工法桩工艺标准.docx

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工法桩工艺标准

第一部分地基与基础工程

2基坑工程

2.1SMW工法施工工艺标准

2.1.1总则

2.1.1.1适用范围

近年来SMW工法施工在上海地区得到广泛应用，为了适应建筑基础工程发展的需要，保证工程质量，做到技术先进，经济合理、安全适用，特制定本施工工艺标准

2.1.1.2编制参考标准及规范

1.《地基处理技术规范》DBJ08-40-94

2.《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202-2002

3.《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002

4.《SMW工法施工及验收标准》（试行）（上海地基建设有限公司）

2.1.2术语

2.1.2.1.建筑基坑：

为进行建筑物（包括构筑物）基础与地下室的施工所开挖的地面以下的空间。

2.1.2.2.水泥土搅拌桩：

利用水泥作为固化剂，通过搅拌机械将其与基土强制搅拌硬化后构成的止水帷幕。

2.1.2.3.SMW工法：

利用水泥作固化剂，通过采用三轴搅拌机（或双头搅拌钻机）将其与钻孔内的基土强制搅拌均匀和并通过置换后，将H型钢（或槽钢）插入桩孔设定长度的一种操作方法。

2.1.2.4.设计文件：

设计图纸、施工技术要求和设计变更文件等的统称。

2.1.2.5.材质证明书：

由材料供应、销售单位提供某产品的质量证明文件。

2.1.2.6.钻芯取样法：

通过钻取桩身芯样，检测桩身强度、密实性和连续性，判定桩身是否存在缺陷的方法。

2.1.2.7.建筑物：

供人们进行生产、生活或其它活动的房屋、场所等建筑物和构筑物的总称。

2.1.3基本规定

2.1.3.1水泥进场进场时应对其品种、级别；包装或散装仓号、出厂日期等进行检查，并应对其强度、安定性及其他必要的性能指标进行复验，其质量必须符合现行国家标准《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》GB175等的规定。

同一生产厂家、同一等级、同一品种、同一批号且连续进场的水泥，袋装不超过200T为一批，散装不超过500T为一批，每批抽样不少于一次。

当使用中对水泥质量有怀凝或水泥出厂日期超过三个月时，应复查试验，并应按复验结果使用。

不同品种的水泥，不得混合使用。

2.1.3.2水泥应按品种、强度等级、出厂日期分别堆放，并保持干燥。

2.1.3.3型钢材料的性能和指标应满足设计规定的钢材标准和要求。

型钢对接焊缝应符合设计和规范要求，对接焊缝的探伤率不得小于5%。

2.1.3.4拌制水泥将用水宜采用饮用水。

当采用其他来源水时，水质必须符合现行行业标准《混凝土拌合用水标准》JGJ63的规定。

2.1.3.5按照设计文件要求的水泥搅拌桩的水泥掺量，选择水灰比（重量计）。

2.1.3.6采用标准水箱，按设计文件要求控制水灰比，水泥浆应采用机械搅拌，搅拌时间不小于2min，滤浆后倒入集料池中。

为防止水泥离析，搅拌应连续进行，不可中断。

2.1.3.7水泥浆应随拌随用，在工法桩钻杆下沉与提升时场需注入水泥浆液。

钻杆下沉与提升速度必须满足搅拌桩水泥浆设计文件要求注入量的必需时间。

钻杆提升完毕时，设计水泥浆液全部注完。

2.1.3.8型钢使用前应清除表面污垢和铁锈、涂刷减磨剂。

若出现减磨剂剥落现象应及时重新涂刷。

2.1.3.9搅拌桩施工完毕后尽可能在30min内插入型钢。

若水灰比或水泥掺入量较大时，型钢的插入时间可相应增加。

2.1.3.10桩位偏差不得大于±3cm，垂直度偏差不得大于3/1000桩长。

相邻两桩施工时间间隔不应超过12h。

超过12h应有可靠的补救措施。

2.1.3.11成桩过程中应对水泥土取样，制成标准试块。

同一验收批取样数量为每台班每机架一组，每组做7.07×7.07×7.0cm3六块并及时标养，28天后测定无侧限抗压强度应达到设计标号。

2.1.3.12搅拌桩桩体达到龄期28天后，应钻孔取芯测试其强度，其抗压强度不小于1.5Mpa或符合设计要求。

检查桩的数量应不少已完成桩数的2%。

2.1.3.13型钢拔除在地下主体结构完成且回填完成后进行。

型钢拔除采取隔桩跳拔。

拔出型钢后，立即用水灰比为1.0的水泥浆填充型钢拔除后的空隙。

2.1.4施工准备

2.1.4.1技术准备

1.图纸会审：

进行图纸会审，与甲方、设计人员、监理充分沟通，了解设计意图。

2.施工方案：

在施工组织设计中明确所需的工程概况、现场平面布置，主要施工机具及其规格、型号、性能、使用精度及参数等。

其中工法桩桩机和吊装机械的选择以及临时施工用电安全及环保是工法桩施工中的重点。

3.技术交底：

施工前应向操作层进行书面技术、安全交底。

4.编制材料采购、租赁计划。

2.1.4.2材料准备

1.水泥采用硅酸盐水泥、普通硅盐水泥，其强度不得低于32.5级。

2.由持证材料员和试验员按规定对水泥进行抽样检验，确保原材料质量符合要求。

3.水宜用饮用水。

4.对型钢应进行外形尺寸的验收，对接焊缝应做好检测并提供的探伤报告应达到合格要求。

2.1.4.3主要机具

参见表2.1.4.3

表2.1.4.3主要机具设备表

序号

设备名称

设备型号、规格

数量

备注

1

三轴搅拌桩机

ZKD65-3、ZKD85-3、PAS-200VAR

根据桩径选择

2

桩机

重力桩架

和三轴搅拌机配套

3

双头搅拌桩机

Ф700

非三轴搅拌机时用

4

履带吊

50T

视起重量、起重高度定

5

反铲挖掘机

0.4m3

6

灰浆桶

0.6m3

7

存浆桶

6m3

8

压浆泵

200L/min

9

路基箱

2m×6m

10

水准仪

S3

11

经纬仪（全站仪）

J2

12

定位型钢

13

千斤顶

拔型钢用

14

自御汽车

15t

泥浆外运

15

氧气

16

乙炔

17

交流电焊机

25KVA

18

手提砂轮

2.1.4.4作业条件

1.桩位施工区域地下障碍物及表层硬物已处理，素土回填夯实。

2.围护结构放线已复核，临时水准点已设置。

3.主要材料已进场，堆放型钢场地已平整，型材整齐堆放。

4.各种机械设备调试验收合格。

5.确认水灰比。

6.建立水泥浆搅拌后台，并对单孔桩和重复套钻桩的不同掺量进行挂牌。

7.有生产工人都进行了施工前培训，取得相应资格上岗证书。

8.水、电布线到位。

2.1.5材料和质量要点

2.1.5.1材料的关键要求

1.水泥进场时应对其品种、级别、包装或散装仓号、出厂日期等进行检查，并应对其强度、安定性和其他必要的性能指标进行复验。

2.当在使用过程中对水泥质量有怀凝或水泥出厂超过三个月时，应进行复验，并按复验结果使用。

3.使用的型钢、焊接材料应具有质量证明书，必须符合设计文件要求和现行标准的规定。

4.材料复验应在业主、监理的见证下，进行现场见证取样、送样、检验和验收，做好检查记录，并向业主和监理提供检验报告。

2.1.5.2技术关键要求

1.各种材料的材质符合设计要求，并经检验合格后方可使用。

2.放线定位应考虑搅拌桩桩身的允许垂直偏差，一般比结构尺寸外放5/1000桩长或根据设计文件要求控制外放量。

3.桩位搭接Φ850搭接长度为250mm，Φ650搭接长度为200mm，在桩位定位时要严格控制。

4.桩与桩之间搭接时间不应大于12h，如超过12h，则在第二根桩施工时增加注浆量，同时减慢提升速度。

如间隔时间太长致使第二根桩无法搭接，则在设计认可下采用局部补桩或注浆措施。

2.1.5.3质量关键要求

1.水泥浆水灰比按重量比应严格控制，其掺量应达到设计文件规定的掺入比要求。

2.型钢对按焊缝应符合设计要求，其探伤报告的结论应符合Ⅱ级焊缝的合格要求。

3.计量器具应经校验取证并在其校准有效期内，保证其精度要求。

4.控制注浆量和钻机下沉、提升速度均匀，连续地注入拌制好的水泥浆液，防止出现夹心层或断浆情况。

5.必须设置型钢固定到位的悬挂装置，以免型钢插入到位后不再下沉。

6.每次移动桩机至作业位置，利用经纬仪校直钻杆垂直度，把钻杆垂直度误差控制在2.5/1000范围内。

7.涂刷H型钢隔离剂时，要确保隔离剂的粘结质量符合要求。

8.型钢插入过程中用经纬仪校正其垂直度并利用事先焊好的吊筋及定位型钢控制其顶标高。

9.在搅拌机施工完成后尽可能在30min内插入型钢。

当型钢插入困难时，以振动锤（或挖掘机、钻机）辅助下沉到位。

2.1.5.4职业健康安全关键要求

1.拌制水泥浆液的后台人员，应佩戴口罩、风镜，穿长袖衣服等劳动保护用品。

防止吸入粉尘和污染皮肤。

2.焊工须经安全知识培训并取得焊工合格证，禁止无证上岗。

3.施工机械用电必须采用三级配电两级保护，使用三相五线制，严禁乱拉乱接。

2.1.5.5环境关键要求

1.施工现场实行封闭化，主要道路硬化，水泥库及时复盖。

2.拌制水泥浆而产生的污水应经沉淀后排入指定地点。

3.工法桩施工中的置换泥浆，应经过集中堆放固结后外运。

4.对施工现场应控制物尘，派专人清扫、洒水。

车辆进出现场应对车辆进行冲洗，保证运输无遗洒。

5.对焊接中产生的电弧光，应采取一定的防护措施。

6.对机械的噪声控制：

符合国家和地方有关规定。

2.1.6施工工艺

2.1.6.1工艺流程

详见图2.1.6.1-1

图2.1.6.1-1SMW施工工艺流程图

1.测量放样

（1）施工测量坐标采用业主或设计指定的城市坐标系统或专用坐标系统。

（2）设置临对水准点，按50m~100m左右设置，形成可靠的水准网。

（3）根据测量控制点放出轴线控制桩和设计桩位的理论中心线，作为开挖沟槽的中心线，在沟槽的两侧设置可以复原中心线的标桩，以便在已经开挖好沟槽的情况下，也能随时检查沟槽的走向中心线。

（4）施工测量经复核的最终成果，必须用在地面上埋设稳定牢固的标桩的方法加以保护和固定。

2.开挖导沟

根据基坑围护内边控制线，采用0.4m3挖机开挖，深度约50cm，以便置换泥浆的导流和贮储。

开挖的沟槽土方应及时外运。

3.定位型钢的放置

在垂直沟槽方向放置两根规格为200×200H型钢，长约2.5米，再在平行沟槽方向放置两根定位型钢，H型钢规格为500×300，长为12米。

根据工法桩内型钢间距，在定位型钢上做好标记，再设型钢定位卡，以保证工法桩型钢间距及保护层厚度。

桩位偏差其平行和垂直基坑方向的误差为±30mm。

4.桩机就位

（1）根据搅拌桩机的型号不同，分别导轨式整体桩机和履带式桩机。

导轨式机架现场组装就位。

桩机移动就位，要做到平稳、安全，顺序前进。

（2）桩机垂直度校正，通过在桩架上焊接一直径为5cm的铁圈，在10米高处悬挂一铅锤，利用经纬仪校直钻杆垂直度，使铅锤正好通过铁圈中心的办法来保证。

每次施工前必须适当调节器节钻杆，使铅锤位于铁圈内，把钻杆垂直度误码差控制在2.5‰范围内。

（3）桩长控制标记，在施工前应在钻杆上做好标记，控制搅拌桩桩长不得小于设计桩长。

当桩长变化时，擦去旧标记，做好新标记，控制每一施工段的桩的设计标高。

5.搅拌桩机钻杆下沉与提升

按照搅拌桩施工工艺要求，钻杆在下沉和提升时均需注入水泥浆液。

（1）水泥浆液拌制，应搭设和施工规模相适应的拌浆平台，水泥浆液的水灰比严格控制在1.5。

（2）钻杆下沉与提升速度必须满足搅拌桩水泥浆设计注入量的必需时间。

（3）开始下沉搅拌时开动灰浆泵，按计算要求的速度使搅拌头下沉，边注浆边搅拌边下沉；待搅拌头到达设计标高后，继续搅拌数分钟后开始提升搅拌头继续喷浆，使水泥浆和原地基土充分伴和，直到提升到离地面50cm处或桩顶设计标高后再关闭灰浆泵。

（4）三轴搅拌桩的搭接，是依靠搅拌桩的单孔重复套钻来实现的，以确保搅拌桩的隔水帷幕作用。

（5）第一次搅拌和重复套钻的水泥浆掺量，应进行参数计算，以确保水泥土搅拌桩的水泥掺量。

（6）SMW工法施工顺序按图2.1.6.1-2，其中阴影部分为重复套钻和搭接。

图2.1.6.1-2SMW施工顺序

（7）置换的泥浆应不间断地挖运至附近泥浆池，待干结后外运。

6.型钢插入

（1）型钢减磨措施，主要通过涂刷减磨剂来实现。

A、清除型钢表面的污垢和铁锈。

B、使用电热棒将减磨剂加热至完全熔化，用棒搅时感觉厚薄均匀，方可涂刷于型钢表面。

C、如遇雨雪天，型钢表面潮湿，应首先用抹布擦去型钢表面积水，再使用氧气加热或喷灯加热，待型钢干燥后方可涂刷减磨剂。

D、型钢表面涂刷完减磨剂若出现剥落现象应及时重新涂刷。

（2）型钢插入

A、型钢插入，通过履带吊起吊和进行定位，靠型钢自重或借助一定的外力（送桩锤、桩机、挖掘机）将型钢插入搅拌桩内。

B、型钢起吊前在型钢顶端20mm处开一中心圆孔，孔径约10mm，装好吊具和固定钩，选择合理的吊筋长度及焊接点，控制型钢顶标高误差在±20mm内。

C、在导墙上设计H型钢定位卡，固定插入型钢的平面位置。

型钢定位卡必须固定、水平，而后将H型钢底部中心对准桩位中心并沿定位徐徐垂直插入水泥土搅拌桩内，使用经纬仪控制型钢插入垂直度。

D、型钢插入过程中应随时调整型钢的水平误码差和垂直误差。

E、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，垂直插至设计标高。

F、为使基坑钢围檩保持同一直线，型钢插入在靠基坑内侧应在同一平面上。

7.型钢拔除

（1）待地下主体结构完成且回填完成，型钢结束档土使命后，用千斤顶将型钢从搅拌桩中顶拔出来。

型钢拔除采取隔桩拔。

（2）使用专用夹具及千斤顶以砼圈梁为基座，起拔回收型钢。

（3）拌制水灰比为1.0的水泥浆液，对型钢拔除后的空隙进行灌浆，以减少对邻近建筑物、构筑物的影响。

（4）型钢回收，整型保养，以备重复使用。

2.1.7质量标准

2.1.7.1主控项目

1.水泥质量应符合设计要求

抽检数量：

同一生产厂家、同一等级、同一品种、同一批号且连续进场的水泥，袋装不超过20T，散装500T为同一批。

检查方法：

查产品合格证书、抽样送验报告。

2.水泥用量：

应符合参数指标。

抽检数量：

每台班每机架作业数量为一个检验批，进行抽验。

检查方法：

检查水灰比、比重、掺量查看流量表。

3.桩体强度：

应符合设计要求。

（1）试块报告：

抽检数量：

每台班每机架作业数量应置一组（六块）标养试块。

检查方法：

取28D的抗压强度试块报告对照检查。

（2）钻芯取样：

抽检数量：

已完成桩的2%。

检查方法：

桩体达到28天龄期后随机抽样确定。

2.1.7.2一般项目

见表2.1.7.2-1和2.1.7.2-2。

表2.1.7.2-1SMW工法型钢验收标准

序号

实测项目

允许偏差

1

长度

±20cm

2

截面高度

±4mm

3

截面宽度

±3mm

4

腹板中心线

±2mm

5

型钢对接焊缝

符合设计要求

6

型钢挠度

10mm

表2.1.7.2-2SMW工法搅拌桩桩体验收标准

序号

实测项目

检查频率

允许偏差

1

水泥桩

水灰比

4次/台班

符合设计规定

2

搅拌桩喷浆速度

下沉

2次/幅

符合设计规定

重复搅拌

符合设计规定

提升

符合设计规定

3

桩位偏差

平行基坑方向

1次/6m

±30mm

垂直基坑方向

±30mm

4

垂直度

1次/幅

<3/1000

5

成桩深度

+100mm

-0

6

型钢

型钢定位轴线

随机

±20mm

7

顶标高

随机

±20mm

8

形心转高

随机

±2。

2.1.7.3各施工阶段检查

1.施工前应检查水泥的质量、桩位、搅拌桩机工作性能及各种计量设备的完好程度（主要是水泥浆流量计及其他计量装置）。

2.施工中应检查机头提升速度，水泥浆注入量、搅拌桩的长度及标高。

3.施工结束后，应检查桩体强度。

4.进行强度检验时，应取28天的试件及钻苡取样的抗压强度。

2.1.8成品保护

2.1.8.1水泥浆贮存：

应盛入不漏水的浆池中，并随用随拌。

2.1.8.2型钢制作堆放

1.型钢制作堆放场地应平整，具有良好的排水系统。

2.型钢堆放高度不应大于3层，每个构件摆放的枕木应尽量放置在同一垂直面上，以防止构件变形或倒塌。

3.已涂刷减磨剂的型钢，在搬运、堆放时，不得在型钢上行走或踩踏，以免破坏涂刷质量。

2.1.8.3对已施工完的工法桩，禁止车辆在其顶部行走，必要时应采取保护措施。

2.1.8.4混凝土围檩施工时，应控制标高，防止超挖形成渗漏水通道。

2.1.9安全环保措施

2.1.9.1安全措施

1.必须按国家规定的法规条例，对各类操作人员进行安全学习和安全教育。

特殊工种必须持证上岗。

对生产场地必须留有安全通道，设备之间最小距离不得小于1.0m。

进入施工现场的所有人员均应穿戴好劳动防护用品，必须戴好安全帽。

2.根据工程的具体特点，作好切合实际的安全技术书面交底。

定期不定期地进行安全检查，经常开展安全教育活动，使全体员工提高自我保护能力。

3.吊装作业范围内，设立警戒线，并树立明显的警戒标志，禁止非工作人员通行，现场所有工作人员必须坚守工作岗位，听从指挥、统一行动，以确保安全。

4.根据工程特点，在施工以前要对吊装用的机械设备和索具、工具进行检5.现场用电必须严格执行GB50194-93、JGJ46-88等的规定、电工需持上岗。

6.桩机、起重机的行驶道路必须坚实可靠，不得停置在斜坡上工作，也不允许两个履带板一高一低。

7.严禁超载吊装，歪拉斜吊；要尽量避免满负荷行驶。

8.吊装作业时必须统一号令，明确指挥，密切配合，按“十不吊”操作规程认真执行。

9.型钢构件应堆放整齐牢固，防止失稳。

10.要搞好防火工作，氧气、乙炔要按规定存放使用。

电焊、气割时要注意周围环境有无易燃物品后再进行工作，严防火灾发生。

氧气瓶、乙炔瓶应分开存放，使用时要保持安全距离，安全距离应大于10米。

11.施工前应与当地气象部门联系，了解施工期的气象资料，提前作好防台风、防雨、防冻、防寒、防高温等措施。

12.施工时尽量避免交叉作业，如不得不交叉作业时，不得在同一垂直方向上操作。

2.1.9.2环境保护

1.施工现场必须做到道路畅道无阻碍，排水通畅无积水，现场整洁干净，临建搭设整齐。

2.施工现场应封闭，完善施工现场的出入管理制度，严禁非工作人员进入施工现场。

3.在居民区附近施工时要避免夜间施工，以免施工扰民。

4.施工现场材料、机具、构件应堆放整齐，禁止乱堆、乱放。

5.当进行射线检测时，应在检测区域内划定隔离防范警戒线，并远距离控制操作。

6.原材料及渣土在运输过程中，应避免扬尘、洒漏、粘带，必要时采取遮盖、封闭、洒水、冲洗等措施。

7.要使食堂、厕所等特殊部位保护清洁，防止流行病毒的传播，积极采取预防措施，保证职工健康。

8.加强现场消防、治安保卫工作。

9.对施工人员进行文明施工教育，加强职工的文明施工意识，定期进行文明施工检查。

10.实行区域管理、划分责任范围。

11.废料要及时清理，并在指定点堆放，保证施工现场的清洁。

12.做好成品的外观及形体保护，减少污染。

2.1.10质量记录

2.1.10.1水泥、型钢等原材料材质合格证明及检测报告。

2.1.10.2SMW工法（搅拌桩及H型钢）施工质量检查记录。

2.1.10.3SMW工法搅拌桩桩体验收记录。

2.1.10.4SMW工法型钢验收记录。

2.1.10.5搅拌桩试块抗压强度检验报告。

2.1.10.6搅拌桩钻芯取样抗压强度检验报告。

2.1.10.7钢结构无损检测报告。

2.1.10.8SMW工法施工记录表。

2.1.10.9施工技术交底记录。

2.1.10.10施工日志。