公路快速改造SMW工法桩施工工法

PAGEPAGE7扩大头锚杆反拉拉SMW工法桩基基坑围护施施工工法

1前言苏虞张公路快速速速化改造造工程程主线下下穿基基坑开挖挖施工工中，采采用了了SMW工法桩围围护护，本次SMW工法桩取取消消了常规规的横横向内支支撑，采采用了扩扩大头头锚杆反反拉支支撑，本本文结结合工该该程实实际情况况，介介绍一下下扩大大头锚杆杆反拉拉SMW工法桩基基坑坑支护施施工工工法。2工法特点2.1对周周周边环境境影响响小，施工工不不扰动邻邻近土土体，能能有效效控制周周边地地面构筑筑物的的沉降。2.2抗渗渗渗性好，工工法法桩机具具有很很强的搅搅拌能能力，使水水泥泥与土得得到充充分搅拌拌，而而且连续作作业业的墙体无无接接缝，从从而使使它可比比传统统的连续续墙具具有更可可靠的的止水性性，其其渗透系系数K可达10-7cm//s。2.3刚度大，支支护效果果好。2.4构造造造简单、施施工工简便、工工期期短，反拉拉支支撑方便便土方方开挖等等后续续项目施施工。2.5无环环环境污染染。2.6由于型钢钢钢可回收收重复复使用，成成本本较低。

3适用范围广泛应用于深基基基坑开挖挖施工工，尤其其适用用于软土土地基基，或周周边有有地面建建筑、管管线等不不能产产生位移移的情情况下，需需进进行垂直直开挖挖的基坑坑围护护。4工艺原理SMW工法桩是是是在水泥泥土深深层搅拌拌桩墙墙体中插插入H型钢所形形成成的一种种加劲劲复合围围护结结构。这这种施施工工艺艺用水水泥土作作为固固化剂与与地基基土进行行系统统的强制制性搅搅拌，并并插入入型钢，固固化化后形成成桩柱柱列式的的地下下连续墙墙体，充充分利用用了水水泥土深深层搅搅拌桩抗抗渗性性好及型型钢刚刚度大的的特点点，通过过二者者的复合合作用用，形成成基坑坑挡土防防水侧侧向支护护结构构，加之用用扩扩大头锚锚杆反反拉支撑撑，提提高整体体抗倾倾覆能力力。5工艺流程及操操操作要点5.1SMW工工工法桩施施工SMW工法桩工工工艺流程程：施施工放样→开挖导槽→设置导向向定定位型钢→桩机就位→制备水泥泥浆浆液→喷浆、喷喷气气搅拌下下沉至至桩底标标高→喷浆、喷喷气气搅拌提提升至至桩顶标标高→H型钢垂直直起起吊、定定位（H型钢涂减减摩摩剂）→校核H型钢垂直直度→插入H型钢→固定H型钢。为了保证墙体的的的连续性性和接接头的施施工质质量，保保证桩桩与桩之之间充充分搭接接，以以达到止止水作作用，SMW工法施工工采采用跳槽槽式双双孔全套套复搅搅式连接接型式式，施工工顺序序如（图图一）所所示（图图中阴阴影部分分为重重复套钻钻部分分）：图一：SMW工法桩施工顺序图一：SMW工法桩施工顺序5.1.1测量量量放线根据提供的坐标标标基准点点，按按照设计计图进进行放样样定位位及高程程引测测工作，并并做做好永久久及临临时标志志。确确认无误误后进进行搅拌拌施工工放样定位位后后做好测测量技技术复核核单，提提请监理理进行行复核验验收。5.1.2开挖挖挖导槽沟槽开挖很重要要要，既起起到初初步导向向作用用，又是是存储储拱浆的的需要要。根据放放样样出的围围护中中心线开开挖工工作沟槽,沟槽宽度度根根据围护护结构构厚度确确定,深度为1米。遇有有地地下障碍碍时,利用空压压机机将地下下障碍碍破除干干净,如破除后后产产生过大大的空空洞,则需回填填压压实,重新开挖挖导导槽,确保SMW施工顺利利进进行。5.1.3定位位位在开挖的工作沟沟沟槽两侧侧铺设设导向定定位型型钢,按设计要要求求在导向向定位位型钢上上做出出钻孔位位置和和H型钢的插插入入位置。定定位位型钢必必须放放置固定定好，必必要时用用点焊焊进行相相互连连接固定定。（图图二）图二：定位型钢示意图图二：定位型钢示意图5.1.4桩机机机就位根据确定的位置置置移动桩机机就位,就位误差差不不大于3cm。用水平尺将将平平台调平,并调直机机架,确保机架架垂垂直度偏差差不大于1%。为控制制钻钻管下钻钻深度度达标,利用钻管管和和桩架相相对错错位原理,在钻管上上划划出钻孔孔深度度的标尺尺线。5.1.5浆液液液拌制及及喷浆浆搅拌浆液严格按照配配配比制备备，需需搅拌均均匀充充分。浆浆液制制备好后后，便便可开始始喷浆浆、喷气气下钻钻，下钻钻过程程中要严严格控控制下钻钻速度度，下钻钻速度度一般不不大于于1m/mmiin，下钻过过程程注浆压压力一一般1.5MMPPa～2.5MMppa。到设计计桩桩底标高高后提提升复搅搅，提提升速度度一般般不大于2m/mmiin.5.1.6H型型型钢加工工及插插入H型钢1、为方便吊装装装，H型钢使用用前前，在距距型钢钢顶端中中心处处开一个个圆孔孔，孔径径约8cm，并在此此处处型钢两两面加加焊厚≥12mm的加强板板。型型钢长度度不够够需进行行拚焊焊的，焊焊缝应应均为坡坡口（坡坡口度小小于450）满焊，焊焊焊好后检检查焊焊缝是否否有气气泡、夹夹渣以以及平整整度是是否合格格，如如不合格格应进进行补焊焊。最最后用砂砂轮打打磨焊缝缝至与与型钢面面一样样平。同同时，为为了利于于型钢钢的拔出出，H型钢在使使用用前必须须涂刷刷减摩剂剂，涂涂层宜为1-3mmm，减摩剂剂必必须用电电热棒棒加热至至完全全融化，用用搅搅棒搅时时感觉觉厚薄均均匀，才才能涂敷敷于H型钢上，否否否则涂层层不均均匀，易易剥落落。涂刷刷减摩摩剂应清清除H型钢表面面的的污垢及及铁锈锈。2、三轴水泥搅搅搅拌桩施工工完完毕后，吊吊机机应立即即就位位，准备备吊放放H型钢，用50吨吊机起起吊H型钢。放放置H型钢定位位卡卡，型钢钢定位位卡必须须牢固固、水平平，位位置准确确，将将H型钢底部部中中心对正正桩位位中心并并沿定定位卡靠靠型钢钢自重徐徐徐插插入水泥泥土搅搅拌桩体体内，若H型钢插放放达不到设设计标高时时，则采用用提升H型钢，重重复下插使使其插到设设计标高，下下插过程中中始终用经经纬仪跟踪踪控制H型钢垂直直度，偏差差小于0.5%。待型钢钢插入至设设计标高后后，将其固固定在定位位型钢上，直直到孔内的的水泥土桩桩体凝固。5.1.7清理理理沟槽内内泥浆浆由于水泥浆液的的的定量注注入搅搅拌孔内内和H型钢的插插入,将有一部部分分水泥土土被置置换出沟沟槽内内,采用挖机机将将沟槽内内的水水泥土清清理出出沟槽,保持沟槽槽沿沿边的整整洁,确保下道道工工序的施施工,被清理的的水水泥土在在其硬硬化后运出出场场地,避免产生泥泥浆浆污染。5.1.8整理理理施工记记录施工过程中由专专专人负责责记录录，详细细记录录每根桩桩的下下沉时间间、提提升时间间、喷喷浆情况况和H型钢的下下插插情况等等，并并报送监监理审审核。SMW工法桩施施施工及成成型后后效果可可见图图三、图图四。图三SMW工法桩施工图片图四：SMW工法桩成型开挖后图片图三SMW工法桩施工图片图四：SMW工法桩成型开挖后图片5.2扩大头头头锚杆施施工本工程扩大头锚锚锚杆有两两种长长度为20米和30米，锚杆杆采采用4Φ15.2钢绞线，水水水平倾角45°，锚固段段分分别为10米和12米，直径15cm，其中扩扩大大头段长4米，扩大大头头直径80cm，锚杆张张拉拉应力为600KKN，锁定值值为300KKN。扩大头头锚锚杆跟进SMW工法桩施施工工，施工工方法法如下：：5.2.1锚杆杆杆机就位位，按按设计要要求调调准好角角度，本本工程角角度为为45°，对准孔孔位位，偏差≤5cm；5.2.2套管管管钻进，本本工工程采用用套管管直径为140mmm，单节管管长1.5m，套管钻钻进进深度为为锚杆杆设计长长度减减去扩大大头段段长度。图五：二次水力扩孔工序图5.2.3水力力力扩孔。在在套套管钻进进到位位后，即即可下下钻杆进进行扩扩孔，钻钻杆单单节长1.5m，下钻杆杆深深度要不不小于于套管深深度，一一般保持持下钻钻杆数量量和套套管数量量相等等即可。在在验验算确保保钻杆杆深度和和套管管深度一一致（或或稍大于于）后后，便可可进行行扩孔。扩扩孔孔是通过过钻头头处的喷喷嘴喷喷射高压压水，并并旋转利利用水水力切土土达到到扩孔目目的。扩扩孔以钻钻杆长长度分节节进行行，扩孔孔压力力为25—28MPPa，流量90-11000L//miin，操作步步骤骤为：钻钻进引引孔→1节钻杆到到底底后提升升钻杆杆→再次下钻钻，从从上至下下扩孔孔，下钻钻速度度20cmm//min→1节钻杆到到底底后，再再从下下向上扩扩孔至至套管深深度，提提升速度20cmm//min→向前推进进该该节钻杆杆，安安装第二二节钻钻杆，进进入第第二节扩扩孔工工序。见见（图图五）所所示。图五：二次水力扩孔工序图5.2.4扩孔孔孔注浆。待待水水力扩孔孔完毕毕后，将将高压压水龙头头接通通配置好好的水水泥浆，从从孔孔底开始始向上上扩孔注注浆，提提升至套套管深深度即终终止，即即保证扩扩大头头部分注注满水水泥浆。浆浆液液水灰比0.45，压力25—28MPPa。5.2.5下锚锚锚。扩孔孔注浆浆完毕后后立即即取出钻钻杆，下下锚，并并立即即拔出套套管。5.2.5注浆浆浆。下锚锚后立立即通过过注浆浆管进行行注浆浆，直至至孔口口返浆为为止。注注完浆要要进行行观测，发发现现水泥浆浆漏失失，应补补浆处处理。5.3冠梁施施施工待扩大头锚杆施施施工结束束后进进行冠梁梁施工工，冠梁梁为钢钢筋砼结结构，截截面有10000mmm×88000mm和12000mmm×88000mm两种尺寸寸。为为了便于H型钢的拔拔出出，必须须对冠冠梁部分分的H型钢进行行隔隔离处理理，一一般采取取先用用厚10mm的泡沫塑塑料料片在H型钢腹板板两两侧和翼翼板两两侧各贴贴一块块，泡沫沫片高高度从冠冠梁底底至超过过冠梁梁顶10cmm,用油毛毡毡在H型钢外包包裹裹一到二二层，油油毛毡片片高度度同泡沫沫片。再再用U型粗铁丝丝（>8#）固定油油毛毛毡片，保保证证油毛毡毡片不不松开。冠冠梁梁施工工工艺同同一般钢钢筋砼砼结构施施工工工艺，需需注意意冠梁的的钢筋筋要贯通通连接接，保持持冠梁梁整体受受力。5.4锚杆张张张拉待冠梁达到设计计计强度的90％以上，即即即可对扩扩大头头锚杆进进行张张拉，锚锚杆张张拉应力力为600KKN，锁定值值为300KKN。张拉过过程程中，时时刻观观察冠梁梁梁体体情况。5.5拔出HHH型钢待主体工程施工工工结束，挡挡墙墙后回填填土完完成方可可进行行型钢拔拔出。拔拔出H型钢采用用专专用夹具具及千千斤顶，以以冠冠梁为支支点，起起拔回收H型钢。型型钢钢拔出后后，立立即用≥6%水泥浆液液进进行回填填拔除除后留下下的缝缝隙。具具体做做法：浆浆液拌拌制后，用用泥泥浆泵泵泵送到到拔出H型钢留下下的的缝隙处处，自自然流入入整个个缝隙为为止。6材料与设备6.1材料：：：水泥采采用32.5级普通硅硅酸酸盐水泥泥，早早强减水水剂采采用GS-3型，H型钢焊缝缝进进行探伤伤检测测，水采采用未未污染的的水均均可使用用。6.2机械：：：三轴搅搅拌机机，吊车车，发发电机，挖挖掘掘机，泥泥浆泵泵。6.3水泥：水水水泥采用32.55MMPa强度等级级普普通硅酸酸盐水水泥；6.4水：应符符符合国家家标准准的饮用用水及及未污染染的河河水均可可使用用。7质量控制7.1原材料控控控制：所所有准准备进场场的原原材料必必须提提供合格格证或或证明书书，严严格按照照标准准进行质质量检检测，合合格后后方可使使用。7.2配合比控控控制：严格格控控制SMW工法桩浆液液配配比，通过过泥泥浆比重重和单单桩水泥泥用量量来控制制，搅搅拌均匀匀，保保证浆液液质量量，做到到有专专职人员员负责责管理浆浆液配配置。7.3桩身身身质量控控制：：桩身应应保持持垂直(用线垂校校正正桩架的的垂直直度，垂直直度度不大于于1%%)；桩身搅拌拌均匀，控制制钻钻进速度度一般般不大于1m/mmiin，提升速速度度一般不不大于于2m/mmiin；施工前严严格格按照设设计提提出的搅搅拌桩桩两边尺尺寸外外放100mmm要求进行行定定位放样样，孔孔位放样样误差差小与4cm，钻孔深深度度误差小小与±5cm，桩身垂垂直直度口1/15500mm，平面定定位位差口50mm。7.4施工工工冷缝的的控制制：施工工组织织安排要要合理理，尽量保保证证施工的的连续续性，避免免出出现大于24小时的施施工工冷缝，若若出出现施工工冷缝缝，则需需在冷冷缝外侧侧打设设两套水水泥搅搅拌桩进进行处处理，避避免开开挖后出出现漏漏水现象象。7.5型钢钢钢垂直度控控制制：型钢钢插入入一定要要通过过导向架架定位位，确保插在在桩桩中心位位置，定位位差<50mmm，垂直度口1/1550mm。7.6扩大大大头锚杆杆施工工质量控控制：：控制好好施工工角度，一一般般为45度；注意意扩扩孔压力力的控控制，一一般压压力为25—28Mpa，确保扩扩大大头孔径径不小小于设计计值；；保证注注浆质质量，严严格控控制水泥泥浆水水灰比。7.7冠梁梁梁施工质质量控控制：冠冠梁起起到将单单根的的工法桩桩连成成整体的的作用用，整体体受力力，所以以施工工中要确确保钢钢筋的焊焊接质质量，所所有的的水平筋筋必须须按要求求连接接，形成成一个个整体，同同时时控制好好砼的的浇筑质质量。7.87.6强度控制制制施工中严格控制制制配合比比、水水灰比、振振捣捣程度，注注意意引排水水，每每日、每每班次次或每50m3留置1组70.7×700.7×700.7立方体试试块块，按砂砂浆试试块成型型和养养护，养养护7d后，检测测其其强度，要要求求大于0.3MPa。7.8质量与检检检测固化粉煤灰路基基基主要检检测指指标就是是强度度，通过过做试试块检测测出的的强度7d不小于0.3MMPPa，28d不小于1MPa；施工至96d时待28d强度到对对其其进行弯弯沉验验收，标标准同同灰土96d一样，检检测测结果均均需满满足设计计要求求。8安全措施8.1由于施工工工时需要要发电电以及采采用泥泥浆泵等等设备备，严格格按照照用电规规程重重点控制制安全全生产用用电；；8.2型钢起吊吊吊时吊车车旋转转半径范范围不不得有人人，起起吊前检检查各各连接处处的牢牢固性，注注意意起吊安安全；；8.3做好好好地下管管线等等障碍物物调查查工作，避避免免造成破破坏事事故；8.4施工工工过程中中做好好基坑监监测工工作，对对基坑坑支护结结构的的位移高高程、地地下水位位、墙墙体渗漏漏情况况等时刻刻进行行观测，并并制制定详细细的应应急措施施，发发现情况况立即即处理；；8.5禁止止止临边机机械作作业和堆堆载。9环保措施9.1对施工中中中拱出的的水泥泥浆集