SMW工法桩施工工法

扩大头锚杆反拉SMW 工法桩基坑围护施工工法

1 前言

苏虞张公路快速化改造工程主线下穿基坑开挖施工中，采用了SMW 工法桩围护，本次SMW 工法桩取消了常规的横向内支撑，采用了扩大头锚杆反拉支撑，本文结合工该程实际情况，介绍一下扩大头锚杆反拉SMW 工法桩基坑支护施工工法。

2 工法特点

2.1 对周边环境影响小，施工不扰动邻近土体，能有效控制周边地面构筑物的沉降。 2.2 抗渗性好，工法桩机具有很强的搅拌能力，使水泥与土得到充分搅拌，而且连续作业的墙体无接缝，从而使它可比传统的连续墙具有更可靠的止水性，其渗透系数K 可达10-7cm/s 。

2.3 刚度大，支护效果好。

2.4 构造简单、施工简便、工期短，反拉支撑方便土方开挖等后续项目施工。 2.5 无环境污染。

2.6 由于型钢可回收重复使用，成本较低。 3 适用范围

广泛应用于深基坑开挖施工，尤其适用于软土地基，或周边有地面建筑、管线等不能产生位移的情况下，需进行垂直开挖的基坑围护。

4 工艺原理

SMW 工法桩是在水泥土深层搅拌桩墙体中插入H 型钢所形成的一种加劲复合围护结构。这种施工工艺用水泥土作为固化剂与地基土进行系统的强制性搅拌，并插入型钢，固化后形成桩柱列式的地下连续墙体，充分利用了水泥土深层搅拌桩抗渗性好及型钢刚度大的特点，通过二者的复合作用，形成基坑挡土防水侧向支护结构，加之用扩大头锚杆反拉支撑，提高整体抗倾覆能力。

5 工艺流程及操作要点 5.1 SMW 工法桩施工

SMW 工法桩工艺流程：施工放样→开挖导槽→设置导向定位型钢→桩机就位→制备水泥浆液→喷浆、喷气搅拌下沉至桩底标高→喷浆、喷气搅拌提升至桩顶标高→H 型钢垂直起吊、定位（H 型钢涂减摩剂）→校核H 型钢垂直度→插入H 型钢→固定H 型钢。

为了保证墙体的连续性和接头的施工质量，保证桩与桩之间充分搭接，以达到止水作用，SMW 工法施工采用跳槽式双孔全套复搅式连接型式，施工顺序如（图一）所示（图中阴影部分为重复套钻部分）：

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5.1.1 测量放线

根据提供的坐标基准点，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。确认无误后进行搅拌施工放样定位后做好测量技术复核单，提请监理进行复核验收。

5.1.2 开挖导槽

沟槽开挖很重要，既起到初步导向作用，又是存储拱浆的需要。根据放样出的围护中心线开挖工作沟槽,沟槽宽度根据围护结构厚度确定,深度为1 米。遇有地下障碍时,利用空压机将地下障碍破除干净,如破除后产生过大的空洞,则需回填压实,重新开挖导槽,确保SMW施工顺利进行。

5.1.3 定位

在开挖的工作沟槽两侧铺设导向定位型钢,按设计要求在导向定位型钢上做出钻孔位置和H型钢的插入位置。定位型钢必须放置固定好，必要时用点焊进行相互连接固定。（图二）

图二：定位型钢示意图

,在钻管上划

程中要严格控制下钻速度，下钻速度一般不大于1m/min，下钻过程注浆压力一般1.5MPa～2.5Mpa。到设计桩底标高后提升复搅，提升速度一般不大于2m/min.

5.1.6 H型钢加工及插入H型钢

1、为方便吊装，H型钢使用前，在距型钢顶端中心处开一个圆孔，孔径约8cm，并在此处型钢两面加焊厚≥12mm的加强板。型钢长度不够需进行拚焊的，焊缝应均为坡口（坡口度小于450）满焊，焊好后检查焊缝是否有气泡、夹渣以及平整度是否合格，如不合格应进行补焊。最后用砂轮打磨焊缝至与型钢面一样平。同时，为了利于型钢的拔出，H型钢在使用前必须涂刷减摩剂，涂层宜为1-3mm，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。涂刷减摩剂应清除H型钢表面的污垢及铁锈。

2、三轴水泥搅拌桩施工完毕后，吊机应立即就位，准备吊放H型钢，用50吨吊机起吊H型钢。放置H型钢定位卡，型钢定位卡必须牢固、水平，位置准确，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插入水泥土搅拌桩体内，若H型钢插放达不到设计标高时，则采用提升H型钢，重复下插使其插到设计标高，下插过程中始终用经纬仪跟踪控制H型钢垂直度，偏差小于0.5%。待型钢插入至设计标高后，将其固定在定位型钢上，直到孔内的水泥土桩体凝固。

5.1.7 清理沟槽内泥浆

由于水泥浆液的定量注入搅拌孔内和H型钢的插入,将有一部分水泥土被置换出沟槽内,采用挖机将沟槽内的水泥土清理出沟槽,保持沟槽沿边的整洁,确保下道工序的施工,被清理的水泥土在其硬化后运出场地,避免产生泥浆污染。

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5.1.8 整理施工记录

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、喷浆情况和H型钢的下插情况等，并报送监理审核。

SMW工法桩施工及成型后效果可见图三、图四。

5.2

扩大头锚

杆施工

本工

程扩大头

锚杆有两

种长度为

20米和30

米，锚杆

采用4Φ

15.2钢绞

线，水平倾角45°，锚固段分别为10米和12米，直径15cm，其中扩大头段长4米，扩大头直径80cm，锚杆张拉应力为600KN，锁定值为300KN。扩大头锚杆跟进SMW工法桩施工，施工方法如下：

5.2.1 锚杆机就位，按设计要求调准好角度，本工程角度为45°，对准孔位，偏差≤5cm；

5.2.2 套管钻进，本工程采用套管直径为140mm，单节管长1.5m，套管钻进深度为锚杆设计长度减去扩大头段长度。图四：S

图三 SMW工法桩施工图片

5.2.3 水力扩孔。在套管钻进到位后，即可下钻杆进行扩孔，钻杆单节长 1.5m，下钻杆深度要不小于套管深度，一般保持下钻杆数量和套管数量相等即可。在验算确保钻杆深度和套管深度一致（或稍大于）后，便可进行扩孔。扩孔是通过钻头处的喷嘴喷射高压水，并旋转利用水力切土达到扩孔目的。扩孔以钻杆

为25—28MPa，

90-100L/min，

钻，

度20cm/min→1

20cm/min

（图五）所示。

5.2.4

终止，即保证扩大头部分注满水泥浆。浆液水灰比0.45，压力25—28MPa。

5.2.5 下锚。扩孔注浆完毕后立即取出钻杆，下锚，并立即拔出套管。

5.2.5 注浆。下锚后立即通过注浆管进行注浆，直至孔口返浆为止。注完浆要进行观测，发现水泥浆漏失，应补浆处理。

5.3 冠梁施工

待扩大头锚杆施工结束后进行冠梁施工，冠梁为钢筋砼结构，截面有1000mm×800mm和1200mm ×800mm两种尺寸。为了便于H型钢的拔出，必须对冠梁部分的H型钢进行隔离处理，一般采取先用厚10mm的泡沫塑料片在H型钢腹板两侧和翼板两侧各贴一块，泡沫片高度从冠梁底至超过冠梁顶10cm,用油毛毡在H型钢外包裹一到二层，油毛毡片高度同泡沫片。再用U型粗铁丝（>8#）固定油毛毡片，保证油毛毡片不松开。冠梁施工工艺同一般钢筋砼结构施工工艺，需注意冠梁的钢筋要贯通连接，保持冠梁整体受力。

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