深基坑圍護結構支護SMW工法樁施工工藝(詳細)

1、SMW工法SMW工法:泥土攪拌樁體作為基坑圍護的一種施工方法；這種方法是通過特殊的多軸深層攪拌機在施工現(xiàn)場按設計深度將土體切散,同時從其鉆頭前端將水泥漿注入土體,并使之與原位土體反復混合攪拌 ,直至水泥土硬結。在施工平面上,樁與樁之間則采用重疊搭接的方法,在地下形成一個抗?jié)B性好、剛度大,能承受較大水平土壓XX公司自引進以來通過諸多工程使用取得了很好的效果；以往SMW工法大多采用850的鉆機鉆孔,內插長度為12-20m的H型鋼(700*300*13*24),用于開挖深度5-12m的深基坑。采用本施工工藝,可縮短施工工期,提高施工質量,降低施工成本,并且具有施工安全、便捷等特點,所以具有以下優(yōu)點:

2、1、工法特點:1.1 整體剛度大、強度高 由于深層攪拌樁可施工成很厚的墻體,而且無施工冷縫。1.2 施工速度快由于采用就地將原土加固的方式施工而一次性成樁,施工工藝簡單,施工效率高,所需工期較其它工法為短。1.3 對環(huán)境影響小由于施工時是就地對土體進行切削攪拌,相對其它圍護結構施工對周圍土體的擾動較小,無水土流失,引起的沉降也就較小。1.6 環(huán)境污染小廢土外運量較其它施工方法少、施工時無泥漿污染、噪聲較小、振動也較小。2.適用范圍適應于多種地層條件,可在粘性土、粉土、砂礫石(卵石直徑達100mm以上)和單軸抗壓強度地60MPa以下的巖石中應用。3.施工工藝 SMW工法攪拌樁采用“上下提升二噴”

3、,工藝流程下所示:鉆機就位配制漿液預攪切土下沉送漿攪拌下鉆攪拌提升樁架移位清洗4.控制質量的關鍵技術 4.1、攪拌樁的制作 4.1.1同常規(guī)攪拌樁比較,要特別注重樁的間距和垂直度。施工中垂直度應小于1%。4.1.2樁機架行走線鋪設導木,以供機架安裝、移位,按所放樁位使機架正確就位,樁機就位后檢查機架垂直度,確保機架垂直度控制在0.3%以下,成樁垂直度誤差小于1%。達到對樁體垂直度的控制。施工過程中隨機對機座四周標高進行復測,確保機械處于水平狀態(tài)施工,同時用經(jīng)緯儀經(jīng)常對攪拌軸進行垂直度復測,通過對機械的控制達到對樁體垂直度控制。4.1.3漿液配比除滿足抗?jié)B和強度要求外,尚應滿足型鋼插入順利等要求

4、。注漿配比:水泥摻量20-25%、水灰比1.2-1.8、常用水灰比1.5,即每方用量360,具體按工程需要而定。 4.1.4水泥攪拌樁在施工過程中必須控制攪拌時間,增加水泥與土體的均勻性。第一次噴漿量控制在60%,第二次噴漿控制在40%。 4.1.5在攪拌下沉及提升過程中,控制下沉速度不大于1.2m/min左右,提升速度0.8m/min左右?？刂浦貜蛿嚢杼嵘俣仍?.81.0m/min以內,以保證加固范圍內每一深度均得到充分攪拌。嚴格控制樁頂漏噴現(xiàn)象發(fā)生,確保樁頂強度；壓漿階段時不允許發(fā)生斷漿和輸漿管道堵塞現(xiàn)象。若發(fā)生斷樁,則在向下鉆進50cm后再噴漿提升。 4.2、質量檢驗 質量檢驗在注漿施

5、工結束后28 天進行,成樁垂直度偏差不超過1%, 樁位偏差不大于50mm；樁頂標高和樁深滿足設計要求。攪拌樁樁體攪拌均勻, 表面密實、平整。頂鑿除部分的水泥土同樣注漿, 確保樁體的連續(xù)性和樁體質量。5.技術經(jīng)濟分析 5.1、技術方面: 從現(xiàn)有常用的地基加固形式來看:鉆孔灌注樁由于場地條件、施工工藝要求較高,投入也較大。這三種方法對于本工法不具優(yōu)勢。SMW工法具有抗側向土壓力強、抗?jié)B性好的特點,技術可靠,是比較理想的基坑支護結構。 5.2、經(jīng)濟方面:樹根樁和深層攪拌樁還要進行壓密注漿和增加側向抗力處理,其綜合成本不低于SMW工法。SMW工法作為一種較新的施工工藝,它是在現(xiàn)有深層攪拌樁的成熟工藝為

6、基礎,加以改進,充分利用了攪拌樁的高止水性,增加了型鋼的剛度與強度,彌補了攪拌樁抗側向土壓力的不足之處。根據(jù)實際施工情況和監(jiān)測數(shù)據(jù)來看,SMW工法作為基坑支護結構有較高的可行性,能有效的控制地面、周邊構筑物和地下管線的沉降。從技術經(jīng)濟方面看,它即能滿足止水和抗側向壓力,又在成本核算和間接投入上具有一定的優(yōu)勢。 6.SMW工法的施工工藝及施工要點1.SMW工法施工主要工藝流程(如圖1)圖12.SMW工法施工順序(如圖2、3)SMW工法施工按下圖順序進行,其中陰影部分為重復套鉆,保證墻體的連續(xù)性和接頭的施工質量,水泥攪拌樁的搭接以及施工樁體的垂直度補正是依靠重復套鉆來保證,以達到止水的作用。2.1

7、單排擠壓式連接:一般情況下均采用該種方式進行施工。圖2 2.2跳槽式全套復攪式連接:對于圍護墻轉角處或有施工間斷情況下采用此連接。圖33.SMW圍護樁的斷面形式工程上按型鋼在攪拌樁截面中的位置分成兩種形式:半位和全位。半位形式即型鋼只布置在攪拌樁受拉區(qū)部分,以提高樁的彎曲抗拉性能,而主要壓力由水泥土承擔.全位形式即型鋼在攪拌樁中全截面布置,即承擔拉力又承擔壓力。半位形式XX省鋼材用量,充分發(fā)揮材料特性；全位形式則全面承擔荷載,又提高截面剛度。按受力單元承擔荷載的大小,布置型鋼有3種形式:“滿堂”、“1隔1”、“1隔2”。“滿堂”即每個(雙軸)攪拌樁單元內都有型鋼(如圖4)圖4“1隔1”即間隔1

8、個攪拌樁單元布置型鋼(如圖5)圖5“1隔2”即間隔2個攪拌樁單元布置型鋼(如圖6)圖6“滿堂”形式用于作用荷載較大的情形,所需型鋼量很大；“1隔1”、“1隔2”形式用于作用荷載相對較小的情形,所需型鋼量較少。4.各主要工序操作要點6.4.1 施工場地平面布置本工法XX市中施工時通常施工場地較小,文明施工要求高,應根據(jù)實際情況對現(xiàn)場進行合理布置,確保工地整潔文明,同時又不影響施工進度。根據(jù)文明施工要求,對場地進行素混凝土硬化,布置時應將施工區(qū)與生活區(qū)隔開,并在現(xiàn)場合理布置材料堆場、余土處理場等。6.4.2 合理制定施工流程施工流程應根據(jù)施工場地大小、周圍環(huán)境等因素,同時施工時不得出現(xiàn)冷縫,合理設

9、計施工流程,確保安全優(yōu)質完成施工。6.4.3 測量放樣施工前,先根據(jù)設計圖紙和業(yè)主提供的坐標基準點,精確計算出圍護中心線角點坐標,利用測量儀器精確放樣出圍護中心線,并做好護樁。6.4.4 導槽開挖根據(jù)放樣出的圍護中心線開挖工作溝槽,溝槽寬度根據(jù)圍護結構厚度確定,深度為1 米。遇有地下障礙時,利用空壓機將地下障礙破除干凈,如破除后產生過大的空洞,則需回填壓實,重新開挖導槽,確保SMW施工順利進行。6.4.5 定位、鉆孔在開挖的工作溝槽兩側鋪設導向定位型鋼或定位輔助線,按設計要求在導向定位型鋼或定位輔助線上做出鉆孔位置和H型鋼的插入位置。根據(jù)確定的位置嚴格鉆機樁架的移動就位,就位誤差不大于3cm。

10、開鉆前應用水平尺將平臺調平,并調直機架,確保機架垂直度小于1%。并在成孔、提升過程中經(jīng)常檢查平臺水平度和機架垂直度,確保成樁垂直度小于1%。為控制鉆管下鉆深度達標,利用鉆管和樁架相對錯位原理,在鉆管上劃出鉆孔深度的標尺線,嚴格控制下鉆、提升的速度和深度。下鉆、提升速度應與注漿泵的泵量相適應,同時不大于80cm/min。并至少復拌一次以上。6.4.6 水泥土的配合比由于不同水泥、不同土質、不同的配合比的水泥土力學指標差異較大,因而水泥和外摻劑的摻入量必須以現(xiàn)場土做試驗,再確定其合理的配合比。水泥宜采用425號、525號普通硅酸鹽水泥,水泥摻入量宜控制在15%25%之內。水泥土在確保強度的同時,使

11、H型鋼盡量靠自重插入或略加外力能順利插入,同時水泥漿液應有一定的稠度,防止H型到位后產生偏斜、平面轉向。根據(jù)地質條件確定土體置換率,減小施工對環(huán)境的影響。水泥土與H型鋼的所涂的隔離減阻劑有很好的握裹力,使之共同起擋土止水作用。型鋼起拔后水泥土應能自立不坍,便于充填空隙。6.4.7 攪拌注漿根據(jù)設計所標深度,鉆機在鉆孔和提升全過程中,保持螺桿勻速轉動,勻速下鉆,勻速提升,同時根據(jù)下鉆和提升二種不同的速度,注入不同摻量的攪拌均勻的水泥漿液,使水泥土攪拌樁在初凝前達到充分攪拌,水泥與土能充分拌和,確保攪拌樁的質量。6.4.8 H型鋼的加工制作H型鋼采用鋼板在現(xiàn)場制作成型,當現(xiàn)場制作條件困難時,可到加

12、工廠制作。H型鋼制作必須貼角滿焊,以保證力的傳遞。H型鋼制作必須平整,不得發(fā)生彎曲、平面扭曲變形,以保證其順利插拔?；厥兆冃蔚腍型鋼必須經(jīng)調整校正后方可投入使用。6.4.9 H型鋼的插入H型鋼在插入前必須將H型鋼的定位設備準確地固定在導軌上,并校正設備的水平度。在水泥土初凝硬化之前,采用大型吊裝機械將焊接定尺的H型鋼吊起,插入指定位置,依靠H型鋼的自重下插到設計規(guī)定深度。插入H型鋼時,必須采用測量經(jīng)緯儀雙向調整H型鋼的垂直度。H型鋼插入后進行換鉤,再將H型鋼固定在溝槽兩側鋪設的定位型鋼上,直至孔內的水泥土凝固。若H型鋼在某施工區(qū)域確實無法依靠自重下插到位,可采用外力或振動錘輔助到位。6.4.1

13、0 清理溝槽內泥漿由于水泥漿液的定量注入攪拌孔內和H型鋼的插入,將有一部分水泥土被置換出溝槽內,采用挖機將溝槽內的水泥土清理出溝槽,保持溝槽沿邊的整潔,確保下道工序的施工,被清理的水泥土將在18小時之后開始硬化,可隨日后基坑開挖一起運出場地,不會產生泥漿污染。6.4.11 H型鋼拔出在H型鋼插入前,已在H型鋼上涂上一層隔離減摩材料。隔離減摩材料早期應與水泥土有較好的粘接握裹力,提高復合作用,后期粘接握裹力降低或起拔時被剪切破壞,使起拔阻力降低,以利于H型鋼的拔出。如型鋼表面粘貼隔離材料,則粘貼面積應小于2m2,如型鋼表面涂刷隔離劑,嚴禁出現(xiàn)少涂、涂料開裂剝落現(xiàn)象。H型鋼在地下結構施工結束,并待

14、結構混凝土達到一定強度后,采用專用機械從水泥土攪拌樁體中拔出。H型鋼起拔時要垂直用力,不允許傾斜起拔或側向撞擊型鋼。7.機具設備 本工法所需設備如:表1設備名稱型號數(shù)量(臺)備 注履帶式樁機JBY801三軸鉆機1挖掘機0.4 m31輪式吊車16 T2空壓機1發(fā)電機2泥漿泵1攪漿罐2 m31灰罐60 T2水罐20 m3儲漿罐6 m31經(jīng)緯儀TDJ6E2水準儀DS321全站儀1鋼板10儲水罐1表18.勞動力組織勞動力組織見表2。勞動組織項 目人 數(shù)備 注項目管理2(人)作業(yè)領班1*1班=1(人)樁機操作手1*1班=1(人)測量工1*1班=1(人)減磨劑涂刷工2*1班=1(人)必須現(xiàn)場涂刷減磨劑鏟泥

15、工3*1班=1(人)電焊工3*1班=3(人)型鋼加工可在加工廠制作司索指揮1*1班=1(人)裝卸工4*1班=4(人)型鋼裝卸及倒運吊車操作手1*1班=1(人)挖掘機操作手1*1班=1(人)后臺攪拌操作工1*1班=1(人)發(fā)電機操作手1*1班=1(人)維修工2*1班=1(人)共計19(人)表29.SMW工法施工質量保證措施9.1. 外購水泥、鋼材,嚴格控制質量標準,檢查復核相關的質量保證資料,對于嚴重嫌疑材料,堅持進行必要的實驗測試,特別是對非軋制鋼材,包括H型鋼的接長加工。做到工藝檢查,設備檢查,施工操作檢查,焊接質量檢查,建立嚴格驗收把關制度。9.2. 施工現(xiàn)場設專職質量檢查人員,檢查復核樁機,樁架的定位,鉆孔的深度、速度,檢查水泥漿液的攪拌操作規(guī)范、水灰比。9.3. 樁機移位、開鉆、提升由現(xiàn)場指揮負責,開鉆前,檢查樁機平穩(wěn)性,做到固定端正,樁架垂直,并采用測量儀器或手段,完成樁機的水平度,樁架的垂直度,在確認無誤后,指揮下達操作命令。9.4. 根據(jù)確定的水泥漿液的配合比,做好量具的檢測,嚴格控制水灰比,攪拌時間,漿液質量,注漿時控制注漿壓力和注漿速度。9.5. 嚴格控制鉆管下鉆,提升的速度,若出現(xiàn)注漿孔堵塞或斷漿現(xiàn)象,應及時停泵,排除故障后,再采取有效的措施進行復噴漿,嚴防斷樁、空樁。9.6. 在插入H型鋼時,必須做到垂直不斜