SMW工法桩施工工艺应用分析 &nbsh1; SMW工法桩施工工艺应用分析 顾江明 （南通路桥工程有限公司，江苏南通 226007） 0 引言 在深基坑支护施工中，由于SMW 工法桩既不会对周边土体产生影响，施工所用的H 型钢还可以回收进行再利用，具有成本较低的特点，应用越来越广泛。在基坑开挖过程中，支护质量将对整个工程的进度、质量以及安全产生影响。因此，施工单位应根据工程情况，对SMW 工...
顾江明
（南通路桥工程有限公司，江苏南通 226007）
在深基坑支护施工中，由于SMW 工法桩既不会对周边土体产生影响，施工所用的H 型钢还可以回收进行再利用，具有成本较低的特点，应用越来越广泛。在基坑开挖过程中，支护质量将对整个工程的进度、质量以及安全产生影响。因此，施工单位应根据工程情况，对SMW 工法桩施工技术和质量进行控制，保障整个工程的施工质量。
SMW 工法桩是一种围护结构，主要是将H 型钢等插入土桩中，具有承受逆作法中垂直荷载，承受水土侧压以及防水、止水的作用。在应用SMW 工法桩施工过程中，可不对周边进行防护，且其施工所使用的型钢可循环使用，不但可以进一步降低支护的施工成本，还可以提高支护的施工进度，具有较高的社会效益和经济效益。其具体特点如下。
在应用SMW 工法桩施工过程中，切削地基土质所使用的工具为特定的多轴钻头。在施工时，应一边切削一边将水泥浆注入其中，并充分进行搅拌，使其融合。整个过程不会对周边环境产生影响，具有不会对邻近土体产生影响的特点。
在通常情况下，SMW 工法桩可普遍应用于粉土、砂土以及黏性土等各种土质当中，适用性相对较强。
相较于其他支护技术，SMW 工法桩施工工期相对较短。在一般地质条件下施工时，每一段工法桩施工长度通常为70～80m。
在应用SMW 工法桩施工过程中，需要对周边土质进行搅拌，使水泥与土之间充分融合，最终凝结成无缝结构，其密封性相对较高，可使支护防水质量进一步提高，具有较强的止水性。
该工程基坑总面积为4735m左右，基坑周长为264m 左右，开挖深度范围为4.99～5.49m。在该基坑施工时，采用的支护方式为型钢结合混凝土结构内支撑+SMW 工法桩，桩长为15.5m。
在基坑围护时，采用SMW 工法桩，桩身搭接长度为250mm，桩心间距为600mm，桩径为Φ850mm，型钢设置方式为隔一插一，间距为1200mm。在桩身施工时，使用的水泥强度为42.5R，主要为复合硅酸盐水泥，水泥掺入量为18%，水灰比为1.5～2.0。
在设备进场之前，施工单位应对场地进行平整和硬化处理，确保其符合承载要求。与此同时，施工单位还应实施测量放线，并对基准点进行复核，最后以平面图为依据，对储浆池以及机械设备进行布置。
在正式施工前，施工单位应联合监理人员、甲方人员以及设计人员进行试桩，试桩数量应大于6 根。在此过程中，施工人员应对复搅次数、提升和下钻阻力、喷浆压力、提升以及钻进速度等指标进行控制。通过试桩得到如下数据：水泥掺量为18%，下钻及提升速度均为0.5～1.0m/min，水灰比应为1.5～2.0。
该工程施工时，主要采用全套复搅式施工方式，施打顺序如图1 所示，应按1-2-3-4-5 的顺序实施施工。
图1 搅拌桩施打顺序
当存在施工间断或对围护墙转角位置施工时，通常不能使用全套复搅式进行施工，施打顺序如图2 所示，且应按1—2—3—4—5 的顺序实施施工。
图2 搅拌桩施打顺序（存在施工间断或对围护墙转角位置施工）
4.3.1 控制搅拌过程
施工时，应对拌浆施工平台进行搭建，将水泥库设置于平台附近。在搅拌施工前，施工单位应严格实施技术交底。搅拌时，施工单位应对水泥浆液水灰比进行控制，通常应为1.5～2.0。在此过程中，施工单位应对每立方米水泥用量进行控制，确保其符合要求后，再以每钻加固土体方量对注浆量和拌浆量进行计算，应根据浆液输送能力对浆液流量进行控制。
4.3.2 控制注浆过程
在泥浆制备过程中，主要采用全自动拌浆设备。施工人员应以技术交底要求为依据，对水泥浆液拌制的连续性和均匀性进行控制。通常情况下，当钻杆全部提升后，水泥浆液应全部注入其中。
4.3.3 其他控制要点
（1）施工单位应以试桩 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 配合比为依据对水泥浆进行配制，采用滤网对水泥浆进行过滤，并将其放入储浆池（带自动搅拌装置）。在储存过程中，应对其进行搅拌，避免出现离析。
（2）注浆泵的性能应可靠稳定，工作流量应可调节，且工作压力定额应大于2.0MPa。当浆液放置时间大于2h 时，严禁用于施工。
（3）通常每台班施工时，应抽取3 副桩进行检测，28d 无侧限抗压强度应不小于0.3MPa。
（4）施工时，施工人员应对每根桩的单位时间注浆量、注浆压力、提升和下沉阻力及速度等进行记录。
5.1.1 施工流程
以 规范 编程规范下载gsp规范下载钢格栅规范下载警徽规范下载建设厅规范下载 要求为依据，选择Q235B 号钢尺寸，且采用隔一插一的方式对H 型钢进行施工。在施工时，应先对场地进行硬化，才能将型钢运送至现场，随后对型钢双面坡口进行处理，再采用焊接的方式对型钢进行接长处理，并完成验收，最后将减摩剂涂抹于型钢上进行插拔施工。
5.1.2 型钢焊接的主要控制措施
内插型钢应为整材，在分段焊接过程中，施工单位应选择坡口等强满焊的方式进行施工，且应以《钢结构焊接规范》（GB 50661—2011）要求为基础，对接焊缝的坡口形式进行控制，焊缝质量等级不应低于二级，并满足型钢的起拔要求；焊好后用砂轮打磨焊缝至与型钢面一样平。通常情况下，每根型钢的焊接接头应不大于2 个，且其位置应避开支撑位置及坑底附近，钢接头距离坑底面不宜小于2m；相邻型钢的接头竖向位置宜相互错开，错开距离不宜小于1m。
5.1.3 减摩材料涂刷的控制措施
（1）在型钢插入施工之前，施工人员应对其表面铁锈以及油污进行清理，再将减摩材料涂抹在表面。
（2）施工人员应对减摩材料进行充分搅拌，严禁存在块状物，防止出现起皮脱落等问题。
（3）在对冠梁混凝土进行浇筑时，施工人员应使用薄膜对混凝土中的型钢进行包裹处理，便于后期回收。
（4）减摩剂干燥后，一旦存在开裂、空鼓等问题，应对其进行处理，并再次涂抹减摩剂。
完成第3 副搅拌桩施工后，方可插入施工。在插入之前应对型钢接头焊缝质量以及尺寸进行检查。施工流程如下：第一，起吊型钢。将1 个圆孔（孔径约5cm）设置于H 型钢一端两翼板顶端下方10cm 位置处，并安装吊绳，随后使用履带对H 型钢进行起吊处理，起吊应保持垂直。第二，插入型钢。通常情况下，应依靠型钢自重使其下落至设计标高处，若下落位置不符合设计标高要求，应使用机械对其进行插打。插入时，应使用经纬仪对其垂直度进行控制，并使用全站仪对其进行校核。第三，型钢定位。将一定长度的定位型钢设置于平行沟槽的位置处，对其水平度和牢固性进行控制，并以设计间距为基础，对H 型钢位置进行控制。表1 为其插入允许偏差。第四，控制标高。施工人员应对定位型钢标高进行测量，并以标高差为依据对其位置进行确定，误差应不大于5cm。第五，当搅拌桩强度达到规定要求时，方可将定位型钢拆除。
表1 型钢插入允许偏差表
完成地下结构施工后，待其强度满足设计要求应回填土方，最后，需将搅拌桩中的H 型钢拆除。在拔桩时，应以沉桩施工过程为依据，对拔桩顺序和起点进行控制，通常拔桩顺序应与打桩顺序相反。在此过程中，施工人员应先在型钢中插入液压千斤顶，并将锚栓插入翼板圆孔处，随后使用千斤顶进行初拔施工。初拔之后，施工人员应先使用液压千斤顶将腹板夹住，并反复进行顶升处理，再使用吊车将其拔出。
在将H 型钢拔出的过程中，会使水泥搅拌桩出现缝隙。因此，施工单位应及时进行注浆，做到随拔随注，第二批注浆在首批水泥浆硬化后进行。采用P042.5 普通硅酸盐水泥，以0.6～0.8 的水灰比配置注浆液。在配制过程中，施工单位应对各材料比重进行控制。为了进一步提高桩身的均匀性和强度，施工单位应使用高压注浆方式进行施工。
其一，在施工前，施工单位应根据设计要求，实施定位放样施工，且应对施工误差进行控制。桩身垂直度误差不大于1/200，钻孔深度误差不大于±5cm，孔位放样误差不大于2cm。
其二，施工单位应对浆液配比进行控制，在配制过程中，应派专业人员进行管理。钻进时，还应对其下沉和提升速度进行控制，提升速度为1～2m/min，下沉速度为0.3～1m/min。
其三，搅拌时，施工人员应观察翻浆情况，以此为基础，对提升及下沉速度进行调整。
其一，施工之前，施工单位应对搅拌设备进行检验，达到控制设备故障的目的。使用设备时，施工单位应对设备操作人员进行培训，保障操作的准确性。
其二，施工人员应使用线锤或经纬仪对桩架垂直度进行调整，确保其小于1/200，从而达到控制水泥搅拌桩垂直度的目的。
其三，在场地布置过程中，施工单位应从多方面出发，减少设备移位，达到保障施工连续性的目的。
施工时，施工单位应对水泥进行检验，严禁将受潮水泥或过期水泥应用于施工中。通常使用PO42.5普通硅酸盐水泥进行施工，且在水泥采购时，应对水泥厂家信誉等进行考察，保障水泥出厂检验 报告 软件系统测试报告下载sgs报告如何下载关于路面塌陷情况报告535n,sgs报告怎么下载竣工报告下载 、出厂合格证等符合要求。
其一，施工单位应以搅拌桶桶数为依据，对每幅桩的总浆量进行控制，且应根据挂牌量确定每搅拌桶的水泥浆液掺量。
其二，对每幅桩实施注浆作业时，施工单位应对注浆量、开始和结束时间、注浆孔位等进行记录。
其三，施工单位根据规范，实施自检、抽检、专检等工作，并对检验结果进行记录。
其四，控制桩身均匀性和强度的措施。施工单位应对各搅拌桶的液面高度以及水泥用量进行控制，并使用比重仪对水泥浆比重实时进行检查；施工单位应充分搅拌土体，并对提升及下沉速度进行控制，充分破碎原状土，使土体和水泥浆拌和的均匀性进一步提高；施工单位应以预定配合比为依据，对水泥浆液进行配制，避免出现离析等问题；在压浆过程中，施工单位应保障输浆管道的畅通性，严禁出现断浆问题，保障注浆的均匀性，避免产生土浆夹心层。当存在管道堵塞问题时，应立即停泵，并及时对其进行处理，处理完成后应立即下沉和上提搅拌钻具。
其一，三轴搅拌桩机搅拌下沉速度与搅拌提升速度不大于1～2m/min，且应保持匀速。在搅拌施工时，严禁出现孔内负压的问题。桩与桩的搭接时间不宜大于24h。
其二，为了对桩体垂直度进行控制，施工单位应将吊锤悬挂在主机上，并对吊锤和钻杆之前的距离进行控制。
其三，为了对水泥浆用量进行控制，施工单位应将水泥浆比重测定仪配置在各设备上，实时检验水泥浆的水灰比。
其四，制备好的水泥浆液不得离析，并且用筛网过滤，泵送必须连续。
其五，施工前应确定灰浆泵输出量大小、灰浆经输浆管到搅拌机喷浆口时间及起吊设备提升速度等施工参数。根据设计及试打1 根桩的情况，确定施工工艺中各项参数。
其六，搅拌桩采用往返两次的复搅工艺成桩。底部喷浆应超出桩端20cm 左右，并喷浆座底30s，使浆液完全达到桩端。且在桩顶部位进行磨桩头，停留时间为30s。
其七，在施工中，如存在喷浆量不足的情况，施工单位应复喷整个桩体，且应对复喷时的喷浆量进行控制。当因机械故障或停电导致喷浆中断时，施工单位应对中断深度进行记录，并使用补喷措施对其进行处理，通常补喷重叠段应大于1m，超过24h 应采取补桩措施。
其一，当存在异常情况时，如施工深度不满足设计深度要求，或碰到地面沟或地下管线无法按设计走向施工时，应及时上报设计、监理，积极进行沟通和分析，采取相应的补救措施。
其二，若因停机造成成桩施工中断时，施工单位应先下沉搅拌机，使其达到停浆点下0.5m 的位置处，供浆恢复后才能再次进行喷浆钻搅施工，避免出现桩体不连续的情况；若停机时间过长，施工单位应先对输浆管路进行拆卸和清洗，避免出现堵管等问题。
其三，当存在管道堵塞问题时，应立刻停泵，并进行处理。
其四，搅拌桩冷缝处理方式的一般做法为：在冷缝处外扩一幅搅拌桩，并补打5 根¢1000 高压旋喷桩，每根桩搭接不小于300mm，水泥掺量不少于20%，桩长同该位置搅拌桩。
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