深基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)支護(hù)SMW工法樁施工工藝(詳細(xì))

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XX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,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):

2、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)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”

3、,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 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(yīng)小于1%。4.1.2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),通過(guò)對(duì)機(jī)械的控制達(dá)到對(duì)樁體垂直度控制。4.1.3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

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(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%。 4.1.5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?？刂浦貜?fù)攪拌提升速度在0.81.0m/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

5、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(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)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。2.1

7、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2 2.2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。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XX省鋼材用量,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

8、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)6.4.1 施工場(chǎng)地平面布置本工法XX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)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。6.4.2 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)

9、計(jì)施工流程,確保安全優(yōu)質(zhì)完成施工。6.4.3 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。6.4.4 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。6.4.5 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。

10、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。6.4.6 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

11、H型鋼盡量靠自重插入或略加外力能順利插入,同時(shí)水泥漿液應(yīng)有一定的稠度,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)能自立不坍,便于充填空隙。6.4.7 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。6.4.8 H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

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。回收變形的H型鋼必須經(jīng)調(diào)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(shè)備準(zhǔn)確地固定在導(dǎo)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。6.4.1

13、0 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。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(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。如型鋼表面粘貼隔離材料,則粘貼面積應(yīng)小于2m2,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

14、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

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(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