桩基SMW工法施工工艺流程.docx
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桩基SMW工法施工工艺流程
桩基SMW工法施工工艺流程
一、编制依据及原则
1.《济南市北园全福立交西南角项目一期（地块二-2）工程岩土工程勘察报告》，山东正元建设工程有限责任公司，2014年4月20日
2.《路劲东城一期基坑支护设计文件》山东省水利勘测设计院
3．执行规范
《建筑基坑支护技术规程》JGJ120—2012
《建筑与市政工程降水工程技术规范》JGJ/T111-98
《型钢水泥土搅拌墙技术规程》JGJ/T199-2010
《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008
《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300-2013
《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202—2002
《建筑地基处理技术规范》JGJ79-2012
《建筑基坑工程监测技术规范》GB50497-2009
《建筑深基坑施工安全技术规程》JGJ311-2013
《山东省边坡工程与基坑工程管理规定》鲁建发[2006]27号
《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002
《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46-2005
《建设工程施工现场消防安全技术规范》GB50720-2011
《建筑机械使用安全技术规程》JGJ33-2012
《济南市建筑工程安全专项施工方案编制审查与专家论证实施细则》，济建质安站字[2008]23号
《关于在建筑基坑中进一步加强截水帷幕和回灌等技术应用工作的通知》济建质安站字[2013]1号
二、编制原则
1）安全第一，确保施工质量合格的原则。
2）优化施工组织设计，合理、科学安排施工、努力降低工程成本，保证工期的原则。
3）采用切实可行的施工方法，确保工程质量的原则。
4）做好现场文明施工、环保等工作的原则。
5）本着“工艺先进、工期最佳、质量创优、质保措施得当”的原则。
三、工程概况
拟建济南路劲东城项目位于济南历城区全福立交西南角，本基坑北侧紧邻着北园大街，东侧约300m为二环东路，项目东南侧为济南一中，西侧为金色港湾小区。
拟建一期工程包括1#～3#、5#～6#房及楼间车库，拟建建筑物概况见下表：
建筑物
名称
结构
类型
基础型式
层数
±0.000（m）
基础底标高（m）
基坑底高程（m）
1#
剪力墙
平板式桩筏基础
地上33F
26.60
-6.90
19.600
2#
剪力墙
平板式桩筏基础
地上33F
26.60
-10.40
16.100
3#
剪力墙
平板式桩筏基础
地上33F
26.60
-10.40
16.100
5#
剪力墙
平板式桩筏基础
地上34F
26.60
-6.90
19.600
6#
剪力墙
平板式桩筏基础
地上34F
26.60
-6.90
19.600
地下
车库
框架
抗拔桩+筏板
地下1F
局部地下2F
26.60
-5.70
-9.90
20.800
16.600
依据建设单位提供的勘察报告、有关结构图纸及现场踏勘等信息，基坑北部分挖深4.7～5.8m，该部分基坑东西长约265m，南北宽约60m；南部分基坑挖深9.2m，该部分基坑东西长约100m，南北宽约105m。
四、周边环境
基坑北侧为北园大街，基坑边线距道路南边缘约15m，道路下排污管网距基坑16m，施工期间坡顶作为施工道路及材料加工场地；基坑东北侧坡顶空旷，坡顶拟作为施工道路及办公区；基坑西侧为金色港湾小区，地下一层位置基坑距小区住宅楼最近约8.3m，距小区围墙最近约3.6m，地下二层位置基坑距小区住宅楼最近约11m，距小区围墙最近约4m，小区院内有排污及电力管道，距坑边最近处约为5m；金色港湾小区为地下一层车库,小区住宅楼采用桩基础，车库为独立基础+防水板。
五、水文地质状况
1、水文状况
拟建场区地形稍有起伏，地形较平坦，地面标高24.66～26.59m，平均为25.62m，地表相对高差1.93m，属河流冲积平原地貌单元。
场区地下水主要为第四系孔隙潜水，以受大气降水入渗为主要补给来源，以人工开采、地下径流和地表蒸发为主要排泄途径。
勘察期间，在勘探深度范围内地下水位埋深及标高见下表。
数据
个数
稳定水位
埋深
最小值
（m）
稳定水位
埋深
最大值
（m）
稳定水位
埋深
平均值
（m）
稳定水位
标高
最小值
（m）
稳定水位
标高
最大值
（m）
稳定水位
标高
平均值
（m）
80
2.00
3.20
2.60
22.40
23.45
22.92
2.场地地层结构及其工程特性
场区内揭露地层主要为第四系黏性土、碎石等，下伏基岩为燕山期侵入闪长岩，经钻探揭露，场区地层自上而下可分为10层，对基坑支护有影响的地基土自上而下分为：
①杂填土
杂色，松散，稍湿，主要成份为碎石、碎砖块等建筑垃圾，含少量黏性土，该层上部为房屋拆迁后堆积的建筑垃圾，堆积时间不足半年，下部为原有房屋基础回填，回填时间10-20年。
该层场区局部分布，层厚1.00-5.00m，平均层厚3.03m，层底标高20.97～24.50m，平均22.54m。
②粉质黏土
黄褐色，软塑-可塑，切面稍光泽，韧性、干强度中等，轻微摇振反应。
该层场区普遍分布，厚度：
0.50～4.20m，平均2.13m；层底标高：
18.27～23.70m，平均20.44m；层底埋深：
1.80～7.00m，平均5.16m。
③粉土
黄褐色-浅灰色，湿，稍密-中密，摇振反应迅速，切面无光泽，韧性、干强度低，含有灰色条纹。
该层场区普遍分布，厚度：
0.50～5.00m，平均2.35m；层底标高：
16.35～21.79m，平均18.86m；层底埋深：
4.00～10.20m，平均6.65m。
④粉质黏土
微棕黄色，可塑-硬塑，局部坚硬，切面光滑，韧性、干强度高，局部含有大量锰质结核。
该层场区普遍分布，局部钻孔未揭穿，厚度：
0.80～7.20m，平均2.78m；层底标高：
-0.77～17.64m，平均3.85m；层底埋深：
18.00～26.20m，平均21.64m。
⑤粉质黏土（Q4al+pl）
黄褐色，可塑~硬塑，局部坚硬，切面稍光滑，韧性、干强度中等，含大量姜石，姜石含量约30%-40%，粒径2-5cm，最大粒径10cm。
该层场区较普遍分布，厚度：
1.70～7.40m，平均3.83m；层底标高：
7.19～13.63m，平均11.25m；层底埋深：
11.70～18.20m，平均14.32m。
⑤-1细砂（Q4al+pl）
黄褐色，饱和，密实，主要成分为石英、云母，颗粒级配一般，含有大量粘粒。
该层场区仅在ZK76揭露，厚度：
2.90m，层底标高：
11.99m；层底埋深：
16.70m。
该层进行标准贯入实验一次，实测击数45击。
⑥黏土（Q3al+pl）
微棕黄色，可塑~硬塑硬，局部坚硬，切面光滑，韧性、干强度高，局部含有大量锰质结核。
该层场区普遍分布，局部钻孔未揭穿，厚度：
1.00～6.00m，平均3.52m；层底标高：
3.19～11.47m，平均7.90m；层底埋深：
14.30～22.50m，平均17.63m。
⑥-1粉质黏土（Q3al+pl）
微棕黄色，可塑~硬塑，切面光滑，韧性、干强度高，局部含有大量锰质结核，含有大量姜石，姜石含量约40%，粒径3-5cm，最大粒径10cm。
该层场区普遍分布，局部钻孔未揭穿，厚度：
0.70～4.40m，平均2.76m；层底标高：
2.50～10.77m，平均5.73m；层底埋深：
15.00～23.00m，平均19.79m。
⑥-2碎石土（Q3al+pl）
杂色，稍密~中密，饱和，灰岩质，次棱角状，颗粒级配一般，呈无序排列，含量约50%~60%，局部钙质胶结成短柱状，粒径1-3cm，最大粒径5cm，微棕黄色黏土充填。
该层场区局部分布，厚度：
0.60～4.20m，平均2.30m；层底标高：
1.69～5.43m，平均3.22m；层底埋深：
20.00～24.00m，平均22.13m。
⑦残积土（Q3el）
微棕黄色，可塑~硬塑，局部坚硬，切面光滑，韧性、干强度高，局部含有大量锰质结核。
该层场区普遍分布，局部钻孔未揭穿，厚度：
0.80～7.20m，平均2.78m；层底标高：
-0.77～17.64m，平均3.85m；层底埋深：
18.00～26.20m，平均21.64m。
六、施工准备及部署
1、技术准备
1）设计方案。
1--1剖面（AB段）：
基坑挖深约5.3m，工法+一道预应力锚杆，支护长度约284m；
2--2剖面（BB1段）：
基坑挖深约5.3m，放坡喷护面层，支护长度约46.5m；
2’--2’剖面（B1C段）：
基坑挖深约5.3m，放坡喷护面层，支护长度约40m；
3--3剖面（CDE段）：
基坑挖深约9.2m，工法+两道预应力锚索，支护长度约240m；
4--4剖面（EF段）：
基坑挖深约9.2m，双排桩+一道预应力锚索，支护长度约65m；
5--5剖面（FGG1、G2H段）：
基坑挖深约4.7m，工法，支护长度约210.8m；
5’--5’剖面（G1G2段）：
基坑挖深约5.5m，工法，支护长度约16m；
6--6剖面（HA段）：
基坑挖深约5.8m，工法+一道预应力锚索，支护长度约69.4m；
2）技术交底。
3）根据工程量清单编制材料、用电计划及工期。
工程量清单
序号
项目名称
项目特征
计量单位
工程数量
1
降水井
1.井径700mm，井管无砂混凝土滤水管内径400mm
2.管外回填滤料
m
982
2
回灌井
1.井径700mm，井管无砂混凝土滤水管内径400mm
2.管外回填滤料
m
372
3
观测井
1.井径150mm，井管PVC管内径75mm
2.管外回填滤料
m
76
4
支护桩
1.桩型：
钻孔灌注桩
2.桩长:
21.5m
3.桩径:
800mm
4.混凝土强度等级:
C30
5.配筋：
主筋15C20其他详设计方案
m3
1015.9
5
支护桩冠梁
1.梁截面：
900×800mm
2.砼强度等级:
C30
3.配筋：
详见设计方案
m3
107
6
支护桩连梁
1.梁截面：
800×700mm
2.砼强度等级:
C30
3.配筋：
详见设计方案
m3
65.8
7
三轴搅拌桩
1.桩径:
650mm，间距450mm
2.浆体种类:
水泥浆
3.水泥强度等级:
普硅42.5，水泥掺入比20%
m3
8299.2
8
SMW工法插拔型钢
1.型钢型号：
HN500×200×10×16
2.内插型钢布置形式：
插一跳一3.型钢涂刷减摩剂
4.包含型钢插拔费、12个月型钢使用费，型钢回收归乙方所有
T
891.7
9
SMW工法冠梁
1.梁截面：
1000×600mm
2.砼强度等级:
C30
3.配筋：
详见设计方案
m3
493.86
10
锚索
1.注浆材料:
纯水泥浆
2.锚孔深度:
13.5--19.0m
3.杆体材料:
2束15.2钢绞线
4.锚孔直径:
150mm
m
8092
11
腰梁
1.双根20a槽钢
2.承压板:
δ15承压板250×250
3.垫块：
详设计图纸
m
863
12
喷射砼面层
1.喷射厚度:
60mm
2.钢筋网:
A6.5@250*250
3.混凝土强度等级:
C20
m2
9010
13
降水
暂估降水工期540天（综合考虑回灌费用）
台班
137700
主要材料计划表
序号
材料名称
规格型号
需用数量
需用部位
1
水泥
P·O42.5
3600t
搅拌桩
2
H型钢
500*200*10*16
830t
工法桩
3
钢筋
HRB400C20
100t
支护桩、冠梁
4
钢筋
HPB300A8
30t
支护桩、冠梁
5
商品砼
C30
2000m3
支护桩、冠梁
6
无砂滤管
A480
1800m
管井
7
钢绞线
A15.2
8092m
锚索
8
槽钢
20a
863m
腰梁
9
砂子
中砂
300m3
喷面
10
石子
5-10mm
300m3
喷面
11
水泥
P·O42.5
900t
支护
施工用电计划表
用电量
用电机械
地面施工阶段
护坡施工阶段
持续降水阶段
搅拌桩设备2套
320kw
旋挖钻机1套
180kw
电焊机4台
44kw
锚杆钻机1台
75kw
电焊机2台
22kw
切断机1台
10kw
调直机1台
10kw
空压机2台
74kw
喷射机2台
20kw
搅拌机2台
6kw
潜水泵2台
2.2kw
注浆泵2台
20kw
潜水泵85台
93.5kw
合计
544kw
240kw
93.5kw
施工工期见附页横道图
2、场地准备
1）办公区及施工道路平整。
对于靠近车道口及人员进出频繁的场地，需设置防护栏，挂警示标牌。
2）施工后台及加工区平整。
3）施工轴线开挖换填及场地平整。
根据施工要求，对场地进行整平，如遇地下障碍物，甲方需提供详图并协助解决。
挖除杂填土或大石块后，用素土夯实回填。
入遇钢筋混凝土结构旧基础，查明情况后，小心开挖放坡，注意保护周边建筑物及管线、道路，破除旧基础后，再用素土夯实回填。
4）工地大门设置门卫管理。
3、机械设备准备
根据施工需要投入的主要施工机械设备表
序号
机械设备名称
型号
规格
数量
产地
制造
年份
功率
（KW）
生产
能力
备注
1
旋挖钻机
220
1
江苏
2008
165
良好
/
2
电焊机
BX-400
4
济南
2007
30
良好
/
3
剪断机
GQ50-1
2
济南
2002
10
良好
/
4
调直机
GTJ4-4/14
2
济南
2007
10
良好
/
5
地质钻机
XY-2
2
重探
2004
22
良好
/
6
空压机
VFG-12-7
2
无锡
2008
55
良好
/
7
喷射机
PZ-5
2
焦作
2008
9
良好
/
8
装载机
ZL40
1
临工
2007
40
良好
/
9
锚杆机
KQ-90Y
2
沧州
2009
11
良好
/
10
全站仪
GT5-700
1
天津
2008
良好
/
11
水准仪
DS3
2
南方测绘
2008
良好
/
12
吊车
35T
3
泰安
2010
良好
/
13
三轴搅拌桩机
JB160
2
上海
2006
55
良好
/
14
搅拌系统
2套
上海
2007
60
良好
/
15
空压机
9M3
2
蚌埠
2012
50
良好
16
挖掘机
0.8M3
5
日本
2012
良好
17
发电机
4B3.9-G2
1
泰安
2013
400
良好
/
18
潜水泵
Q6-32-3
100
蚌埠
2014
0.75
良好
/
19
千斤顶
100t
1
开封
2013
3
良好
/
注：
施工期间所需设备可根据实际工程进度调整。
4、人员组织计划
劳动力计划表
单位：
人
工种级别
按工程施工阶段投入劳动力情况
支护桩、
搅拌桩
打降水井
基坑支护
降水
冠梁
机械工
2
4
3
4
/
/
钢筋工
4
/
/
16
/
/
混凝土工
3
/
/
13
/
5
水泥工
/
6
/
4
/
/
电工
1
1
1
1
2
1
电焊工
4
1
1
4
2
2
测量工
2
2
2
2
2
2
普工
12
12
9
16
8
12
管理人员
6
6
6
6
6
6
注：
本计划表是以每班八小时工作制为基础的。
5、主要施工部署安排
1）
2-2剖面搅拌桩施工SMW工法桩施工工法桩冠梁施工
2）
双排支护桩间搅拌桩施工双排桩施工支护桩冠梁施工
3）降水井施工
4）降水及土方开挖
5）锚索施工及张拉
6）放坡及挂网喷面
7）持续降水
七、主要施工工艺技术
1、SMW工法桩施工
SMW工法施工工艺流程图
施工放样
开挖沟槽，清除地面、地下障碍物
设置导向定位型钢
桩机就位，校正、复核桩机水平和垂直度
拌制水泥浆液、开启空压机，送浆至桩机钻头
钻头喷浆、气并切割土体下沉至设计桩底标高
钻头喷浆、气并提升至设计桩顶标高
H型钢垂直起吊、定位
校核H型钢垂直度
将H型钢准确、垂直的插入完成的搅拌桩内
达到标高H型钢拆除吊具
施工结束，转下一道工序
（1）、根据提供的坐标基准点及水准点，按照设计图进行放样定位及高程引测工作，并做好永久及临时标志。
放样定位后做好测量技术复核单，提请监理进行复核验收签证,确认无误后进行搅拌施工。
（2）、根据基坑围护内边控制线及施工轴线，采用Z220挖掘机开挖沟槽，并清除地下障碍物，开挖沟槽余土应及时处理，若旧基础或杂填土较厚，还需对沟槽进行换填，回填宜用粘土。
平整搅拌钻机施工场地，以保证SMW工法正常施工，并达到文明工地要求。
（3）、平行沟槽方向外侧采用定位绳或定位型钢，距离施工轴线1.4米。
定位工具固定后，在有桩位置用彩色胶带做好标记。
（4）、H型钢加工及涂刷减摩剂
H型钢使用前，在距型钢顶端处开一个中心圆孔，孔径约8cm，型钢如需焊接接头时，采用坡口焊等强焊接。
对接焊缝的坡口形式和要求符合现行行业标准《建筑钢结构焊接技术规程》（JGJ81）的有关规定。
本支护结构的H型钢在基坑覆土后须拔出回收。
H型钢在使用前必须涂刷减摩剂，以利拔出；要求型钢表面均匀涂刷减摩剂。
涂刷减摩剂之前需清除H型钢表面的污垢及铁锈，减摩剂必须用电热棒加热至完全融化，用搅棒搅时感觉厚薄均匀，才能涂敷于H型钢上，否则涂层不均匀，易剥落。
如遇雨雪天，型钢表面潮湿，应先用抹布擦干表面才能涂刷减摩剂，不可以在潮湿表面上直接涂刷，否则减摩剂将剥落。
如H型钢在表面铁锈清除后不立即涂减摩剂，必须在以后涂刷施工前抹去表面灰尘。
H型钢表面涂上涂层后，一旦发现涂层开裂、剥落，必须将其铲除，重新涂刷减摩剂。
基坑开挖后，设置腰梁时，必须清除H型钢外露部分的涂层，方能电焊。
地下结构完成后拆除腰梁时，必须清除腰梁周围的混凝土，并磨平型钢表面，然后重新均匀涂刷上减摩剂，否则型钢将无法拔出。
（5）、桩机就位
由当班班长统一指挥，桩机就位，移动前看清上、下、左、右各方面的情况，发现障碍物应及时清除，桩机移动结束后，使搅拌钻机上定位吊锤与定位工具上标志重合。
桩机应平稳、平正，并用线锤对龙门立柱垂直定位观测以确保桩机的垂直度。
三轴水泥搅拌钻机定位后再进行定位复核，偏差值应小于2cm。
（6）、制备水泥浆液及浆液注入
在施工现场搭建半自动拌浆施工平台，在开机前应进行浆液的搅制，开钻前对拌浆工作人员做好交底工作。
采用42.5级普通硅酸盐水泥，水灰比先采用1.8，搅拌后浆液通过滤网倒人具有搅拌装置的贮浆桶。
拌浆及注浆量以每钻的加固土体方量换算，每米水泥用量不小于240kg，注浆压力不小于2.5Mpa。
（7）、搅拌速度及注浆控制
钻具在下沉和提升过程中均应注入水泥浆液，同时严格控制下沉和提升速度。
根据设计要求和有关技术规范规定，下沉速度不大于1m/min，提升速度不大于2m/min，在桩底部分适当持续搅拌注浆，做好每次成桩的原始记录。
（8）、SMW工法施工按下图顺序进行，其中阴影部分为重复套钻，保证墙体的连续性和接头的施工质量，该施工顺序一般适用于N值小于50的土层，水泥土搅拌桩的搭接以及施工设备的垂直度补正是依靠重复套打来保证，以达到止水作用。
（9）、下插H型钢
三轴水泥搅拌桩施工完毕约半小时后，吊机应立即就位，准备吊放H型钢。
根据甲方提供的高程控制点，用水准仪引放到桩机机身或地面上，根据高程点与H型钢顶标高的高度差换算型钢标高。
装好吊具和固定钩，然后用35吨吊机起吊H型钢，用自重控制垂直度。
在沟槽上设H型钢定位卡，型钢定位卡必须牢固，型钢定位卡位置必须准确，要求H型钢平面度平行基坑方向L±4cm（L为型钢间距），垂直于基坑方向S±1cm（S为型钢朝基坑面保护层）；将H型钢底部中心对正桩位中心并沿定位卡靠型钢自重徐徐垂直插入水泥土搅拌桩体内，垂直度控制偏差不大于0.5％。
若型钢达到标高后不能依靠水泥土的粘结力固定的,需继续吊5分钟左右待型钢不下沉为止即可撤除吊具。
若H型钢插放达不到设计标高时，严禁多次重复起吊H型钢快速脱钩下沉，可利用挖机或钻机钻头自重，辅助H型钢下沉。
下插过程中始终严格控制H型钢垂直度。
施工过程中由专人负责记录，详细记录每根桩的下沉时间、提升时间和H型钢的下插情况。
（10）、由于SMW工法在济南是首次采用，因此在正式施工前要按照上述
（1）-（8）的流程进行试桩。
根据试桩的钻进速度及型钢下插情况，根据设计要求20%掺入比，确定正式施工的工艺参数，主要有搅拌下沉、提升速度，水泥浆的配置水灰比，及搅拌过程中的注浆流量等。
（11）、桩顶冠梁
首先开挖工法桩两侧土方，开挖沟槽宽度及深度以满足钢筋绑扎、模板支设为宜。
人工剔除桩间虚土及桩顶浮浆，清理到设计标高，然后绑扎钢筋，支模板，浇注混凝土。
H型钢挖出并清理干净露出的H型钢表面的水泥土后，在扎圈梁钢筋前，埋设在圈梁中的H型钢部分必须先用油毛毡片包住，包裹高度高出圈梁顶10cm；先用U型粗铁丝（>8#）卡固定油毛毡片，然后用宽封箱胶带（>6cm宽）将各油毛毡片接缝处从下至上全部粘贴封好，使各油毛毡片连成整体；油毛毡片长度为从圈梁底至中心圆孔底处，其宽度为500mm。
钢筋绑扎严格按照设计文件及《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002的规定执行。
箍筋间距不大于200mm，主筋采用绑扎连接，搭接长度不小于1m，同一搭接截面上接头数量控制在3个以内。
混凝土浇注前认真复核模板位置,平整度及梁板标高,模板支撑的牢固程度,接缝的严密情况,模板在使前必须涂刷脱模剂.在混凝土施工前应清除模板内的一切垃圾。
混凝土浇注采用商品C30混凝土,在浇注过程中要控制顶面标高并用插入式振捣器振捣保证混凝土的密实度。
混凝土浇注完毕后,桩顶表面敷设薄膜保湿，应12小时以内洒水养护。
浇筑完成24小时后，可以拆除冠梁模板，冠梁部位回填素土，方便下一步施工降水井。
（12）、挖土时对SMW工法桩和型钢的保护
基坑开挖时，随着土体不断挖去，SMW工法水泥土桩逐渐露出，为了有效保护好SMW工法水泥土桩，保证桩墙的稳定和止水性以及今后型钢能顺利拔出，要求机械挖土至离SMW工法水泥土桩边20cm时，采用人工将水泥土桩上的土体小心剥离下来；若水泥土桩体被挖损并碰划型钢表面，使减摩剂涂层破损，必须马上清理
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