SMW工法桩施工工法

1、扩大头锚杆反拉SMWE法桩基坑围护施工工法1 前言苏虞张公路快速化改造工程主线下穿基坑开挖施工中，采用了SMVW：法桩围护，本次SMVW：法桩取消了常规的横向内支撑，采用了扩大头锚杆反拉支撑，本文结合工 该程实际情况，介绍一下扩大头锚杆反拉 SMVW：法桩基坑支护施工工法。2工法特点1.1 对周边环境影响小，施工不扰动邻近土体，能有效控制周边地面构筑物的 沉降。1.2 抗渗性好，工法桩机具有很强的搅拌能力，使水泥与土得到充分搅拌，而 且连续作业的墙体无接缝，从而使它可比传统的连续墙具有更可靠的止水性，其渗透 系数K可达10-7cm/s。1.3 刚度大，支护效果好。1.4 构造简单、施工简便、工

2、期短，反拉支撑方便土方开挖等后续项目施工。1.5 无环境污染。1.6 由于型钢可回收重复使用，成本较低。3适用范围广泛应用于深基坑开挖施工，尤其适用于软土地基，或周边有地面建筑、管线等 不能产生位移的情况下，需进行垂直开挖的基坑围护。4工艺原理SMVW：法桩是在水泥土深层搅拌桩墙体中插入 H型钢所形成的一种加劲复合围护 结构。这种施工工艺用水泥土作为固化剂与地基土进行系统的强制性搅拌，并插入型 钢，固化后形成桩柱列式的地下连续墙体，充分利用了水泥土深层搅拌桩抗渗性好及 型钢刚度大的特点，通过二者的复合作用，形成基坑挡土防水侧向支护结构，加之用 扩大头锚杆反拉支撑，提高整体抗倾覆能力。5工艺流程

3、及操作要点5.1 SMW工法桩施工SMVW：法桩工艺流程：施工放样一开挖导槽一设置导向定位型钢一桩机就位一制 备水泥浆液一喷浆、喷气搅拌下沉至桩底标高一喷浆、喷气搅拌提升至桩顶标高一H型钢垂直起吊、定位（H型钢涂减摩剂）一校核 H型钢垂直度一插入 H型钢一固定H 型钢。为了保证墙体的连续性和接头的施工质量，保证桩与桩之间充分搭接，以达到止水作用，SMWL法施工采用跳槽式双孔全套复搅式连接型式，施工顺序如（图一）所 示（图中阴影部分为重复套钻部分）：图一：SMWE法桩施工顺序5.1.1 测量放线根据提供的坐标基准点，按照设计图进行放样定位及高程引测工作，并做好永久 及临时标志。确认无误后进行搅拌

4、施工放样定位后做好测量技术复核单，提请监理进 行复核验收。5.1.2 开挖导槽沟槽开挖很重要，既起到初步导向作用，又是存储拱浆的需要。根据放样出的围 护中心线开挖工作沟槽，沟槽宽度根据围护结构厚度确定，深度为1米。遇有地下障碍 时，利用空压机将地下障碍破除干净，如破除后产生过大的空洞，则需回填压实，重新 开挖导槽，确保SMWfi工顺利进行。5.1.3 定位在开挖的工作沟槽两侧铺设导向定位型钢，按设计要求在导向定位型钢上做出钻 孔位置和H型钢的插入位置。定位型钢必须放置固定好，必要时用点焊进行相互连接固定。图二：定位型钢示意图5.1.4 桩机就位根据确定的位置移动桩机就位,就位误差不大于3cmi

5、用水平尺将平台调平,并调 直机架 , 确保机架垂直度偏差不大于1%。 为控制钻管下钻深度达标, 利用钻管和桩架相对错位原理, 在钻管上划出钻孔深度的标尺线。5.1.5 浆液拌制及喷浆搅拌浆液严格按照配比制备，需搅拌均匀充分。浆液制备好后，便可开始喷浆、喷气下钻，下钻过程中要严格控制下钻速度，下钻速度一般不大于 1m/min,下钻过程注浆 压力一般1.5MPA2.5Mpa。到设计桩底标高后提升复搅，提升速度一般不大于2m/min.5.1.6 H型钢加工及插入H型钢1 、为方便吊装， H 型钢使用前，在距型钢顶端中心处开一个圆孔，孔径约8cm，并在此处型钢两面加焊厚12mm勺加强板。型钢长度不够需

6、进行拚焊的，焊缝应均为 坡口（坡口度小于 450）满焊，焊好后检查焊缝是否有气泡、夹渣以及平整度是否合 格，如不合格应进行补焊。最后用砂轮打磨焊缝至与型钢面一样平。同时，为了利于 型钢的拔出，H型钢在使用前必须涂刷减摩剂，涂层宜为 1-3mm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，否则涂层不均 匀，易剥落。涂刷减摩剂应清除H 型钢表面的污垢及铁锈。2、三轴水泥搅拌桩施工完毕后，吊机应立即就位，准备吊放H 型钢，用 50 吨吊机起吊 H 型钢。放置H 型钢定位卡，型钢定位卡必须牢固、水平，位置准确，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插

7、入水泥土搅拌桩体内，若H型钢插放达不到设计标高时，则采用提升H型钢，重复下插使其插到设计标高，下插过程中始终用经纬仪跟踪控制 H 型钢垂直度， 偏差小于0.5%。 待型钢插入至设计标高后，将其固定在定位型钢上，直到孔内的水泥土桩体凝固。 5.1.7 清理沟槽内泥浆 由于水泥浆液的定量注入搅拌孔内和 H 型钢的插入, 将有一部分水泥土被置换出沟槽内 , 采用挖机将沟槽内的水泥土清理出沟槽, 保持沟槽沿边的整洁, 确保下道工序的施工 , 被清理的水泥土在其硬化后运出场地, 避免产生泥浆污染。5.1.8 整理施工记录 施工过程中由专人负责记录，详细记录每根桩的下沉时间、提升时间、喷浆情况 和 H 型

8、钢的下插情况等，并报送监理审核。SMWL法桩施工及成型后效果可见图三、图四。图三SMW/工法桩施工图片图四：SMWE法桩成型开挖后图片5.2 扩大头锚杆施工本工程扩大头锚杆有两种长度为20米和30米，锚才f采用415.2钢绞线，水平 倾角45。，锚固段分别为10米和12米，直径15cmi其中扩大头段长4米，扩大头 直径80cm,锚杆张拉应力为600KN锁定值为300KN扩大头锚杆跟进SMWE法桩施 工，施工方法如下：5.2.1 锚杆机就位，按设计要求调准好角度，本工程角度为45。，对准孔位，偏差0 5cnn；5.2.2 套管钻进，本工程采用套管直径为140mm单节管长1.5m,套管钻进深度 为

9、锚杆设计长度减去扩大头段长度。5.2.3 水力扩孔。在套管钻进到位后，即可下钻杆进行扩孔，钻杆单节长1.5m,下钻杆深度要不小于套管深度，一般保持下钻杆数量和套管数量相等即可。在验算确保钻杆深度和套管深度一致（或稍大于）后，便可进行扩孔。扩孔是通过钻头处的喷嘴喷射高压水，并旋转利用水力切土45第1安、钻孔'%5.2.4扩孔注浆达到扩孔目的。扩 孔以钻杆长度分节 进行，扩孔压力为25 28MPq 流量 90-100L/min ,操作 步骤为：钻进引孔 一 1节钻杆到底后 提升钻杆一再次下 钻，从上至下扩孔，下钻速度20cm/min 一 1节钻杆到底后， 再从下向上扩孔至 套管深度，提升速

10、 度20cm/min一向前 推进该节钻杆，安 装第二节钻杆，进 入第二节扩孔工 序。见（图五）所示待水力扩孔完毕后，将高压水龙头接通配置好的水泥浆，从孔底开始向上扩孔注浆，提升至套管深度即终止，即保证扩大头部分注满水泥浆。浆液 水灰比0.45 ,压力2528MPa5.2.5 下锚。扩孔注浆完毕后立即取出钻杆，下锚，并立即拔出套管。5.2.6 注浆。下锚后立即通过注浆管进行注浆，直至孔口返浆为止。注完浆要进 行观测，发现水泥浆漏失，应补浆处理5.3 冠梁施工待扩大头锚杆施工结束后进行冠梁施工，冠梁为钢筋碎结构，截面有1000mrK800mnffi 1200mm： 800mnW种尺寸。为了便于 H

11、型钢的拔出，必须对冠梁部分的 H型 钢进行隔离处理，一般采取先用厚 10mmffl泡沫塑料片在H型钢腹板两侧和翼板两侧 各贴一块，泡沫片高度从冠梁底至超过冠梁顶10cm,用油毛毡在H型钢外包裹一到二层，油毛毡片高度同泡沫片。再用 U型粗铁丝（8#）固定油毛毡片，保证油毛毡片 不松开。冠梁施工工艺同一般钢筋碎结构施工工艺，需注意冠梁的钢筋要贯通连接， 保持冠梁整体受力。5.4 锚杆张拉待冠梁达到设计强度的90%以上，即可对扩大头锚杆进行张拉，锚杆张拉应力为 600KN锁定值为300KN张拉过程中，时刻观察冠梁梁体情况。5.5 拔出H型钢待主体工程施工结束，挡墙后回填土完成方可进行型钢拔出。拔出

12、H型钢采用专 用夹具及千斤顶，以冠梁为支点，起拔回收 H型钢。型钢拔出后，立即用方6%K泥浆 液进行回填拔除后留下的缝隙。具体做法：浆液拌制后，用泥浆泵泵送到拔出 H型钢 留下的缝隙处，自然流入整个缝隙为止。6材料与设备6.1 材料：水泥采用32.5级普通硅酸盐水泥，早强减水剂采用 GS-3型，H型钢 焊缝进行探伤检测，水采用未污染的水均可使用。6.2 机械：三轴搅拌机，吊车，发电机，挖掘机，泥浆泵。6.3 水泥：水泥采用32.5MPa强度等级普通硅酸盐水泥；6.4 水：应符合国家标准的饮用水及未污染的河水均可使用。7 质量控制7.1 原材料控制：所有准备进场的原材料必须提供合格证或证明书，严

13、格按照标准进行质量检测，合格后方可使用。7.2 配合比控制：严格控制SMVW：法桩浆液配比，通过泥浆比重和单桩水泥用量来控制，搅拌均匀，保证浆液质量，做到有专职人员负责管理浆液配置。7.3 桩身质量控制：桩身应保持垂直（用线垂校正桩架的垂直度，垂直度不大于1%）； 桩身搅拌均匀，控制钻进速度一般不大于1m/min， 提升速度一般不大于2m/min；施工前严格按照设计提出的搅拌桩两边尺寸外放100m做求进行定位放样，孔位放样误差小与4cm， 钻孔深度误差小与±5cm， 桩身垂直度口1/150mm， 平面定位差口50mm。7.4 施工冷缝的控制：施工组织安排要合理，尽量保证施工的连续性，

14、避免出现大于 24 小时的施工冷缝，若出现施工冷缝，则需在冷缝外侧打设两套水泥搅拌桩进行处理，避免开挖后出现漏水现象。7.5 型钢垂直度控制：型钢插入一定要通过导向架定位，确保插在桩中心位置，定位差<50mm， 垂直度口1/150mm。7.6 扩大头锚杆施工质量控制：控制好施工角度，一般为 45度；注意扩孔压力的控制，一股压力为25-28Mpa确保扩大头孔径不小于设计值；保证注浆质量，严 格控制水泥浆水灰比。7.7 冠梁施工质量控制：冠梁起到将单根的工法桩连成整体的作用，整体受力，所以施工中要确保钢筋的焊接质量，所有的水平筋必须按要求连接，形成一个整体，同时控制好砼的浇筑质量。7.87.

15、9 强度控制施工中严格控制配合比、 水灰比、 振捣程度， 注意引排水， 每日、 每班次或每50m3留置1组70.7X70. 7X 70.7立方体试块，按砂浆试块成型和养护，养护 7d后，检测 其强度，要求大于0.3MPa。7.10 质量与检测固化粉煤灰路基主要检测指标就是强度，通过做试块检测出的强度7d 不小于0.3MPa, 28d不小于1MPa施工至96d时待28d强度到对其进行弯沉验收，标准同灰 士 96d一样，检测结果均需满足设计要求。8安全措施8.1 由于施工时需要发电以及采用泥浆泵等设备，严格按照用电规程重点控制 安全生产用电；8.2 型钢起吊时吊车旋转半径范围不得有人，起吊前检查各

16、连接处的牢固性， 注意起吊安全；8.3 做好地下管线等障碍物调查工作，避免造成破坏事故；8.4 施工过程中做好基坑监测工作，对基坑支护结构的位移高程、地下水位、 墙体渗漏情况等时刻进行观测，并制定详细的应急措施，发现情况立即处理；8.5 禁止临边机械作业和堆载。9环保措施9.1 对施工中拱出的水泥浆集中排放，待水泥浆凝结成块时装运至指定弃土点；9.2 现场水泥堆放使用要有序,避免扬灰造成环境污染,采用袋装水泥时需搭 设水泥棚。10效益分析工程实践证明，扩大头锚杆反拉 SMWE法桩基坑围护施工简便，工期短，抗渗支护效果好，成本低，具体分析如下:序号项目分析结果1质里方回工艺简单，施工质量容易控制。三轴搅拌机搅拌能力很强，水泥土能得到 充分搅拌，保证了墙体强度和抗渗性。2工期方面施工简便，每台机械产量可达200-300m3/天，米用扩大头锚杆反拉支撑对坑内施工无影响，较以往的钢管内支撑更方便施工，缩短工期。3技术方