SMW工法應用QC

1、應用SMW工法施工大型頂管工作坑圍護結(jié)構(gòu)杭州市市政工程集團有限公司SMW工法QC小組二00四年一月一、 工程概況在軟土地區(qū)施工大型排水管線一般采用長距離頂管施工，頂管工作井、接收井通常采用沉井法施工。隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，地下管線越來越向著大、深、長發(fā)展，因此地下管線工程施工難度也越來越大。寧波市經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)富春江北路污水管線工程為DN1800 管，管線3610米，中間設(shè)工作井6個、檢查井5個，一次性頂進長度100380米，管道埋深在79米間，管線布設(shè)在富春江北路東側(cè)綠化帶下，管道西側(cè)距離道路邊線5米，東側(cè)距離新開挖的富春江河駁坎5米，與該管線平行布設(shè)的還有DN1000自來水管和電力電信管線，

2、距離均在35米。沿線土質(zhì)為：上層土為雜填土，厚22.5米；下層土為淤泥質(zhì)土，厚約30米，該土層含水量高、強度低、土層厚度大，是海相沉積淤泥質(zhì)土。原設(shè)計采用沉井法施工頂管工作井、接收井，井的埋深為810米，采用沉井法施工安全隱患較多，管線遷移工作量大，容易造成相鄰建筑物的破壞，不久前，附近工程沉井施工中就發(fā)生了一起三人死亡的重大安全事故。因此本工程率先在寧波地區(qū)引入SMW工法施工該頂管工程圍護結(jié)構(gòu)。二、 QC小組概況小組名稱杭州市市政工程集團有限公司SMW工法QC小組課題名稱應用SMW工法施工大型頂管工作井圍護結(jié)構(gòu)小組類型現(xiàn)場攻關(guān)型小組注冊編號HZQ-03-2建組日期 2003年2月課題注冊日期

3、2003年3月小組活動日期2003年2月2003年8月小組活動次數(shù)10次序號姓 名文化程度職 稱職 務QC小組職務職責分工1聶小勇大學高工技術(shù)負責人組長全面負責2項 弼大學工程師項目經(jīng)理副組長落實資金、組織協(xié)調(diào)3薛 夢大學工程師項目副經(jīng)理副組長編制方案、組織實施4師 令大專助工施工管理員組員施工材料5陳文斌大專工程師質(zhì)量管理員組員現(xiàn)場操作6潘平山大專助工施工管理員組員現(xiàn)場測試、測量統(tǒng)計7胡新能中專助工項目經(jīng)理組員落實機具設(shè)備及人員三、選題理由1、SMW工法施工大型項管工作坑維護結(jié)構(gòu)在寧波地區(qū)尚屬首次，項目部管理人員類似的施工經(jīng)驗相對缺乏。2、管線沿線的地上、地下建筑物較多，且距離較近，施工中必

4、須確保萬無一失。為解決上述問題，我們成立QC攻關(guān)小組，并開展一系列活動。四、目標確定1、確保施工安全及周圍建筑物的安全。2、降低施工中的成本，提高經(jīng)濟效益。3、總結(jié)SMW工法施工大型頂管工作坑維護結(jié)構(gòu)設(shè)計方法。4、探索和總結(jié)SMW工法施工大型頂管工作坑維護結(jié)構(gòu)施工工藝要領(lǐng)及操作規(guī)程。五、P階段1：現(xiàn)狀分析所謂SMW工法，就是以鉆掘攪拌機在現(xiàn)場向一定深度進行鉆掘，同時在鉆頭噴出水泥系強化劑而與地基土攪拌混合，然后在水泥土混合體未結(jié)硬前插入H型鋼或鋼板作為其應力補強材，至水泥結(jié)硬，便形成一道具有一定強度和剛度的、連續(xù)完整的、無接縫的勁性復合支護結(jié)構(gòu)。此種結(jié)構(gòu)的主要特點表現(xiàn)在：、使用安全，施工不擾動

5、鄰近土體，不會產(chǎn)生鄰近地面下沉、房屋傾斜、道路裂損及地下設(shè)施移位等危害；、適用性廣，它可在粘性土、粉土、砂土應用；、施工進度快，每一臺班可成墻7080m2；、止水性好，其滲透系數(shù)K可達10-7cms； 、因型鋼可回收重復使用，成本也較低。目前，在寧波地區(qū)施工頂管工作井基本上采用沉井法施工，該方法自身的工藝流程特點為通過人工挖土的方法使沉井的下沉，由于完全依靠施工人員的經(jīng)驗作業(yè)，所以注定了施工中存在較大的施工安全隱患，相比之下采用SMW工法施工大型項管工作坑維護結(jié)構(gòu)能夠較徹底解決沉井法施工存在的安全隱患。2、要因分析根據(jù)有關(guān)科技文獻與信息，我們QC小組全體成員進行了研究探討，見以下因果分析圖。針

6、對因果分析圖，可以看出： A、“人的要素：“安全意識、“施工經(jīng)驗”、“施工管理，這些都可以通過進一步培訓教育加強，不是主要因素； B、“機”的要素：“吊裝設(shè)備、“挖土設(shè)備這些受施工工藝的限制，要隨著施工方法的變化而變，不是主要因素； C、“料的要素：“水泥攪拌樁強度”、“插入樁體鋼板樁強度”、“圍檁強度”、“基坑底注漿材料這些都是雖然直接決定了施工工藝安全性的要素，但是他們都是有方案設(shè)計決定，不是主要因素；D、“法”的要素：“施工工藝、“打樁方法、“挖土方法、“坑內(nèi)圍檁設(shè)置、“施工安全防范措施”、“基坑底部處理這些都是影響直接其他因素，是主要因素；E、“環(huán)的要素：“土質(zhì)情況、“地下管線距離”、

7、“開挖深度”這些都是不以人的意志為轉(zhuǎn)移的，不是主要因素；因果分析圖坑內(nèi)圍檁設(shè)置挖土方法施工安全防范措施打樁方法基坑底部處理施工工藝開挖深度地下管線距離土質(zhì)情況基坑底注漿材料挖土設(shè)備打樁設(shè)備圍檁強度插入樁體鋼板樁強度水泥攪拌樁強度施工管理施工經(jīng)驗安全意識頂管工作井施工質(zhì)量影響因素人機料環(huán)法3、制定對策 通過要因分析，可以看出，造成頂管工作井施工安全影響因素主要為：“施工工藝、“打樁方法”、“挖土方法”、“坑內(nèi)圍檁設(shè)置”、“施工安全防范措施”、“基坑底部處理。要因共6個，針對這6個要因，我們QC小組通過認真分析，針對該工程的特點制定了對策，見對策表。對 策 表序號項目目標措施責任人時間要求1施工工

8、藝制定合理的施工工藝編制方案、貫徹落實聶小勇薛 夢2003年2月2003年3月2打樁方法選擇合理的樁型、制定合理的打樁工藝理論計算、編制方案、貫徹落實聶小勇薛 夢2003年2月2003年4月3挖土方法制定安全的挖土工藝、挖土時間理論計算、編制方案、貫徹落實師 令2003年3月2003年4月4坑內(nèi)圍檁設(shè)置確定圍檁的強度、布置、施工方法理論計算、編制方案、貫徹落實薛 夢胡新能2003年2月2003年4月5施工安全防范措施制定配套及應急安全措施編制方案、貫徹落實項 弼陳文斌2003年2月2003年6月6基坑底部處理確保基坑底部有足夠的強度，不壅土，不變形理論計算、編制方案、貫徹落實潘平山薛 夢200

9、3年2月2003年6月六、D階段實施一：施工工藝根據(jù)頂管深度的要求，維護結(jié)構(gòu)坑開挖的深度均在8米到95米之間，水泥攪拌樁采用雙排D700，樁與樁之間橫向、縱向均搭接O.1米，深度為16米18米，內(nèi)插拉森IV號鋼板樁，樁長12米?；迂Q向設(shè)三排水平支撐，水平支撐豎向間距2.5米，水平間距3米，采用36號工字鋼圍檁及其支撐系統(tǒng)(見圖示)。維護結(jié)構(gòu)的施工施工順序如下：、導溝開挖：確定是否有障礙物及做泥水溝。、打樁設(shè)備就位。、確定樁位及打樁順序。、SMW鉆拌：鉆掘及攪拌，重復攪拌，提升時攪拌。、打入拉森IV號鋼板樁。、施工圈梁。、坑底注漿。、分層開挖土方。設(shè)定支撐系統(tǒng)。前導墻、后靠背、拉梁施工。底板施

10、工。雙排水泥攪拌樁D=700毫米L=1618米36#工字鋼支撐L=4.2米拉森IV鋼板樁L=12米雙液注漿810米8.8米4.5米前導墻后靠背拉梁圍護結(jié)構(gòu)示意圖實施二：打樁方法水泥攪拌樁采用雙頭D700水泥攪拌樁機施工，打樁順序為順時針連續(xù)作業(yè)，打鋼板樁采用12噸履帶吊機配45KW振動錘施工，打樁順序為與攪拌樁機間隔一根樁施打，相鄰樁搭接時間控制在3小時之內(nèi)。 實施三：挖土方法 攪拌墻體成型20天后開始土方開挖，采用人工分層開挖，小型吊機提升，棄土外運，每2.5米為一層，及時設(shè)置水平支撐系統(tǒng)。 實施四：坑內(nèi)圍檁設(shè)置 基坑豎向設(shè)三排水平支撐，水平支撐豎向間距2.5米，水平間距3米，采用36號工字

11、鋼圍檁及其支撐系統(tǒng)(見圖示)。 實施五：施工安全防范措施 基坑上口設(shè)置鋼管防護欄，制定安全施工規(guī)章制度。由于坑內(nèi)作業(yè)面小，為縮短工期、提高結(jié)構(gòu)安全性，前導墻、后靠背的施工采用逆作法施工，從而節(jié)省了支護系統(tǒng)的材料，又增加了結(jié)構(gòu)的整體性和安全性。 實施六：基坑底部處理坑底加固采用在工作坑開挖前對坑底進行適當?shù)碾p液注漿。注漿深度基坑底以下3米，間距為1米，梅花形布置。注漿時間在土體開挖前12天，注漿材料采用水泥漿+1%水玻璃。七、C階段1、檢查效果序號項目目 標實施效果1施工工藝選擇合理的施工工藝流程施工方案合理，實施順利2打樁方法選擇合理的樁型、制定合理的打樁工藝實施順利，基坑壁沒有出現(xiàn)變形、開裂

12、3挖土方法制定安全的挖土工藝、挖土時間實施順利，對基坑安全沒有造成不利影響4坑內(nèi)圍檁設(shè)置確定圍檁的強度、布置、施工方法基坑壁沒有出現(xiàn)變形、開裂5施工安全防范措施制定配套及應急安全措施沒有出現(xiàn)安全隱患6基坑底部處理確?；拥撞坑凶銐虻膹姸?，不壅土，不變形基坑底部沒有出現(xiàn)變形、壅土目標1、確保施工安全及周圍建筑物的安全，達到。目標2、降低施工中的成本，提高經(jīng)濟效益，達到。目標3、總結(jié)SMW工法施工大型頂管工作坑維護結(jié)構(gòu)設(shè)計方法，達到。目標4、探索和總結(jié)SMW工法施工大型頂管工作坑維護結(jié)構(gòu)施工工藝要領(lǐng)及操作規(guī)程，達到。 2、 總體效果 本工程設(shè)置的5個SMW工法臨時維護結(jié)構(gòu)坑經(jīng)過一個半月的施工，全部結(jié)束，沒有周邊土體開裂、坑壁變形、底涌、底隆的現(xiàn)象發(fā)生，項管施工也很順利，這為工期、質(zhì)量、安全等提供了有力的保證。與沉井法施工相比優(yōu)勢明顯，主要有以下幾點：坑底空間大，頂管操作方便；安全性好，沒有沉井法施工中易發(fā)生的傾斜、突沉等危險，對周圍土體也沒有危害；施工質(zhì)量好，能夠較好地控制檢查井的位置、標高，管道與檢查井的接口；對地下管線的保護好。因此SMW工法施工大型項管施工應用有較好的實踐意義。 3、 社會效果 (1)結(jié)了一套有關(guān)SMW工法施工大型頂管工作井的設(shè)計方法和操作規(guī)程。 (2)確保了施工安全。 (3)為寧波地區(qū)的同類型工程的施工提供了良好的借鑒。 4、 經(jīng)濟效益 采用SMW工法