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smw工法桩施工方法75



SMW 工法桩施工工法

SMW 工法桩施工工法
中国能源建设集团江苏省电力建设第一工程公司 陆云鹏 朱嵘嵘 吴雄

1 前言
目前各种建筑物与地下管线都要开挖基坑,一些基坑可直接开挖或放坡开挖,但当基坑深 度较深,周围场地又不宽时,一般都采用基坑支护,过去支护比较简单,也就是钢板桩加井点 降水,一般能满足基坑安全施工,而对于深基坑已不能满足要求,近几年来随着基坑深度和体 量的增大,支护技术也有了较大进展,主要有深层搅拌支护、排桩支护、地下连续墙支护、土 钉支护等。其中 SMW 工法连续墙于 1976 年在日本问世,随后便得到了大力推广应用,SMW 工法最常用的是三轴型钻掘搅拌机,其中钻杆有用于粘性土及用于砂砾土和基岩之分,此外还 研制了其他一些机型,主要用于城市高架桥下等施工,空间受限制的场合,海底筑墙,和软弱 地基加固。特别适合于以粘土和粉细砂为主的松软地层;挡水防渗性能好,不必另设挡水帷幕; 可以配合多道支撑应用于较深的基坑。此项围护工法一般都能通过一定施工措施回收 H 型钢等 抗弯材料降低施工成本;因而具有较大发展前景。

2 工法特点
2.1、对周边环境影响小。施工对邻近土体扰动较小,不会产生邻近地面下沉、房屋倾斜、 道路裂损及地下设施移位等危害;SMW 工法施工占用场地仅为其它施工方法的 60%~80%,有利 于保护周边的建筑、道路及空中、地下管线;同时残士及泥浆量小比较容易处理,有利于保护环 境卫生。 2.2、成桩质量可靠。目前 SMW 工法采用的三轴搅拌钻机为中空叶片螺旋式钻机,在钻进土 体的同时置换出大量的原状土。同时利用高压空气压入水泥浆使水泥土得到充分搅拌,使得桩 体无分层夹泥现象。桩体中插入型钢后,型钢与水泥紧密结合增加了型钢翼缘厚度,使桩体强度 大大增加。 2.3、连续施工防水效果好。SMW 工法钻机的钻杆具有螺旋翼与搅拌翼相间设置的特色,随 着钻掘与搅拌反复进行,可使水泥浆与土体得到充分均匀的搅拌,且水泥掺入量高,水灰比大, 墙体全长无接缝,这样一方面使得形成的水泥土墙具有较高的抗压、抗剪强度,另一方面可使 它比传统的连续墙具有更可靠的止水性,其渗透系数 K 可达 8×107cm/s。 2.4、工程造价低,施工进度快。一方面搅拌桩的水泥使用量远低于其它围护施工方法,另 一方面 SMW 工法每台班可成桩 390m 以上,一般情况下施工周期可缩短 30%左右,在压缩工期的

SMW 工法桩施工工法

同时节约了人工费,所以可大大减少投资。 2.5、它可在粘性土、粉土、砂土、砂砾土、Φ 100 以上卵石及单轴抗压强度 60MPa 以下的 岩层应用。 2.6、可成墙厚度 550~1300mm,常用厚度 600mm;成墙最大深度目前为 65m,视地质条件尚 可施工至更深。 2.7、所需工期较其他工法为短,在一般地质条件下,每一台班可成墙 70~80m2。 2.8、废土外运量远比其他工法为少,无废弃泥浆,对环境污染小。 2.9、 耗用水泥钢材少, 造价低。 特别是 H 型钢能够回收, 成本大大降低。 有资料分析, SMW 工法的成本一般为地下连续墙的 70%左右,若考虑型钢回收,则成本可再下降 20%~30%。

3 适用范围
SMW 工法以水泥土搅拌桩法为基础,凡是适合应用水泥土搅拌桩的场合都可以使用该工法, 特别适合于以黏土和粉细砂为主的松软土层,对于含砂卵石的地层要经过适当处理后方可采用。 3.1 高压喷射注浆法适用于处理淤泥、淤泥质土、流塑、软塑或可塑黏性土、粉土、砂土、 黄土、素填土和碎石土等地基。 3.2 当土中含有较多的大粒径块石、坚硬黏性土、含大量植物根茎或有过多的有机质时,对 淤泥和泥炭土以及已有建筑物的湿陷性黄土地基的加固,应根据现场试验结果确定其适用程度。 应通过高压喷射注浆试验确定其适用性和技术参数。 3.3 高压喷射注浆法,对基岩和碎石土中的卵石、块石、漂石呈骨架结构的地层,地下水流 速过大和已涌水的地基工程,地下水具有侵蚀性,应慎重使用。 3.4 高压喷射注浆法可用于既有建筑和新建建筑的地基加固处理、深基坑止水帷幕、边坡挡 土或挡水、基坑底部加固、防止管涌与隆起、地下大口径管道围封与加固、地铁工程的土层加 固或防水、水库大坝、海堤、江河堤防、坝体坝基防渗加固、构筑地下水库截渗坝等工程。

4 工艺原理
SMW 工法是以多轴型钻掘搅拌机在现场向一定深度进行钻掘, 同时在钻头处喷出水泥系强 化剂而与地基土反复混合搅拌,在各施工单元之间则采取重叠搭接施工,然后在水泥土混合体 未结硬前插入 H 型钢或钢板作为其应力补强材,至水泥结硬,充分利用水泥土挡土墙的高止水 性及复合土钉墙支护具有的强度,通过二者的复合作用,形成一道具有一定强度和刚度的、连 续完整的、无接缝的地下墙体。

5 施工工艺流程及操作要点
5.1 施工工艺流程

SMW 工法桩施工工法

现场查勘,清除地下障碍物,平整场地

根据设计图纸测量定位,设置导向桩保证墙体水平精度 水泥浆配置(搅拌站 设立及注入泵就位) 确定施工位置开挖导向沟

设置导向架与定位型钢搅拌机就位 压浆注入 成墙钻进及搅拌 弃土处理 插入芯材与固定

取样强度测定

墙体硬化

墙顶设置圈梁
( 导轨横撑 )

型钢回收

标志

5.2 操作要点 SMW 工法桩施工步骤见下图:
钻掘搅拌 机钻掘搅拌;重复 搅拌;上提时搅拌 固定 型钢 吊架 导轨

导轨横撑 置放 型钢(或其他加劲材料) 型钢

倾卸车

挖掘机 废土

浇筑钢筋混凝土

SMW 工法桩施工工法

导购开挖确定是否 有障碍物及做水泥沟

置放导轨

3.设定施工标志

导轨 ( 导轨横撑 ) 标志

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