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1、. .浅谈SMW工法桩在基坑支护工程中的应用【摘要】针对基坑土方开挖支护工程存在施工复杂、增加地下空间的污染、造价高的问题，提出SMW工法桩的施工，到达减少地下空间污染、降低造价，提高效率等一系列问题【关键词】SWM工法桩 施工技术 减少污染0 引言随着人类建立用地面积的日益减少、地下空间利用率高的建筑形式得到广泛应用，在设计上也是多采用了建造地下室的形式提高土地利用率，地下空间的开发利用也使得我们对土方开挖的基坑支护工程带来许多困难，传统的支护构造不但造价高，工期长且因为施工工艺的原因大局部永久性的埋在了地下，对地下空间产生了极大的污染，SMW工法桩的出现解决了这一难题，现结合工程实例，对基
2、坑支护的施工应用进展探讨和总结，努力实现1.工程概况本拟建工程场地原始地貌属海陆交互相地带，后经人工回填为现状地形相对较平缓的开阔场地，该工程有两层地下室，SMW工法桩采用套打三轴水泥搅拌桩作止水帷幕，桩径,650450, 水泥采用P.O42.5复合硅酸盐水泥，设计水灰比为2.0：1。水泥土搅拌桩的水泥掺入量为不小于20%，施工过程中泵送压力应大于0.3MPa。支护桩采用HN488*300*11*18型钢桩。2.施工准备1场地布置 由于650SMW工法施工设备要在地面上施工作业，如施工场地不满足设备行走和施工要求，需铺设10m宽200mm厚建筑垃圾或道轨作施工道路。 设备进场前，场地必须到达“
3、三通一平，大型机械行走路线软弱地面必须加垫料夯实、夯平。确保使用设计强度等级的水泥，做好各类材料质量复验工作，杜绝不合格材料进入工地。对所需要的设备、机械、工具进展调试、保养，确保施工的正常运转。 土方开挖前，应摸清地下管线等障碍物，并应根据施工方案的要求，将施工区域内的地上、地下障碍物去除和处理完毕。 提供施工电源接入点及水源接入点，并保证施工期间供电、供水的正常。 在施工区域四周搭设现场固定照明灯架。 召开施工人员的平安技术交底会议，强调施工质量的重要性，增强施工人员的质量意识和技术要求。2施工用水布置 采用水管引入各用水区域，各用水处引出支管设专用水龙头。 所有水管沿施工场地环形布置，施
4、工时水管沿地面铺设，水管埋入地下500mm。 保证现场的施工用水量供给3施工用电布置 现场提供的电源接电，现场的临时用电线路沿施工场地环形布置，地面设总配电箱。 各总配电箱、分电箱、开关箱均符合JGJ46-2005规定，根据各自的用途分别采用。4现场沟槽开挖配备带镐头的挖掘机负责破碎、凿除650SMW工法施工沟槽的开设。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，那么需回填压实，重新开挖沟槽，确保施工顺利进展。5施工清障的根本要求所有650SMW工法施工前必须清障，尽可能清至原状土、排除地下障碍物。850SMW工法采用开沟挖槽清障的方法去除地下障碍物，根据放样出的
5、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，沟槽宽度根据围护构造宽度确定，槽宽约1.2m，深度约0.8m1.2m。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，那么需回填压实，重新开挖沟槽，确保施工顺利进展。6材料准备及材料使用方案 选择合格水泥供给商生产的散装水泥，采用P.O42.5级普通硅酸盐水泥，水泥分批进场，水泥供给商保证自开工日起每日连续施工的水泥供给量，以保证施工的正常运转。 所有使用的物料，应符合设计及有关规X规定。 编制各种材料的需用量方案和分批进场方案，并按照分批进场方案及时组织进场，按照施工总平面布置图指定的位置堆放整齐
6、。 所有材料进场后，应立即通知技术部门和监理工程师进展材料取样复验工作，经复试合格并经监理认可前方可使用。材料的出厂合格证和试验报告必须及时送技术部门妥善保管。7技术准备施工前召开施工技术人员及设计人员的技术交底会，按照设计要求，做好施工准备工作。技术人员、施工人员熟悉设计图纸和有关?规程?，明确施工图纸要求及有关质量检验评定标准，明确工程质量保证措施、施工平安措施及文明施工要求。明确施工方案，熟悉施工顺序，协调各工种各工序之间关系，做到安排合理，精心组织，确保工程质量。8)材料堆放场地的布置和安排为了创立市标准化文明卫生工地，现场所有材料的堆放均按施工总平面布置图的要求进展材料堆放。堆放标准
7、化规X化，确保场容场貌和环境要求，严禁乱堆乱卸料。材料堆放整齐并对所有的堆放材料按照GB/T19001-2000标准要求悬挂标牌，进展标识，保证施工现场环境的标准化、规格化、统一化。3.施工工艺1)施工流程图2)施工布置 SMW三轴水泥土搅拌桩施工顺序见下列图，其中阴影局部为重复套钻，保证墙体的连续性和接头的施工质量，三轴水泥土搅拌桩的搭接以及施工设备的垂直度补救是依靠重复套钻来保证。3)测量放线施工前，先根据设计图纸和业主提供的坐标基准点，准确计算出围护中心线角点坐标或转角点坐标，利用测量仪器准确放样出围护中心线，并进展坐标数据复核，同时做好护桩。根据坐标进展垂直防渗墙轴线的交线定位，并提请
8、监理进展放线复核。4开沟槽根据放样出的围护中心线，用挖掘机沿围护中心线平行方向开掘工作沟槽，沟槽宽度根据围护构造宽度确定，槽宽约1.2m，深度约0.8m1.2m。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，那么需回填压实，重新开挖沟槽，确保施工顺利进展。5定位型钢放置在平行沟槽方向放置两根定位型钢，规格为300300，长约812m，定位型钢必须放置固定好，必要时用点焊进展相互连接固定； H型钢定位采用型钢定位卡。沟槽及定位型钢6孔位放样及桩机就位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。根据确定的位置严格钻机桩架的移动就位，就位误差
9、不大于2cm。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设计要求。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去除，移动完毕后检查定位情况并及时纠正，桩机应平稳、平正。7定位线挖沟槽前划定650三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。8喷浆、搅拌成桩水泥采用P.O42.5复合硅酸盐水泥，水泥浆液的水灰比2.0：1，水泥掺入比不小于20%。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，确保泵送压力不小于0.3MPa。根据钻头下沉和提升二种不
10、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到达充分搅拌，水泥与被加固土体充分拌和，以确保搅拌桩的加固质量。水泥浆液制备系统每一个时间段，人工抽查灰浆比重。半自动拌浆系统配制好的水泥浆液输送至储浆罐为三轴搅拌设备连续供浆。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1m/min，提升速度为1.01.5m/min，每根桩均应匀速下钻、匀速提升。经常进展现场实测压浆泵的流量、泥浆比重、浆液配合比与设计水泥掺量一致，确保桩体的成桩质量。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，
11、同时严格控制下沉和提升速度。9H型钢选材与焊接在H型钢顶端双面焊接加强板，且在距H型钢顶端0.2m处开一个圆形孔，孔径约10cm。假设所需H型钢长度不够，需进展拼焊，焊缝应均为坡口满焊，焊好后用砂轮打磨焊缝至与型钢面一样平。型钢宜采用整材，当需要分段焊接时，应采用坡口焊接。对接焊缝的坡口形式和要求应遵照?建筑钢构造焊接技术规程?JGJ81-2002的有关规定，焊缝质量等级不低于二级。单根型钢焊接接头不宜超过1个，焊接接头位置应防止在型钢受力较大处如支撑位置或开挖面附近，相邻型钢的接头竖向位置宜相互错开，错开距离不宜小于1m.10涂刷减摩剂根据设计要求，本支护构造的H型钢在构造强度到达设计要求后
12、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；要求型钢外表均匀涂刷减摩剂，厚度不小于1mm.11去除H型钢外表的污垢及铁锈。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，否那么涂层不均匀，易剥落。如H型钢在外表铁锈去除后不立即涂减摩剂，必须在以后涂刷施工前抹去外表灰尘。H型钢外表涂上涂层后，一旦发现涂层开裂、剥落，必须将其铲除，重新涂刷减摩剂。基坑开挖后，设置支撑钢牛腿时，必须去除H型钢外露局部的涂层，方能电焊。地下构造完成后撤除支撑，必须去除钢牛腿和牛腿周围的混凝土，并磨平型钢外表，然后重新均匀涂刷上减摩剂，否那么型钢将无法拔出。12型钢的插入与固
13、定利于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型钢外表。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。装好吊具和固定钩，采用50吨履带吊机起吊H型钢，型钢必须保持垂直状态。H型钢插入时间必须控制在搅拌桩施工完毕半小时内，插入前必须检查其直线度、接头焊缝质量并确保满足设计要求。用槽钢穿过吊筋搁置在定位型钢上，待水泥土搅拌桩到达一定硬化时间后，将吊筋与沟槽定位型钢撤除。定位卡必须结实、水平，然后将H型钢底部中心对正桩位中心沿定位卡慢慢、垂直插入水泥土搅拌桩体内，用线锤控制垂直度。当H型钢插入到设计标高时，用F8吊筋将H型钢固定。溢出的
14、水泥土进展处理，控制到一定标高，以便进展下道工序施工。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。假设H型钢插放达不到设计标高时，那么采用提升H型钢，重复下插使其插到设计标高，下插过程中始终用线锤跟踪控制H型钢垂直度。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。施工过程中质检员、技术负责人、监理工程师监视施工，施工记录报工程监理审批。14拔除H型钢在围护构造完成使用功能后，由总包方或监理方书面通知进场拔除。型钢拔除应事先采取减阻措施，并注浆填实桩孔，空隙采用水
15、泥浆或中粗砂充填密实。此外还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。H型钢露出地面局部，不能有串连现象，否那么必须用氧气、乙炔把连接局部割除，并用磨光机磨平。桩头两面应有钢板贴焊，增加强度，检查桩头100圆孔是否符合要求，假设孔径缺乏必须改成100；如孔径超过那么应该割除桩头并重新开孔，每根桩头必须待两面贴焊钢板后才能进展拔除施工。 4 质量保证措施1对周围局部区域管线的保护措施： 施工前对管线：煤气、电缆、上、下水管线，特别是大口径压力管线的埋设深度、路径与围护的距离调查清楚，并设立监测
16、点，施工全过程实时监控。 施工期间，管线位移出现报警时，应立即采用控制搅拌桩的施工速度，调整工艺参数等有效措施。2成桩施工期的质量控制： 认真做好各施工班组作业人员分层次技术交底，以及上岗前的培训工作，持证上岗，确保岗位工作质量。 材料供给部门在材料送至现场时, 应同时提交材料质保单, 水泥要做安定性试验，测试报告应在正式施工前完成，确保使用设计强度等级的水泥，进场水泥及时送检，合格前方可使用。 对多规格桩长和型钢长度在施工过程，每班工程技术负责要下达当日作业指导书，明确作业要求。施工时质量员即时检查，作好隐蔽记录，班后由班长、质量员核对，防止出现过失。 保证施工机械设备性能良好状态，施工时及
17、时例保，对压浆泵进展每分钟压浆量检测，并准备应急备用压浆泵一套，从而确保喷浆的均匀性和连续性。 成桩期间，每天每台机械要求做一组规格为7.077.077.07cm的试块，试块宜取自最后一次搅拌钻头提升出来的附于钻头上的水泥土，试块制作好后进展编号、记录、养护，及时送实验室。 在施工过程中，假设因处理障碍物、机械设备坏修、断电等意外情况发生而造成施工时间过长时，需在相邻两幅桩外侧进展补桩。3确保桩身强度和均匀性质量要求 水泥流量、注浆压力采用人工控制，严格控制每桶搅拌桶的水泥用量及液面高度，用水量采取总量控制，并用比重仪随时检查水泥浆的比重。土体应充分搅拌，严格控制钻孔下沉、提升速度，使原状土充
18、分破碎，有利于水泥浆与土均匀拌和。 浆液不能发生离析，水泥浆液应严格按预定配合比制作，为防止灰浆离析，放浆前必须搅拌30秒再倒入存浆桶。 压浆阶段输浆管道不能堵塞，不允许发生断浆现象，全桩须注浆均匀，不得发生土浆夹心层。 发生管道堵塞，应立即停泵处理。待处理完毕后立即把搅拌钻具上提和下沉1.0m前方能继续注浆，等1020秒恢复向上提升搅拌，以防断桩发生。4开挖前养护期的质量控制： 散装水泥按500T水泥为一个检验批，及时将水泥送实验室进展28XX泥检测。 搅拌桩试块及时送实验室做28天无侧限抗压强度测试，开挖时三轴桩水泥掺量20的无侧限抗压强度满足设计强度。5插入H型钢质量保证措施 型钢到场需
19、得到监理确认，待监理检查型钢的平整度、焊接质量，认为质量符合施工要求后，进展下插H型钢施工。 型钢进场要逐根吊放，型钢底部垫枕木以减少型钢的变形，下插H型钢前要检查型钢的平整度，确保型钢顺利下插。 型钢插入前必须将型钢的定位设备准确固定，并校核其水平。 型钢吊起后用经纬仪调整型钢的垂直度，到达垂直度要求后下插H型钢，利用水准仪控制H型钢的顶标高，保证H型钢的插入深度。 型钢起吊安装前必须重新检验外表的减摩剂涂层是否完整。6.6.5特殊情况处理措施1有异常时，如施工遇无法到达设计深度时，应及时上报业主、监理、设计及工程部，经各方研究后，采取补救措施。2在碰到地面沟或地下管线无法按设计走向施工时，
20、宜与设计单位、业主、监理共同协商，确定解决方法。3施工过程中，如遇到停电或特殊情况造成停机导致成墙工艺中断时，均应将搅拌机下降至停浆点以下0.5m处，待恢复供浆时再喷浆钻搅，以防止出现不连续墙体；如因故停机时间较长，宜先拆卸输浆管路，妥为清洗，以防止浆液硬结堵管。4发现管道堵塞，应立即停泵处理。待处理完毕后立即把搅拌钻具上提和下沉1.0m前方能继续注浆，等1020秒恢复向上提升搅拌，以防断桩发生。5施工冷缝处理 由常规套钻1个孔改为套钻2个孔来增加搭接的强度和抗渗度。 严格控制上提和下沉的速度，做到轻压慢速以提高搭接的质量。 如上述方法无法满足要求，采取在冷缝处围护桩外侧补搅素桩方案，以防偏钻
21、，保证补桩效果，素桩与围护桩搭接厚度约10cm，确保围护桩的止水效果。6渗漏水处理在整个基坑开挖阶段，备好相应设备及材料，密切注视基坑开挖情况，一旦发现墙体有漏点，及时进展封堵。具体采用以下两种方法补漏。 引流管：在基坑渗水点插引流管，在引流管周围用速凝防水水泥砂浆封堵，待水泥砂浆到达强度后，再将引流管打结。 双液注浆配制化学浆液。将配制拌合好的化学浆和水泥浆分别送入贮浆桶内备用。注浆时启动注浆泵，通过2台注浆泵2条管路同时接上Y型接头从出口混合注入孔底被加固的土体部位。注浆过程中应尽可能控制流量和压力，防止浆液流失。施工前应做双液注浆初凝时间地表试验。施工参数。注浆压力：0.30.8 Mpa
22、注浆流量：2535 l/min 水灰比：1.5-2.0：1水泥选用普通硅酸盐水泥 标号为32.5。初凝时间：45秒凝固强度：34Mpa/2h6.6.6 检验、检验批、隐蔽工程验收方案1水泥、试块的送检方案 水泥：现场用散装水泥拌浆系统那么按500T水泥为一个检验批，及时将水泥送实验室进展安定性3天和28XX泥检测实验。 试块：每天每台机械做一组规格为7.077.077.07cm的试块每组3块。做好的试块应及时送室验室做28天无侧限抗压强度测试，测得的28天无侧限抗压强度满足设计要求。2检验批抽检方案SMW工法的三轴水泥搅拌桩应在28天龄期后综合采用试块试验和钻孔取芯法检测，检测数量不少于总桩数
23、的1%且不少于3根，每根取芯数量不少于5组，钻孔取芯可结合测斜管埋设进展。具体要求如下： 主控工程浆液拌制选用的水泥、外加剂等原材料的技术指标和检验工程应符合设计要求和国家现行标准的规定。检验方法：查产品合格证及复试报告。浆液水灰比、水泥掺量应符合设计和施工工艺要求，浆液不得离析。检验方法：浆液水灰比用比重计抽查，水泥掺量查施工记录，每台班不少于3次。水泥土搅拌桩桩身强度应符合设计要求。水泥土搅拌桩的桩身强度应采用试块试验确定。试验数量及方法：每天制作水泥土试块一组，采用水中养护测定28d无侧限抗压强度。 一般工程水泥土搅拌桩成桩允许偏差应符合下表的规定。表1水泥土搅拌桩成桩允许偏差序号检查工
24、程允许偏差或允许值检查频率检查方法X围点数1桩底标高(mm)+100-50每根1测钻杆长度2桩位偏差(mm)50每根1用钢尺量3桩径(mm)10每根1用钢尺量4桩体垂直度1/150每根全过程经纬仪测量表2型钢插入允许偏差序号检查工程允许偏差或允许值检查频率检查方法X围点数1型钢垂直度(mm)1/150每根全过程经纬仪测量2型钢长度(mm)10每根1用钢尺量3型钢底标高(mm)-30每根1水准仪测量4型钢平面位置(mm)50(平行于基坑方向)每根1用钢尺量10(垂直于基坑方向)每根1用钢尺量5形心转角3每根1量角器测量3隐蔽工程验收方案850三轴水泥土搅拌桩每天做一份隐蔽工程验收汇总表，每天施工桩数做一份隐藏工程验收记录。随着人们生活水平的提高，对环境的要求也越来越重视，SMW工法桩正适应于建立节约型社会和开展循环经济需要，实现循环使用，提高资源利用率，尽量减少采用一次性材料消耗，SMW工法的H型钢一般可使用四次以上，在回收利用的同时，减少了对地下空间的污染。. .word.