SMW工法桩施工中常见问题的分析及控制

1、SMW工法桩施工中常见问题的分析及控制【摘要】：笔者通过对上海浦东国际机场西围场河2#污水泵站顶管工法桩围护施工监理的经历，对工法桩施工中常出现的问题及控制措施进行分析。【关键词】：SMW工法 现象 原因分析 预防措施SMW工法是Soil-Mixing Wall的简称，最早由日本成幸工业株式会社开发成功。是基坑围护和防水帷幕施工的一种新工艺。SMW工法是利用专门的多轴搅拌机就地钻进切削土体，同时在钻头端部将水泥浆液注入土体，经充分搅拌混合后，再将H型钢或其他型材插入搅拌桩体内，形成地下连续墙体，利用该墙体直接作为挡土和阻水结构。增加其主要特点是构造简单，止水性能好，工期短，造价低，环境污染小，

2、特别适合城市中的基坑工程，该工艺经过我国广大建设者的不断实践和完善，已经日趋成熟，未来，SMW工法桩在我国工程建设中应用将更加广泛，前景无限。现笔者结合上海浦东国际机场西围场河2#污水泵站顶管工法桩围护施工的经历，对工法桩施工中常出现的问题及控制措施进行分析。一、 搅拌体不均匀（1）现象：搅拌体质量不均匀，或出现无水泥浆拌和情况。（2）原因分析·工艺不合理。·搅拌机械、注浆机械操作中发生故障，造成注浆不连续，供水不均匀，使软粘土被扰动，无水泥浆拌和。·搅拌机械提升速度不均匀。（3）防治措施·选择合理的工艺。·施工前对搅拌机械、注浆设备、制浆设备

3、等进行检查、维修、试运转。·灰浆拌和搅拌时间应不少于2min，增加拌和次数，保证拌和均匀，不使浆液沉淀。·采取提高搅拌转数，降低钻进速度，边搅拌、边提升等措施提高拌和的均匀性。·单位时间内的注浆量要相等，不能忽多忽少，更不能中断。·重复搅拌下沉及提升各一次，以反复搅拌的办法解决钻进速度快和搅拌速度慢的矛盾，即采用一次喷浆二次补浆或重复搅拌的施工工艺。·拌制固化剂时不任意加水，以防改变水泥浆的水灰比，降低搅拌体强度。2、喷浆不正常（1）现象：施工中喷浆突然中断。（2）原因分析·注浆泵、搅拌机出现故障。·喷浆口被堵塞。·

4、;管路中有砖块和杂物，适成堵塞。·水泥浆的水灰比稠度不合适。（3）防治措施·注浆泵、搅拌机等施工机械在施工前应进行维修、试运转，保证能正常使用。·喷浆口采用逆止阀(单向球阀)，防止倒灌水泥。·注浆应连续进行，不得中断。·搅拌机的输浆高压胶管应与灰浆泵可靠连接。·在钻头喷浆口上方设置越浆板，防止堵塞。·泵与管路用完后，要清洗千净，并在集浆池上部设细筛过滤，防止杂物及硬块进入管路，造成堵塞。·选用合适的水灰比。3、抱钻、冒浆（1）现象：施工中钻头被粘土粘住，产生抱钻或冒浆现象。（2）原因分析·遇硬质粘土层，粘

5、结力强，不易拌和均匀，搅拌过程中产生抱钻现象。·工艺选择不适当。·有些土层虽然容易搅拌均匀，但因其上覆土层压力较大，持浆能力差，容易出现冒浆现象。（3）防治措施·搅拌头沉入前，应使搅拌头表面湿润。·地表为软粘土时，可掺加适量砂子，改变土的粘度，防止搅拌头被抱住。·选择合理的搅拌工艺，遇较硬土层及较密实的粉质粘土时，可采用“输水搅动输浆拌合搅拌”工艺，并可将搅拌转速提高到50r/min，钻进速度降到1m/min，使拌和均匀，减小冒浆。4、 H型钢插入不到位（1）现象：向搅拌体中插入H型钢时，H型钢难以到达设计深度。（2）原因分析·搅拌体

6、不均匀，中间有夹层。·水泥浆水灰比稠度、不合适。·H型钢较轻薄，不能靠自重下沉。·钻孔偏斜，H型钢被孔壁卡住。·H型钢插入时状态不垂直，搁在孔壁上。·成桩后未及时插入H型钢，搅拌体已硬化。（3）预防措施·严格控制注浆量和提升速度，保证搅拌体质地均匀。·选用合适的水泥掺入比，水泥宜采用32.5号普通硅酸盐水泥，水泥掺人比宜在20之内。·如H型钢不能靠自重下沉，可借助适当的外力(柴油锤或振动锤)将H型钢插人到位。·钻孔时精心操作，保证成孔的垂直度在0.5以上。·H型钢插人时用经纬仪双向校直。

7、3;在成桩之后3Omin之内插入H型钢，若水灰比或水泥掺入量较大时，插入H型钢时间允许适当延长。5、 H型钢插入位置不正（1）现象:基坑开挖时，H型钢位置不正，有上下偏斜、平面转向等现象。（2）原因分析·钻孔偏斜。·搅拌体浆液的水泥掺入比与水灰比不合适，或成桩后未及时插入H型钢，致使H型钢插入时不能靠自重下沉。·H型钢插入时，未对其作垂直度和平面位置约束。（3）预防措施·钻孔时精心操作，保证成孔的垂直度在0.5以上。·选用合适的水泥掺入比和水灰比，保证搅拌体浆液有较高的稠度。·在成桩之后3Omin之内及时插入型钢。·H型钢插

8、入前，必须设置好上、下两个约束点，控制H型钢的垂直度和平面位置；H型钢插入时，用经纬仪双向校正其位置偏差。6、 H型钢回收困难（1）现象:基坑施工结束，回收H型钢时，H型钢难以从固结搅拌体中拔出。（2）原因分析· 插入的H型钢形状弯曲，未经整形。· H型钢插人前未涂隔离剂。· 基坑开挖时，支撑不及时，使H型钢变形过大。（3）预防措施· H型钢插人前，对H型钢逐根检查，发现弯曲变形的要修整平直。· H型钢插人前，在H型钢表面涂减摩隔离剂。· 基坑开挖时，要及时支撑，防止H型钢产生过大变形。· 基坑内土建施工结束回填土时，尽可能

9、使H型钢两侧土压平衡。（4）治理方法· 采用专用的液压顶拔装置顶拔H型钢。· 将H型钢用振动锤或柴油锤等打一次，克服水泥土的粘结力后再顶拔。7、搅拌桩搭接处开叉（1）现象:开挖基坑时，发现搅拌桩搭接处开叉或分离，出现渗漏水现象。（2）原因分析· 钻机定位不准确，钻头偏离设计的桩位。· 钻机设置不稳固，钻孔时机架晃动。· 钻孔倾斜，垂直偏差超过规定数值。· 钻头磨损，直径小于设计桩体直径。（3）预防措施·桩位要按设计尺寸放线定点，钻机定位要准确，成桩后的桩位偏差不应超出5cm。·钻机钻孔时，必须保证其下部基箱稳固，机

10、身不晃动，机架横平竖直，水平和垂直倾角均不大于0.5°。·每根桩施工前，必须校正搅拌轴两个不同方向的垂直度，成桩的垂直度偏差不应 超过5/l000·经常检查钻头磨损情况，及时补焊因磨损而减小直径的钻头，务必使钻头直径不小于桩体设计直径。（4）治理方法·采用局部补桩方法加固围护结构。·在开叉部位钻孔注浆，封堵渗漏水通道。8、搅拌桩搭接处渗水（1）现象：基坑开挖时，发现搅拌桩搭接处有明显的施工缝，出现渗漏水现象。（2）原因分析·互相搭接的相邻桩体末连续施工，相隔时间过长，致使搭接处形成渗水的施工缝。·未对施工时间相隔过长的相邻桩

11、体采取防止渗漏的补救措施。（3）预防措施·互相搭接的相邻桩体要连续施工，成桩相隔时间不宜大于12h(搅拌桩用于SMW工法时，因水泥掺入比和水灰比增大，并掺加了外掺剂，成桩相隔时间可延长到24h)。·相邻桩体成桩相隔时间若超过12h，应在后施工的桩体中增加20的注浆量，以此提高接头缝的止水效果。（4）处理方法·在接头缝轻度渗水的情况下，可在基坑开挖施工过程中，随时用TZS水溶性聚胺酯堵漏剂与超早强双快水泥进行堵漏。·在渗漏水有一定水压力的情况下，可先用软管插入渗漏的接头缝中引流，然后用超早强双快水泥封堵漏水的接头缝，待封堵材料达到强度后，再用注浆泵压注TZS水溶性聚氨酯剂进行堵漏。·发现接头缝严重渗漏水情况