深基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)支護(hù)SMW工法樁施工工藝

1、SMW工法SMW工法 : 泥土攪拌樁體作為基坑圍護(hù)的一種施工方法；這種方法是通過(guò)特殊的多軸深層攪拌機(jī)在施工現(xiàn)場(chǎng)按設(shè)計(jì)深度將土體切散 , 同時(shí)從其鉆頭前端將水泥漿注入土體 , 并使之與原位土體反復(fù)混合攪拌 , 直至水泥土硬結(jié)。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(gè)抗?jié)B性好、剛度大 , 能承受較大水平土壓力的地下壁體。SMW工法我公司自引進(jìn)以來(lái)通過(guò)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(jī)鉆 孔， 內(nèi)插 長(zhǎng)度為 12-20m 的 H 型鋼（ 700*300*13*24 ），用于開(kāi)挖深度 5-12m 的深基坑。采用本施工工藝，可縮短施工工期

2、，提高施工質(zhì)量，降低施工成本，并且具有施工安全、便捷等特點(diǎn) , 所以具有以下優(yōu)點(diǎn)：1、工法特點(diǎn)：1.1整體剛度大、強(qiáng)度高由于深層攪拌樁可施工成很厚的墻體, 而且無(wú)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(jiǎn)單, 施工效率高 , 所需工期較其它工法為短。1.3對(duì)環(huán)境影響小由于施工時(shí)是就地對(duì)土體進(jìn)行切削攪拌, 相對(duì)其它圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工對(duì)周圍土體的擾動(dòng)較小, 無(wú)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(yùn)量較其它施工方法少、施工時(shí)無(wú)泥漿污染、噪聲較小、振動(dòng)也較小。2. 適用范圍適應(yīng)于多種地層條件, 可在粘性土、粉土、砂礫石（卵石直徑達(dá)100mm以上）

3、和單軸抗壓強(qiáng)度地60MPa以下的巖石中應(yīng)用。3. 施工工藝SMW工法攪拌樁采用“上下提升二噴”，工藝流程下所示：鉆機(jī)就位配制漿液預(yù)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(zhì)量的關(guān)鍵技術(shù) 4.1 、攪拌樁的制作同常規(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(yīng)小于 1%。樁機(jī)架行走線鋪設(shè)導(dǎo)木，以供機(jī)架安裝、移位，按所放樁位使機(jī)架正確就位， 樁機(jī)就位后檢查機(jī)架垂直度， 確保機(jī)架垂直度控制在 0.3%以下，成樁垂直度誤差小于 1%。達(dá)到對(duì)樁體垂直度的控制。施工過(guò)程中隨機(jī)對(duì)機(jī)座四周標(biāo)高進(jìn)行復(fù)測(cè) , 確保機(jī)械處于水平狀態(tài)施工 , 同時(shí)用經(jīng)緯儀經(jīng)常對(duì)攪拌軸進(jìn)行垂直度復(fù)測(cè) , 通

4、過(guò)對(duì)機(jī)械的控制達(dá)到對(duì)樁體垂直度控制。漿液配比除滿足抗?jié)B和強(qiáng)度要求外, 尚應(yīng)滿足型鋼插入順利等要求。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。水泥攪拌樁在施工過(guò)程中必須控制攪拌時(shí)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%。在攪拌下沉及提升過(guò)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。控制重復(fù)攪拌提升速度在0.8 1.0m/min以內(nèi),以保證加固范圍內(nèi)每一深度均得到充分?jǐn)嚢琛?yán)格控制樁頂漏噴現(xiàn)象發(fā)生，確保樁頂強(qiáng)度； 壓漿階段時(shí)不允許發(fā)生斷漿和輸漿管道堵

5、塞現(xiàn)象。若發(fā)生斷樁 ,則在向下鉆進(jìn)50cm后再噴漿提升。4.2 、質(zhì)量檢驗(yàn)質(zhì)量檢驗(yàn)在注漿施工結(jié)束后28 天進(jìn)行, 成樁垂直度偏差不超過(guò)1%,樁位偏差不大于50mm；樁頂標(biāo)高和樁深滿足設(shè)計(jì)要求。攪拌樁樁體攪拌均勻,表面密實(shí)、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(zhì)量。5. 技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析5.1 、技術(shù)方面：從現(xiàn)有常用的地基加固形式來(lái)看：鉆孔灌注樁由于場(chǎng)地條件、施工工藝要求較高，投入也較大。這三種方法對(duì)于本工法不具優(yōu)勢(shì)。SMW工法具有抗側(cè)向土壓力強(qiáng)、抗?jié)B性好的特點(diǎn)，技術(shù)可靠，是比較理想的基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)。5.2 、經(jīng)濟(jì)方面：樹(shù)根樁和深層攪拌樁還要進(jìn)行壓密注漿和增加側(cè)向抗力處理，其綜合成

6、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基礎(chǔ)，加以改進(jìn)，充分利用了攪拌樁的高止水性，增加了型鋼的剛度與強(qiáng)度，彌補(bǔ)了攪拌樁抗側(cè)向土壓力的不足之處。根據(jù)實(shí)際施工情況和監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)來(lái)看，SMW工法作為基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)有較高的可行性，能有效的控制地面、周邊構(gòu)筑物和地下管線的沉降。從技術(shù)經(jīng)濟(jì)方面看，它即能滿足止水和抗側(cè)向壓力，又在成本核算和間接投入上具有一定的優(yōu)勢(shì)。6.SMW工法的施工工藝及施工要點(diǎn)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(jìn)行，其中陰影部分為重復(fù)套鉆，保證墻體的連續(xù)性和接頭的施工質(zhì)

7、量，水泥攪拌樁的搭接以及施工樁體的垂直度補(bǔ)正是依靠重復(fù)套鉆來(lái)保證，以達(dá)到止水的作用。施工順序2施工順序4施工順序1施工順序3施工順序52.1 單排擠壓式連接：一般情況下均采用該種方式進(jìn)行施工。圖 22.2 跳槽式全套復(fù)攪式連接：對(duì)于圍護(hù)墻轉(zhuǎn)角處或有施工間斷情況下采用此連接。施工順序3施工順序5施工順序1施工順序2施工順序4圖 33.SMW圍護(hù)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(dān) . 全位形式即型鋼在攪拌樁中全截面布置 , 即承擔(dān)拉力又承擔(dān)壓力。半位形式可節(jié)省鋼材用量 ,

8、充分發(fā)揮材料特性； 全位形式則全面承擔(dān)荷載 , 又提高截面剛度。按受力單元承擔(dān)荷載的大小, 布置型鋼有3 種形式：“滿堂”、“ 1 隔 1”、“ 1 隔 2”?！皾M堂”即每個(gè)（雙軸）攪拌樁單元內(nèi)都有型鋼（如圖 4）圖 4“1 隔 1”即間隔 1 個(gè)攪拌樁單元布置型鋼（如圖5）圖 5“1 隔 2”即間隔 2 個(gè)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(duì)較小的情形, 所需型鋼量較少。4. 各主要工序操作要點(diǎn)施工場(chǎng)地平面布置本工法在城市中施工時(shí)通常施工場(chǎng)地較小 , 文明施工要求高 , 應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)

9、行合理布置 , 確保工地整潔文明 , 同時(shí)又不影響施工進(jìn)度。 根據(jù)文明施工要求 , 對(duì)場(chǎng)地進(jìn)行素混凝土硬化 , 布置時(shí)應(yīng)將施工區(qū)與生活區(qū)隔開(kāi) , 并在現(xiàn)場(chǎng)合理布置材料堆場(chǎng)、余土處理場(chǎng)等。合理制定施工流程施工流程應(yīng)根據(jù)施工場(chǎng)地大小、周圍環(huán)境等因素 , 同時(shí)施工時(shí)不得出現(xiàn)冷縫 , 合理設(shè)計(jì)施工流程 , 確保安全優(yōu)質(zhì)完成施工。測(cè)量放樣施工前 , 先根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙和業(yè)主提供的坐標(biāo)基準(zhǔn)點(diǎn) , 精確計(jì)算出圍護(hù)中心線角點(diǎn)坐標(biāo) , 利用測(cè)量?jī)x器精確放樣出圍護(hù)中心線 , 并做好護(hù)樁。導(dǎo)槽開(kāi)挖根據(jù)放樣出的圍護(hù)中心線開(kāi)挖工作溝槽, 溝槽寬度根據(jù)圍護(hù)結(jié)構(gòu)厚度確定 , 深度為 1 米。遇有地下障礙時(shí) , 利用空壓機(jī)將地下

10、障礙破除干凈 , 如破除后產(chǎn)生過(guò)大的空洞 , 則需回填壓實(shí) , 重新開(kāi)挖導(dǎo)槽 , 確保 SMW施工順利進(jìn)行。定位、鉆孔在開(kāi)挖的工作溝槽兩側(cè)鋪設(shè)導(dǎo)向定位型鋼或定位輔助線, 按設(shè)計(jì)要求在導(dǎo)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(yán)格鉆機(jī)樁架的移動(dòng)就位, 就位誤差不大于3cm。開(kāi)鉆前應(yīng)用水平尺將平臺(tái)調(diào)平, 并調(diào)直機(jī)架 , 確保機(jī)架垂直度小于1%。并在成孔、提升過(guò)程中經(jīng)常檢查平臺(tái)水平度和機(jī)架垂直度 , 確保成樁垂直度小于 1%。為控制鉆管下鉆深度達(dá)標(biāo) , 利用鉆管和樁架相對(duì)錯(cuò)位原理 , 在鉆管上劃出鉆孔深度的標(biāo)尺線 , 嚴(yán)格控制下鉆、提升的速度和深度。下鉆、提升速度應(yīng)與

11、注漿泵的泵量相適應(yīng) , 同時(shí)不大于 80cm/min。并至少?gòu)?fù)拌一次以上。水泥土的配合比由于不同水泥、不同土質(zhì)、不同的配合比的水泥土力學(xué)指標(biāo)差異較大因而水泥和外摻劑的摻入量必須以現(xiàn)場(chǎng)土做試驗(yàn), 再確定其合理的配合比。,水泥宜采用425 號(hào)、525號(hào)普通硅酸鹽水泥, 水泥摻入量宜控制在15%25%之內(nèi)。水泥土在確保強(qiáng)度的同時(shí) , 使插入 , 同時(shí)水泥漿液應(yīng)有一定的稠度H 型鋼盡量靠自重插入或略加外力能順利, 防止 H 型到位后產(chǎn)生偏斜、平面轉(zhuǎn)向。根據(jù)地質(zhì)條件確定土體置換率, 減小施工對(duì)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(yīng)能自立

12、不坍, 便于充填空隙。攪拌注漿根據(jù)設(shè)計(jì)所標(biāo)深度 , 鉆機(jī)在鉆孔和提升全過(guò)程中 , 保持螺桿勻速轉(zhuǎn)動(dòng) , 勻速下鉆 , 勻速提升 , 同時(shí)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(dá)到充分?jǐn)嚢? 水泥與土能充分拌和 , 確保攪拌樁的質(zhì)量。型鋼的加工制作H型鋼采用鋼板在現(xiàn)場(chǎng)制作成型, 當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)制作條件困難時(shí), 可到加工廠制作。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。回收變形的H 型鋼必須經(jīng)調(diào)整校正后方可投入使用。型鋼的插入H 型鋼在插入前必須將H 型鋼的定位設(shè)備準(zhǔn)確地固定在導(dǎo)

13、軌上, 并校正設(shè)備的水平度。在水泥土初凝硬化之前, 采用大型吊裝機(jī)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(shè)計(jì)規(guī)定深度。插入 H 型鋼時(shí) , 必須采用測(cè)量經(jīng)緯儀雙向調(diào)整H 型鋼的垂直度。H型鋼插入后進(jìn)行換鉤 , 再將 H型鋼固定在溝槽兩側(cè)鋪設(shè)的定位型鋼上 , 直至孔內(nèi)的水泥土凝固。若 H 型鋼在某施工區(qū)域確實(shí)無(wú)法依靠自重下插到位 , 可采用外力或振動(dòng)錘輔助到位。清理溝槽內(nèi)泥漿由于水泥漿液的定量注入攪拌孔內(nèi)和H 型鋼的插入 , 將有一部分水泥土被置換出溝槽內(nèi) , 采用挖機(jī)將溝槽內(nèi)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

14、土將在 18 小時(shí)之后開(kāi)始硬化 , 可隨日后基坑開(kāi)挖一起運(yùn)出場(chǎng)地 , 不會(huì)產(chǎn)生泥漿污染。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(yīng)與水泥土有較好的粘接握裹力 , 提高復(fù)合作用 , 后期粘接握裹力降低或起拔時(shí)被剪切破壞 , 使起拔阻力降低 , 以利于 H 型鋼的拔出。2如型鋼表面粘貼隔離材料 , 則粘貼面積應(yīng)小于 2m, 如型鋼表面涂刷隔離劑 , 嚴(yán)禁出現(xiàn)少涂、涂料開(kāi)裂剝落現(xiàn)象。H型鋼在地下結(jié)構(gòu)施工結(jié)束, 并待結(jié)構(gòu)混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度后, 采用專用機(jī)械從水泥土攪拌樁體中拔出。H 型鋼起拔時(shí)要垂直用力, 不允許傾斜起拔或側(cè)向撞擊型鋼。7. 機(jī)具設(shè)備本工法

15、所需設(shè)備如：表 1設(shè)備名稱型號(hào)數(shù)量( 臺(tái))備注履帶式樁機(jī)JBY801三軸鉆機(jī)1挖掘機(jī)0.4 m31輪式吊車16 T2空壓機(jī)1發(fā)電機(jī)2泥漿泵1攪漿罐2 m31灰罐60 T2水罐20 m3儲(chǔ)漿罐6 m31經(jīng)緯儀TDJ6E2水準(zhǔn)儀DS321全站儀1鋼板10儲(chǔ)水罐1表 18. 勞動(dòng)力組織勞動(dòng)力組織見(jiàn)表2。勞動(dòng)組織項(xiàng)目人數(shù)備注項(xiàng)目管理2( 人)作業(yè)領(lǐng)班1*1班=1( 人)樁機(jī)操作手1*1班=1( 人)測(cè)量工1*1班=1( 人)減磨劑涂刷工2*1班=1( 人)必須現(xiàn)場(chǎng)涂刷減磨劑鏟泥工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

16、鋼裝卸及倒運(yùn)吊車操作手1*1班=1( 人)挖掘機(jī)操作手1*1班=1( 人)后臺(tái)攪拌操作工1*1班=1( 人)發(fā)電機(jī)操作手1*1班=1( 人)維修工2*1班=1( 人)共計(jì)19( 人)表 29.SMW工法施工質(zhì)量保證措施9.1. 外購(gòu)水泥、鋼材 , 嚴(yán)格控制質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) , 檢查復(fù)核相關(guān)的質(zhì)量保證資料 , 對(duì)于嚴(yán)重嫌疑材料 , 堅(jiān)持進(jìn)行必要的實(shí)驗(yàn)測(cè)試 , 特別是對(duì)非軋制鋼材 , 包括 H 型鋼的接長(zhǎng)加工。做到工藝檢查 , 設(shè)備檢查 , 施工操作檢查 , 焊接質(zhì)量檢查 , 建立嚴(yán)格驗(yàn)收把關(guān)制度。9.2. 施工現(xiàn)場(chǎng)設(shè)專職質(zhì)量檢查人員 , 檢查復(fù)核樁機(jī) , 樁架的定位 , 鉆孔的深度、速度 , 檢查水泥漿

17、液的攪拌操作規(guī)范、水灰比。9.3. 樁機(jī)移位、開(kāi)鉆、提升由現(xiàn)場(chǎng)指揮負(fù)責(zé) , 開(kāi)鉆前 , 檢查樁機(jī)平穩(wěn)性 , 做到固定端正 , 樁架垂直 , 并采用測(cè)量?jī)x器或手段 , 完成樁機(jī)的水平度 , 樁架的垂直度 , 在確認(rèn)無(wú)誤后 , 指揮下達(dá)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(cè), 嚴(yán)格控制水灰比, 攪拌時(shí)間 , 漿液質(zhì)量 , 注漿時(shí)控制注漿壓力和注漿速度。9.5. 嚴(yán)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(yīng)及時(shí)停泵 , 排除故障后 , 再采取有效的措施進(jìn)行復(fù)噴漿 , 嚴(yán)防斷樁、空樁。9.6. 在插入 H 型鋼時(shí) , 必須做到垂直不斜 , 插深控制 , 嚴(yán)防錯(cuò)位、插偏、扭歪。9.7. 為保持工作連續(xù)性 , 嚴(yán)禁鉆管下鉆提升中途進(jìn)行換崗接班 , 建立交接班記錄制度。10. 材料及效益分析通過(guò)該工法的應(yīng)用得出 850、 650、 500 攪拌樁施工 1（延米）所用材料及設(shè)備分析如下表 3、表 4 所示：900800700