SMW工法在市政工程中的应用_ppt

1、 SMW工法在市政工程中的应用 技术研究一工程概况 本工程位于xx区，施工范围广泛，西起宝山路东宝兴路，沿海伦西路穿越四川北路，施工至邢家桥北路，在施工区域内，有解放前（1920年）民宅，有上海市长途电信局机房及地下集群光缆，有虹口港河道驳岸，有军用光缆，有轻轨明珠线，有穿越四川北路的各类地下管线。周边环境错综复杂，且多为政府重要部位，需严加保护。经我公司与设计、业主、监理讨论后，决定采用SMW工法作为顶管工作井、接收井的围护，这样能大大减少对周边环境的影响，取得良好的社会效果。 二选用SMW工法的理由 SMW工法是以多轴型钻掘搅拌机在现场向一定深度进行钻掘，同时在钻头处喷出水泥系强化剂而与地

2、基土反复混合搅拌，在各施工单元之间则采取重叠搭接施工，然后在水泥土混合体未结硬前插入H型钢或钢板作为其应力补强材，至水泥结硬，便形成一道具有一定强度和刚度的、连续完整的、无接缝的地下墙体。 采用SMW工法施工，在各方面都有很强的优势。SMW工法施工比沉井法施工，其单项工期可节约1/3，而且施工过程中不会产生邻近地面下沉、房屋倾斜、道路裂损及地下设施移位等危害，还可满足防汛通水的要求。从经济利益角度考虑，H型钢可拔出回收再利用，比钻孔灌注桩法的钢筋混凝土节约成本，能降低工程造价。 三SMW工法在顶管工作井中应用1 应用概况 在本工程中，SMW工法采用15米长深层搅拌桩加H5003001018H型

3、钢作围护桩，深层搅拌桩为SJB型双钻头标准桩(8字型)，钻头直径 2700，单桩截面积0.71m2，水泥掺量13%(#425普硅)，工作井的搅拌桩桩长16.26m、接收井的搅拌桩桩长15.29m，搅拌桩中插入H型钢，工作井的H型钢为500300长16.5m、接收井的H型钢为400300长15.5m。根据本工程特点，合理布置H型钢，在顶管工作井、接收井进出洞位置，减少H型钢数量，以便加快割除型钢速度，同时在进出洞位置将深层搅拌桩坝体从1200加宽至2400，既防止了顶管进出洞时管壁与缝隙间产生渗漏现象，又避免了机头碰H型钢造成损坏。在顶管工作井顶管后靠背处按顶进力与型钢截面计算，加密H型钢布置，

4、以便满足顶管对后靠背的强度要求。 2 与沉井施工的比较 A、控制构筑物位移、沉降由于沉井法构筑物围护与结构一般都合二为一，故沉井的沉降、位移均直接影响构筑物结构的沉降位移。沉井主要靠自重进行下沉，在下沉过程中，不易控制刃脚标高，在主动土压力作用下易造成沉井倾斜，造成沉井平面位移，给以后顶管顶进中的定位及进出洞控制均造成不利影响。沉井下沉结束封底后，按规范要求，井底标高误差控制在10cm内，而顶管工作机械要求进出洞口位置相对精确，故一旦沉井底标高误差较大，将直接影响顶管工作机械的安装。B、对周边环境的影响 沉井在下沉的过程中，地面上的影响范围大约为1.2H（H为下沉深度），在虹口港、杨浦港地区旱

5、流污水截流工程B-4标顶管接收井施工中，沉井中心位置与顶管入洞位置有偏差，出现大量渗漏，造成土体大量流失。梧州路路面下沉达500mm，引起路边民宅坍塌。当时为2001年春节，居民被临时安置在宾馆中，造成恶劣的社会影响。 而B-3标顶管工作井、接收井在周边环境要求非常严格的地区施工，如W-7顶管工作井，离俞泾浦河道驳岸仅3米；W-5、Y-2顶管接收井6米处是轻轨明珠线，且此处井边3米处还有地下军用光缆；距W-4顶管工作井4米处是上海市长途电信局的900，厚1200的集群地下光缆，距工作井5米处是上海市长途电信局机房及民宅（1920年造砖木结构），距工作井边6米处是东横浜路地下管线，有450上水，

6、有上海市长途电信局的地下光缆，还有煤气下水等多种管线。采用SMW工法施工，确保了上述地点的安全。 C、工期比较 采用SMW工法进行施工能加快工程进度，有效的缩短了工期。采用SMW法施工，每口工作井工期为41天，采用沉井法施工，每口工作井工期为60天，因此采用SMW工法进行施工单项工期缩短了1/3。D、造价比较 采用SMW工法，成井每口51.9万元，沉井施工每口80.2万元，而报价为65.7万元，因此消化压价让利54.9万元，为业主减少投资11.4万元，取得了较好的社会经济效益。 四 取得的社会经济效益1、社会效益 我公司施工的虹口港、杨浦港地区旱流污水截流工程，是一项造福于民的工程。改沉井施工

7、为SMW工法施工，大大减少了对周边环境的影响，有效地控制了虹口港防汛驳岸的位移，周边管线位移沉降小于1厘米，最近的房屋沉降量为12毫米，施工中取得了居民的谅解,使管线单位放心，取得了业主的好评，为造福于民的工程树立了良好的社会形象。 本工程属市重大项目。市府规定在2001年10月前必须竣工，总工期只有13个月，前期受拆迁及管线搬迁影响，业主又要求沉井泵房8月底开泵投入防汛，相应的雨水顶管完成，工期很紧。采用SMW工法施工顶管工作井、接收井，即能加快施工进度，又能使顶管施工提前进行，从而加快本工程的总体进度。采用SMW工法施工顶管工作井、接收井，达到了业主需求，部分管道在2001年汛中前投入使用

8、。 2、经济效益 由于B-3标是我公司进入市政工程领域的第一个项目，在招投标过程中，为打进市政工程领域，我公司进行了较大幅度的让利，预计工程造价比成本低40。而在业主与我公司签订的合同中规定，若设计方案调整，可以重新报价。本工程原设计图中顶管工作井施工为沉井形式。我公司进场后改用SMW工法施工工艺，降低了B-3标工程的总造价且提高了我公司的合同价格，消化招投标中的压价让利对我公司的不利影响。本工程应用SMW工法施工顶管工作井3座，共消化压价让利54.9万元,减少业主投资11.4万元。从施工完成后的综合分析看，确实起到了降低工程总造价的作用，取得了较好的社会经济效益。H型钢回收利用社会经济效益对

9、比表井号施工工艺造价（单口）成井工期（天）顶管进出洞情况周边影响2#沉井法66.9万60渗漏较严重，需打钢板桩、注浆加固影响范围9.6m，地表沉降最大20cm，长信局老食堂墙体裂缝，差异沉降5cmY-2W-5钻孔桩围护56.9万48洞口处理时间长，渗漏较大，需打钢板桩注浆加固开挖渗漏造成煤气管、军用电缆位移、沉降，采取暴露加固措施W-4W-7Y-1SMW工法51.9万41渗漏很小，时间短，不需注浆加固防汛驳岸、长信局房屋、管线安全五 施工技术方案及施工工艺术1、SMW工法主要特点 A、施工不扰动邻近土体，不会产生邻近地面下沉、房屋倾斜、道路裂损及地下设施移位等危害。 B、钻杆具有螺旋推进翼与搅

10、拌翼相间设置的特点，随着钻掘和搅拌反复进行，可使水泥系强化剂与土得到充分搅拌，而且墙体全长无接缝，从而使它可比传统的连续墙具有更可靠的止水性，其渗透系数K可达10-7cm/s。 C、它可在粘性土、粉土、砂土、砂砾土、100以上卵石及单轴抗压强度60MPa以下的岩层应用。 D、可成墙厚度5501300mm,常用厚度600mm；成墙最大深度目前为65m,视地质条件尚可施工至更深。 E、所需工期较其它工法短，在一般地质条件下，每一台班可成墙7080m2。 F、废土外运量远比其他工法为少。 2、SMW工法与沉井法的比较 A、控制构筑物位移、沉降 （1）由于沉井法构筑物围护与结构一般都合二为一，故沉井的

11、沉降、位移均直接影响构筑物结构的位置及标高。沉井主要靠自重进行下沉，在下沉过程中，不易控制刃脚标高，在主动土压力作用下易造成沉井倾斜，造成沉井平面位移，给以后顶管顶进中的定位及进出洞控制均造成不利影响。沉井下沉结束封底后，按规范要求，井底标高误差控制在10cm内，故一旦沉井底标高误差较大，将要由设计院修正管线走向、坐标、标高。 （2）SMW工法为围护结构，且采用目前应用已很成熟的深层搅拌桩作围护桩，其中在插入H型钢增强其钢度。故SMW工法能控制围护结构的平面位移，且SMW工法施工后，采用明开挖基坑，可以十分有效的控制基坑中心坐标和底标高的误差，这给来的顶管施工带来了很大的好处。 B、 对周边环

12、境的影响 （1）沉井在下沉的过程中，地面上的影响范围大约为1.2H（H为下沉深度），若沉井周边有建筑物，将受到影响。从B-3标沉井泵站的施工来看，沉井施工确实对周边环境有很大的影响。而B-3标顶管工作井、接收井在周边环境要求非常严格的地区，如W-7顶管工作井，离俞泾浦河道驳岸仅3米；W-5、Y-2顶管接收井6米处是轻轨明珠线，且此处井边3米处还有地下军用光缆；距W-4顶管工作井4米处是上海市长途电信局的900，厚1200的集群地下光缆，距工作井边6米处是东横浜路地下管线，有450上水，有上海市长途电信局的地下光缆，还有煤气下水等多种管线。采用沉井施工，将影响这些管线及建筑物的正常使用。（2）

13、SMW工法施工，采用的是深层搅拌桩加H型钢，在围护桩打设过程中，由于属于土体加固施工，故不会影响周边环境及建筑物，而在明开挖过程中，SMW工法围护桩能起到很好的止水挡土作用。所以，SMW工法适用于对周边环境要求较严的地区。C、 施工工期要求 （1） B-3标顶管工作井、接收井平均深度为8米左右，一般沉井超过6米，需分节制作，且每节混凝土浇捣完毕并养护28天后，才可以进行下一步的施工。故工期很长，一般直径8米的沉井从制作到下沉需60天时间。 （2） SMW工法施工非常方便，且强度能达到28天无侧限抗压强度qu=11.5 Mpa，一般直径8米的顶管工作井、接收井SMW工法只需45天。D、 顶管施工

14、要求比较 （1）沉井作顶管工作井、接收井，在顶管进出洞时，需凿除进出洞混凝土，使顶管进出。但凿除混凝土，安装止水圈需要时间较长，而坑外水位高、土质砂性严重，形成流砂渗漏，造成井外土体沉降较大，影响周边环境。 （2） SMW工法作顶管工作井、接收井围护，在顶管出洞时，可先凿除工作井内壁H型钢厚度水泥土块，再割除洞口H型钢，然后用顶管机头直接切削水泥土顶出工作井，管壁与土体密贴，减少漏水现象产生。顶管进洞时，机头先切削进水泥土，再从井内壁将剩余水泥土凿除，并割除洞口H型钢，机头进洞。SMW工法施工，可减少周边水土流失，减小对周边环境的影响。 3、SMW工法与钢板桩、钻孔灌注桩法的比较 A、工程造价

15、 SMW工法采用深层搅拌桩加H型钢作围护桩，其中在H型钢上涂抹脱模剂，待顶管施工完毕，基坑回填土后，H型钢可拔出回收再利用。比钻孔灌注桩法的钢筋混凝土节约成本，能降低工程造价。 B、施工工期 （1）SMW工法施工，主要是深层搅拌桩施工，一般围护施工工期为7天。 （2）钻孔灌注桩施工需现场绑扎钢筋笼，钢筋笼需分节焊接，并采用商品混凝土浇捣，工期较长，一般工作井、接收井围护施工需14天。 C、 对周边环境的影响 SMW工法作围护施工，深层搅拌桩既作围护桩有能起到止水作用，特别是在B-3标工程应用中，由于地质条件比较差，多为粉砂土，故特别适合采用深层搅拌桩施工。在拔除H型钢过程中，由于有深层搅拌桩作

16、土体加固，故不会给周边环境带来影响。 4、施工准备 A、 机械准备 （1）、设备进场前作好维修保养工作,保证设备机械完好性； （2）、本工程机械设备投入为1套搅拌桩机、1台15T履带式吊机及45T 振动锤，以及H型钢拔除时所用液压千斤顶。 B、 样槽开挖 沿顶管工作井井壁开挖样槽，样槽宽度为1.5米，深度为1米。 5、施工流程及工期情况 A、施工流程 根据设计要求本工程安排先施工搅拌桩，在搅拌桩成桩后的8小时内即应插入H型钢。顶管施工完成，工作井接收井回填后，拔除H型钢。 B、施工工期 根据施工进度计划要求，独立施工每处地下围护结构。搅拌桩和型钢压插的施工工期为天，H型钢拔除施工工期为2天。

17、6、施工工艺 A、深层搅拌桩采用二次提升喷浆三次搅拌施工工艺，工艺流程见下图： B、H型钢采用机械振动插入,工艺流程见下图: C、H型钢采用液压千斤顶顶拔、履带吊拔除，工艺流程见下图: 7、施工过程控制 A、深层搅拌桩（1） 根据设计施工图纸放出定位点，并会同总包、监理复核签证；（2） 根据定位放出样槽开挖灰线，样槽宽度是搅拌桩设计宽度增加0.3m，深度1.5m。（3） 清除样槽中一切障碍，排除障碍时。（4） 测量自然地面标高，确定桩顶及桩底标高，并在钻杆上作出相应标记，以保证标高、桩长的控制。（5） 施工中应严格控制搅拌桩桩机的机座平整、桩架垂直，确保钻杆垂直偏差在1%以内。（6） 桩位用标

18、线紧邻地面上定位，保证桩位水平偏差小于5cm。（7） 严格计量工作，根据设计要求以土重度按13%掺量，计算每根桩的水泥用量，下料误差控制在3%以内。（8） 严格控制水灰比，水灰比为0.50.02，确保成桩质量。（9） 选用合格原材料，不准使用受潮、结块或复试不合格水泥。（10） 灰浆搅拌时间不少于2min，以免灰浆离析、影响灰浆质量。 （11） 严格按施工工艺要求施工，无故不得任意改变工艺步骤。 （12） 严格控制预搅下沉和喷浆提升搅拌速度，预搅下沉速度应控制在0.81.2m/min，提升搅拌速度控制在0.60.8m/min。 （13） 喷浆提升中严禁断浆。如意外断浆必须重新下沉钻头至停浆面以

19、下1.0m处重新成桩施工。（14）相邻桩施工间隔不得超过24小时，因故停歇时应增加水泥掺量等措施，确保隔水效果。 （15） 经常性、制度性检查钻头磨损情况,及时修补钻头,使其保持单钻头直径为70020。（16） 每班组做一组(3块)7.077.077.07水泥土试块，试块材料取第二次提升后粘在注浆球阀上部10cm处的水泥土。（17） 按照设计要求在搅拌桩内插放的竹筋或钢筋，必须按设计位置插放在搅拌桩中心，插筋规格和长度满足设计要求。（18）及时做好施工记录，不允许事前先记或事后追记。 B、H型钢的压插（1） 根据设计要求或设计认定的型钢规格，选定型钢。（2） 型钢材料应达到设计长度规定值，型钢面必须平整