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岩土研究院

SMW工法施工简版教程

367 2020-12-03 14:24:52
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基坑支护采用SMW 工法,内插型钢采用H500x300 热轧H 型钢,间距850mm 布置,布置形式采用插一跳一型,型钢中心距为800mm ,桩顶标高为-1.00m(地面标高为±0.00),桩长23m,型钢桩顶外露0.5m。

搅拌桩直径Ø650mm,咬合250mm,桩长22.5m,嵌固深度为14m。支护桩桩顶设置冠梁(1000x600 钢筋混凝土冠梁),并间距3m设置横撑(Φ351x14 钢管),形成水平框架,冠梁与两端基坑冠梁连通。

1)施工前的准备

①施工现场应先进行场地平整,清除施工区域的表层硬物和地下障碍物,回填粘性土并分层夯实。路基承载能力应满足重型桩机和吊车平稳行走移动的要求。

②按照搅拌桩桩位平面布置图,确定合理的施工顺序及配套机械、水泥等材料的放置位置。

③技术人员根据设计图纸和测量控制点放出桩位,桩心距用红色油漆做好标记,保证搅拌桩定位准确,并经监理复核验收签证。桩位平面偏差不大于5mm。

④根据基坑围护内边控制线开挖导向沟,并在沟槽边设置搅拌桩定位型钢,标出搅拌桩位置和型钢插入位置。

⑤三轴搅拌机与桩架进场组装并试运转正常后方可就位。

2)机械配备

本工程地质以粘性土为主,选用以叶片式为主的搅拌形式;与其配套的桩架性能参数必须与三轴搅拌机的成桩深度和提升力要求相匹配。搅拌机工作电流、立架垂直度、卷扬机功能、搅拌轴的定位导向装置、注浆泵的工作压力应符合相关要求。

3)SMW工法桩施工工艺流程

SMW工法桩施工工艺流程图

4)SMW工法桩施工步骤及要求

①开挖导沟、设置定位型钢

在沿SMW墙体使用挖掘机在搅拌桩桩位上预先开挖沟槽,沟槽宽约1.2m,深1.5m(作用是:1、施工导向;2、临时堆放置换出来的残土和泥浆),并设置定位型钢。垂直沟槽方向放置两根H型定位型钢,规格为200mm×200mm,长约2.5m,再在平行沟槽方向放置两根H型定位型钢,规格为300mm×300mm,长约8~12m。并在导墙或型钢上面做好桩心位置。

②桩机就位

a、桩机平面位置控制

用吊机和人力移动搅拌机到达作业位置,使钻杆中心对准桩位中心。桩机移位由当班机长统一指挥,移动前仔细观察现场情况,保证移位平稳、安全。桩位偏差不得大于30mm。

b、垂直度控制

在桩架上焊接一半径为5cm的铁圈,10m高处悬挂一铅锤,利用经纬仪校直钻杆垂直度,使铅锤线正好通过铁圈中心。每次施工前适当调节钻杆,使铅锤位于铁圈内,即把钻杆垂直度误差控制在3‰以内。

c、桩长控制标记

施工前在钻杆上做好标记,控制搅拌桩桩长不小于设计桩长,当桩长变化时擦去旧标记,做好新标记。

③搅拌施工顺序 

本工程SMW工法施工按套接一孔法施工,以保证墙体的连续性和接头的施工质量,水泥搅拌桩的搭接以及施工设备的垂直度补正依靠重复套钻来保证,以达到止水的作用。

④预搅下沉

待搅拌桩机钻杆下沉到SMW桩的设计桩顶标高时,开动灰浆泵,待纯水泥浆到达搅拌头后,按0.5~1.0m/min的速度下沉搅拌头,边注浆(注浆泵出口压力控制在0.4-0.6Mpa)、边搅拌、边下沉,使水泥浆和原地基土充分拌和,通过观测钻杆上桩长标记,待达到桩底设计标高。下沉速度可由电机的电流监测表控制。

⑤制备水泥浆

待钻掘搅拌机下沉时,即开始按设计确定的配合比拌制水泥浆,待压浆前将水泥浆倒入集料斗中。所使用的水泥都应过筛,制备好的浆液不得离析,拌制水泥浆液的水、水泥和外加剂用量以及泵送浆液的时间由专人记录。

⑥喷浆搅拌提升

钻掘搅拌机下沉到设计深度后,稍上提10cm,再开启灰浆泵,边喷浆、边旋转搅拌钻头,泵送必须连续。同时严格按照设计确定的提升速度提升钻掘搅拌机,喷浆量及搅拌深度必须采用经国家计量部门认证的监测仪器进行自动记录。钻杆在下沉和提升时均需注入水泥浆液。

⑦重复搅拌下沉和提升至孔口

为使土体和水泥浆充分搅拌均匀,要重复上下搅拌,但要留一部分浆液在第二次上提复搅时灌入,最终完成一根均匀性较好的水泥土搅拌桩。

⑧桩机移位

将深层搅拌机移位,重复上述步骤,进行下一根桩的施工。


5)减模剂的调制、涂抹及保护

H型钢的减摩,是H型钢插入、顶拔顺利进行的关键工序。减摩剂要严格按试验配合比及操作方法并结合环境温度制备,将减摩剂均匀涂抹到型钢表面2遍以上,厚度控制在3mm左右,型钢表面不能有油污、老锈或块状锈斑。涂完减摩剂的型钢在吊运过程中应避免变形过大和碰撞受损。若插入桩体前发现上述情况,应及时补涂。

6)插入型钢

在插入型钢前,安装由型钢组合而成的导向轨,其边角用橡胶皮包帖,以保证型钢能较垂直地插入桩体并减少表面减摩剂的受损。每搅拌1~2根桩,便及时将型钢插入,停止搅拌至插桩时间控制在30min内,不能超过1h。现场还要准备锤压机具,以备型钢依靠自重难以插入到位时使用。

型钢水泥土搅拌墙中型钢的间距和平面布置形式应根据计算和设计图纸确定,本工程型钢布置型式插一跳一。

型钢的起吊和下插:

①型钢起吊前在型钢顶端150mm处开一中心圆孔,孔径约100mm,装好吊具和固定钩,根据引设的高程控制点及现场定位型钢标高选择合理的吊筋长度及焊接点。

②型钢用两台吊车合吊,以保证型钢在起吊过程中不变形。吊车起吊吨位根据计算确定(以25T和16T为例),吊点位置和数目按正负弯矩相等的原则计算确定,在型钢离地面一定高度后,再由25T吊垂直起吊,16T的汽车吊水平送吊,成竖直方向后,用25T吊车一次进行起吊垂直就位,型钢定位卡牢固、水平,将H型钢底部中心对准桩位中心沿定位卡靠自重垂直插入水泥搅拌桩内。在孔口设定向装置,当型钢插到设计标高时,用φ8吊筋将型钢固定。当H型钢不能靠自重完全下插到位时,采取SMW钻管头部,静压或采用振动锤进行振压。H型钢留置长度为高出顶圈梁500mm,以便型钢回收时拔出。

7)清洗

向集料斗中注入适量的清水,开启灰浆泵,清洗全部管路中残余的水泥浆,直至基本干净。并将粘附在搅拌头上的软土清除干净。

8)冠梁施工

采用人工清理固化的泥浆,清理至设计冠梁底标高位置,必要时采用风镐处理,将基面清理干净,无松散夹泥现象。

安装钢筋,纵向主筋在工字钢位置弯成90°,并与工字钢进行焊接,焊接长度满足规范要求,箍筋与主筋绑扎采用跳扣绑扎。

采用15mm竹胶模板,背楞100×100mm方木,采用对拉杆连接,利用槽壁进行支撑。

混凝土采用商品混凝土,混凝土罐车运至施工现场,采用溜槽送到浇筑面,混凝土振捣采用Φ50mm振捣棒,振捣密实。

混凝土面铺设土工布一层,洒水养护7d,混凝土浇筑完成3d后,拆除冠梁侧模,工法桩及冠梁强度均达到设计要求强度时,方可进行支撑槽的支撑开挖作业。

9)型钢回收

在SMW工法桩施工施工中,要保证型钢顺利拔出回收,其施工要点如下:

在围护结构完成使用功能后,由监理方书面通知进场拔除。并根据基坑周围的基础形式及其标高,对型钢拔出的区块和顺序进行合理划分。具体作法是:先拔较远处型钢,后拔紧靠基础的型钢;先短边后长边的顺序对称拔出型钢。

用振动拔桩机夹住型钢顶端进行振动,待其与搅拌桩体脱开后,边振动边向上提拔,直至型钢拔出。

另在现场准备液压顶升机具,主要用于场地狭小区域或环境复杂部位。

型钢起拔时加力要垂直,不允许侧向撞击或倾斜拉拔。型钢露出地面部分,不能有串连现象,否则必须用氧气、乙炔把连接部分割除,并用磨光机磨平。

型钢拔出后,采用注浆机对型钢拔出后的孔隙进行注浆作业,注浆管插入空隙底部,浆液为水泥浆,顶面均匀冒出浆液时,停止注浆作业,移至下一孔隙。