SMW工法桩施工解析

工法桩施工要点争论会中铁三局集团无锡地铁1号线土建工程18标工程经理部2023年4月欢送各位领导莅临指导汇报提纲：一、搅拌桩工作原理二、构造要求三、施工方法四、施工作业标准五、施工质量把握六、安全留意事项中铁三局集团一、搅拌桩工作原理SMW工法桩：型钢水泥搅拌桩的英文缩写，其工作原理就是在连续套接的三轴水泥搅拌桩内插入型钢形成复合挡土墙；通常是用套接一孔法施工方式即在三轴水泥搅拌桩施工中，先施工的搅拌桩与后施工的搅拌桩有一孔重复搭接的施工方式。桩机有三根中空的轴，中间的轴是接到空压机上用来打气的，两边的2根麻花钻轴是用来喷浆，中间的管将搅拌土体打碎后，两边的管喷浆到土体中，改善土体做成水泥桩。常用的三轴搅拌桩直径D有650、850、1000三种。常用的工法桩中型钢布置形式有密插〔也称满插〕、插二跳一、插一跳一三种。中铁三局集团二、构造要求1〕搅拌桩强度到达设计要求前方可进开放挖；2〕搅拌桩养护龄期不应小于28d；3〕搅拌桩的深度宜比型钢适当加深，一般在桩端部比型钢深0.5~1.0m。1、水泥搅拌桩应满足以下要求中铁三局集团1〕搅拌桩直径为650时，内插型钢常用截面有H500×300、H500×200。2〕搅拌桩直径为850时，内插型钢常用截面有H700×300。3〕搅拌桩直径为1000时，内插型钢常用截面有H850×300等。2、工法桩内型钢截面宜取用以下尺寸

二、构造要求1〕当型钢承受钢板焊接而成时，应依据《焊接H型钢》YB3301-92的要求进展焊接，2〕型钢宜承受整材；当需分段焊接时，应承受破口焊接。3〕对焊焊缝的破口形式和要求应遵照《建筑钢构造焊接技术规程》〔JGJ81-2023〕的有关规定，焊缝质量等级不宜低于二级。单根型钢中焊接接头不宜超过2个，焊接接头的位置应避开在型钢受力最大处〔如支撑位置等〕，相邻型钢的接头应竖向位置宜相互错开，错开的距离不宜小于1m。3、工法桩内型钢焊接有关要求中铁三局集团三、施工方法1、SMW工法桩施工中铁三局集团1〕桩基放样2〕开挖沟槽3〕定位型钢放置4〕桩基就位5〕垂直度较正6〕桩长标记7〕制备水泥浆液及浆液注入8〕搅拌桩机钻杆下沉和提升9〕三轴搅拌桩的搭接施工三、施工方法中铁三局集团1〕桩位放样依据设计图纸和建设单位供给的把握点及水准点由工程部技术员协作测量员定位出SMW工法桩把握线，并由技术人员定出分幅线桩位，桩位平面偏差不大于5cm。本工程使用的进口三轴搅拌桩机桩经为φ850mm，搅拌桩搭接200mm。三轴搅拌桩承受套打钻进工艺，在两导沟上用钢筋或红色油漆做好标记，保证搅拌桩每次的准确定位。2〕开挖沟槽承受1m3挖机按轴线方向开挖导沟，用型钢架设导向架，沟轴线比设计围护构造轴线向外侧放宽5cm，以消退围护构造变形和施工误差对构造净空的影响。三、施工方法中铁三局集团3〕定位型钢放置垂直沟槽方向放置两根定位型钢，规格为200×200，长约2.5m；再在平行沟槽方向放置两根定位型，钢规格300×300，长约8～20m，必要时用点焊进展相互连接固定；转角处H型钢实行腹板在平行线上插入，H型钢定位承受型钢定位卡。局部无法放置定位型钢的承受定位绳，定位绳沿桩位置固定距离处固定好，并在桩位置用彩色胶带做好标记。4〕桩机就位搅拌桩机到达作业位置，并调整垂直度到达1%以上。桩机移位由当班机长统一指挥，移动前必需认真观看现场状况，移位要做到平稳、安全。桩机定位后，由当班机长负责对桩位进展复核，偏差不得大于20mm。三、施工方法中铁三局集团5〕桩机垂直度较正在桩架上焊接一半径为5cm的铁圈，10m高度悬挂一铅锤，利用经纬仪校直钻杆垂直度，使铅锤正好通过铁圈中心。每次施工前必需适当调整钻杆，使铅锤位于铁圈内，即把钻杆垂直度误差把握在0.5%内。6〕桩长标记由于本工程搅拌桩桩长变化较多，因此施工前应在钻杆上做好标记，把握搅拌桩桩长不得小于设计桩长，当桩长变化时擦去旧标记，做好新标记。三、施工方法中铁三局集团7〕制备水泥浆液及浆液注入在施工现场搭建拌浆施工平台，平台四周搭建活动式水泥搅合棚，水泥则用散装灌装式，在开机前应进展浆液的拌制，开钻前对拌浆工作人员做好交底工作。水泥浆液的水灰比为1.5~2.0，拌浆及注浆量以每钻的加固土体方量换算，注浆压力为1.0Mpa～2.5Mpa，以浆液输送力气把握。8〕搅拌桩的钻杆下沉和提升三轴水泥搅拌桩在下沉和提升过程中均应注入水泥浆液，同时严格把握下沉和提升速度。依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，在桩底局部适当持续搅拌注浆，做好每次成桩的原始记录。三、施工方法中铁三局集团9〕三轴搅拌桩的搭接施工SMW工法施工按以以下图挨次进展，其中阴影局部为重复套钻，保证墙体的连续性和接头的施工质量，该施工挨次一般适用于N值小于50的地基土，水泥搅拌桩的搭接以及施工设备的垂直度补正是依靠重复套钻来保证，以到达止水的作用。〔1〕跳槽式双孔全套复搅式连接：一般状况下均承受该种方式进展施工。〔2〕单侧挤压式连接方式：对于围护墙转角处或有施工连续状况下承受此连接。三、施工方法2、H型钢插入中铁三局集团1〕H型钢减摩剂制作2〕H型钢焊接3〕H型钢插入三、施工方法中铁三局集团1〕H型钢减摩剂制作H型钢减摩，主要是通过涂刷减摩剂实现，减摩剂用量为1kg/m2。〔1〕去除H型钢外表的污垢和铁锈。〔2〕使用电热棒将减摩剂加热至完全熔化，用搅棒搅拌时感觉厚薄均匀，方可深敷于H型钢外表，否则减摩剂深层不均匀简洁产生剥落。〔3〕如遇雨雪天，型钢外表潮湿，应首先用抹布擦去型钢外表积水，再加热除湿，待型钢枯燥前方可涂刷减摩剂。〔4〕H型钢外表涂刷完减摩剂后假设消逝剥落现象应准时重新涂刷。三、施工方法中铁三局集团2)型钢焊接当单根型钢长度不够设计桩长时，需承受10厚钢板进展双面拼焊，焊缝应为破口满焊，焊好后用砂轮打磨焊缝至也型钢面一样平。3〕H型钢插入〔１〕H型钢就位后，通过桩机定位装置把握，靠型钢自重或借助确定的外力将型钢插入搅拌桩内，插入时要保证型钢的平坦度和垂直度，不允许有扭曲现象，H型钢对接接头须位于开挖面以下2m。〔２〕H型钢起吊前在型钢顶端15cm处开一中心圆孔，孔径5cm，装好吊具和固定钩，依据现场定位型钢标高选择合理的吊筋长度及焊接点，把握型钢顶标高误差小于±50mm。三、施工方法中铁三局集团〔３〕由于本车站使用型钢较长，型钢起吊需一部50吨以上的吊车协作工作，保证型钢在起吊过程中不变形。〔４〕在导墙上设置H型钢定位卡，固定插入型钢的平面位置。型钢定位卡必需牢固、水平。而后将H型钢底部中心对准桩位中心并沿定位卡缓缓垂直插入水泥土搅拌桩内，使用经纬仪或铅垂线把握型钢插入垂直度。〔５〕型钢插入过程中应随时调整型钢的纵横向误差和垂直度。〔６〕假设型钢插放过程中有困难，不能强行插放，进展处理后才能插放到设计标高进展固定。三、施工方法中铁三局集团〔7〕由于水泥浆液的定量注入搅拌和H型钢的插入，将有一局部水泥土被置换到沟槽内，用挖机将沟槽内的水泥清理出沟槽，保持沟槽沿边的洁净，确保SMW工法的硬化成型及下道工序的施工，被清理出的水泥将在18小时之后开头硬化，随日后基坑开挖一起运出场地或分批运出场地。三、施工方法3、H型起拔回收中铁三局集团〔1〕待地下主体构造完成并到达设计强度后，承受专用夹具及千斤顶以圈梁为反梁，起拔回收H型钢。〔2〕准时用0.5水灰比的水泥粉煤灰浆或黄砂自流充填H型钢拔除后的空隙，削减对邻近建筑物及地下管线的影响。四、施工作业标准中铁三局集团1、对施工场地进展平坦，去除表层硬物，素土需夯实。路基承重荷载以能行走50T履带吊车及履带式桩架为准，探明的施工区域地下管线应迁移或进展防护加固。施工前进展桩长范围内最差加固土室内试验，确定水泥和外加剂掺量，并通过试桩确定施工参数。2、搅拌桩施工承受“二次喷浆，二次搅拌”工艺，施工机械承受三轴式搅拌机。钢箱拌制水泥浆。设备进展治理标识和状态标识。多台设备作业时站位成线。3、承受0.6m3挖机按轴线方向开挖导沟，必要时制作导墙。用型钢架设导向架，沟轴线比设计围护构造轴线向外侧放宽5cm，消退围护构造变形和施工误差对构造净空的影响。四、施工作业标准中铁三局集团4、搅拌机到达现场后，依据导向架标记桩位准确就位，搅拌桩桩位与设计图偏差不得大于50mm，同时必需严风格整好搅拌机的垂直度，垂直度可通过机械本身的铅垂线和经纬仪进展校正，误差把握在0.5%内，并不得超过50mm。5、搅拌机运转正常后，启动搅拌机电机，放松起重机钢丝绳，使搅拌机导向架切土搅拌下沉，下沉速度把握在１m/min左右，可由电机的电流监测表把握。预搅下沉时不得承受冲水下沉，工作电流不应大于10A，钻头到达设计桩底标高后，停顿下沉。四、施工作业标准中铁三局集团6、搅拌机下沉到设计标高后，开头拌制水泥浆。搅拌桩水泥承受425级一般硅酸盐水泥，水泥掺量20%，水灰比1.5~2.0。浆液水灰比用比重计抽查，施工记录水泥掺量，每台班检查不少于3次。7、深层搅拌机下沉到设计深度后，开启灰浆泵，水泥浆压入地基土中，此后边喷浆，边旋转，边提升搅拌机，直到设计桩顶标高。此时留意喷浆速率与提升速度相协调，以确保水泥浆沿桩长均匀分布，并使提升至桩顶后集料斗中的水泥浆正好排空，搅拌提升速度不得大于２m/min。四、施工作业标准中铁三局集团8、再次沉钻进展复搅，复搅下沉速度可把握在0.5～0.8m/min。搅拌机再次下至设计桩底标高后，边旋转边提升搅拌机，同时喷水泥浆。重复搅拌至桩顶设计标高后，将钻头提出地面，以便移机施工新的桩体。9、施工过程对浆液协作比、搅拌机定位、喷浆提升速度、复搅提升速度、搅拌头深度及直径、搅拌杆垂直度进展检查。施工后去除桩顶浮土，检查桩顶质量、桩位偏差、桩搭接状况。10、每台班抽查2根桩，每根桩制作水泥土试块三组，沿桩长不同深度三点取样，最上点在桩顶下3米，水中养护28天无测限抗压强度不小于1.0Mpa。11、承受跳槽式双孔复搅施工来确保搅拌桩的搭接质量。四、施工作业标准中铁三局集团12、H型钢减摩制作：〔1〕去除H型钢外表的污垢和铁锈。〔2〕使用电热棒将减摩剂加热至完全熔化，用搅棒搅拌时感觉厚薄均匀，方可深敷于H型钢外表。〔3〕如遇雨天，型钢外表潮湿，首先用抹布擦去型钢外表积水，再加热除湿，待型钢枯燥前方可涂刷减摩剂。〔4〕型钢外表涂刷完减摩剂后假设消逝剥落现象应准时重新涂刷。四、施工作业标准中铁三局集团13、H型钢插入〔１〕H型钢就位后，通过桩机定位装置把握，靠型钢自重或借助外力将型钢插入搅拌桩内，插入时要保证型钢的平坦度和垂直度，不允许有扭曲现象，H型钢对接接头须位于开挖面以下2m。〔２〕H型钢起吊前在型钢顶端15cm处开一中心圆孔，孔径5cm，装好吊具和固定钩，依据现场定位型钢标高选择合理的吊筋长度及焊接点，把握型钢顶标高误差小于50mm。〔３〕型钢起吊用50吨以上的吊车协作工作，保证型钢在起吊过程中不变形。四、施工作业标准中铁三局集团〔４〕在导墙上设置H型钢定位卡，固定插入型钢的平面位置。型钢定位卡必需牢固、水平。而后将H型钢底部中心对准桩位中心并沿定位卡缓缓垂直插入水泥土搅拌桩内，使用经纬仪或铅垂线把握型钢插入垂直度。〔５〕型钢插入过程中应随时调整型钢的纵横向误差和垂直度。〔６〕假设型钢插放过程中有困难，不能强行插放，进展处理后插放到设计标高进展固定。H型钢安装验收标准：型钢定位轴线±20mm，顶标高±4mm，型心转角±2°，垂直度3‰四、施工作业标准中铁三局集团14、冠梁施工：每根桩通过桩顶连接冠梁共同作用，桩能连成一体。桩经检查合格后，进展井口冠梁施工。在桩内侧开挖40×90cm的沟槽，凿毛桩头，清净护壁土层，绑扎冠梁的钢筋，并设附属工程预埋件，安模并灌注砼。浇筑压顶冠梁时，埋设在圈梁中是H型钢局部用牛皮纸将其与混凝土隔开。〔在成桩一周后进开放挖圈梁加固土体〔或挠动土体〕，以免时间长了水泥凝固不好开挖〕15、H型钢回收：主体构造完成并完毕挡土使命后，用千斤顶松动H型钢，再承受50t吊车将H型钢从搅拌桩中拔出来，并立刻用6～10%的水泥浆填充H型钢拔除后的空隙，减小H型钢拔出后四周土体对构造的影响。回收后的H型钢经过整形保养，重复使用。四、施工作业标准中铁三局集团16、工法桩桩体及验收标准基地搅拌桩桩体验收标准：平行基坑方向偏差±30mm，垂直基坑方向±30mm，垂直度3‰，成桩深度+100mm，-0mm。SMW工法桩成桩质量：桩底标高：+100，-50mm；桩顶标高：+100，-50mm，桩位偏差50mm；桩径±10mm；桩体垂直度≤1/200。五、施工质量把握1、成桩期监控中铁三局集团成桩期监控内容包括：施工机械性能、材料质量、试成桩资料以及型钢定位、长度、标高、垂直度等；以及有关施工技术参数等方面如：水泥掺入量、浆液配比〔即水灰比〕、下沉速度与提升速度、单根桩水泥掺入量、单桶浆液水泥掺入量、喷浆均匀度、水泥试块制作与测试、搅拌桩施工间歇时间以及型钢规格、拼接焊缝质量是否符合设计及施工工艺要求。如：中铁三局集团1〕施工前对搅拌桩进展维护保养，尽量削减施工过程中由于设备故障而造成的质量问题。设备由专人负责操作，上岗前必需检查设备的性能，确保设备运转正常。〔2〕严禁使用过期水泥、受潮水泥，对每批水泥进展复试合格前方可使用。〔3〕桩架垂直度指示针调整桩架垂直度，并用线锤进展校核。〔4〕工程实施过程中，严禁发生定位型钢移位，一旦觉察挖机在去除沟槽土时碰撞定位型钢使其跑位，立刻重新放线，严格依据设计图纸进展施工。五、施工质量把握五、施工质量把握中铁三局集团〔5〕在施工前应在钻杆上做好标记，把握桩长不得小于设计桩长。〔6〕严格把握浆液配比，做到挂牌施工，并配有专职人员负责治理浆液配置。严格把握钻进提升及下沉速度，下沉速度不大于1m/min,提升速度不大于2m/min。〔7〕场地布置综合考虑各方面因素,避开设备屡次搬迁、移位，削减搅拌和型钢插入的间隔时间，尽量保证施工的连续性。〔8〕检查后台及浆管供浆状况，不能断浆，一旦在搅拌过程中断浆就会消逝空桩，开挖时就会消逝漏水等现象。五、施工质量把握2、成桩后质量检验中铁三局集团宜在28天龄期满后，钻孔取芯等方法对桩体强度进展检验。3、基坑开挖期质量把握基坑开挖期间应着重对检查开挖墙面墙体的质量以及渗漏水状况、如不符合设计要求应立刻实行