SMW工法桩质量通病及防止措施

SMW工法桩质量通病及防止措施1.SMW工法桩简介SMW是SoilMixingWall的缩写，SMW工法1976年在日本问世，是日本一家中型企业--成辛工业株式会社所拥有和开发的一项专利，现该法广泛应用于沿海地区地下连续墙和深基坑止水帷幕。该工法是以多轴型钻掘搅拌机在现场向一定深度进行钻掘，同时在钻头处喷出水泥系强化剂而与地基土反复混合搅拌，在各施工单元之间则采取重叠搭接施工，然后在水泥土混合体未结硬前插入H型钢或钢板作为其应力补强材，至水泥结硬，便形成一道具有一定强度和刚度的、连续完整的、无接缝的地下墙体。SMW工法最常用的是三轴型钻掘搅拌机，其中钻杆有用于粘性土及用于砂砾土和基岩之分，此外还研制了其他一些机型，用于城市高架桥下等施工，空间受限制的场合，或海底筑墙，或软弱地基加固。SMW工法施工顺序如下：1、导沟开挖：确定是否有障碍物及做泥水沟。2、置放导轨。3、设定施工标志。4、SMW钻拌：钻掘及搅拌，重复搅拌，提升时搅拌。5、置放应力补强材（H型钢）6、固定应力补强材。7、施工完成SMW.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与搅拌翼相间设置的特点，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，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。3、它可在粘性土、粉土、砂土、砂砾土、Φ100以上卵石及单轴抗压强度60MPa以下的岩层应用。4、可成墙厚度550～1300mm，常用厚度600mm；成墙最大深度目前为65m，视地质条件尚可施工至更深。5、所需工期较其他工法为短，在一般地质条件下，每一台班可成墙70～80m2。6、废土外运量远比其他工法为少。2.SMW工法桩质量通病及防治措施2.1搅拌体不均匀三轴搅拌桩机下钻搅拌插入型钢（1）现象搅拌体质量不均匀。（2）原因分析①工艺不合理。②搅拌机械、注浆机械中途发生故障，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。③搅拌机械提升速度不均匀。（3）防治措施①施工前对搅拌机械、注浆设备、制浆设备等进行检查维修，使处于正常状态。②选择合理的工艺。③灰浆拌和机搅拌时间一般不少于2min，增加拌和次数，保证拌和均匀，不使浆液沉淀。④提高搅拌转数，降低钻进速度，边搅拌，边提升，提高拌和均匀性。⑤注浆设备要完好，单位时间内注浆量要相等，不能忽多忽少，更不能中断。⑥重复搅拌下沉及提升各一次，以反复搅拌法解决钻进速度快与搅拌速度慢的矛盾，即采用一次喷浆二次补浆或重复搅拌的施工工艺。⑦拌制固化剂时不任意加水，以防改变水灰比(水泥浆)，降低拌和强度。2.2喷浆不正常（1）现象注浆作业时喷浆突然中断。（2）原因分析①注浆泵损坏。②喷浆口被堵塞。③管路中有硬结块及杂物，造成堵塞。④水泥浆水灰比稠度不合适。（3）防治措施①注浆泵、搅拌机等设备施工前试运转，保证完好。②喷浆口采用逆止阀(单向球阀)，不倒灌泥土。③注浆连续进行，不中断。高压胶管搅拌机输浆管与灰浆泵连接可靠。④泵与输浆管路用完后要清洗干净，并在集浆池上部设细筛过滤，防止杂物及硬块进入各种管路，造成堵塞。⑤选用合适的水灰比。⑥在钻头喷浆口上方设置越浆板，解决喷浆孔堵塞问题，使喷浆正常。2.3抱钻、冒浆（1）现象搅拌施工中有抱钻或冒浆出现。（2）原因分析①工艺选择不适当。②加固土层中的粘土层(特别是硬粘土层)或夹层，是设计拌和工艺的关键，因这类粘土颗粒之间粘结力强，不易拌和均匀，搅拌过程中易产生抱钻现象。③有些土层虽不是粘土，也容易搅拌均匀，但由于其上覆盖压力较大，持浆能力差，易出现冒浆现象。（3）防治措施①选择适合不同土层的不同工艺，如遇较硬土层及较密实的粉质粘土，采用以下拌和工艺：输水搅动——输浆拌和——搅拌。②搅拌机沉入前，桩位处要注水，使搅拌头表面湿润。地表为软粘土时，还可掺加适量砂子，改变土中粘度，防止土抱搅拌头。③在搅拌、输浆、拌和过程中，要随时记录孔口所出现的各种现象(如硬层情况、注水深度、冒水、冒浆情况及外出土量等)。④由于在输浆过程中土体持浆能力的影响出现冒浆，使实际输浆量小于设计量，这时采用“输水搅拌一输浆拌和一搅拌”工艺，并将搅拌转速提高到50r/min，钻进速度降到1m/min，使拌和均匀，减小冒浆。2.4桩顶强度低（1）现象桩顶加固体强度低。（2）原因分析①表层加固效果差，是加固体的薄弱环节。②目前所确定的搅拌机械和拌和工艺，由于地基表面覆盖压力小，在拌和时土体上拱，不易拌和均匀。（3）防治措施①将桩顶标高1m内作为加强段，进行一次复拌加注浆，并提高水泥掺量，一般为15％左右。②在设计桩顶标高时，考虑需凿除0.5m，以加强桩顶强度。2.5喷浆搅拌成桩后余浆过多（1）原因分析①搅拌加水过量；②输浆管部分堵塞；③泵送压力低，单位时间送浆量减少，达不到设计要求。（2）防治措施①重新标定斑浆水灰比，严格执行设计标定的水灰比；②浆液拌合均匀，不停置过久，没有沉淀或异物；③浆液搅拌下沉前检查喷浆口，观察喷浆是否畅通；④倒入贮桶的浆液进行细筛过滤；⑤每次搅拌成桩完毕后，及时排空泵中残浆，清洗管路中的浆液，防止结块而堵塞；⑥适当提高、调整泵送输浆压力，确保设计确定的单位时间送浆量。2.6搅拌下沉困难，电流值高，电机跳闸（1）原因分析①电压偏低；②土质较硬，阻力太大；③遇大石块或树根等障碍物。（2）防治措施①调高电压；②适量给硬土层注水后搅拌喷浆下沉；③开挖排除障碍物。2.7型钢接头在同一断面、插入时偏位、入土深度不够（1）原因分析①目前常用的H型钢,定尺长度为9～12m,而SMW工法基坑深度也恰好在10米左右,加工时未考虑接头错开，出现相邻H型钢焊缝设置在同一断面上,而H型钢焊缝接缝正好位于基坑开挖面处,该部位变形最大、受力最为复杂,焊接质量直接影响到基坑的安全。②H型钢定位、安放垂直度控制不力,导致H型钢参差不齐，甚至侵入结构边线。③H型钢加工焊接长度不够。（2）防治措施①建立从材料供应、焊接准备、组装、焊接、焊