1、浅谈 SMW 工法围护桩的质量控制摘要:根据 SMW 工法桩墙在基坑工程的施工实践,叙述其水泥搅拌桩与 H 型钢在施工阶段的质量控制措施。 关键词:SMW 工法 水泥搅拌桩型钢 质量控制措施 Abstract: According to SMW method pile wall in the construction practice of foundation pit engineering, this paper discuses the pile and H type steel in the construction phase of the quality control measu
2、res of the cement mixing. Keywords: SMW method; cement mixing pile; steel; quality control measures; ; 中图分类号:TU834.8+51 文献标识码:A 文章编号: 1、前言 SMW 工法是在水泥搅拌桩中插入 H 型钢作为劲性材料形成加筋水泥土墙,应用于基坑围护桩墙,不仅能大大提高围护桩墙的抗弯与抗剪能力,而且连续性好,抗渗能力强,对周围环境影响小;由于型钢回收,故造价低;施工工艺简单,操作方便,总工期短,故广泛应用于软土地基的深基坑围护。SMW 工法桩墙可以悬臂式承受侧向荷载,也可以结合水平
3、支撑形成基坑围护结构整体受力。 SMW 工法桩墙常用三轴型搅拌机,如型号 ZDK-85-3 的搅拌机,施工形成的水泥搅拌桩直径 850mm,搭接 250mm。常用型钢为 H 型钢,其规格尺寸按设计选定。三轴型搅拌机施工成水泥搅拌桩后立即用吊车将型钢插入到位。水泥搅拌桩又称水泥土桩;插入型钢后称 SMW 工法桩墙,其施工质量控制措施如下。 2、水泥搅拌桩的施工质量控制 2.1 垂直度控制 施工水泥搅拌桩之前先挖导向基槽,并在基槽一侧放置定位型钢,每根型钢长 12m,型钢之间采用点焊固定,局部无法设置定位型钢处采用定位绳。桩机就位后应垫平并将钻杆对中,采用经纬仪双向测定或用线锤校正桩机龙门立柱,使
4、其垂直度控制在 1内,方可进行水泥搅拌桩施工。 2.2 重复套钻控制搅拌桩的连续性 水泥搅拌桩施工采用跳槽式双孔全套复搅式连接,以保证围护桩墙体的连续性和接头的施工质量,三轴型搅拌机施工 850600 搅拌桩的顺序如图 1 所示。图中阴影部分为重复套搅喷浆。 图 1 搅拌桩施工顺序图 2.3 搅拌与喷浆速度的控制 水泥搅拌桩的搅拌效果与转速和钻头的钻速有关,应保证桩体中任何一点均能经过 20 次以上的搅拌。下搅喷浆的速度控制在 0.8m/min,上搅喷浆的速度控制在 11.2m/min,在桩底部分适当持续搅拌喷浆,成桩的质量较好且经济。不论何种原因重叠搭接的间断时间超过 24h,应进行补桩处理
5、。 2.4 喷浆量的控制 控制每根桩的水泥用量,确保搅拌桩的桩身质量。采用 3 个搅拌头的深搅设备进行施工时,下搅喷浆搅拌与提升喷浆搅拌各一次后,重叠搭接的桩再下搅和提升喷浆一次,即每次都有 2 根桩须重复下搅和提升喷浆,这就需要首次下搅和提升最少的喷浆量应达到设计要求的70100,否则没重复喷浆桩的喷浆量很难达到设计要求。注浆时的压力由水泥浆输送泵控制,注浆压力为 1.52.5 MPa,且泵送必须连续进行,不得中断送浆。 2.5 水泥浆的搅拌 水泥搅拌桩的水泥等级与掺量按设计图要求,制备的水泥浆不得离析,配置水泥浆停置超过 2h,应降低强度等级使用;罐内水泥浆的搅拌时间不能少于 3min,时
6、间短水泥浆搅拌得不均匀,注入后影响搅拌桩的成桩质量。 2.6 防止钻头糊泥等措施 提升喷浆到地面发现钻头被泥糊住时,必须下搅上提,用高速甩掉粘泥或铁尺削掉粘泥,避免出现空心搅拌桩;搅拌桩施工中喷浆未达到设计桩顶面(或桩底)罐内供注浆泵的水泥浆已没有;或罐内供注浆泵的水泥浆泵出较少,对这些直接影响搅拌桩的成桩质量的问题,必须找出原因(水泥用量不够;漏失;水灰比过大;泵管部分堵塞等) ,并及时补救。 3、H 型钢的施工质量控制 3.1 型钢校正与开吊装孔 进场的型钢应检查并校正其平整度。H 型钢使用前,在距离型钢顶端处开一个中心圆孔,孔径约 8cm,并在此处型钢两面加焊厚12mm 的加强板,加强板
7、尺寸 400mm300mm,中心开孔与型钢上孔对准,作为安装及起拔时的吊装孔。 3.2 型钢接长 若所需 H 型钢长度不够,按同心度一致进行剖口对焊接长。对桩长超过 20m 或土层中含砂量大时,应采用 10mm 厚钢板进行双面拼焊,焊缝应均为贴角满焊,焊好后用砂轮打磨焊缝至与型钢面一样平。 图 2H 型钢对接形式 3.3 涂刷减摩剂 现场常用石蜡和柴油混合加温配制成减摩剂,施工前根据不同的室外温度,将石蜡和柴油按不同比例进行几组配置试验,从中确定出满足要求的配比。型钢进行除锈和清污处理后,应在其表面均匀涂刷减摩剂,厚度 2mm 为宜;型钢插入搅拌桩前发现减摩剂有脱落、开裂的应将型钢表面减摩剂铲
8、除清理干净后,重新涂刷减摩剂于型钢表面。采用专用的减摩剂必须用电热棒加热至完全融化,用搅棒搅时感觉厚薄均匀,才能涂敷于 H 型钢上。 基坑开挖后,在围护桩型钢上设置支撑钢牛腿时,必须清除 H 型钢外露部分的涂层,方能电焊。地下结构完成后拆除支撑,必须清除钢牛腿和牛腿周围的混凝土,并磨平型钢表面,然后重新均匀涂刷上减摩剂,否则型钢将无法拔出。 3.4 H 型钢插入水泥搅拌桩的措施 为确保 H 型钢插入搅拌桩居中和垂直,先放置型钢定位架,定位架应按现场和型钢有关尺寸制作和放置并固定好。吊机起吊型钢后,应用经纬仪调整其垂直度,然后将垂直的型钢底部中心对正插入中心,沿定位架徐徐插入搅拌桩内,当插入搅拌
9、桩内 1/3 后可快放,直放至设计标高位置;如不能下放到位,可借助挖掘机或振动器将型钢送到位,此时必须确保型钢居中垂直,利用水准仪控制型钢的顶部标高;插入搅拌桩内的型钢施工必须在搅拌桩成桩后 4h 内完成。 3.5 H 型钢埋设在压顶圈梁中的隔离措施 浇筑压顶圈梁时,应清理干净外露出的 H 型钢表面的水泥土,在扎圈梁钢筋前,埋设在圈梁中的 H 型钢部分必须先用牛皮纸包裹二层,用胶带固定粘结牛皮纸;牛皮纸包裹高度高出圈梁顶 5cm;再用油毛毡包裹在牛皮纸外,用油毛毡片压住牛皮纸,先用 U 型粗铁丝卡固定油毛毡片,再用胶带粘贴牢固。 4、其它施工技术措施 4.1 水泥搅拌桩中外掺剂的使用 水泥搅拌
10、桩中外掺剂除掺入一定量的缓凝剂(多用木质素磺酸钙)外,宜掺入一定量的膨润土,利用膨润土的保水性增加水泥土的抗变形能力,防止墙体变形后过早开裂影响其抗渗性。 4.2 挖土时对 SMW 工法桩的保护 基坑开挖时,随着土体不断挖去,SMW 工法水泥搅拌桩逐渐露出,为了有效保护好 SMW 工法水泥搅拌桩,保证桩墙的稳定和止水性以及今后型钢能顺利拔出,要求机械挖土至离 SMW 工法桩墙边 20cm 时,采用人工将水泥搅拌桩上的土体小心剥离下来;严禁挖土机械任意碰撞水泥搅拌桩,防止挖去桩体水泥土露出型钢;若水泥土体被挖损并碰划型钢表面,使减摩剂涂层破损,必须马上清理好型钢表面,并涂上减摩剂。 4.3 H 型钢回收 待基坑回填覆土后,采用专用夹具及千斤顶以圈梁为反力基础,起拔回收 H 型钢;起拔过程中始终用吊车吊提住拔出的 H 型钢,千斤顶顶至一定高度后用吊车将型钢拔出桩体,分批堆放集中运出工地。 5结束语 SMW 工法应用于软土深基坑的围护,由于造价经济、抗渗性强、施工方便、对环境影响小,故其应用面日益广泛,只要设计科学合理、施工中加强质量控制措施,基坑的安全度是有保证的。 参考文献: 龚晓南,高有潮深基坑工程设计施工手册北京:中国建筑工业出版社,1998