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1、SMW工法桩的使用及研究摘要:型钢水泥土搅拌墙(SMW工法桩)作为一种基坑支护结构中的围护体,近几年在武汉地区XX市政等基坑工程中得到了较广泛的应用,房地产开发项目中相对尚少使用。根据实际工程应用情况反映,这种围护体形式上是可行的和有效的。由于这种围护体形式在武汉地区应用的历史相对还较短。从工程角度,包括设计、施工、监理、验收、管理等都较为新颖,良好的现场技术管理对这一类围护体结构在以后的应用中作可做合理的引导。正文:从工程的角度,对型钢水泥土搅拌墙的认识,已经越过试验探索阶段,进入到推广实用阶段。但对型钢水泥土搅拌墙墙体性能的了解、认识和研究,尚有较多不明确的地方,如三轴水泥土搅拌墙的实际强
2、度、搅拌桩与内插型钢的共同工作受力机理等。另外,从采用型钢水泥土搅拌墙的已经完成的基坑围护工程实例中,总体上是成功的,但也有少量基坑工程出现破坏性事故。对于不同深度的各类基坑的安全度能在总体上有一个控制,从而在经济的基础上提高基坑工程的质量和安全性。一、SMW工法桩施工全过程1.施工设备的配置、主要材料、施工前准备布置、施工人力组织、施工工艺流程、施工质量控制及安全施工措施。1) 施工设备配置设备名称规格与型号单位数量备 注工程钻机液压式SMW工法桩机台1工法桩施工设备吊车50T履带吊台1移动物件及下卸施工型钢挖掘机200台1沟槽开挖、施工出浆水泥搅拌罐组70t套1盛装水泥,搅拌,水泥动力喷射
3、电焊机BX-400台4加工型钢、焊接部件等钻头850个3成桩钻杆168根3成孔全站仪-台1测量放样水准仪-台1抄测标高其他小设备-配合施工使用2) 主要材料水泥、型钢、减摩剂、焊材3) 施工前准备布置 a、场地及道路施工前,必须先进行场地平整,清除施工场地围护中心线内侧15米范围内地表及地下4米以上障碍物,以及凿除搅拌区域内的路面层硬物,施工场地路基承重荷载以能行走35吨货车为基本。 b、施工用电工法桩机施工使用功率475KW(1000A),为保证现场正常施工及施工顺序能有效的落实,且紧跟施工进度,最好的方式为网电供应施工,网电的经济效果优于发电机且会提高工法桩的效率。c、施工用水 根据城开温
4、馨里地层情况理论工法桩施工每天用水量约为100吨,通常施工前期自来水管不足以提供正常施工用水,用水问题将会紧张。采取打井措施,可在有限的施工周期内解决用水问题。4) 施工人力组织工种人数测量1电工1专职安全员1浆液配制及输送4涂刷减摩剂1空压机操作工1电焊工3吊机司机2挖机司机2主机操作工2起重工4普工3合计225) 施工工艺流程 5)施工工艺流程测量放样开挖沟槽设置导向定位型钢SMW搅拌机架设SMW搅拌机就位,校正复核桩机水平和垂直度拌制水泥浆液,开启空压机,送浆至桩机钻头型钢进场,质量检验钻头喷浆、气并切割土体下沉至设计桩底标高型钢涂减磨擦材料下一施工循环钻头喷浆、气并提升至设计桩顶标高H
5、型钢垂直起吊,定位校核H型钢垂直度插入型钢固定型钢施工完毕残土处理基坑开挖及结构施作完毕且达到设计强度型钢回收搅拌机械撤出 SMW工法桩施工工艺流程图 6)施工质量控制及安全施工措施SMW工法施工为图示1,为保证墙体的连续性和接头的施工质量,该施工顺序一般适用于N值小于50的地基土,水泥土搅拌桩的搭接以及施工设备的垂直度正是依靠重复套打来保证,以达到止水作用。850:跳槽式双孔全套复搅式连接。 图示1: 850工法桩施工顺序图a、桩机就位由指挥人员统一指挥桩机就位,移动前看清上、下、左、右各方面的情况,发现障碍物应及时清除,桩机移动结束后认真检查定位情况并及时纠正。桩机应平稳、平正,并用线锤对
6、龙门立柱垂直定位观测以确保桩机的垂直度。保证桩位水平偏差不大于20mmb、搅拌速度及注浆控制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2m/min,在桩底部分适当持续搅拌注浆。c、制备水泥浆液及浆液注入一台工法桩机均采用自动拌浆设备,电脑控制配合比,严格控制水灰比和水泥掺量。d、H型钢加工及下插H型钢质量保证措施H型钢使用前,在距型钢顶端处开一个中心圆孔,孔径约8,并在此处型钢两面加焊厚12的加强板,加强板尺寸400300,中心开孔与型钢上孔对齐。若所需H型钢长度不够,须进行拼焊,焊缝应均为
7、破口满焊,焊好后用砂轮打磨焊缝至与型钢面一样平。型钢焊接要求错缝,并不得少于一米,质量要求不低于二级。根据高程控制点,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确定吊筋长度,在型钢两腹板外侧焊好吊筋(12线材),误差控制在5以内。型钢插入水泥土部分均匀涂刷减摩剂。装好吊具和固定钩,然后吊起H型钢,用线锤校核垂直度,必须确保垂直。在沟槽定位型钢上设H型钢定位卡,型钢定位卡必须牢固、水平,必要时用点焊与定位型钢连接固定；型钢定位卡位置必须准确,要求H型钢平面度平行基坑方向L4(L为型钢间距),垂直于基坑方向S4(S为型钢朝基坑面保护层)；将H型钢底部中心对正桩位中心并沿定位卡将型
8、钢徐徐垂直插入水泥土搅拌桩内。在型钢插入过程中,若遇型钢插入困难,或顶标高过高,应立即将型钢拔出,重新进行搅拌,保证型钢完全靠自重下插,待型钢顶至地面一米左右利用动力头自重下压至设计顶标高。e、涂刷减摩剂根据设计要求,H型钢在结构强度达到设计要求后必须全部拔出回收。H型钢在使用前必须涂刷减摩剂,以利拔出；要求型钢表面均匀涂刷减摩剂。清除H型钢表面的污垢及铁锈。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,否则涂层不均匀,易剥落。如遇雨天,型钢表面潮湿,应先用抹布擦干表面才能涂刷减摩剂,不可以在潮湿表面上直接涂刷,否则将剥落。如H型钢在表面铁锈清除后未立即涂刷减摩
9、剂,必须在以后涂刷施工前抹去表面灰尘。H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。设在压顶圈梁中的H型钢部分的保护隔离措施筑压顶圈梁时,H型钢挖出并清理干净露出的H型钢表面的水泥土后,在扎圈梁钢筋前,埋设在压顶梁中的H型钢部分必须先用油毛毡贴型钢包裹二层,用封箱胶带或铁丝绑扎固定好；油毛毡包裹高度高出圈梁顶15。 f、型钢起拔方案已完成地下部分工程或地下室顶板混凝土强度达到设计强度,同时土方回填密实后,割除掉焊接在H型钢上的支撑钢筋,并修割平整后(在割除钢筋时不得伤及H型钢母材),回沙或填土,且让出拔除型钢的工作面,即可以开始拔除H型钢。型钢拔除后及时装车运输出
10、场。吊车需配备专人进行指挥,杜绝在施工中吊机碰撞围墙,做好围墙的保护工作。根据工程情况要求。如因周围场地环境影响或场地狭小影响拔除型钢时需有关单位配合进行,并需预留型钢中转平台以便于我型钢翻运。型钢拔除顺序视具体情况而定。为了保证以后型钢顺利拔除,应在结构施工完成混凝土支撑破除后及时割除围檩处焊接在H型钢上的附属物(不得伤及母材),机械打磨光滑涂上减磨剂后方可进行土方回填。二、SMW工法桩经济性工法桩在满足工程技术要求的前提下,选用其为围护结构,具有地层适应适应性强、成本低、施工周期短、环境污染小、挡水性强等优点,有地下连续墙和钻孔灌注桩加隔水帷幕作为围护结构不可比拟的优势。作为投资方、设计方
11、在经过技术经济论证比较后,一般会优先选用SMW工法作为围护结构。随着国家经济的高速发展,资源和能源问题正成为制约增长的主要问题,提出了建设节约型社会和发展循环经济的政策。针对土建施工行业主要的方法为:争取在施工中使用能周转的施工材料和采用保证施工材料能重复使用的施工工艺,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的施工工艺。SMW工法的H型钢可以重复使用,一般至少可使用四次以上。而在地下连续墙和钻孔灌注桩作为围护的施工工艺中,使用了大量的钢筋,而不能回收重复利用,造成了极大钢铁资源的消耗,尽量采用像SMW工法这样能降低钢铁等资源消耗的施工工艺。SMW工法在经济和适用性都可为支护工程的主要工艺。3、 SMW工法桩特点武汉地区通常采用的办法有排桩支护、地下连续墙、喷锚网技术、水泥土挡土墙等单一形式或联合支护形式。地下连续墙目前在武汉应用较少；排桩支护应用较多,但施工复杂,工期长,造价高；喷锚网技术具有施工简单、工期短、造价低、对坡面有一定防渗作用等优点,水泥土挡墙,抗剪、抗弯性能差,一般支护结构设计较厚,需要较大的施工场地。SMW工法桩的运用在一定层面有效地解决以上问题。 参考文献:某工程工法桩施工方案相关建筑规范 20_年5月 目 录 摘 要一、SMW工法桩施工全过程 1二、SMW工法桩经济性 8三、SMW工法桩特点 910
smw工法桩地铁基坑支护施工工法(图文)
