SMW施工工艺如何控制 行业,施工,工艺

SMW工法搅拌桩施工方法及施工工艺
SMW工法搅拌桩：采用重型桩机设备配置三轴机动力装置和自动控制制浆后台。三轴动力装置其中中心轴(反转)轴内充入压缩空气，使搅拌体内液由下往上翻动，二侧轴(正转)轴内充入水泥浆液，三轴均为10米长螺旋翼搅拌。加上一全孔搭接套打。由于SMW工法设备工艺特性保证了搅拌体整体连续形成止水帷幕功能，插入H700×300×13×24型钢作为档土功能。
一、Ф850SMW工法桩施工
1、采用SMW工法Φ850三轴搅拌动力装置、配备日产DH-558履带式重型桩机(或采用JB-16步履式重型桩机)1台，实行一次钻搅达到设计深度，沿基坑围护中心线制作单排水泥土连续墙。
2、SMW工法搅拌桩桩体的水泥掺量为20％，水灰比根据地质情况控制在1.5：1～2.0:1。土体容重统一取18kn/m3，桩体间搭接长度25cm。中心距1200mm。
3、采用强度等级为42.5级普通硅酸盐水泥，水泥土试块28天龄期无侧限抗压强度：qu≥1.0MPa。
4、SMW工法施工工艺流程图 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

  
SMW工法施工工艺流程图 
 

开挖沟槽

  
设置导向定位型钢 
SMW搅拌机架设 
下一施工循环 
SMW搅拌机就位，校正复核桩机水平和垂直度 
型钢进场，质量检验 
施工完毕 
插入型钢 
型钢涂减磨擦材料 
残土处理 
搅拌机械撤出 
测量放样 
拌制水泥浆液，开启空压机，送浆至桩机钻头 
钻头喷浆、气并切割土体
下沉至设计桩底标高 
H型钢垂直起吊，定位 
校核H型钢垂直度 
固定型钢 
型钢回收 
基坑开挖及结构施作
完毕且达到设计强度 
钻头喷浆、气并提
升至设计桩顶标高 
  
 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 


5、测量放线、开挖导沟
根据测绘提供的坐标基准点，遵照图纸制定的尺寸位置，在施工现场放置围护结构的轴线，提请建设单位和监理复核认可，采用0.6 m3挖机开挖施工沟槽，沟槽宽度为800mm，深度为1000mm。遇到有地下障碍物时，利用挖土机清除，如遇特殊情况，制定清除方案后，协调配合施工，直至清除完毕，清障后产生过  

  
大的空洞，需回填土压实，重新开挖沟槽以保证SMW工法施工顺利进行。 
 

6、定位、钻孔、移机
在开挖的工作沟槽，按施工要求做好定位，操作人员根据确定的位置严格控制钻机桩架的移动，确保钻孔轴心就位不偏，同时控制钻孔下钻深度的达标，利用钻杆和桩架相对错位原理，在钻管上做出钻孔深度的标尺线，严格控制下钻、提升的速度和深度。
  机械设备沿基坑围护轴线移动，采用施工顺序示意图的方法套钻。跳孔式（图1）以次循环直至隔水帷幕成型。水泥土搅拌桩为基坑内外隔水围幕，施工时不容许出现施工冷缝，如出现超过24小时的冷缝，需采用搭接套钻或在后排补桩工艺。
施工顺序：
跳孔式双孔全套复搅式连接图 
             1                 2            4
 
 
 


3                       5        25cm    25cm
7、搅拌注浆
根据设计所标深度，钻机在钻孔和提升全过程中，保持螺杆匀速转动，匀速下钻，匀速提升，同时根据下钻和提升二种不同的速度，注入不同掺量的水泥浆液，并采取高压喷气在孔内使水泥土翻搅拌和，在桩底部分必须重复搅拌注浆，保证整桩搅拌充分、均匀，确保搅拌桩的质量。
8、H型钢的插放和固定
在钻孔的水泥土充分搅拌均匀后，开始初凝硬化之前，采用大型吊装机械将定尺的H型钢吊起，插入指定位置，依靠H型钢的自重下插到设计规定深度，然后进行换钓法，使H型钢脱离吊钩，固定在沟槽两侧铺设的定位型钢上直至孔内的水泥土凝固。
 

  
 

在圈梁钢筋绑扎后，对圈梁部位的型钢进行隔离包扎，采用发泡沫塑料片(或用油毡)沿型钢四周包扎。其作用是便于型钢拔除。
定位型钢放置
垂直沟槽方向，放置两根定位型钢，规格为200mm×80mm的槽钢、长约2.50m， 再在平行沟槽方向放置两根定位型钢，规格为400mm×400mm的工字钢，长约12m，转角处H型钢采取与围护中心线成直角插入，H型钢定位采用型钢定位卡。参见下图（视实际情况而定）。
    9、清理沟槽内泥浆
由于水泥浆液的定量注入搅拌体内，将有一部分水泥土被置换出沟槽内，采用挖机将沟槽内的水泥土清理出沟槽，保持沟槽沿边的整洁，确保桩体的硬化成型和下道工序的继续，被清理的水泥土将在24小时之后开始硬化，随日后基坑  

  
开挖一起运出场地。 
 

10、施工现场条件
(1)施工现场应做到“三通一平”，即水通、电通、道路通。施工现场桩架需行走区域地基应满足每平方米承载力≥0.09MPa(约9吨/㎡)。
(2)在施工现场搭设临时80㎡水泥筒仓(60T)一只。
(3)施工现场配备用水75mm管径、用电设施630KVA，提供少量生活用水。
(4)三轴SMW工法搅拌桩采用沿围护轴线按流水顺序施工的模式。
11、施工质量保证措施
(1)三轴SMW工法桩施工质量保证措施
(2)水泥进库严格控制质量标准，检查复核质量保证资料，坚持进行必要的实验测试，建立严格验收把关制度。
(3)施工现场专职质量检查人员，检查桩机，桩架的走位，钻孔的深度、速度，检查配制水泥浆液的规范操作、控制水灰比在允许范围。
(4)桩机移位、开钻、提升有现场指挥负责，开钻前需检查桩机平稳性，做到固定端正，桩架垂直，并采用测量仪器或其它手段，完成桩架的水平度，桩架的垂直度，在确认无误后，指挥下达操作命令。
(5)根据确定的水泥浆液的配合比，做好量具的检验可行手段，严格控制水灰比，搅拌时间，浆液质量，注浆时控制注浆压力和注浆速度。每台班制作一组（3块）7.07×7.07×7.07cm水泥土试块。
(6)严格控制下钻、提升的速度，若出现注浆阻塞或断浆现象应及时停泵，排除故障后，再采取有效的措施进行复喷浆，严防断桩、空桩。复搅时在原位加深1米～2米。
(7)保持工作连续性，严禁钻管下钻提升中途进行换岗接班，建立交接班记录制度。
(8)整个施工接受监理的监督，听从监理的有益的建议，并与工程有关协作单位建立良好协作关系，确保工程顺利进行。
(9)停机、停电机械故障处理：由于对本项工程施工特殊性考虑，将选用重型桩机，移动灵活、设备性能优良，但是由于施工现场特殊因素，产生停电、设备故障，排除故障时间过长造成断桩，空桩等局面，我们将采取快速反应措施。
 

  
二、 SMW工法搅拌桩主要技术措施 
 

1、障碍物清理
因该围护要求连续施工，故在施工前应对围护施工区域地下障碍物进行探测清理，以保证施工顺利进行。
2、测量放线
根据业主提供坐标基准点、总平面布置图、围护工程施工图。按图放出桩位控制线，设立临时控制桩，做好技术复核单，提请建设单位及监理验收。
3、开挖沟槽
根据基坑围护边线用0.6m3挖机开挖槽沟，沟槽尺寸为800×1000mm,并清除地下障碍物，开挖沟槽土体应及时处理，以保证SMW工法正常施工。
4、桩机就位
由当班班长统一指挥桩机就位，桩机下铺设钢板，移动前看清上、下、左、右各方面的情况，发现有障碍物应及时清除，移动结束后检查定位情况并及时纠正；桩机应平稳、平正，并用经纬仪或线锤进行观测以确保钻机的垂直度；搅拌桩桩位定位偏差应小于10mm。成桩后桩中心偏位不得超过20mm，桩身垂直度偏差不得超过1/200。
5、水泥土配合比
特别说明：水泥浆液配比须根据现场试验进行修正，参考配比范围为：
水泥∶膨润土∶水＝1∶0.05∶1.6
根据围护施工的特点, 水泥土配比的技术要求如下:
⑴设计合理的水泥浆液及水灰比，使其确保水泥土强度的同时，在插入型钢时，尽量使型钢靠自重插入。若型钢靠自重仍不能顺利到位，则略微施加外力，使型钢插入到规定位置。
⑵水泥掺入比的设计，必须确保水泥土强度，降低土体置换率，减轻施工时对环境的扰动影响。
⑶水泥土和涂有隔离层的型钢具有良好的握箍力，确保水泥土和型钢发挥复合效应，起到共同止水挡土的效果，并创造良好的型钢上拔回收条件，即在上拔型钢时隔离涂层易损坏，产生一定的隔离层间隙。
⑷水泥土在型钢起拔后能够自立不塌，便于充填孔隙。
 

  
⑸根据设计要求，结合工程实际，拟订此次SMW工法围护桩的水泥浆液配合比为： 
 

①水泥采用等级为42.5级普通硅酸盐水泥。
②水灰比为1.5～2.0；
③水泥浆比重1.33～1.29，回掺加固水泥掺入比为10%；
④SMW工法搅拌桩水泥掺量≥20%，即每立方米搅拌桩体中水泥掺量≥360kg；
⑤桩身28天无侧限抗压强度≥1.0MPa。
6、制备水泥浆液及浆液注入
在施工现场搭建拌浆施工平台，平台附近搭建水泥库，在开机前按要求进行水泥浆液的搅制。将配制好的水泥浆送入贮浆桶内备用。
水泥浆配制好后，停滞时间不得超过2小时，搭接施工的相邻SMW搅拌桩施工间隔不得超过12小时（初凝时间）。注浆时通过2台注浆泵2条管路同Y型接头从H口混合注入。注浆压力：4～6 MPa，注浆流量：150～200L/min/每台。
7、钻进搅拌
SMW工法围护桩桩身采用一次搅拌工艺，水泥和原状土须均匀搅拌，下沉和提升过程中均为注浆搅拌，同时严格控制下沉和提升速度：
l        下沉速度为0.8m/min；
l        提升速度为1.6m/min；
l        在桩底1m处重复搅拌注浆1.0m/min。
并做好原始记录。参见以下图所示：
 
 
 
 
 
 
 
 
 

  
搅拌时间——下沉、提升关系示意图： 
 

                                施工时间
                                                                                              
 
        （1）
                      下沉搅拌注浆0.8m/min                                                
        深                                 （3）
        度                               提升搅拌注浆1.6m/min 
           
（2）桩底部1M处重复搅拌1m/min
 
SMW工法围护桩钻进搅拌关系图表
8、清洗、移位
将集料斗中加入适量清水，开启灰浆泵，清洗压浆管道及其它所用机具，然后移位再进行下一根桩的施工。
9、施工冷缝处理
施工过程中一旦出现冷缝则采取在冷缝处围护桩外侧补搅素桩方案。在围护桩达到一定强度后进行补桩，以防偏钻，保证补桩效果，素桩与围护桩搭接厚度约10cm。
施工冷缝处理示意图
 
10、搅拌桩桩体中间验收
根据我司专业施工管理规程，搅拌桩施工完毕、插入型钢之前必须进行工序 交接中间验收，验收标准如表（5-2-13）所示：
11、型钢原材料进场验收
根据我司专业施工管理规程，型钢进场由我司专职人员配合监理单位对型钢进行实测验收，允许偏差如表（5-2-14）所示：
搅拌桩桩体验收标准见下表
表5—2—13
序号 实测项目 检查频率 允许偏差 
1 水
 
泥
 
桩 水灰比 4次/台班 符合设计规定 
2 搅拌桩喷浆速度 下沉 2次/幅 符合设计规定 
重复搅拌 符合设计规定 
提升 符合设计规定 
3 桩位偏差 平行基坑方向 1次/6m ±20mm 
垂直基坑方向 ±20mm 
4 垂直度 1次/幅 ＜1/200 
5 成桩深度 +100mm0 
6 型
钢 型钢定位轴线 随机 ±20mm 
7 顶标高 随机 ±20mm 
8 形心转角 随机 ±2° 

 
型钢允许偏差验收标准表
表5—2—14
序号 实测项目 允许偏差 
1 长度 ±20mm 
2 截面高度 ±4mm 
3 截面宽度 ±3mm 
4 腹板中心线 ±2mm 
5 型钢对接焊缝 符合设计要求 
6 型钢挠度 10mm 

表注：H型钢采用Q235钢。
12、型钢加工制作
型钢的加工制作首先必须符合国家标准《钢结构工程施工验收规范》（GB50205—2001）的要求；考虑作为临时结构，尚须符合以下要求：
⑴焊接H型钢截面高度500mm的公差下限为-5mm；
⑵翼缘倾斜允差在规范之外增加2mm；
⑶工厂采用埋弧自动焊，角焊缝高度为6mm；现场对接焊缝必须开剖口焊透；全部焊缝质量等级均须达到三级。
13、涂刷减摩剂
a.减摩剂重量配合比为
氧化石蜡∶阳离子乳化剂∶OP∶助乳剂∶防锈剂∶水=15∶1.3∶0.8∶2∶  

  
2∶65。 
 

b.清除H型钢表面的污垢及铁锈。
c.减摩剂必须用电热棒加热至完全熔化，用搅棒搅拌时感觉厚薄均匀，才能涂敷于H型钢上，否则涂层不均匀，易剥落。
d.如遇雨天，型钢表面潮湿，先用抹布擦干其表面后涂刷减摩剂。不可以在潮湿表面上直接涂刷，否则将剥落。
e.如H型钢在表面铁锈清除后不立即涂减摩剂，须在以后涂料施工前抹去表面灰尘。
f.型钢表面涂上涂层后，一旦发现涂层开裂、剥落，必须将其铲除，重新涂刷减摩剂。
g.基坑开挖后，设置支撑牛腿时，必须清除H型钢外露部分的涂层，方能电焊。地下结构完成后撤除支撑，必须清除牛腿，并摩平型钢表面，然后重新涂刷减摩剂。
h.浇筑连接梁时，埋设在梁中的H型钢部分必须用10mm厚泡沫塑料片包裹好。使型钢与砼隔离良好，以利型钢拔除。
14、插入型钢
搅拌桩施工完毕后，吊机应立即就位，准备吊放H型钢。
H型钢使用前，在距其顶端25cm处开一个中心圆孔，孔径约8cm，并在此处型钢两面加焊两块各厚1cm的加强板，其规格为450mm×450mm，中心开孔与型钢上孔对齐。
根据测绘提供的高程控制点，用水准仪引放到定位型钢上，根据定位型钢与H型钢顶标高的高度差，在型钢两腹板处外侧焊好吊筋（φ12线材），误差控制：
a.在±5cm以内,型钢插入水泥土部分均匀涂刷减摩剂。
b.安装好吊具及固定钩，然后用50吨吊机起吊H型钢，用线锤校核其垂直度。
c.在沟槽定位型钢上设H型钢定位卡，固定插入型钢平面位置，型钢定位卡必须牢固、水平，然后将H型钢底部中心对正桩位中心并沿定位卡徐徐垂直插入水泥土搅拌桩体内，采用线锤控制垂直度。
d.H型钢下插至设计深度后，用槽钢穿过吊筋将其搁置在定位型钢上，待水 泥土搅拌桩达到一定硬化时间后，将吊筋及沟槽定位型钢撤除。
e.若H型钢插放达不到设计标高时，则重复提升下插使其达到设计标高，此过程中始终用线锤跟踪控制H型钢垂直度。
f.型钢插入宜插在靠近基坑一侧，插入长度、垂直度偏差、型钢标高和插入平面位置等检验标准详见下表（表5-2-17）所示。
SMW工法内插型钢检验标准
表5—2—17
序号 项目 允许偏差或允许值 检验方法 
1 型钢长度 ±10mm 用钢尺量 
2 型钢垂直度 ＜1% 经纬仪检查 
3 型钢插入标高 ±30mm 水准仪检查 
4 型钢插入平面位置 ±10mm 用钢尺量 
注：检查数量为全部检查。 

15、型钢拔除
地下室主体结构施作完毕且恢复地面后，开始拔除H型钢，采用专用夹具及千斤顶以圈梁为反梁，起拔H型钢。H型钢拔出后及时对桩体内部空隙填充黄砂封孔，以控制变形量。
（1）施工安排：
地下室施工完毕且地下室顶板砼强度达到设计强度，土方回填后，开始拔除H型钢，本工程起拔H型钢正常情况下拟采用两台16t汽车吊各配备一组千斤顶，每组两个千斤顶（型号为QD-200T）。
（2）H型钢拔除
1）因周围场地小拔除型钢时需在地下室顶板上进行。
2）H型钢拔除施工程序
①平整场地→②安装千斤顶→③吊车就位→④型钢拔除→⑤孔隙填充
（3）平整场地
a.拔H型钢前，必须先进行顶圈梁上的清土工作，以保证千斤顶垂直平稳稳放置。
b.工作面上物件清理干净，以满足16吨吊车起拔型钢为准，16吨汽车吊净重为24.3吨，后两轮间宽为1.8米；以型钢内侧6.5米以上距离，并有拔出H型钢后的堆放场地和运输H型钢的通道。
c.根据本工程的实际情况，并留出足够的操作面和通道。
 

  
d.如业主方没有特殊要求且能提供施工作业面，我司将按顺序起拔，拔出的型钢一部分堆在基坑边上，一部分堆放在基坑平面上。尽量满足运输车辆的进出。 
 

（4）安装千斤顶
将二个千斤顶（型号为：QD-200T）平稳地放在顶圈梁上，要拔出的H型钢的两边用吊车将H钢起拔架吊起，冲头部分‘哈夫’圆孔对准插入H型钢上部的圆孔，并将销子插入，销子两边用开口销固定以防销子滑落，然后插入起拔架与H型钢翼羽之间的锤型钢板夹住H型钢。
（5）型钢拔除
开启高压油泵，二个千斤顶同时向上顶住起拔架的横梁部分进行起拔，待千斤顶行程到位时，敲松锤型钢板，起拔架随千斤顶缓慢放下置原位。待第二次起拔时，吊车须用钢丝绳穿入H型钢上部的圆孔吊住H型钢。重复以上工序将H型钢拔出。
（6）本场地拔除的型钢移至装车地待一定量时装运，应留出足够的通道和停车场地，10吨集卡。全车长15米。
（7）孔隙填充
为避免拔出H型钢后其空隙对周围民宅等建筑物的影响，拔出H型钢后须立即按照设计要求用黄沙进行填充。
16、报表记录
施工过程中由专人负责记录，记录要求详细、真实、准确。每天要求做一组7.07×7.07×7.07cm试块，试样宜取自最后一次搅拌头提升出来的附于钻头边的土，试块制作好后进行编号、记录、养护，到龄期后由监理单位随机抽取几组送实验室做抗压强度试验，28天龄期无侧限抗压强度要求不小于1.0MPa。   来自：中国桥梁网（http://www.cnbridge.cn），