1、浅析“SMW 工法桩施工”【摘 要】随着中国国民经济和社会生产力的快速发展，各大中城市的城市化进程不断加快，城市人口聚集与城市地面交通基础设施落后之间的矛盾日益凸现，为缓解这一矛盾，使得越来越多的大中城市跻身于地铁时代。地铁车站及出入口附属结构施工在整个地铁建设中起着关键性的作用，为更好的指导地铁车站围护结构及出入口附属结构施工，现就地铁车站及出入口附属 SMW 工法桩围护结构施工进行解析。 关键词：SMW 工法桩；结构施工 中图分类号：TU473.1 文献标识码： A 文章编号： 1、SMW 工法桩适用范围 1.1、适用范围 主要适用于地铁车站、车站附属结构、盾构区间明挖段、及其他开挖深度不
2、超过 10m 的基坑（与杭州、无锡相似地层的地区基坑开挖深度不超过 13m；与上海相似地层的地区基坑开挖深度不超过 8m）的围护结构等。 1.2、地层要求 以黏性土、砂性土和粒径不大于 100mm 的沙卵石地层。 1.3、桩长要求 桩长在 30m 以内。 1.4、场地及其他要求 需满足拼装（50m25m） 、施工操作台前后空间（18m） 、后配套摆放、满足设计范围内内插 H 型钢对接占用场地、施工上空空旷（地面以上 30m范围无高压电缆）的场地及满足施工用电（不低于 350kw） 。 2、施工工艺、方法和技术措施 2.1、施工工艺 施工工艺流程见图 2-1 图 2-1 SMW 桩施工工艺流程图
3、 2.2、施工方法及技术措施 2.2.1、场地平整及地下障碍物探测 施工前，必须先进行场地平整，清除施工区表层和地下障碍物，同时施工区域地面须有一定的压实度，确保施工场地基面承重荷载需满足使用要求的吊车及桩机行走要求。无法满足时可铺设 2cm 钢板及其它措施。 2.2.2、测量放线 根据设计图纸要求进行围护结构中线放样（与杭州相似地层中线外放 5cm；与无锡相似地层按原设计中线放样不外放） ，并做好永久及临时标志。放样定位后用尺量复核，然后报验准备施工。 2.2.3、开挖沟槽 根据基坑围护控制线，采用 PC-200-7 挖掘机开挖导槽，并清除地下障碍物，导槽尺寸要求中心线两侧宽各 0.6m，深
4、 1.01.5m，在施工中随打随挖，保证钻机施工时涌土不外溢，挖出的余土和废浆液应及时处理，以保证现场文明施工要求。 2.2.4、定位型钢放置 平行导槽方向再导槽两侧放置两根定位型钢，并在定位型钢上标示出桩中线，以便控制桩位。 2.2.5、桩机就位 材料报验、人员到位且培训、桩机调试、导槽开挖、定位型钢安装等各项准备工作完成后开始钻机就位，准备开钻施工。 2.2.6、桩机垂直度校正 桩机应平稳，用线锤对钻杆垂直定位观测以确保桩机的垂直度。 2.2.7、水泥浆液拌制 水泥浆液的水灰比宜控制在 1.32.0（水灰比根据地层调整） ，桩体水泥参量宜控制在 20%25%，水泥可采用复合或普通硅酸盐水泥
5、。 2.2.8、下钻与提升 根据设计要求深度，搅拌桩机钻杆在下钻和提升过程中均应注入水泥浆液（两次喷浆工艺） ，同时严格控制下沉和提升速度，下钻速度不大于 0.51.0m/min，提升速度不大于 1.0m/min，在桩底部分适当持续搅拌注浆。SMW 工法按单排挤压式施工顺序施工见图 2-2，其中阴影部分为重复套钻，以保证围护桩的连续性和接头的施工质量，以达到止水效果。图 2-2 SMW 工法施工顺序 2.2.9、插入型钢 1） 、进场型钢验收 由于作为基坑围护支护结构部分的 H 型钢在基坑结构施工完成达到设计强度须全部拔出回收，所以进场的型钢不的有弯曲、局部破损、断裂等质量缺陷的型钢被使用。
6、2） 、型钢焊接 型钢焊接前须平整、固结型钢加工基座，然后将对接部位的型钢氧焊破口焊接，焊接过程中需保证焊缝饱满、平整、不得夹渣，高出型钢面的部分须打磨掉。 3） 、减磨隔离剂涂刷 减磨隔离剂涂刷时避免在雨天进行，涂刷须均匀，厚度不小于 1mm，且在隔离剂涂刷完 1 小时内不得使用。 4） 、型钢插入 型钢插入时须严格控制垂直度，被插入的型钢不得碰撞导槽两边的定位型钢。同时，不得频繁上下抽动，避免隔减磨离剂被磨掉。 5） 、型钢插入深度控制 、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（焊 12 筋） ，误差控制在5c
7、m 以内。 、利用型钢顶端 200mm 处、孔径 400mm 的中心圆孔，装好吊具和固定钩，然后用吊机起吊 H 型钢放在型钢定位卡中，在相互垂直的两个方向用线锤校核垂直度,，确保插入型钢垂直 、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，将 H 型钢底部中心对正桩位中心并沿定位卡靠型钢自重徐徐垂直插入水泥土搅拌桩体内，垂直度控制用线锤控制。 、用槽钢穿过吊筋搁置在定位型钢上，待水泥土搅拌桩达到一定硬化时间后，将吊筋与沟槽定位型钢撤除。 2.2.10、型钢回收 、H 型钢隔离措施 浇筑压顶圈梁（冠梁）时，H 型钢挖出并清理干净露出部分 H 型钢表面的水泥土后，在扎圈梁（冠梁）钢
8、筋前，埋设在圈梁中的 H 型钢部分腹板和翼板二侧必须先用泡沫塑料（厚度大于 3mm）包裹。 、H 型钢起拔 待圈梁（冠梁）达到设计强度且地下主体结构施工完成后，采用专用夹具及千斤顶以圈梁（冠梁）为反梁，起拔回收 H 型钢；起拔过程中始终用吊车吊提住顶出的 H 型钢，千斤顶逐段顶升将型钢拔出桩体；H 型钢拔出后采用 6%8%水泥浆液填充。 3、施工中常见问题及对策 3.1、施工中常见的问题 3.1.1、施工场地松软桩机行走不稳，或导槽开挖较深而沟壁不稳导致搅拌桩机倾斜，影响搅拌桩垂直度； 3.1.2、有较多的地下障碍物无法施工； 3.1.3、在土性为中密以上的沙层中施工，若搅拌桩长度超过 18m
9、 的极易发生埋钻事故，而且钢桩凭自重不能插到设计深度； 3.1.4、水泥参和量控制不准； 3.1.5、H 型钢桩回拔时顶拔力过高造成压顶梁断裂压碎甚至水泥土墙顶压碎，导致拔桩失败； 3.1.6、市区工程施工中往往由于水泥供应不及时而经常停歇、间歇时间过长形成多处隐性冷缝，造成后期开挖后墙体渗漏； 3.2、工法桩施工的预防性技术措施和处理方法 3.2.1、认真做好“三通一平”和围护桩的定位测量工作，确保钻机的行走路线和地表的坚实度； 3.2.2、预先测量员地面高程，以确定型钢的插入度 3.2.3、导槽沿线的地下障碍物必须清理干净，有必要时进行换填，当障碍物清理范围和换填范围较大时，应出具专项施工
10、方案同时调整 SMW桩的施工参数，以确保桩体的施工质量和施工安全； 3.2.4、单根型钢无法满足时需要现场拼装，因此现场需要浇注（加工）固定的台座，配备专职焊工和吊机，控制各桩得街头位置，确保型钢成型质量； 3.2.5、在厚度较大且中密的粉细砂层中施工之前，应根据当地经验适当调整钻机和注浆泵型号做到动力足够、注浆压力高、动力头分级启动，必要时调整空压机型号、钻杆螺旋片形式及钻头型号，在不影响桩体强度的前提下，适当掺入占水泥用量 2%-5%的优质膨润土，快钻慢拔，基本上能避免埋钻事故发生。 4、劳动力、设备配备 4.1、劳动力配备 劳动力按单班作业考虑，现场值班人员必须全程过程控制。 劳动力资源
11、配置计划表 4.2、主要施工机械设备 主要施工机械设备表 5、质量标准、控制要点及保证措施 5.1、事前控制 建立健全项目质量管理、保证体系；严格审查分包商的技术资质、业绩及到场的人员资质；严格控各材料进场质量；做好各级安全技术交底。 5.2、事中控制 5.2.1、桩位检查，桩位要按设计尺寸（外）放线，钻机定位要准确，以确保钻头不偏离设计桩位； 5.2.2、钻机就位检查钻机钻孔时，必须保证其下部机箱稳定，机身不晃动，机架横平竖直，水平度和垂直度误差倾角不大于 0.5 度。若桩机机座没有垫实或桩机置放于软弱地基上，再搅拌过程中就会因钻机振动导致桩架逐渐下沉、倾斜。因此每根桩施工前，必须校正搅拌轴
12、两个不同方向的垂直度，其偏差不得大于 1/400，以保证成桩垂直度； 5.2.3、灰浆拌和检查根据设计规定选用合适的水灰比，水泥浆拌制过程应有可靠的计量装置； 5.2.4、成桩过程检查搅拌浆液过程中，应配备流量计及压力计 等检测装置，搅拌头下降、提升过程中应有速度控制装置和措施，严格控制注浆量和提升速度，保证搅拌提质量均匀。在成桩过程中应对水泥土见证取样，取样数量为每台班每机架一组，每组六块，制成标准试块； 5.2.5、H 型钢插入前，应逐根对其长度、截面高度、腹板中心线、型钢对接焊缝、焊缝挠度指标进行检查，发现弯曲变形的要休整平直，以满足设计和规范要求。同时应提供 H 型钢对接焊缝的探伤报告
13、，探伤率不得少于 5%。H 型钢插入前，还应在型钢表面涂减摩隔离剂。H 型钢对接焊的形式最好设计成蝴蝶型坡中焊； 5.2.6、型钢插入过程的检查在地面安设型钢插入的导向孔，使型钢端部固定后，用经纬仪校其垂直度，调整吊点，然后沿孔靠自重徐徐下沉，严禁将吊钩完全松脱。如 H 型钢不能考自重下沉，可借助适当的外力将其插入到位，并利用钢筋确定其标高位置。H 型钢应该在成桩后10min 内插入，水压比或水泥参量较大时，插入时间可适当延长。在插入过程中发现型钢倾斜时，应立即拔出一定高度，然后重新插入，若 2-3次仍然不能纠正，应使搅拌钻机在原先重新搅拌一次，然后再插； 5.2.7、相邻桩施工中的控制卡 H
14、 邻两桩施工时间间隔不应大于12h。SMW 工法施工顺序一般采用以下两种方法：跳槽式双孔全套复搅拌连接，一般情况下均采用该式进行：侧挤压式连接，一般在围护墙转角处采用此法。这样重复套钻，保证了墙体的连续和接头的质量。搅拌桩的搭接以及施工设备的垂直度，依靠重复套钻来保证，以达到止水的作用； 5.2.8、全过程施工监控。 5.3、事后控制 5.3.1、桩体达到龄期后按规范要求取芯检测其抗压强度应符合设计强度。 6、结束语 因 SMW 工法桩具有施工速度快、成本低的特点，在全国各地的地铁及其他围护结构施工中使用的非常广泛。鉴于此，根据华东地区成功的SWM 工法桩施工案例，并进行了总结，以供参考。 参考文献： 【1】 、 钢结构设计规范 （GB50010-2002） 【2】 、 建筑基坑工程技术规范YB9258-97 【3】 、 建筑基坑支护技术规范(JGJ120-99) 【4】 、 建筑基坑工程测量技术规范(GB50497-2009)
