SMW工法桩施工技术

SMW工法桩施工技术

王彦生

2010年10月于杭州

目录

一、概述 (2)

二、机械设备 (2)

三、施工准备 (3)

四、型钢加工 (4)

五、水泥浆液 (5)

六、施工工艺 (8)

七、质量检验 (10)

八、压顶圈梁 (11)

九、型钢拔除 (12)

一、概述

SMW工法桩又称型钢水泥土搅拌桩墙，主要用于基坑开挖的围护结构。SMW工法桩是在连续套打的三轴水泥搅拌桩内插入型钢形成的复合挡土截水结构。是以水泥为固化剂，通过三轴搅拌将固化剂和地基强制搅拌，使地基土硬化成为具有连续性、抗渗性和一定强度的桩体。

搅拌桩又称深层搅拌桩，有单轴搅拌、双轴搅拌和三轴搅拌。用水泥或石灰干粉单轴喷射搅拌的叫“粉喷桩”，简称干法；用水泥浆或石灰浆喷射搅拌的都是用于软弱地基加固，简称“湿法”。

三轴深层搅拌除用于软弱地基加固外，还可以用于盾构隧道洞门加固和SMW工法桩。土质适用于粘性土、淤泥、淤泥质粉土、粉土、砂土等地基。深度不宜大于20米。

二、机械设备

1、全液压步履式三轴搅拌桩机一台，机头有螺旋式和螺旋叶片式两种，SMW工法桩用的是螺旋叶片片式。由上海探矿机械厂和上海工程机械有限公司生产，型号和参数如下表：

三轴搅拌桩机转速分高速和低速，高速35-40r/min，低速16r/min；步履桩机行走为前后左右四个可升降移位的液压轨道箱，前后长9m，左右各长6.6m，可前后左右移动。

三轴搅拌桩机需要符合以下要求：

1、a、搅拌驱动电动机具有工作电流显示功能；

b、具有桩架垂直度调整功能；

c、主卷扬机具有无极调速功能；

d、采用电动驱动的主卷扬机应有电机工作电流显示；采用液压驱动的主卷扬机应有油压显示；

e、桩架立柱下部搅拌轴应有空位导向装置；

f、搅拌深度超过20m时，应在搅拌轴中部位置的立柱导向架上安装移动式导向装置；

g、定期检查搅拌头的磨损量，其值不能大于10mm。

2、散装水泥半自动拌浆系统一台，规格型号为BZ-20L。水泥拌浆桶D：1.9m，高：1m；储浆桶D：2m，高：1m。散装水泥储存在水泥罐内，水泥和水自动上料，自动计量。散装水泥罐一个。

3、注浆泵2台，工作流量应可调节，应保证其实际流量与搅拌桩机的喷浆下钻或喷浆提升速度匹配。并应配置计量装置。

4、履带吊车一台

5、挖掘机一台

6、小型空压机一台

7、电焊气割设备各一台

8、泥浆泵一台9、临时用电设施一套。

三、设备准备

1、制定好施工专项方案及应急预案，桩位布置图。

2、正式施工前，应进行试桩，通过试桩确定水泥土的配合比，水泥用量，下钻及提升速度等各项施工参数。

3、场地达到三通一平，清除地下障碍物，探测地下管线，如有管线必须改迁后才能施工。遇低洼地时应抽水清淤，回填素土并分层夯实，场地路基的承载力应满足桩机和吊车平稳行走、移动的要求。地面承载力应达到0.8MP。

4、测量放线，，放线外放要考虑以下因素：

a、基坑变形引起的按开挖深度的1/150考虑；

b、要考虑50mm的桩间防水找平层；

c、放线允许误差10mm

5、机械设备进场报验，各种压力表、计量装置要经计量检测电位检测标定。

6、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。型钢定位导向架和防止下沉的悬挂构件，应根据内插型钢的规格尺寸制作。

7、搅拌桩机试运行正常后方可就位；拌浆设施和输送管线等组成的供浆系统，临时供电系统应先行调试运转正常。供浆系统离桩基距离不宜大于50米。

8、应挖好废浆池集土坑，备好废浆处理设备。

四、型钢加工

1、H型钢截面700×300×13×24mm，型钢材料宜采用Q235B或Q345B级钢，其规格型号及有关要求，应符合国家标准。

2、型钢外观应顺直不扭曲，宜采用整材分段焊接，采

用坡口等强焊接，接缝质量应符合二级国家行业标准。为减少起拔阻力，焊缝应光滑平整。

3、单根型钢中焊接头不宜超过2个，焊接接头位置应避免在受力较大处，型钢接头距基坑地面不下宜小于2m，相邻型钢的接头竖向位置宜互相错开，错开距离不宜小于1m。严禁开挖面附近的相邻型钢接头在同一标高。

4、型钢涂刷减磨剂：

a、将焊好的型钢，清除表面的污垢和铁锈；

b、如遇雨雪天型钢表面潮湿，应先用抹布擦去表面积水，在用氧气或喷灯加热，待型钢干燥后方可涂刷减磨剂；

c、冬季用电热棒将减磨剂加热至完全融化；

d、用搅棒搅时，感觉厚薄均匀，涂敷于型钢表面；

e、涂抹不均匀容易产生剥落，或碰撞剥落，需要重新涂抹减磨剂。

5、在型钢顶端150mm处，中心开一个圆形吊装孔，孔径100mm。

6、H型钢允许偏差如下表：

五、水泥浆液

（一）、水泥必须具备出厂质量证明书；进场报验，散装水泥每500T为一批，见证取样送检，合格才能使用。

（二）、水泥宜采用强度等级不低于P.O42.5级的普通硅酸盐水泥。水泥掺入比应根据土质条件，不宜小于20%。淤泥和淤泥质土中应提高水泥掺量或者掺入外加剂。水灰比宜取1.2-2.0，常去1.5，具体由设计确定。水泥浆配比表举例如下：

（三）、水泥及水泥浆液的计算

1、水灰比与灰水比的换算（互为倒数）

如：水灰比：1:2，灰水比则为：1/2=1：0.5

2、水泥浆的水灰比与比重的换算

比重：是指水泥浆的重量与同体积水重量的比值。

①、已知水灰比，求水泥浆的比重：

）

（

水泥密度

水重量

水体积

）

（

水泥重量

水重量

L

=

÷

+

=

+kg

②、已知水泥浆比重计算水比，（水泥密度取3.0）

a、求水泥含量（水泥浆比重-1）×1.5

（水泥比重最好精确到3位有效小数）

b、求水含量，水泥浆比重-水泥含量，（水比为1）

c、求灰比，水泥含量÷水含量=灰比。

3、已知水泥掺用百分比，计算水泥用量：