SMW工法應(yīng)用QC

1、應(yīng)用SMW工法施工大型頂管工作坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)杭州市市政工程集團(tuán)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(zhǎng)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(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，地下管線越來(lái)越向著大、深、長(zhǎng)發(fā)展，因此地下管線工程施工難度也越來(lái)越大。寧波市經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)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(gè)、檢查井5個(gè)，一次性頂進(jìn)長(zhǎng)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(kāi)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(lái)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(qiáng)度低、土層厚度大，是海相沉積淤泥質(zhì)土。原設(shè)計(jì)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(hù)結(jié)構(gòu)。二、 QC小組概況小組名稱(chēng)杭州市市政工程集團(tuán)有限公司SMW工法QC小組課題名稱(chēng)應(yīng)用SMW工法施工大型頂管工作井圍護(hù)結(jié)構(gòu)小組類(lèi)型現(xiàn)場(chǎng)攻關(guān)型小組注冊(cè)編號(hào)HZQ-03-2建組日期 2003年2月課題注冊(cè)日期

3、2003年3月小組活動(dòng)日期2003年2月2003年8月小組活動(dòng)次數(shù)10次序號(hào)姓 名文化程度職 稱(chēng)職 務(wù)QC小組職務(wù)職責(zé)分工1聶小勇大學(xué)高工技術(shù)負(fù)責(zé)人組長(zhǎng)全面負(fù)責(zé)2項(xiàng) 弼大學(xué)工程師項(xiàng)目經(jīng)理副組長(zhǎng)落實(shí)資金、組織協(xié)調(diào)3薛 夢(mèng)大學(xué)工程師項(xiàng)目副經(jīng)理副組長(zhǎng)編制方案、組織實(shí)施4師 令大專(zhuān)助工施工管理員組員施工材料5陳文斌大專(zhuān)工程師質(zhì)量管理員組員現(xiàn)場(chǎng)操作6潘平山大專(zhuān)助工施工管理員組員現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試、測(cè)量統(tǒng)計(jì)7胡新能中專(zhuān)助工項(xiàng)目經(jīng)理組員落實(shí)機(jī)具設(shè)備及人員三、選題理由1、SMW工法施工大型項(xiàng)管工作坑維護(hù)結(jié)構(gòu)在寧波地區(qū)尚屬首次，項(xiàng)目部管理人員類(lèi)似的施工經(jīng)驗(yàn)相對(duì)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(wàn)無(wú)一失。為解決上述問(wèn)題，我們成立QC攻關(guān)小組，并開(kāi)展一系列活動(dòng)。四、目標(biāo)確定1、確保施工安全及周?chē)ㄖ锏陌踩?、降低施工中的成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。3、總結(jié)SMW工法施工大型頂管工作坑維護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法。4、探索和總結(jié)SMW工法施工大型頂管工作坑維護(hù)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(jī)在現(xiàn)場(chǎng)向一定深度進(jìn)行鉆掘，同時(shí)在鉆頭噴出水泥系強(qiáng)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(yīng)力補(bǔ)強(qiáng)材，至水泥結(jié)硬，便形成一道具有一定強(qiáng)度和剛度的、連續(xù)完整的、無(wú)接縫的勁性復(fù)合支護(hù)結(jié)構(gòu)。此種結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)表現(xiàn)在：、使用安全，施工不擾動(dòng)

5、鄰近土體，不會(huì)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(yīng)用；、施工進(jìn)度快，每一臺(tái)班可成墻7080m2；、止水性好，其滲透系數(shù)K可達(dá)10-7cms； 、因型鋼可回收重復(fù)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(diǎn)為通過(guò)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(yàn)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(xiàng)管工作坑維護(hù)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(xiàn)與信息，我們QC小組全體成員進(jìn)行了研究探討，見(jiàn)以下因果分析圖。針

6、對(duì)因果分析圖，可以看出： A、“人的要素：“安全意識(shí)、“施工經(jīng)驗(yàn)”、“施工管理，這些都可以通過(guò)進(jìn)一步培訓(xùn)教育加強(qiáng)，不是主要因素； B、“機(jī)”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(qiáng)度”、“插入樁體鋼板樁強(qiáng)度”、“圍檁強(qiáng)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(jì)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(kāi)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(kāi)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(qiáng)度插入樁體鋼板樁強(qiáng)度水泥攪拌樁強(qiáng)度施工管理施工經(jīng)驗(yàn)安全意識(shí)頂管工作井施工質(zhì)量影響因素人機(jī)料環(huán)法3、制定對(duì)策 通過(guò)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(gè)，針對(duì)這6個(gè)要因，我們QC小組通過(guò)認(rèn)真分析，針對(duì)該工程的特點(diǎn)制定了對(duì)策，見(jiàn)對(duì)策表。對(duì) 策 表序號(hào)項(xiàng)目目標(biāo)措施責(zé)任人時(shí)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(shí)聶小勇薛 夢(mèng)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?yán)碚撚?jì)算、編制方案、貫徹落實(shí)聶小勇薛 夢(mèng)2003年2月2003年4月3挖土方法制定安全的挖土工藝、挖土?xí)r間理論計(jì)算、編制方案、貫徹落實(shí)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(qiáng)度、布置、施工方法理論計(jì)算、編制方案、貫徹落實(shí)薛 夢(mèng)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(yīng)急安全措施編制方案、貫徹落實(shí)項(xiàng) 弼陳文斌2003年2月2003年6月6基坑底部處理確?；拥撞坑凶銐虻膹?qiáng)度，不壅土，不變形理論計(jì)算、編制方案、貫徹落實(shí)潘平山薛 夢(mèng)200

9、3年2月2003年6月六、D階段實(shí)施一：施工工藝根據(jù)頂管深度的要求，維護(hù)結(jié)構(gòu)坑開(kāi)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(hào)鋼板樁，樁長(zhǎng)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(hào)工字鋼圍檁及其支撐系統(tǒng)(見(jiàn)圖示)。維護(hù)結(jié)構(gòu)的施工施工順序如下：、導(dǎo)溝開(kāi)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(fù)攪拌，提升時(shí)攪拌。、打入拉森IV號(hào)鋼板樁。、施工圈梁。、坑底注漿。、分層開(kāi)挖土方。設(shè)定支撐系統(tǒng)。前導(dǎo)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(dǎo)墻后靠背拉梁圍護(hù)結(jié)構(gòu)示意圖實(shí)施二：打樁方法水泥攪拌樁采用雙頭D700水泥攪拌樁機(jī)施工，打樁順序?yàn)轫槙r(shí)針連續(xù)作業(yè)，打鋼板樁采用12噸履帶吊機(jī)配45KW振動(dòng)錘施工，打樁順序?yàn)榕c攪拌樁機(jī)間隔一根樁施打，相鄰樁搭接時(shí)間控制在3小時(shí)之內(nèi)。 實(shí)施三：挖土方法 攪拌墻體成型20天后開(kāi)始土方開(kāi)挖，采用人工分層開(kāi)挖，小型吊機(jī)提升，棄土外運(yùn)，每2.5米為一層，及時(shí)設(shè)置水平支撐系統(tǒng)。 實(shí)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(hào)工字

11、鋼圍檁及其支撐系統(tǒng)(見(jiàn)圖示)。 實(shí)施五：施工安全防范措施 基坑上口設(shè)置鋼管防護(hù)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(dǎo)墻、后靠背的施工采用逆作法施工，從而節(jié)省了支護(hù)系統(tǒng)的材料，又增加了結(jié)構(gòu)的整體性和安全性。 實(shí)施六：基坑底部處理坑底加固采用在工作坑開(kāi)挖前對(duì)坑底進(jìn)行適當(dāng)?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(shí)間在土體開(kāi)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(hào)項(xiàng)目目 標(biāo)實(shí)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(shí)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(shí)施順利，基坑壁沒(méi)有出現(xiàn)變形、開(kāi)裂

12、3挖土方法制定安全的挖土工藝、挖土?xí)r間實(shí)施順利，對(duì)基坑安全沒(méi)有造成不利影響4坑內(nèi)圍檁設(shè)置確定圍檁的強(qiáng)度、布置、施工方法基坑壁沒(méi)有出現(xiàn)變形、開(kāi)裂5施工安全防范措施制定配套及應(yīng)急安全措施沒(méi)有出現(xiàn)安全隱患6基坑底部處理確保基坑底部有足夠的強(qiáng)度，不壅土，不變形基坑底部沒(méi)有出現(xiàn)變形、壅土目標(biāo)1、確保施工安全及周?chē)ㄖ锏陌踩?，達(dá)到。目標(biāo)2、降低施工中的成本，提高經(jīng)濟(jì)效益，達(dá)到。目標(biāo)3、總結(jié)SMW工法施工大型頂管工作坑維護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法，達(dá)到。目標(biāo)4、探索和總結(jié)SMW工法施工大型頂管工作坑維護(hù)結(jié)構(gòu)施工工藝要領(lǐng)及操作規(guī)程，達(dá)到。 2、 總體效果 本工程設(shè)置的5個(gè)SMW工法臨時(shí)維護(hù)結(jié)構(gòu)坑經(jīng)過(guò)一個(gè)半月的施工，全部結(jié)束，沒(méi)有周邊土體開(kāi)裂、坑壁變形、底涌、底隆的現(xiàn)象發(fā)生，項(xiàng)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(shì)明顯，主要有以下幾點(diǎn)：坑底空間大，頂管操作方便；安全性好，沒(méi)有沉井法施工中易發(fā)生的傾斜、突沉等危險(xiǎn)，對(duì)周?chē)馏w也沒(méi)有危害；施工質(zhì)量好，能夠較好地控制檢查井的位置、標(biāo)高，管道與檢查井的接口；對(duì)地下管線的保護(hù)好。因此SMW工法施工大型項(xiàng)管施工應(yīng)用有較好的實(shí)踐意義。 3、 社會(huì)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(jì)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(lèi)型工程的施工提供了良好的借鑒。 4、 經(jīng)濟(jì)效益 采用SMW工法