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岩土研究院

SMW工法施工准备、材料与设备、施工和质检

312 2021-03-26 08:52:27


1、施工准备

施工前一般应具备场地岩土工程勘察资料(当场地较复杂时应做必要的补充勘察),基坑支护设计图,以及建筑物场地和邻近区域内的地上、地下管线及障碍物等的调查资料。施工前必须先进行场地平整,清除施工区域的表层硬物和地下障碍。由于 SMW 工法施工工艺的特殊性,施工用水、用电应有可靠保证。


当在新的工程地质条件施工时,施工前应根据设计进行工艺性试桩,数量一般不得少于 2根。


2、材料与设备

水泥固化剂宜采用强度等级为 32.5 级及以上的普通硅酸盐水泥。进场水泥应进行强度和安定性检验,并具有质量合格证。水泥在储存和使用过程中要做好防潮、防雨,严禁使用受潮、结块、变质的水泥。型钢的选用应符合设计要求,并有出厂合格证和试验报告。应检查型钢外观,保证平直,以利于型钢的插入及拔除。外掺剂可根据工程需要和土质条件选用具有早强、缓凝、减水以及节省水泥等作用的材料,但应避免污染环境。固化剂、外掺剂及其掺量要严格按照设计要求选用。当施工过程中发现土质变化较大,按设计配比和掺量施工出现型钢下沉困难等异常情况时,应报告业主、设计、监理,经过工艺试验后重新确定合理配比和掺量。制备好的水泥浆液不得停置时间过长,超过 2h的浆液应停止使用。浆液倒入料斗时应加筛过滤,以免浆液结块损坏泵体。

根据设计墙体深度、厚度、工程的规模和工期的要求、现场工程地质和水文地质条件以及现场水电供给情况,选用适宜的机具设备及配套设备。宜采用三轴搅拌机施工。


为保证型钢的顺利拔除,型钢在插入前应在其表面应涂刷专用减摩剂,以减少型钢与水泥土之间的摩擦力。当型钢表面潮湿或不洁时,将影响减摩剂在型钢表面的附着力,导致型盾入时脱落。因此,在涂刷减摩剂前,应清除型钢表面的污垢及铁锈,并对型钢表面做干燥处理。型钢应经过验收,方可涂刷减摩剂。


3、搅拌施工顺序

水泥土搅拌的主要施工步骤与一般深层搅拌法施工顺序基本相同,大致如下∶①搅拌机械就位、调平;②预搅下沉至设计加固深度;③边喷浆、边搅拌提升直至预定的停浆面;④重复搅拌下沉至设计加固深度;⑤根据设计要求,喷浆或仅搅拌提升直至预定的停浆面;⑥关闭搅拌机械。


三轴及多轴水泥搅拌桩机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,不得超过设计要求的相应速度。在桩底部分应适当持续搅拌注浆,时间不宜少于 20s。应做好每次成桩的原始记录。


根据工程地质情况,为保证水泥搅拌桩的搭接,以三轴搅拌机为例,一次可施工一组三根)桩,需要通过在不同组之间重叠一根桩,通过后一组搅拌施工时,对套钻来保证墙体的连续性和接头的施工质量,以达到止水的作用。可选择如下施工顺序∶

1)单排挤压式连接∶ 一般情况下宜采用图 3-23 所示的方式连接。

2)跳槽式全套复搅式连接∶对于围护墙转角处或有施工间断情况下宜采用图3-24 所示的方式连接。

相邻桩的施工间隔不宜超过24h。如间隔时间太长,与相邻桩无法搭接时,应采用局部补桩或注浆等补强措施。


4、型钢插入

型钢沉入前应进行型钢调直,并保证型钢的垂直度和位置准确,以利后期拔除。当型钢较长,或土层不均匀,易导致型钢在下沉过程中倾斜时,应特别注意保证型钢在相互垂直的两个方向的垂直度,确保插入型钢垂直。

在没有 SMW工法施工经验的场地施工时,如果现场工程地质条件复杂,可能会出现局部土质变化,导致按预定水灰比及搅拌工艺不能使H型钢顺利下沉到预定深度。发生这种情况时,应提升型钢,重复下插使其插到设计标高。如仍难以下沉时,则应拔除型钢,调整水灰比重复搅拌,确定能够保证型钢顺利下沉的工艺参数。


5、减摩剂涂刷

减摩剂应加热至完全融化并搅拌均匀后,均匀涂敷于型钢上。单位型钢表面单位面积的减摩剂涂刷量应满足一定的要求,以保证型钢以后能顺利拔除。涂刷减摩剂前应清除型钢表面的污垢及铁锈。遇雨雪天型钢表面潮湿时,应将型钢表面清洁干燥后方可涂刷减摩剂。不得在型钢潮湿或不洁表面上直接涂刷,否则将剥落。在涂刷减摩剂前,型钢应经过验收,方可涂刷减摩剂。


型钢表面涂上涂层后,一旦发现涂层开裂、剥落,应将其铲除并清理干净后,重新涂刷减摩剂。


基坑开挖过程中,需设置支撑牛腿时,建议采用螺栓连接。应清除型钢外露部分的涂层,方能连接。地下结构完成后撤除支撑,应清除牛腿,磨平型钢表面,然后重新涂刷减摩剂。


6、质量检验

SMW 工法质量控制应贯穿施工的全过程,并坚持全程的施工监理。施工过程必须随时检查施工记录和计量记录,并对照规定的施工工艺对每根桩进行质量评定。


施工过程检查重点是∶水泥用量、桩长、搅拌头转数和提升速度、复搅次数和复搅深度、停浆处理方法、桩位、型钢长度、型钢位置和型钢沉入深度。


施工结束后应对施工竣工资料进行审查,保证墙体的整体性和连续性。搅拌成桩28d后,可取芯样观察搅拌质量,或根据需要做无侧限抗压强度试验。


开挖出桩头后复核墙体位置,应注意观察墙体的整体性和连续性。应在墙体以外适当位置设置若干水位观测井,基坑降水过程中应密切观测坑外水位的变化,以判断是否出现渗漏或墙体深度是否满足止水要求。基坑开挖前应制定妥当的渗漏堵漏措施,基坑开挖后应注意观察墙体是否存在渗漏。