江蘇恒基路橋有限公司 江蘇常州 213001

摘要：本文主要介紹SMW工法樁的施工技術(shù)、方法、質(zhì)量控制等。

關(guān)鍵詞：施工準(zhǔn)備；機(jī)械配備；施工工藝；質(zhì)量控制

1 前言

隨著交通的發(fā)展，城市快速道路的新建項(xiàng)目越來(lái)越多。為解決平交道口的擁堵，明挖式下穿隧道是目前普遍采用的立體交叉形式。而作為明挖式下穿隧道兩側(cè)的基坑維護(hù)，SMW工法樁有時(shí)目前普遍采用的結(jié)構(gòu)形式。本文結(jié)合青洋路快速化工程中一明挖式下穿隧道工程實(shí)例，簡(jiǎn)單介紹SMW工法樁的施工工藝。

2 SMW工法樁施工組織與準(zhǔn)備

2.1 施工前的準(zhǔn)備

2.1.1 按照攪拌樁樁位平面布置圖，確定合理的施工順序及配套機(jī)械、水泥等材料的放置位置。

2.1.2 技術(shù)人員根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙和測(cè)量控制點(diǎn)放出樁位，樁心距用紅色油漆做好標(biāo)記，保證攪拌樁定位準(zhǔn)確，并經(jīng)監(jiān)理復(fù)核驗(yàn)收簽證。樁位平面偏差不大于5mm。

2.1.3 根據(jù)基坑圍護(hù)內(nèi)邊控制線開挖導(dǎo)向溝，并在溝槽邊設(shè)置攪拌樁定位型鋼，標(biāo)出攪拌樁位置和型鋼插人位置。

2.1.4 三軸攪拌機(jī)與樁架進(jìn)場(chǎng)組裝并試運(yùn)轉(zhuǎn)正常后方可就位。

2.1.5 采用現(xiàn)澆的鋼筋混凝土施工導(dǎo)墻時(shí)，導(dǎo)墻宜筑于密實(shí)的粘性土層上，并高出地面100mm，導(dǎo)墻凈距應(yīng)比水泥土攪拌墻設(shè)計(jì)厚度增加40～60mm。

2.2 機(jī)械配備

攪拌樁施工應(yīng)根據(jù)項(xiàng)目地質(zhì)條件與成樁深度選用不同形式或不同功率的三軸攪拌機(jī)，在粘性土中宜選用以葉片式為主的攪拌形式；在砂性土中宜選用螺旋葉片式為主的攪拌形式；在砂礫土中宜選用螺旋葉片攪拌形式。與其配套的樁架性能參數(shù)必須與三軸攪拌機(jī)的成樁深度和提升力要求相匹配。攪拌機(jī)工作電流、立架垂直度、卷?yè)P(yáng)機(jī)功能、攪拌軸的定位導(dǎo)向裝置、注漿泵的工作壓力應(yīng)符合相關(guān)要求。附投入項(xiàng)目SMW工法樁施工機(jī)具表。

SMW工法樁施工機(jī)具表

序號(hào)機(jī)具名稱型號(hào)數(shù)量作用

1挖掘機(jī)WY-1002臺(tái)開挖基槽

2三軸攪拌樁機(jī)PAS-120VAR3臺(tái)水泥土攪拌

3吊機(jī)50t3臺(tái)吊放攪拌機(jī)

4汽吊16/25t2臺(tái)吊型鋼

5壓漿泵UBJ-25臺(tái)注漿

6空壓機(jī)W-6/76臺(tái)鑿出樁頭

7振動(dòng)錘 5臺(tái)插入型鋼

8灰漿攪拌機(jī)200L5臺(tái)拌漿

9千斤頂 2臺(tái)起拔型鋼

備注：施工機(jī)具的型號(hào)及數(shù)量根據(jù)項(xiàng)目的需要可靈活選擇。

3 SMW工法樁施工工藝

3.1 施工工藝流程

3.2 施工步驟

SMW工法樁施工步驟見下圖。

4 SMW工法樁施工步驟及要求（以H型鋼為例）

4.1 開挖導(dǎo)溝、設(shè)置定位型鋼

在沿SMW墻體使用挖掘機(jī)在攪拌樁樁位上預(yù)先開挖溝槽，溝槽寬約1.2m，深1.5m（作用是：1、施工導(dǎo)向，2、臨時(shí)堆放置換出來(lái)的殘土和泥漿），并設(shè)置定位型鋼。

如果做導(dǎo)墻：施工方法和地連墻導(dǎo)墻施工方法一樣；如果采用型鋼：垂直溝槽方向放置兩根H型定位型鋼，規(guī)格為200×200mm，長(zhǎng)約2.5m，再在平行溝槽方向放置兩根H型定位型鋼，規(guī)格為300×300mm，長(zhǎng)約8～12m。并在導(dǎo)墻或型鋼上面做好樁心位置。

4.2 樁機(jī)就位

4.2.1 樁機(jī)平面位置控制

用卷?yè)P(yáng)機(jī)和人力移動(dòng)攪拌機(jī)到達(dá)作業(yè)位置，使鉆桿中心對(duì)準(zhǔn)樁位中心。樁機(jī)移位由當(dāng)班機(jī)長(zhǎng)統(tǒng)一指揮，移動(dòng)前仔細(xì)觀察現(xiàn)場(chǎng)情況，保證移位平穩(wěn)、安全。樁位偏差不得大于30mm。

4.2.2 垂直度控制

在樁架上焊接一半徑為5cm的鐵圈，10m高處懸掛一鉛錘，利用經(jīng)緯儀校直鉆桿垂直度，使鉛錘線正好通過(guò)鐵圈中心。每次施工前適當(dāng)調(diào)節(jié)鉆桿，使鉛錘位于鐵圈內(nèi)，即把鉆桿垂直度誤差控制在3‰以內(nèi)。

4.2.3 樁長(zhǎng)控制標(biāo)記

施工前在鉆桿上做好標(biāo)記，控制攪拌樁樁長(zhǎng)不小于設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)，當(dāng)樁長(zhǎng)變化時(shí)擦去舊標(biāo)記，做好新標(biāo)記。

4.3 攪拌施工順序

SMW工法施工按連接方式分間隔式雙孔全套復(fù)攪式連接和單側(cè)擠壓式連接方式兩種（如下圖），其中陰影部分為重復(fù)套鉆，以保證墻體的連續(xù)性和接頭的施工質(zhì)量，水泥攪拌樁的搭接以及施工設(shè)備的垂直度補(bǔ)正依靠重復(fù)套鉆來(lái)保證，以達(dá)到止水的作用。

4.3.1 間隔式雙孔全套復(fù)攪式連接，一般情況下均采用圖1施工順序方式進(jìn)行施工。

SMW工法樁間隔式雙孔全套復(fù)攪式施工順序示意圖

4.3.2 單側(cè)擠壓式連接方式：對(duì)于圍護(hù)樁轉(zhuǎn)角處或有施工間斷情況下采用圖2施工順序進(jìn)行施工。

SMW工法樁單側(cè)擠壓式施工順序示意圖

4.4 預(yù)攪下沉

待攪拌樁機(jī)鉆桿下沉到SMW樁的設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高時(shí)，開動(dòng)灰漿泵，待純水泥漿到達(dá)攪拌頭后，按1m/min的速度下沉攪拌頭，邊注漿（注漿泵出口壓力控制在0.4-0.6Mpa）、邊攪拌、邊下沉，使水泥漿和原地基土充分拌和，通過(guò)觀測(cè)鉆桿上樁長(zhǎng)標(biāo)記，待達(dá)到樁底設(shè)計(jì)標(biāo)高。下沉速度可由電機(jī)的電流監(jiān)測(cè)表控制，工作電流不大于70A。（如下圖）

4.5 制備水泥漿

待鉆掘攪拌機(jī)下沉?xí)r，即開始按設(shè)計(jì)確定的配合比拌制水泥漿，待壓漿前將水泥漿倒入集料斗中。所使用的水泥都應(yīng)過(guò)篩，制備好的漿液不得離析，拌制水泥漿液的水、水泥和外加劑用量以及泵送漿液的時(shí)間由專人記錄。

4.6 噴漿攪拌提升

鉆掘攪拌機(jī)下沉到設(shè)計(jì)深度后，稍上提10cm，再開啟灰漿泵，邊噴漿、邊旋轉(zhuǎn)攪拌鉆頭，泵送必須連續(xù)。同時(shí)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)確定的提升速度提升鉆掘攪拌機(jī)，噴漿量及攪拌深度必須采用經(jīng)國(guó)家計(jì)量部門認(rèn)證的監(jiān)測(cè)儀器進(jìn)行自動(dòng)記錄。鉆桿在下沉和提升時(shí)均需注入水泥漿液。

4.7 重復(fù)攪拌下沉和提升至孔口

為使土體和水泥漿充分?jǐn)嚢杈鶆颍貜?fù)上下攪拌，但要留一部分漿液在第二次上提復(fù)攪時(shí)灌入，最終完成一根均勻性較好的水泥土攪拌樁。SMW樁主要施工技術(shù)參數(shù)見下表。

SMW樁主要技術(shù)參數(shù)表

序號(hào)項(xiàng) 目技術(shù)指標(biāo)

1水泥摻量不小于22%

2下沉速度0.8～1.0m/min

3提升速度2.0m/min

4攪拌轉(zhuǎn)速30～50rod/min

5漿液流量40L/min

4.8 樁機(jī)移位

將深層攪拌機(jī)移位，重復(fù)（4.1～4.6）步驟，進(jìn)行下一根樁的施工。

4.9 減模劑的調(diào)制、涂抹及保護(hù)

H型鋼的減摩，是H型鋼插入、頂拔順利進(jìn)行的關(guān)鍵工序。減摩劑要嚴(yán)格按試驗(yàn)配合比及操作方法并結(jié)合環(huán)境溫度制備，將減摩劑均勻涂抹到型鋼表面2遍以上，厚度控制在3mm左右，型鋼表面不能有油污、老銹或塊狀銹斑。涂完減摩劑的型鋼在吊運(yùn)過(guò)程中應(yīng)避免變形過(guò)大和碰撞受損。若插入樁體前發(fā)現(xiàn)上述情況，應(yīng)及時(shí)補(bǔ)涂。在施工過(guò)程中特別注意以下幾點(diǎn)：

4.9.1 清除H型鋼表面的的污垢和鐵銹。

4.9.2 用電熱棒將減摩劑加熱至完全熔化，攪拌均勻，方可涂敷于H型鋼表面，否則減摩劑涂層不均勻容易產(chǎn)生剝落。

4.9.3 如遇雨雪天，型鋼表面潮濕，應(yīng)事先用抹布擦去型鋼表面積水，待型鋼干燥后方可涂刷減摩劑。

4.9.4 型鋼表面涂刷完減摩劑后若出現(xiàn)剝落現(xiàn)象應(yīng)及時(shí)重新涂刷。

4.10 插入型鋼

在插入型鋼前，安裝由型鋼組合而成的導(dǎo)向軌，其邊扣用橡膠皮包帖，以保證型鋼能較垂直地插入樁體并減少表面減摩劑的受損。每攪拌1～2根樁，便及時(shí)將型鋼插入，停止攪拌至插樁時(shí)間控制在30min內(nèi)，不能超過(guò)1h。現(xiàn)場(chǎng)還要準(zhǔn)備錘壓機(jī)具，以備型鋼依靠自重難以插入到位時(shí)使用。

型鋼水泥土攪拌墻中型鋼的間距和平面布置形式應(yīng)根據(jù)計(jì)算和設(shè)計(jì)圖紙確定，本工程型鋼布置型采用“插一跳一”，如下圖所示：

攪拌樁和內(nèi)插型鋼的平面布置

如果不采用筒靴下插定位型鋼，安裝型鋼定位卡（如下圖）

型鋼的起吊和下插

4.10.1 型鋼起吊前在型鋼頂端150mm處開一中心圓孔，孔徑約100mm，裝好吊具和固定鉤，根據(jù)引設(shè)的高程控制點(diǎn)及現(xiàn)場(chǎng)定位型鋼標(biāo)高選擇合理的吊筋長(zhǎng)度及焊接點(diǎn)。

4.10.2 型鋼用兩臺(tái)吊車合吊，以保證型鋼在起吊過(guò)程中不變形。吊車起吊噸位根據(jù)計(jì)算確定（以25T和16T為例），吊點(diǎn)位置和數(shù)目按正負(fù)彎

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