SMW工法桩施工技术浅析

SMW工法桩施工技术浅析

发表时间：2018-12-21T17:12:25.007Z 来源：《建筑学研究前沿》2018年第29期作者：李卫平

[导读] H型钢拔除顺利。笔者认为上述SMW工法桩施工技术可在沿海地区填土、粉性土、粉土、砂性土等地区推广应用。

中国水利水电第十四工程局有限公司云南昆明 650041

摘要：SMW工法桩是采用三轴搅拌桩机成桩，内插型钢作为主要受力构件，以具有一定强度的水泥土桩体作为截水帷幕的复合挡土截水结构，是基坑围护结构的一种支护形式。SMW工法桩能够使型钢得到循环使用，降低了施工成本，提高了资源利用率，符合国家建设节约型社会和发展循环经济的需要，在具备施工条件的填土、粉性土、粉土、砂性土等地层建筑物和市政工程基坑支护中得到广泛使用。笔者在本文中，就杭州江东大道地下综合管廊SMW工法桩施工技术进行一些浅析。

关键词：SMW工法桩；施工技术；浅析

1工程概述

杭州江东大道地下综合管廊工程位于杭州大江东产业集聚区的核心区，东西向布置于江东大道北侧，一期工程总长约4580m，采用二舱矩形断面，内设高压电力舱、燃气舱。管廊基坑宽度为7.75m，挖深约为6.7m～7.2m，基坑采用?850@600的SMW工法桩围护结构，顶部设置一道1200×800mm的混凝土冠梁及800×800mm混凝土支撑，冠梁与第一道支撑的腰梁合二为一，SMW工法桩长度约为14.4m～16.2m，采用套接一孔法施工，水泥参量不小于20%，水灰比为1.5～2.0，内插H型钢（700*300*13*24），型钢布置形式采用插一跳一型，基坑转角处采用密插型。

表1

根据地勘资料显示，基坑土层由上往下依次为：填土、粘质粉土、砂质粉土、粉砂夹砂质粉土、粘质粉土等。工程所在区域地下水类型主要为：上部孔隙潜水（含水介质为浅部粉土、粉砂层），潜水位埋深一般为3.92～4.59m，水位变幅为1.00～1.50m，地下水位埋深和变化幅度受季节和大气降水的影响，动态变化大；下部孔隙承压水（含水介质为6-2层粉砂、6-3圆砾），根据周边工程施工经验，承压水对开挖深度7～9m的基坑基本无影响。具体情况如表1所示：

2 SMW工法桩施工工艺流程及施工技术措施

2.1 施工准备 SMW工法桩在施工前，需做好以下准备工作：应根据地质条件和周边环境条件、成桩深度、桩径等选用不同形式和不同功率的三轴搅拌桩机；对施工场地进行必要的整平，尤其对影响桩机行走的软弱道路进行夯实或铺垫钢板，道路的承载能力应满足桩机和起重机平稳行走的要求；完成供浆系统、运输路线、临时设施搭建等工作；为保证SMW工法桩连续施工，应对SMW工法桩施工区域范围内的地下障碍物进行清除，并回填粘性土至设计桩顶标高，以保证施工顺利进行。

2.2 测量放样按照设计图纸所示的SMW工法桩桩位布置图进行测量放样，并复核验收，桩位平面偏差不大于10mm，并用红色油漆标记在两侧已设置好的定位架上，保证工法桩定位准确。

2.3 沟槽开挖沿测量放样的轴线开挖导向沟槽，沟槽深度一般为1～1.5m，宽度约为1.4m，开挖沟槽的弃土及时清运，以保证SMW工法正常施工，达到文明、环保施工的要求。

2.4 定位型钢放置首先在垂直沟槽方向放置两根定位型钢，规格为200×200，长约2.5m，再在平行沟槽方向放置两根定位型钢规格300×320，长约8～20m（见：定位型钢示意图），并应在定位型钢上标出搅拌桩和型钢插入位置。

定位型钢示意图

2.5 三轴水泥搅拌桩施工

2.5.1 施工顺序为保证三轴水泥搅拌桩施工的连续性和接头的施工质量，达到设计的防渗要求，三轴水泥土搅拌桩施工采用套接一孔法施工，即指在连续的三轴水泥土搅拌桩中有一个孔是完全重叠的施工工法，可分为跳槽式双孔全套复搅式连接和单侧挤压式连接方式两种施工顺序。

（1）跳槽式双孔全套复搅式连接：该方式适用于 N(标贯基数)值 30 以下的土层，是常用的施工顺序。施工时先施工顺序1，然后施工顺序2，顺序3的A桩及C桩分别插入到顺序1的C桩及顺序2的A桩孔中，完全套接施工，依次类推，施工顺序4和套接顺序5，形成连续的水泥土搅拌墙体，具体如图2所示：

（2）单侧挤压式连接方式：该方式适用于 N(标贯基数)值 30 以下的土层，在受施工条件的限制，搅拌桩机无法来回行走或搅拌桩转角处常用这种施工顺序。施工时按照次序施工，顺序2的A桩插入到顺序1的C桩，顺序3的A桩插入到顺序2的C桩，依次类推，形成连续的水泥土搅拌墙体，具体如图3所示：

图3 单侧挤压式连接顺序图

2.5.2 施工技术措施

（1）桩机定位：操作人员根据定位型钢上红色油漆标出的搅拌桩位置，将水泥土搅拌桩机就位对中，平面允许偏差应为士 20mm ，立柱导向架的垂直度不应大于 1/250。

（2）水泥浆液拌制：水泥采用强度等级不低于P.O42.5级的普通硅酸盐水泥，水泥浆液应在开机前拌制，水灰比宜为1.5～2.0，水泥参量不小于20%（约为360kg/m3），水泥浆液拌制后通过滤网倒入具有搅拌装置的贮浆桶或贮浆池，并采取防止浆液离析的措施。

（3）搅拌工艺：按设计要求，搅拌桩桩身采用三喷三搅施工工艺，为保证水泥土搅拌均匀，必须严格控制好钻具下沉及提升速度，三轴搅拌桩机搅拌下沉速度应控制在0.3～0.8m/min范围内，搅拌提升速度应控制在1m/min范围内，并保持匀速下沉与匀速提升，搅拌提升时不应使孔内产生负压造成周边地基沉降，搅拌次数或搅拌时间应确保水泥土搅拌桩成桩质量，并做好原始记录，对含砂量大的土层，宜在搅拌桩底部 2m～3m 范围内上下重复喷浆搅拌一次。

（4）钻孔速度、深度控制：为保证搅拌速度、钻孔深度满足设计及规范要求，利用钻

杆和桩架相对位移原理，在钻杆上用红色油漆标识出钻孔深度的标线，以便控制钻杆下沉、提升的速度和深度。

（5）注浆量控制：注浆量采用人工控制，严格控制贮浆桶或贮浆池的液面高度，并用比重仪随时检查水泥浆的比重。

（6）弃浆处置：三轴搅拌机在钻进时有约30%的排土量，一般以泥浆的形式沉积在导沟内，由于水泥掺量较大，余浆经短时间即可固结，在施工时应及时用挖掘机将导沟内的余浆挖出，装运至集土坑内临时堆放，固结后集中外运。

2.6 H型钢插入

2.6.1 涂刷H型钢减摩剂

为保证H型钢能够顺利的顶拔，方便H型钢的回收利用，主要通过在H型钢上涂刷减摩剂来实现，具体涂刷步骤和要求如下：

（1）清除H型钢表面的污垢和铁锈，并在干燥条件下涂抹减摩剂。