SMW工法桩施工工艺与施工方案

SMW工法桩施工工艺与施工方案

1、施工工艺及施工顺序

1.1

施工工艺

SMW工法桩采用三轴深层搅拌机施工，起重设备采用50t履带式吊车和300t起拔设备，采用套打施工工艺，施工工艺流程见图1。

开挖导沟

（构筑导墙）

设置机架移动导轨

SMW搅拌机定位

搅拌、提升、喷浆

重复搅拌下沉

重复提升

插入型钢

施工结束

H型钢回收、注浆

（主体结构完后）

水泥材质检验

水泥浆拌制

制作试块

残土处理

设置导向框架和悬挂梁

经纬仪测斜、纠偏

H型钢涂隔离剂

型钢进场焊接成型

H型钢质检

SMW搅拌机架设

图1

SMW工法桩施工流程图

1.2

施工顺序

SMW工法施工按下图顺序进行，其中阴影部分为重复套钻，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桩体的垂直度补正是依靠重复套钻来保证，以达到止水的作用。

SMW工法施工顺序图一

（1）单排咬合式连接：一般情况下均采用该种方式进行施工。

（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采用此连接。

当遇停电等情况使相邻桩施工间隔超过12h时，采取外侧补桩措施，保证止水帷幕的整体性和防渗性。

SMW工法施工顺序图二

2、施工技术参数

（1）水泥土搅拌桩采用P.O42.5普通硅酸盐水泥，水泥掺量（即消耗水泥重量和被加固土体重量的百分比）20%，土体容重统一取18kN/m3。

（2）SMW工法水泥土搅拌桩的施工采用三轴搅拌设备，桩型采用Φ850@600水泥土搅拌桩，在桩体范围内必须做到水泥搅拌均匀，桩体垂直偏差不得大于1/250。

（3）围护桩施工前必须对施工区域地下障碍物进行探测，如有障碍物必须对其清理及回填素土，分层夯实后方可进行围护桩施工。

（4）现场施工时第一批桩（不少于3根），须始终在监理人员检查下施工。检查内容：水泥投放量、浆液水灰比（宜用比重法控制）、浆液泵送时间、搅拌下沉及提升时间、桩长及垂直度控制方法。

（5）搅拌桩施工应有连续性，不得出现24小时施工冷缝（施工组织设计预留除外）。如因特殊原因出现施工冷缝，则需补强并在图纸及现场标明位置以便最后统一考虑加强方案，超过48小时须在接头旁加桩或进行压密注浆补强。

（6）型钢须保持平直，若有焊接接头，接头处须确保焊接可靠。

（7）型钢插入左右定位误差不得大于20mm，宜插在搅拌桩靠近基坑一侧，垂直度偏差不大于1/250，底标高误差不大于200mm。

（8）型钢必须在搅拌桩施工完毕后3小时内插入，施工方应有可靠措施保证型钢的插入深度。

（9）待主体结构施工完后拔除H型钢。拔型钢的同时，搅拌桩空隙内跟踪灌浆封孔。

3、场地回填

三轴搅拌设备施工前，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,素土回填夯实，路基承重荷载以能行走150t吊车及步履式重型桩架为准。

4、测量放线

（1）施工前，先根据设计图纸和甲方提供的坐标基准点，精确计算出围护中心线角点坐标（或转角点坐标），利用测量仪器精确放样出围护中心线，并进行坐标数据复核，同时做好护桩。

（2）根据已知坐标进行垂直防渗墙轴线的交线定位，按要求每边外放10cm，放样定线后填写《施工放样报验单》，提请监理进行复核验收签证，确认无误后进行搅拌施工。

5、导槽开挖

（1）根据放样出的水泥土搅拌桩围护中心线，用挖掘机沿围护中心线平行方向开掘工作沟槽，沟槽宽度根据围护结构宽度确定，槽宽约1.2m，深度约0.6m～1.0m。

（2）场地遇有地下障碍物时，利用镐头机将地下障碍物破除干净，如破除后产生过大的空洞，则需回填压实，重新开挖沟槽，确保施工顺利进行。暗浜区埋深较深，应对浜土的有机物含进行调查，若影响成桩质量则应清除及换土。

6、定位型钢放置

在平行导槽方向放置两根沟槽定位型钢，规格300×300mm，长约8～12m，在沟槽定位型钢上根据设计桩距标出桩中心点定位标记，作为施工时初步确定桩位的依据。在垂直导槽方向放置两根定位型钢，规格为200×200mm，长约2.5m，按型钢尺寸做出型钢定位卡，防止型钢插入时不正。转角处H型钢采取与围护中心线成45°角插入。

图2

型钢定位示意图

7、孔位放样及桩机就位

（1）在开挖的工作沟槽两侧设计定位辅助线，按设计要求在定位辅助线上划出钻孔位置。

（2）根据确定的位置严格钻机桩架的移动就位，就位误差不大于2cm。

（3）开钻前应用水平尺将平台调平，并调直机架，确保机架垂直度不小于1/250。

（4）由当班班长统一指挥桩机就位，移动前看清上、下、左、右各方面的情况，发现有障碍物应及时清除，移动结束后检查定位情况并及时纠正，桩机应平稳、平正。

8、定位线

挖沟槽前划定Ф850三轴机动力头中心线到机前定位线的距离，并在线上做好每一幅三轴机施工加固的定位标记（可用短钢筋打入土中定位）。

9、喷浆、搅拌成桩

（1）水泥采用PO42.5级普通硅酸盐水泥，水泥掺入比20%，土体比重取18KN/m3。

（2）施工的关键在于如何保证桩身的强度和均匀性。在施工中应加强对水泥用量和水灰比的控制，确保泵送压力。

（3）根据钻头下沉和提升二种不同的速度，注入土体搅拌均匀的水泥浆液，确保水泥土搅拌桩在初凝前达到充分搅拌，水泥与被加固土体充分拌和，以确保搅拌桩的加固质量。

（4）依据设计参数，计算单桩水泥浆用量。然后设定两个小搅浆灌得水泥用量和水用量，并设一标尺，控制水泥浆液数量。小搅浆罐制备好的水泥浆液输送至储浆罐为三轴搅拌设备连续供浆。

（5）在施工中根据地层条件，严格控制搅拌钻机下沉速度和提升速度，确保搅拌时间，根据设计图纸的搅拌桩深度，钻机在钻孔下沉和提升过程中，钻头下沉速度为0.8m/min，提升速度为1.0～1.5m/min，每根桩均应匀速下钻、匀速提升。

（6）经常进行现场检查压浆泵的流量、水泥浆配制、浆液配合比，确保桩体的成桩质量。制好的浆液不得离析，一般在2小时以内使用。

（7）三轴水泥土搅拌桩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。

10、H型钢选材与焊接

H型钢选用H700×300×13×24型钢，在距H型钢顶端0.2m处开一个圆形孔，孔径约10cm。本工程所需H型钢长度为12m，若因型钢定尺种类繁多或运输不便而需要进行现场拼焊，焊缝应均为破口满焊，焊缝须饱满，且与两边的翼板面一样平，不得高出。若高出须用砂轮打磨焊缝至与型钢面一样平。

11、涂刷减摩剂

根据设计要求，本支护结构的H型钢在结构强度达到设计要求后必须全部拔出回收。H型钢在使用前必须涂刷减摩剂，以利拔出；要求型钢表面均匀涂刷减摩剂，一般应控制在1Kg/m2。

（1）清除H型钢表面的污垢及铁锈。

（2）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。

（3）如遇雨雪天，型钢表面潮湿，应先用抹布擦干表面才能涂刷减摩剂，不可以在潮湿表面上直接涂刷，否则将剥落。

（4）如H型钢在表面铁锈清除后不立即涂减摩剂，必须在以后涂刷施工前抹去表面灰尘。

（5）

H型钢表面涂上涂层后，一旦发现涂层开裂、剥落，必须将其铲除，重新涂刷减摩剂。

（6）基坑开挖后，制作混凝土圈梁时，型钢须用发泡纸包裹，使混凝土与H型钢不直接接触。否则型钢将无法拔出。

12、型钢的插入与固定

（1）利于H型钢回收再利用，在H型钢插入前预先热涂减摩剂，用电热丝将固体状减摩剂加热熔化后均匀涂抹在H型钢表面。

（2）待水泥土搅拌桩施工完毕后，吊机应立即就位，准备吊放H型钢。本工程采用25吨汽车吊机起吊H型钢。H型钢插入时间必须控制在搅拌桩施工完毕3h内。

（3）放置定位型钢卡，然后将H型钢沿定位卡缓慢插入水泥土搅拌桩体内，插入1～2m后，利用线坠调整型钢的垂直度，调整完毕后将H型钢插入水泥土。

（4）当H型钢插入到设计标高时，若H型钢底标高高于水泥土搅拌桩底标高，用20吊筋将H型钢固定，使其控制到一定标高。若H型钢与水泥土搅拌桩底标高一致，可以不用吊筋固定。溢出的水泥土由挖掘机进行处理，以便进行后续作业施工。

（5）待水泥土搅拌桩硬化到一定程度后，将吊筋与槽沟定位型钢撤除。

（6）若H型钢插放达不到设计标高时，则采用提升H型钢，重复下插使其插入到设计标高。

图3

型钢插入流程图

13、施工记录

施工过程中，由工长负责填写施工记录，施工记录表中详细记录了桩位编号、桩长、断面面积、下沉（提升）搅拌喷浆的时间及深度、水泥用量、试块编号、水泥掺入比、水灰比。

14、拔除H型钢

（1）在主体结构完成后拔除H型钢。

（2）应保证围护外侧满足履带吊＞6m回转半径的施工作业面。型钢两面用钢板贴焊加强，顶升夹具将H型钢夹紧后，用千斤顶反复顶升夹具，直至吊车配合将H型钢拔除。

（3）H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。

（4）桩头两面应有钢板贴焊，增加强度，检查桩头Φ100圆孔是否符合要求，若孔径不足必须改成Φ100；如孔径超过则应该割除桩头并重新开孔，每根桩头必须待单面或两面贴焊钢板后才能进行拔除施工。

15、施工质量检验

表1

搅拌桩验收标准

序号

检测项目

允许值或

允许偏差

序号

检测项目

允许值或

允许偏差

水泥及外渗剂质量

设计要求

桩位偏差

＜20mm

水泥用量

设计要求

桩径

＜0.04D（D桩径）

机头提升速度

≤0.5m/min

垂直度

＜1%

桩底标高

-100～100mm

搭接

＞200mm

桩顶标高

-50～100mm

开挖土方前，对桩钻孔取芯检验，要求桩抗渗系数应≤1×10-7cm/s，28d抗压强度应≥1.2MPa，方可进行基坑开挖。

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END

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