深基坑止水帷幕施工方案

目 录

一、工程概况 ...................................................

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（一）工程简介...............................................................................................................................1 （二）工程地质与水文条件...........................................................................................................2

二、编制依据...................................................... 2 三、编制原则......................................................

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四、施工组织与计划安排 ............................................

3

（一）施工组织 ...............................................................................................................................3

（二）施工计划及安排

...................................................................................................................5

五、基坑止水帷幕施工 ..............................................

5

（一）、止水帷幕设计 .....................................................................................................................5

（二）、止水帷幕稳定性验算.........................................................................................................6 （三）、止水帷幕桩施工工艺.........................................................................................................6

（四）、施工技术要求 .....................................................................................................................8 （五）、施工安全防护 .....................................................................................................................8 （六）、常遇问题分析及处理措施

...............................................................错误！未定义书签。

六、质量保证措施 ..................................................

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（一）、质量保证组织机构.............................................................................................................9

（二）、管理措施 ........................................................................................................................... 11 （三）、技术措施 ........................................................................................................................... 11

七、安全和环境保护措施 ........................................... 11

（一）、安全措施 ........................................................................................................................... 11 （二）、环境保保措施 ...................................................................................................................12

止水帷幕水泥搅拌桩施工方案

一、工程概况 （一）工程简介

阳澄西湖隧道 ZH-LQ08标段工程起止桩号K80+800～K81+940，路线全长 1140m。其中 K80+800～K81+690段为湖西暗埋段，主线南侧附建湖西变电所、雨 水泵房， K81+690～K81+940段为湖西敞开段。隧道施工采用明挖法施工，基坑 围护采用基坑开挖坡顶设置止水帷幕，本标段工程坡顶四周止水帷幕采用 Φ

700@500双头搅拌桩 ( 双排布置 ) ，桩底一般位于④2 层粉砂夹粉土层、⑤1 粉质 粘土层、⑥1 粘土层，要求渗透系数≤ 10 -7

cm/s，采用硅

酸盐水泥， 水泥掺量 13%。 地质与水文条件

1

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（二）工程地质与水文条件

1、工程地质

根据设计资料，本工程穿越土层主要为：① 2 素填土；① 3 淤泥；②2 淤泥 质粉质粘土；③ 1 粘土；③2 粉质粘土；③ 3 粉土；④2 粉砂夹粉土；⑤ 1 粉质粘 土；⑤2 粉土；⑥1 粘土；⑥2 粉质粘土；⑦ 2 粉土夹粉质粘土；⑦ 3 粉质粘土夹 粉土；⑧2 粉砂夹粉质粘土；⑨ 1 粉质粘土。

2、地质水文条件

本工程采用水中围堰明挖法施工， 隧道从阳澄湖底部穿越。 阳澄湖为静水湖， 汛期、枯水期水位差在 0.5 ～1.0m。据水文资料知，阳澄湖多年平均水位为 0.987m，历史最高水位为 2.347m，水深在 1.5 ～6.5m，淤泥层厚约 0～0.50m。 潜水主要赋存于浅部的① 2 填土层的孔隙中，富水性差；微承压水主要赋存于③ 3 粉土、④2 粉砂夹粉土中，富水性中等，水头标高

0.7 ～0.94m；承压水主要赋

存于⑦2 粉土夹粉质粘土中，富水性中等，水位标高 -2.19 ～-2.68m 间。如下图 2-2。

图 2-2

二、编制依据

1、苏州市中环快速路北段施工招标文件。

2

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2、苏州市中环快速路北段工程设计图纸和设计文件。 3、《建筑基坑支护技术规程》 4、《地下防水工程质量技术规范》 5、我公司多年积累的类似工程施工经验。 6、拟投入本工程的施工技术力量和施工机械设备。 三、编制原则

1、 在充分理解设计文件的基础上，以设计图纸为依据，采用先进、合理、 经济、可行的施工方案。

2、 整个工程全过程对环境破坏最小、占用场地最少，采取对周围环境保护 措施, 避免周围环境的破坏。

3、 充分应用先进的科学技术和施工设备，做到机械化作业、标准化作业、 流水作业， 坚持技术先进性、 科学合理性、 经济适用性、 安全可靠性相结合原则。

4、 强化质量管理，树立优良工程观念，创一流施工水平，创精品工程。 5、 实施项目法管理，通过对劳务、设备、材料、资金、方案、信息、时间 与空间条件的优化处置，实现成本、工期、质量及社会效益的预期目标。 四、施工组织与计划安排 （一）施工组织

1、组织机构

项目部专门成立止水围帷施工组织机构， 由项目经理总负责， 项目总工作为 持负责人负责技术、 测量、试验相关部门的技术协调工作，现场由 1 名副经理专 门负责现场施工调度， 另外安排至少 2 名安全员全过程进行安全巡查， 设专业施 工队伍 1 个，钻孔施工及后勤人员共 31 人。

按照“集中领导、职责明确、提高效率、有利协调”的原则，安全、优质、 高效的完成深层搅拌桩施工。

工程技术部：负责深层搅拌桩工程技术交底工作，施工现场技术、质量的管 理工作。

工地试验室：负责原材料的检验与审报，施工现场水泥浆比重的检测。 安全质量部： 负责施工现场各类的安全及文明工作， 负责施工过程各环节质 量控制。

3

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机械物资部：负责原材料采购。施工现场场地平整。

深层搅拌桩施工队： 负责全线所有深层搅拌桩的施工。 选择与公司有过良好 合作，且技术过硬，操作人员技术好，综合素质高，能够打硬仗的协力队伍作为 深层搅拌桩施工的劳务队伍。组织机构见图

图4-1

项目经理

4-1。

总工程师 安全环保负责人 副经理

技 测 术 量 试

验

安全员

物

资 安 质

员 队 室

止水围帷幕施工队

2、劳动力计划

针对本工程施工特点， 以配强配足施工队伍技术力量为原则， 从人力资源上 确保满足工程需要。施工中投入施工人员高峰时约 计划，劳动力进场计划如下表：

时间

2013 年 4 月 2013 年 5 月 2013 年 6 月 2014 年 7 月 管理人员 钻机操作 搅拌工 司机 普工 合计

3 12 8 4 4 31

3 12 8 4 4 31

3 12 8 4 4 31

2014 年 8 月 人员 3 12 8 4 4 31

1 3 2 2 2 10

31 人，根据各阶段施工进度

3、主要设备

SJB-II 双轴搅拌桩机 4 台及其相应配套设备；其主要设备参数如下： （1）搅拌机头转速： 50r/min;

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4

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（2）最大施工深度： 24m; （3）额定扭矩： 8500KN· m; 另配备灰浆搅拌机4 台、压浆泵4 台、运输车4 辆。 （二）施工计划及安排

本段标工程量大，工期较紧，各道工序环环相扣，止水帷幕施工的计划安排 对后序基坑开挖和隧道主体施工影响较大， 必须确保能按期完工， 不影响后续工 序的开展。止水帷幕计划开工日期 月 30 日。具体安排如下：

施工准备阶段： 2013年 4 月 21日至 2013年 4 月 30日， 10 天。 岸上止水帷幕施工： 2013年 5 月 1 日至 2013年 5 月 30日， 30 天。 暗埋段止水帷幕施工： 2013年 6 月 1 日至 2013 年 7 月 30 日，60 天，详见 横道图（附图 1）。 五、基坑止水帷幕施工 （一）、止水帷幕设计

2013 年 4 月 21 日，计划完成日期 2013 年 7

1、本标段工程坡顶四周止水帷幕采用 Φ700@500双头搅拌桩 ( 双排布置 ) ， 桩底一般位于④2 层粉砂夹粉土层、⑤1 粉质粘土层、⑥1 粘土层，要求渗透系 数≤ 10-7cm/s ，采用硅酸盐水泥，水泥掺量 13%。搅拌桩采用性能优 的良双轴搅拌桩机施工 , 采用“两搅两喷”工艺。

2、主要技术参数：

（1）、搅拌桩采用水泥种类按设计文件要求，施工时采用普通 硅酸盐水泥，水泥掺量按设计要求为13%，无侧限抗压 度强

P32.5 普通 SJB-II

qu 28 天≥ 0.8MPa。

, 根据《建筑基坑支

10m时，

（2）、设计文件中未对水泥搅拌桩搭接宽度作具体要求

护技术规程》的要求，对于水泥搅拌桩的搭接宽度，当搅拌深度不大于

搭接宽度不应小于 100mm；当搅拌深度为10m-15m时，搭接宽度不应小于 150mm； 当搅拌深度大于 15m时，搭接宽度不应小于 200mm。

5

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（二）、止水帷幕稳定性验算 1、坑底土体的突涌稳定性验算

Kh

Dr hwrw

18 .77 .23 28

0.988 1 .28 32

10

＞1.1

Kh：突涌稳定安全系数，不应小于 1.1 D:承压水含水层顶面至坑底的土层的厚度

满足要求

m 18.77M

r ：承压含水层顶面至坑底土层的天然重度（ KN/M3） hw：承压水含水层顶面的压力水头高度 m 30.73-2.5=28.23m rw ：水的重度（ KN/M3）

r=(7.13*19.4+1.4*20.2+3.34*19.2+6.9*19.1)/18.77=19.32KN/M3 2、渗流稳定性验算

( 2ld

0.8 D1)r 1 Kf

hrw

2.43

Kf

) (19 .32 10 ) (2 5 0.8 18.77

9.58 10

Kf：渗流稳定性安全系数，安全等级一、二、三级分别为 ld ：止水帷幕在坑底以下的插入深度

取 5 米

1.6 、1.5 、1.4

D1：潜水面或承压水含水层顶面至基坑底面的土层厚度 r1：土的浮重度 （土的重度 - 水的重度） Δh：基坑内外的水头差 rw：水的重度

（三）、止水帷幕桩施工工艺及施工方法

1、施工工艺

为提高止水效果，必须保证桩与桩之间搭接长度，开钻前须摸清地层情况， 不同的地层采用不同的喷浆量、 搅拌次数及搅拌强度。综合考虑， 拟采用二搅二 喷，半米施工方法，可有效避免桩底出现劈叉现象，防止漏水，提高止水效果， 具体施工工艺如下：

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桩位放样→钻机就位→检验、 调平钻机→打开高压注浆泵→正循环钻进至设 计深度→反循环提钻至桩顶地表后提出地面→移动桩机

6

0.5m→进行下一循环。

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2、施工方法 1）、施工准备

严格执行《建筑基坑支护技术规程》 和设计图纸文件中对止水帷幕的规范要 求。开工前组织技术人员做好施工复测及施工放线的前期准备工作。

尽早尽快熟

悉图纸，确定各项施工措施， 制定主要项目的工艺流程和做好各工种的技术交底 工作，开钻前根据放样开挖导向槽，沟槽宽度以宽

1.2m，深 1 米为宜，开挖时

遇有地下障碍物时， 利用挖掘机破除干净， 产生过大的空洞需回填密实后重新开 挖。

水泥搅拌桩施工前， 首先需对施工场地范围内河道淤泥清除， 再用粘土回填 （不能用含沙砾的填料） ，并且碾压密实，防止搅拌桩施工时因地基软弱机械倾 倒。在开钻前，确定地方电缆及下埋管道情况，确保无地下障碍物再进行施工。

2）、桩机就位：在沟槽两侧设定位铺助线，在铺助线上划出钻孔位置，严格 将桩机移到指定位置对好桩位，桩机到达标定孔位后对中、调平、校正垂直度， 保证机身与地面成 90 度，确保桩垂直度误差在 1.0%以内。同时应检查钻杆长度， 钻头直径。

3）、搅制水泥浆：根据技术参数拌制水泥浆，自动拌浆系统配制好的水泥浆 液输送至储浆罐为双轴搅拌机连续供浆，水泥浆应充分搅拌均匀，搅拌时间为 分钟。

4）、搅拌下沉：待深层搅拌机冷却水循环正常后启动搅拌机，放松起重机钢 丝绳，使搅拌机沿导向架切土搅拌下沉， 下沉速度由电机的电流监测表控制，预 拌时，不宜冲水，当遇到较大硬土层下沉太慢时，可适量冲水以利钻进。

7

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5

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5）、搅拌提升：搅拌机下沉到设计深度后，开启灰浆泵，其出口压力保持 0.9 ～0.6Mpa，使水泥浆连续喷入，搅拌机旋喷速度控制为 0.5m/min 左右，当提 升到达设计标高时， 宜停止提升， 搅拌数秒，以保证桩头均匀密实后提升出地面， 移动搅拌机再进行下一循环。 （四）、施工技术要求

1、搅拌桩采用 P32.5 普通硅酸盐水泥， 搅拌桩水泥含量不得小于土重的 13% （质量比）。严格按配合比配制水泥浆，水灰比控制在 得离析，供浆必须连续。

2、压浆提升的速度一般控制在 0.5m/min ，不得超过 0.5m/min。 3、桩身垂直度偏差不得超过 1.0%，桩位偏差不得大于 50mm。 4、桩体压浆要求一气呵成，不得中断，每根桩宜装浆一次并喷搅完成。 5、要求连续施工，桩搭接穿插交叉施工，相邻两桩施工间隔不得超过 时，如超过，搭接质量无保证，应采取在两桩中部加桩补救。

6、要根据地层分布，不同土层控制压浆提升速度，透水性差的地层可适当 加快速度，透水性强的土层可放慢提升速度， 可加强搅拌次和强度。最终以浆液 能与土层充分拌和，土层空隙能充分填充为准。

7、施工过程因故停浆，宜将搅拌机下沉至停浆点下 提升。

8、搅拌头翼片的枚数、宽度与搅拌轴的垂直夹角、搅拌头的回转数、提升 速度相互匹配 , 确保加固深度范围内土体的搅拌次数满足设计要求。

9、每班施工前对施工机械进行保养， 施工中发现异常情况须停机进行检查， 不得蛮干。

10、每台班按要求认真做好水泥试块，做好各种试验验收记录。

50cm，恢复供浆再搅拌

12 小

1：0.5 。配制的水泥浆不

（五）、常遇问题分析及处理措施

（1）喷浆阻塞

原因分析：①水泥受潮结块 ; ②制浆池滤网破损以及清渣不及时。

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处理措施： ①改善现场临时仓库的防雨防潮条件。 ②加强设备器具的检查及 维修保养工作，定期更换易损件。

（2）速度失稳

原因分析：①设备自身速度控制系统存在缺陷 熟练。

处理措施：①不符合技术要求的设备机具不得进场， 陈旧的设备应及时更换。 ②督促施工单位搞好岗前培训工作，建立持证上岗制度。

（3）喷浆不足

原因分析：①输浆管有弯折、外压或漏浆情况；②输浆管道过长，沿程压力 损失增大；③注浆速度快，提升速度慢。

处理措施：①及时检查、理顺管道，清除外压，发现漏浆点应进行补漏，严 重时可停机换管； ②制浆池尽量布置靠近桩位，以缩短送浆管道。当场地条件不 具备时，可适当调整泵送压力；③协调提升与喷浆速度。

（4）浆液剩余

原因分析：①注浆速度过慢；②提钻速度过快。 处理措施：协调提升与喷浆速度。 （5）注浆不均匀

原因分析：提升速度与喷浆速度不协调。

处理措施：对现场土层进行工艺试桩，改进施工工艺。 （6）钻进困难

原因分析：遇到地下障碍物、密实的粘土层或密实的粉沙层等。

处理措施：①及时停机、移位，排除障碍物后重新复位开机；②当障碍物较 深又难以清除时，应及时与设计及有关方联系， 结合实地情况共同协商处理措施； ③改进钻头，适当注入清水。 六、质量保证措施 （一）、质量保证组织机构

; ②机组人员操作不规范、不

严格按照 ISO9001-2000质量保证模式运行科学管理，精心施工，追求卓越， 顾客满意。建立“谁管理谁负责，谁操作谁保证”的质量管理原则。将质量管理 职能分解到每一个部门、 每一个岗位。 项目经理部执行总的质量方针， 满足业主

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提出的质量目标要求， 建成以项目经理为第一责任人的管理职责及职权体系， 形

成一个完整的质量体系 （见图7-1）。并由总工程师作为管理者代表对质量体系运 行负责。二名经验丰富的质量工程师负责质量体系的日常工作， 行。

确保体系正常运

图6-1

项目经理

技术负责人 项目副经理

工 程 技 术 部 技 术 质 量 管 理 制 度

室

技 术 规 范

工 艺 操 作 规 程

计 量 、 试 验 、 测 量

验 试

物 资 保 障 部 原 材 料 质 量 控 制

安 全 质 量 部

项目部质检工程师

队质检工程师 工班质检员 自检、互检

各工班工作质量保证

实现质量目标

10

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（二）、管理措施

⑴ 建立以项目经理为领导的施工、技术、安全和质量管理小组，加强质量 意识，使每一个职工都树立良好的质量意识。

⑵ 严格岗位责任制，质检员对各个工序、各工种实行检查监督管理，形式 质量否决权。认真填写施工日志及各工序施工原始记录。

⑶ 对各工序设置管理点，每道工序严格把关，保证施工质量。

⑷ 实行三级管理制度：每道工序技术员 100%自检，质检员 100%互验，监理 工程师抽查验收。 （三）、技术措施

⑴ 严格按照招标文件《技术规范》中的条款要求，按图施工。施工前进行 全面技术交底， 使每个施工人员操作有标准，工作有目标。对施工的各个细小环 节进行严格控制，建立岗位责任制，包括责任项、责任人及控制措施等。

⑵ 钻机就位、安装必须水平，钻机就位后经现场技术人员检验钻头对位情 况合格后，才可开钻。钻头在使用前，应由机长检验钻头直径及焊缝，以确保成 孔直径满足设计要求。 成孔过程中， 班长应认真执行操作规程，严格控制注浆压 力和水泥浆配比。

⑶ 凡发生质量事故均按“三不放过”的原则进行分析处理。三不放过即： 质量事故查不清原因不放过、不吸取教训不放过、不制定出整改措施不放过。 七、安全和环境保护措施 （一）、安全措施

1、组织机构

项目部成立安全监督部，设 2名专职安全员负责日常安全管理工作。项目经 理是安全生产的第一责任人。 专职安全员持证上岗， 在现场均需配戴好工作标志 ，负责针对工程实际编制切实可行的安全措施计划，并限期实施。完善并执行安 全规章制度，其中包括：机械安全操作规程，安全用电制度，防火安全制度，特 殊工种安全制度，事故报告制度等，做好各项安全预控。实行安全目标管理，层

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层分解落实安全指标， 严格执行与经济挂钩奖惩制度， 坚决实施安全否决权制度 。成立一支随时听从专职安全员指挥的紧急救援队。 设立专职安全保障组织体系 见图9-1。

图 9-1

项目经理

总工程师

副经理

安全负责人

工 程 部

安 全 质 量 部

物 资 设 备 部

测 量 队 试 验 室

综 合 办 公 室

2、施工现场安全

生产班组

⑴ 严格执行安全规定，施工严格执行安全防护措施、戴好安全帽、不准穿 拖鞋的规定，上平台工作的人员必须佩戴安全带。

⑵ 施工过程中应严防铁件、钢丝绳等杂物坠落。

⑶ 认真执行氧气、乙炔的防爆安全规定，并进行严格管理。 ⑷ 电焊机的设备必须符合安全要求，防止潮湿漏电。 ⑸ 随时检查用电线路、工用具是否完好，确保生产安全。

⑹ 严格执行电器安全操作规程，经常安排有关人员对整个施工现场的电器 设备进行安全检查，值班人员值班时不得离开岗位，确保用电安全。

⑺ 现场施工用电要有电工专门管理，要有良好的接地装置，用电区要设置 安全警示牌，同时电线走线要规范，不得随意接线。

⑻ 大型设备必须是有操作证的专人指挥。 ⑼ 施工过程中要确保夜间照明充足。 （二）、环境保保措施

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⑴ 生产垃圾处理堆放在指定地点，集中统一处理。

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