SMW工法桩施工技术

摘要：本文结合武汉地铁3#线附属围护结构简要介绍了smw工法桩的施工工艺，质量控制，做为临时支护时，型钢可以重复回收利用，降低成本。

关键词：围护结构、SMW工法、质量控制、回收利用，降低成本

中图分类号：TU74 文献标识码：A

1.工程概述

武汉地铁3#线后湖车站附属围护结构采用直径850mm间距600mm的SMW工法桩（型钢水泥土搅拌桩），内插H型钢，型钢为700×300×13×24，待内部结构施工完毕达到设计强度后，内插H型钢须予以拔除，型钢拔除后的空隙注浆填实；地基加固采用三轴搅拌桩施工桩径850mm间距750mm，实桩水泥掺量18%，空桩水泥掺量7%；车站附属结构1、2号出入口支撑体系采用砼支撑，在围护结构桩顶设置800mm×1300mmC30砼冠梁，冠梁间设置800×800mm砼支撑；在附属结构基坑设置抗拔桩兼格构柱桩径800mm。

2.SMW工法桩施工

2.1SMW工法桩施工工艺

（1）场地布置

（2）障碍物清理

（3）测量放线

（4）桩机就位

（5）搅拌及注浆速度

（6）报表记录

（7）验桩

2.2三轴水泥土搅拌桩施工流程

施工具体流程：施工准备测量放线清除地下障碍物、平整场地三轴搅拌机就位水泥浆配置成桩钻进与搅拌（压浆注入）弃土处理插入H型钢钻机移位至下一孔位。

2.3三轴水泥土搅拌桩施工技术措施

针对本工程三轴水泥土搅拌桩施工特点、难点，重点抓好桩机就位垂直度控制、成孔、水泥浆拌制等工序，并将各大工序再加以细化。

⑴定位、钻孔、移机

①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，垂直度满足规范要求（可利用全站仪测定），同时控制钻孔下钻深度的达标，利用钻杆和桩架相对位移原理，在钻管上划出钻孔深度的标尺线，严格控制下钻、提升的速度和深度。

②三轴水泥搅拌桩在下沉和提升过程中均应注入水泥浆液，同时严格控制下沉和提升速度。根据设计要求和有关技术资料规定，下沉速度不大于1m/min，提升速度不大于2m/min，在桩底部分适当持续搅拌注浆，做好每次成桩的原始记录。机械设备沿基坑围护轴线移动，下图所示顺序套钻，施工顺序均安全可靠。

⑵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，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。

⑶桩身强度和搅拌控制

①清除施工场地范围内的地上地下一切障碍物，施工区遇到河浜或暗浜时，必须提前清理淤泥，回填硬土，分层夯实，用推土机推平并碾压密实，满足地基承载力不小于0.8Mpa，坡度不大于1%，场整范围为边桩外3米。

②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。

③土体应充分搅拌，严格控制下沉速度，使原状土充分破碎以有利于同水泥浆液均匀拌和。

④压浆阶段不允许发生断浆现象，输浆管道不能堵塞，全桩须注浆均匀，不得发生夹心层。

⑤发现管道堵塞，立即停泵进行处理。待处理结束后立即把搅拌钻具上提或下沉1.0m后方能注浆，等10-20秒后恢复正常搅拌，以防断桩。

⑥对溢出的泥土及时采用内驳车运到施工现场集土坑内，临时集中堆放，待达到一定强度后集中外运。

⑷水泥浆质量控制

①所有使用的物料，应符合设计及国标和市标规定。水泥必须具备出厂质量证明书，进货时应对其品种、标号、出厂日期等进行验收，并按有关规定贮存；每供应500吨水泥，必须取样送检。

②水泥筒仓要稳固。

③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，在开机前应进行浆液的拌制，水泥浆液的水灰比按设计要求，水泥掺量20%。

④浆液不能发生离析，水泥浆液应严格按设计要求配合比制作，为防止灰浆离析，放浆前必须搅拌30秒再倒入存浆桶，存浆桶内仍需设置搅拌装置。

⑸施工冷缝处理

在三轴搅拌桩施工过程中，若因处理障碍物、机械设备坏修、断电等意外情况发生而造成施工时间过长出现超过24小时时，需在相邻两幅桩外侧进行的施工冷缝处理。

2.4三轴搅拌桩施工参数

⑴Ф850三轴搅拌桩水灰比1.5。

⑵水泥掺入量：20%（即消耗水泥重量和被加固土体重量的百分比）。

⑶用强度等级为42.5级普通硅酸盐水泥。

⑷搅拌桩桩体垂直偏差：≤1/200

⑸下沉速度0.5~1m/min；提升速度1~2 m/min

2.5型钢插入

⑴H型钢减摩

H型钢的减摩，主要通过涂刷减摩剂实现，涂刷步骤如下：

①清除H型钢表面的污垢和铁锈。

②使用电热棒将减摩剂加热至完全熔化，用搅棒搅时感觉厚薄均匀，方可涂敷于H型钢表面，否减摩剂涂层不均匀容易产生剥落。

③如遇雨雪天，型钢表面潮湿，应首先用抹布擦去型钢表面积水，再使用氧气加热或喷灯加热，待型钢干燥后方可涂刷减摩剂。

④H型钢表面涂刷完减摩剂后若出现剥落现象应及时重新涂刷。

⑵H型钢插入

①在施工沟槽（或导墙）上设置H型钢定位卡，固定插入型钢的平面位置。型钢定位卡必须牢固、水平，H型钢就位后，通过定位装置控制H型钢中心位置及方向，而后将H型钢底部中心对准桩位中心并沿定位卡徐徐垂直插入水泥土搅拌桩内，使用经纬仪或线锤控制型钢插入垂直度，靠型钢自重将型钢插入搅拌桩内。

②型钢起吊前在型钢顶端150mm处开一中心圆孔，孔径约100mm，装好吊具和固定钩，根据建设方提供的高程控制点及现场定位型钢标高选择合理的吊筋长度及焊接点（或挂设钢丝绳），控制型钢顶标高误差小于50mm。

③型钢起吊使用一部25吨吊车，保证型钢在起吊过程中不变形。

④型钢插入过程中应随时调整型钢的水平误差和垂直误差。

⑤若型钢插放达不到设计标高，可以慢慢提升型钢到适当高度，重复下插至设计标高，但不得反复提升和下插，可借助一定的外力(振动锤) 将型钢插入搅拌桩内。

2.6 H型钢回收

待地下主体结构完成并结束挡土使命后，用顶拔装置将H型钢从搅拌桩中顶，回收后经过整形保养，可重复使用。回收H型钢后，用6~10%的水泥浆填充H型拔除后的空隙。整个回收过程需包括下述两方面的工作：

（1）使用专用夹具及千斤顶以混凝土圈梁为基座，起拔回收H型钢。

（2）拌制水灰比为1.0的水泥浆液，使其自流充填H型钢拔出后的空隙，减少对邻近建筑物的影响。

3.结束语

SMW工法桩结构抗渗性好，刚度大，构造简单，不饶动土体，常在地铁附属结构中使用，施工简便、工期短、无环境污染，此工法最大的特点是型钢可以重复利用，施工成本极大的降低。

参考文献：

【1】 《武汉市轨道交通3号线一期工程施工设计图第四篇后湖大道站第二册结构施工图（第三分册）车站附属围护结构》

【2】 《建筑机械使用安全技术规程》JGJ33-2001。

【3】 《型钢水泥土搅拌墙技术规程》DGJ08-116-2005。