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SMW工法支护施工中的质量控制

 昵称2603790 2010-08-07

SMW工法支护施工中的质量控制

摘要:地下水位较高的软土地区的挡土工程中,常用灌注桩或挖孔桩组成挡土结构,并以注浆、旋喷桩体或搅拌桩组成防渗帷幕,两者结合形成挡土结构系统。然而,由于该种系统有工期长、工程建设成本高以及需要两种以上工艺等缺点,种将支承与防渗帷幕结合在一起,使之同时具有承载力与防渗功能的支护形式,日本称为SMWSoil Mixing Wall)工法,已逐渐在工程实践中得以应用。此工法就是在水泥搅拌土内插入H型钢,形成承载和防水的劲性复合结构。它通过特殊的多轴深层搅拌机,深入地下将土体切散,同时从钻头将水泥浆注入散土中,通过钻头叶片和高压空气将泥浆和散土反复搅和,在施工各平面之间采取重叠搭接,然后在水泥土混合体没有硬化之前插入H型钢,作为主要承载结构,待水泥硬化后,形成劲性复合结构。

关键词SMW工法   基坑围护   施工

一、工程地质与概况:南京市公教一村人防工程(地下停车场),总结本施工中的质量控制重点。它位于北京东路小学操场下面,东侧为公教一村小区,南面为台城大厦和北京东路幼儿园,西面紧临珍珠河,北面为汽修厂。该工程基坑面积为15000平方米,周长为500米,主体为框架结构,基坑安全级别为二级,开挖深度为6.2米。根据地质勘探报告显示,该工程土质为砂土,且地下水位较高,采用排桩的支护结构形式,以单排三桩深搅为止水帷幕形式,采用井点降水控制地下水,并对变形、深层位移和内力进行监测。

二、施工工艺流程:测量放线→开挖导沟→设置导向定位钢板→桩机就位→混合搅拌→插入型钢→冠梁施工→主体结构施工→型钢回收。

三、施工中的控制要点

1、对桩机定位的控制

首先用线锤对龙门立柱垂直定位观测,确保桩机的垂直度,桩机定位后再进行定位复核,施工垂直度应小于1%,以保证型钢插打起拔顺利,保证墙体的防渗性能。并在开钻前要求项目部对搅浆工作人员做好技术交底。

2、原材料的控制

水泥是SMW工法施工中的主要原材之一,因此必须保证水泥质量符合要求,为了不影响施工进度,监理需提前对进场的水泥进行取样、封样、送检合格后开始施工。

3.水灰比及水泥掺入量的控制

水灰比是保证桩身强度及墙体防渗水能力的关键因素,施工中要严格按设计要求控制水灰比,监理应不定期地进行抽查。施工中,SMW支护桩是按大、中、小幅进行操作的。大幅即是三桩孔没有重复,中幅即是三桩孔有二桩孔重复,小幅即是三桩孔有一桩孔重复。每一幅桩中水泥的用量先按理论方法计算出来,再根据每一幅的实际下钻及提升时间来调整实际需要水泥用量。

4、搅拌和注浆的控制

在施工中,水泥浆泵的输出流量通常是不作调整的,因此决定注入搅拌土中的水泥浆量的主要因素就是搅拌机的下钻及提升时间。在施工过程中监理严格控制三轴水泥搅拌桩在下沉和提升过程注入水泥浆液的时间,要求其下沉速度不大于1m/min,提升速度不大于2m/min,并在桩底持续搅拌注浆4分钟左右,要做好每次成桩记录。为了保持现场施工环境,在注浆过程中会有部分水泥浆液返回地面,为防止浆液外溢出探沟,现场开挖泥浆池,并把多余的泥浆运出场地。

5型钢的控制

型钢是SMW工法施工中的另一个主要材料,使用前首先要清除型钢表面灰尘、污垢及铁锈,其次在型钢表面涂上减摩剂,减摩剂必须用电炉加热至完全融化,用搅拌棒搅拌均匀,否则涂层不均匀容易剥落,遇雨雪天,型钢表面潮湿,应先用抹布擦干,不可以在潮湿表面上直接涂刷,一旦发现涂层开裂、剥落,必须将其铲除,重新涂刷减摩剂。

6型钢插入时的控制

起吊前在距型钢顶端70CM处开一个圆孔,孔径约4CM,装好吊具和固定钩,然后用吊机起吊型钢,用线锤校核垂直度。在沟槽上设型钢定位卡,固定插入型钢平面位置,型钢定位卡必须牢固、水平,然后将型钢底部对正桩中心并沿定位卡徐徐垂直插入水泥土搅拌桩体内。待水泥土搅拌桩达到一定强度后,撤除吊筋。若型钢插入不到设计标高时,可重复提升型钢一定高度后,让其自由下落,直到设计标高。下插过程中始终要用线锤跟踪控制型钢的垂直度。

7. H型钢的焊接与回收

在焊接H型钢时,要使其保持平整,不能产生翘曲变形,以便在插入及拔出时顺利进行。待地下主体结构达到设计强度后,采用专用夹具及千斤顶以圈梁为反梁,起拔回收H型钢。用水灰比为0.5水泥浆自流填充H型钢拔除后的空隙。

四、SMW工法的主要特点
1、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。
2
、钻杆具有螺旋推进翼相间设置的特点,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,它比传统的连续墙具有更可靠的止水性。
3
、它可在粘性土、粉土、砂土、砂砾土等土层中应用。
4
、可成墙厚度550-1300毫米,常用厚度600毫米;成墙最大深度目前为65米,视地质条件尚可施工至更深。
5
、所需工期较其他工法短。在一般地质条件下,为地下连续墙的三分之一。
6
、废土外运量远比其他工法少。

 

 

参考文献资料:《型钢水泥土搅拌墙技术规程DGJ08-116-2005

 

 

结束语

实践证明该工程采用SMW工法施工是可行的。由于四周可不作防护,型钢又可回收,造价明显降低,加快了工程进度,取得了良好的经济和社会效益,适应于建设节约型社会和发展循环经济需要,减少地下空间资源污染。

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