等必须持证上岗，严禁无证操作。

（10）大风和雨天等恶劣天气不进行准吊装作业。

11、文明、环保施工管理

11.1 文明施工管理

（1）建立健全的现场文明施工管理组织，由项目经理总负责，施工班组设兼职管理员。针对工程的特点，提出文明施工要求，定期进行督促检查，严格奖惩制度。对现场文明施工的直接管理由工程管理部负责，安全环保部负责监督检查。

（2）对参与施工的队伍签定文明施工协议书，建立健全岗位责任制，把文明施工落到实处，提高全体施工人员文明施工的自觉性和责任感。

（3）尊重当地行政管理部门的意见和建议，服从业主和监理工程师的协调，尊重当地居民的习俗，积极主动争取当地支持，自觉遵守各项行政管理制度和规定，搞好文明共建工作。

（4）施工中严格按照施工组织设计实施各道工序，工人操作要求达到标准化、规范化、制度化、做到工完料清，场地上无淤泥积水，施工道路平整畅通，实现文明施工。

（5）施工现场做到布局合理，施工设备、材料堆放、场地道路进行统一合理布局，各类标牌、安全警示牌和宣传标语齐全，安全施工。

（6）凡噪音大影响居民休息的设备、尽量在休息时间不开，以免影响居民休息。

（7）坚持文明施工例会制度，对检查情况进行讲评，分析文明施工现状，针对实际存在的问题，制定改进措施。

（8）实行挂牌施工，接受群众监督，主动与兄弟施工单位搞好协调，加强联系，保证工程顺利展开。

11.2 环境保护施工管理

（1）建立由项目经理领导、项目副经理具体管理、各职能部门（工程管理部、财务部、机电物资部、质安环保部等）参与管理的环境保护保证体系。

（2）制定环境保护计划，严格施工管理，创标准化施工现场。施工前做到全员教育，全面规划，合理整体布局，为当地居民创造和保持一个整洁适宜的生活和生产环境。

（3）施工场地干净、整洁、卫生、及时清除溢浆、污泥、经常清洗设备、车辆, 保持良好的场容场貌。

（4）机械车辆使用过程中，加强维修和保养，防止汽油、柴油、机油的泄露，保证进气、排气系统畅通。

（5）合理安排施工时段，并选用低噪声设备，加强机械设备的维护和保养，降低施工噪声。

（6）工程施工完成后，及时拆除各种临时设施，施工临时占地及时恢复植被或本来用途。