SMW工法樁施工技術(shù)總結(jié)

李帥

中鐵十二局集團(tuán)第四工程有限公司 陜西西安 710021

摘要：SMW工法樁為最近幾年在我國(guó)新興起的一種施工工藝。SMW工法樁止水性好、剛度大、施工速度快、造價(jià)低、環(huán)境污染小，現(xiàn)已被廣泛應(yīng)用在城市地鐵車(chē)站基坑開(kāi)挖及其他市內(nèi)建筑工程基坑開(kāi)挖中。

關(guān)鍵詞：SMW工法樁；成樁；型鋼插入；型鋼回收

1 SMW工法樁特點(diǎn)

（1）止水性能好：由于水泥土攪拌樁（SMW）工藝采用三軸攪拌樁機(jī)施工，同時(shí)施工一組三根樁，每組樁內(nèi)的三根樁相互咬合緊密，每組樁之間也有搭接重疊部位，因此止水性能可靠。

（2）剛度大：SMW工法樁內(nèi)插入一根H型鋼，H型鋼的截面慣性矩大增大了樁身的剛度。

（3）施工快：三軸攪拌樁機(jī)功率大，且同時(shí)施工三根樁，施工效率高，施工速度快，在工期緊張的情況下有一定優(yōu)勢(shì)。

（4）造價(jià)低：H型鋼可以回收再利用。

（5）環(huán)境污染小：水泥土攪拌樁（SMW）工藝置換的泥漿、渣土少，施工噪音小。

2 適用范圍

SMW工法樁適用于黏性土、粉土、砂性土、粉質(zhì)粘土等地質(zhì)中。設(shè)計(jì)參數(shù)一般為單樁直徑850mm，樁間距600mm，成樁深度一般在30m以?xún)?nèi)。

3 施工工藝

SMW工法樁是利用樁機(jī)在鉆進(jìn)土體的同時(shí)噴射水泥漿，利用漿液固結(jié)土體，形成水泥土攪拌樁，再將H型鋼插入樁體內(nèi)，形成支護(hù)體系。當(dāng)支護(hù)體系使命完成后，將H型鋼拔出實(shí)現(xiàn)回收利用。

3.1施工工藝流程

施工工藝流程圖見(jiàn)圖1.

圖1 SMW工法樁施工工藝流程圖

3.2操作要點(diǎn)

3.2.1平整場(chǎng)地

將樁基施工范圍內(nèi)的場(chǎng)地進(jìn)行平整壓實(shí)，確保樁機(jī)能在場(chǎng)地內(nèi)正常行走，同時(shí)應(yīng)保證場(chǎng)地具有一定的剛度，使樁機(jī)在施工時(shí)保證垂直度。

3.2.2 測(cè)量定位

利用全站儀對(duì)樁位放樣，確定樁位中心線(xiàn)，并放出外擴(kuò)3m的控制線(xiàn)，便于施工樁位的控制。

3.2.3開(kāi)挖導(dǎo)向溝

按1.2米寬度，1米深度開(kāi)挖導(dǎo)向溝，尺寸可根據(jù)地質(zhì)情況適當(dāng)調(diào)整。溝中心線(xiàn)沿樁中心線(xiàn)布置，既可以起到導(dǎo)向作用也可以存放置換出的水泥土漿。

3.2.4 設(shè)置定位、導(dǎo)向架

根據(jù)測(cè)量定位及導(dǎo)向溝的開(kāi)挖情況，制作導(dǎo)向架。如下圖2所示。

圖2 導(dǎo)向架布置示意圖

3.2.5樁機(jī)組裝、就位

由于三軸攪拌樁機(jī)體型龐大，需拆成小件在場(chǎng)外運(yùn)輸，進(jìn)場(chǎng)后需花費(fèi)時(shí)間2～3天的時(shí)間組裝調(diào)試。本工序可與測(cè)量放樣、導(dǎo)向溝開(kāi)挖同步進(jìn)行。

3.2.6 水泥漿攪拌站設(shè)立及配漿

在上述工序施工的同時(shí)設(shè)立水泥漿攪拌站并進(jìn)行調(diào)試，待攪拌機(jī)就位即可正式配制漿液，準(zhǔn)備施工。漿液應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求和地質(zhì)情況配制，水泥漿液的水、水泥、外加劑均采用自動(dòng)計(jì)量設(shè)備計(jì)量，并能控制泵送漿液的壓力和速度。由專(zhuān)人負(fù)責(zé)記錄注漿量，并與設(shè)計(jì)要求量作對(duì)比。當(dāng)實(shí)際注漿量與設(shè)計(jì)相差較大時(shí)應(yīng)停止施工分析原因，提出解決方案后方可繼續(xù)施工。

3.2.7鉆進(jìn)攪拌、成樁

通常采用“兩噴四攪”的成樁工藝施工，在特殊地質(zhì)情況下可采用“四噴四攪”。采用“兩噴四攪”時(shí)（下沉兩次，上升兩次），成樁攪拌操作順序?yàn)椋簶稒C(jī)鉆頭沉至樁頂標(biāo)高打開(kāi)注漿泵（預(yù)噴持續(xù)30S）正循環(huán)鉆進(jìn)至設(shè)計(jì)樁底，鉆進(jìn)速度為0.8m/min左右反循環(huán)提升噴漿，提升速度1.5 m/min左右正循環(huán)復(fù)攪下沉反循環(huán)提升噴漿成樁結(jié)束。為保證成樁時(shí)鉆頭不偏頭，鉆頭兩邊的地質(zhì)應(yīng)均勻，同時(shí)為保證搭接質(zhì)量，一般采用全套打方式。

3.2.8型鋼插入

型鋼插入前對(duì)型鋼進(jìn)行預(yù)處理，包括焊接加長(zhǎng)、焊縫處理、除銹、刷減摩劑等。為利于后期型鋼拔出，一般采用坡口焊接。焊接質(zhì)量采用超聲波檢測(cè)，質(zhì)量等級(jí)不低于二級(jí)。

將型鋼表面的銹跡、油污清除干凈，然后均勻涂抹減摩劑2遍以上，上下兩層涂刷方向宜垂直，涂刷厚度控制在3mm左右，吊運(yùn)過(guò)程要避免碰撞刮落減摩劑。

型鋼插入施工步驟：成樁完畢設(shè)置型鋼定位卡型鋼起吊套入定位卡并調(diào)整垂直度利用自重插入部分樁體采用打樁機(jī)插入至設(shè)計(jì)深度。H型鋼插入時(shí)，需在平行樁中心線(xiàn)和垂直方向兩個(gè)方向用經(jīng)緯儀觀(guān)測(cè)調(diào)整H型鋼垂直度。要保證水泥初凝前將該批次的型鋼全部插入完成，一般應(yīng)在成樁后30min內(nèi)完成，最多不超過(guò)1小時(shí)。

型鋼插入時(shí)允許偏差

序號(hào)檢查項(xiàng)目允許偏差檢查數(shù)量檢查方法

1型鋼頂部標(biāo)高±50mm每根水準(zhǔn)儀

2型鋼平面位置50mm（平行基坑方向）

10mm（垂直基坑方向）每根鋼尺測(cè)量

3.2.9 型鋼拔出、回收

待地下工程施工完畢且基坑回填后，支護(hù)體系使用完成后可開(kāi)始型鋼回收。

（1）在型鋼兩邊各布置2臺(tái)液壓頂升機(jī)具，單個(gè)頂升機(jī)可頂升200t；

（2）每?jī)膳_(tái)液壓頂升機(jī)上方設(shè)置一根工字鋼，型號(hào)63C；

（3）工字鋼布置在型鋼兩側(cè)，通過(guò)夾具夾住型鋼；

（4）四臺(tái)液壓頂升機(jī)具對(duì)稱(chēng)頂升，將力傳給工字鋼梁，工資鋼梁通過(guò)