SMW工法桩工艺.pptx
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1、苏州高新区何山路西延工程三标段苏州高新区何山路西延工程三标段返苏监理人员管控档案返苏监理人员管控档案SMWSMW工法桩工法桩工艺浅析工艺浅析工艺简介工艺简介 SMWSMW工法的由来工法的由来 SMW工法是一种新型的基坑支护技术,也称劲性水泥土搅拌桩法。该工法于1976年在日本问世,并得到很大推广,广泛应用于海底隧道工程、地铁、电铁等重大项目,以及各类高层建筑的深基坑开挖支护工程等。SMWSMW含义含义 SMW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
2、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。亦称劲性水泥土搅拌桩法,将承受荷载与防渗挡水结合起来,使之成为同时具有挡土与抗渗两种功能的支护结构的围护墙。UNIQUE&PPT PRESENTS 高止水性高止水性施工噪声小、无振动、工期短、施工噪声小、无振动、工期短、造价低造价低废废土产生量小,无泥浆污染土产生量小,无泥浆污染SMWSMW工法的特点工法的特点特别适合于以粘土和粉细砂为特别适合于以粘土和粉细砂为主的松软地层主的松软地层 大壁大壁厚,大深度厚,大深度UNIQUE&PPT PRESENTS止水墙的功能承担抵抗侧压力的功能承担拉锚或逆作法工程中荷载的
3、垂直分量的功能SMWSMW挡墙功能挡墙功能三轴搅拌桩简介 优点:三轴搅拌桩与其他支护形式的桩相比,施工速度快,成桩后止水效果显著;机械自动化控制,操作程序简单;人工投入少,施工成本低;并且三轴搅拌桩由于沟槽开挖完成后即可进行施工,施工现场安全文明有保障。插入型钢后三轴搅拌桩既起到止水又起到支护作用;同时型钢可以回收利用。缺点:三轴搅拌机械及附属设施安装时间较长,而此机械及附属设施需要工作场地较大,所需水泥储存量大,同时用电量大。三轴的施工也需对地质情况进行考虑,仅适用于处理软土地基施工。SMW的适用范围1、一般作为深度小于15米的基坑围护结构2、它可在粘性土、粉土、砂土、砂砾土、100以上卵石
4、应用。施工流程及设备简介施工流程及设备简介 桩架选择桩架选择桩架:桩架实际是一种起重装置,配合钩子,缆绳,马达等其他工具,起到把重物吊起的目的。通常要求采用全液压步履式机架,如JB160A、IB250、JN250、JB250等型号。当场地狭窄、地面承载力较高、较为平整时可选用履带式机架,使用履带式机架时土路基应铺垫路基板。桩架类型桩架类型 设备简介动力头螺旋钻杆钻头钢板自动卷扬机桩架设备型号设备型号钻 机 组 成螺旋钻头搅拌叶片螺旋叶片桩机选型该项工法要求对施工设备进行选型,选型的主要依据是桩深、桩截面形状和尺寸等,通常要确定的内容包括:桩机型号、桩架高度、加接次数、钻杆组合等。一般能够进行超
5、深三轴搅拌桩施工的桩机为30m以上液压履带式桩机,桩架的高度一般为18m、24m、27m和33m。根据技术要求对桩架、电机和钻杆进行组装,组装要求至少需要有40m20m的场地,并需要吊车配合施工。钻头类型钻头类型 叶片式钻头图例螺旋式钻头图例 三轴搅拌桩前期准备三轴搅拌桩水泥浆浆液配合比必须提前报当地建筑工程质三轴搅拌桩水泥浆浆液配合比必须提前报当地建筑工程质量检测中心进行验证,验证结果符合设计文件要求并报监量检测中心进行验证,验证结果符合设计文件要求并报监理验收同意后方能开始施工理验收同意后方能开始施工。开工前组织技术人员学习实施性施工组织设计,阅读、审开工前组织技术人员学习实施性施工组织设
6、计,阅读、审核施工图纸,澄清有关技术问题,熟悉规范和技术标准。核施工图纸,澄清有关技术问题,熟悉规范和技术标准。制定施工安全保证措施,提出应急预案。对施工人员进行制定施工安全保证措施,提出应急预案。对施工人员进行安全技术交底,对参加施工人员进行上岗前培训,考核合安全技术交底,对参加施工人员进行上岗前培训,考核合格后持证上岗。格后持证上岗。三轴搅拌桩桩机进场后必须经当地建筑工程检测中心检测三轴搅拌桩桩机进场后必须经当地建筑工程检测中心检测合格后报当地安监部门备案并报监理验收,相关仪器仪表合格后报当地安监部门备案并报监理验收,相关仪器仪表必须经当地计量检测单位检测合格后报监理验收,监理验必须经当地
7、计量检测单位检测合格后报监理验收,监理验收合格后方能施工。收合格后方能施工。施工流程施工流程施工准备施工准备机械进场前对搅拌桩施工区域内地表淤泥、杂物进行清除及场地平整,加固做到地基坚实平整,保证SMW围护结构沿线道路平整、畅通,施工场地路基以能行走50t大吊车为准。施工前作好管线保护,清理障碍物,然后铺设导木,安装导轨,在导轨上安装底盘(底盘上下为钢板中间夹槽钢焊成),并临时固定,在底盘上搭设塔架。塔架拼装完成后利用塔架进行深层搅拌桩机吊装,同时安装灰浆制备系统包括工作平台、制浆设备及泵送设备、灰浆流动制备站。做好管线连接工作,最后进行机械调试。测量放线:根据设计图纸要求进行围护结构中线放样
8、(根据设计要求,施工水平以及地层条件等,SMW桩中心应适当外放),并做好永久及临时标志。放样定位后用尺量复核,并设临时控制桩,填好技术复核单并验收。开挖导槽开挖导槽 根据基坑围护控制线,采用挖掘机开挖导槽,并清除地下障碍物,导槽尺寸如图5-1,要求中心线两侧宽各0.6m,深0.50.7m,在施工中随打随挖,保证钻机施工时涌土不外溢,挖出的余土和废浆液应及时处理,以保证现场文明施工要求。定位型钢放置定位型钢放置垂直沟槽方向放置两根定位型钢,规格为200200,长约2.5m,再在平行沟槽方向放置两根定位型钢规格300300,长约820m,转角处H型钢采取与围护中心线成450角插入,H型钢定位采用型
9、钢定位卡,具体位置及尺寸如下图。定位型钢放置定位型钢放置 定位型钢放置定位型钢放置桩机就位桩机就位 用卷扬机和人力移动搅拌桩机到达作业位置,并调整桩架垂直度不大于千分之一。桩机移位由当班机长统一指挥,移动前必须仔细观察现场情况,移位要做到平稳、安全。桩机定位后,对桩位进行复核,偏差不得大于20mm。桩机垂直度校正桩机垂直度校正在桩架上焊接一半径为5cm的铁圈,10m高处悬挂一铅锤,利用经纬仪校直钻杆垂直度,使铅锤正好通过铁圈中心。每次施工前必须适当调节钻杆,使铅锤位于铁圈内,即把钻杆垂直度误差控制在0.5%以内。SMWSMW成桩施工成桩施工SMWSMW搅拌机就位搅拌机就位 桩机就位,移动前看清
10、上、下、左、右各方面的情况,发现障碍物应及时清除,桩机移动结束后认真检查定位情况并及时纠正。桩机应平稳、平正,并用线锤对龙门立柱垂直定位观测以确保桩机的垂直度,垂直度偏差不大于1/100。三轴水泥搅拌桩桩位定位后再进行定位复核,偏差值应小于20。操作人员根据确定的位置严格控制钻机桩架的移动,确保钻孔轴心就位不偏,同时控制钻孔深度的达标,利用钻杆和桩架相对定位原理,在钻杆上划出钻孔深度的标尺线,严格控制下钻、提升速度和深度。工艺性试桩工艺性试桩试桩目的:试桩目的:通过工艺性试桩应达到以下效果:确定满足设计要求的各地层及水位以上、水位以下地层的浆液配合比、钻进速度、提升速度、喷浆压力等最优施工参数
11、,作为正式施工控制依据。检验选定的施工设备和施工工艺是否满足要求,用以指导大面积施工。工艺性试桩工艺性试桩试桩要求:试桩要求:设计要求加固后土体强度值及掺量为综合平均值,试桩过程中应以桩体均匀完整,并到达设计要求为目的,针对不同地层,区分水位上土层及水位下土层,确定不同的试桩参数,水泥掺量及无侧限强度不得低于设计要求。试桩主要通过调整水灰比、注浆时间、注浆流量、水泥掺量等参数进行。建议通过调整水灰比、水位以上提升(下沉)速度控制水位以上地层的三轴搅拌桩成桩质量;调整水灰比、水位以下提升(下沉)速度、注浆流量为变量控制水位以下地层的三轴搅拌桩成桩质量。进行多角度分析试桩工艺,形成三轴搅拌桩施工参
12、数控制三轴搅拌桩施工参数控制表表。成桩施工成桩施工三轴搅拌桩的搭接以及成形搅拌桩的垂直度补正是依靠搅拌桩单孔重复套钻来实现的,以确保搅拌桩的隔水帷幕作用。三轴搅拌桩一般采用跳槽式双孔全套复搅式施工,但在特殊情况下(例如搅拌桩成转角施工或施工间断)也可采用单侧挤压式施工,如图水泥浆液拌制水泥浆液拌制水泥浆液的水灰比宜控制在1.32.0(水灰比根据地层调整),桩体水泥参量宜控制在20%25%(具体由设计给出),水泥可采用复合或普通硅酸盐水泥。制备水泥浆:深层搅拌机预搅下沉的同时,按水灰比1.5拌制水泥浆液,搅拌桩采用普通硅酸盐水泥,每次投料后拌合时间不得少于3min,待压浆前将浆液倒入集料斗中。在
13、水泥浆液中加0.51.0高效减水剂,以减少水泥浆液在注浆过程中的堵塞现象。并掺入13的膨润土,利用其保水性提高水泥土的变形能力,减少墙体开裂,提高SMW墙的抗渗性能很有效果。水泥用量计算水泥用量计算 开钻前对拌浆技术人员做好交底工作,在施工现场配备电脑计量的自动搅拌系统和散装水泥罐,以确保浆液质量的稳定。水泥浆液的水灰、水泥掺量、(相关参数由设计给出)水泥用量计算:M=H*S*P*IM单排桩水泥用量,单位为吨。H为桩基长度,单位为m。S单排桩截面积。P被搅拌土体密度,详见地勘资料。I水泥掺入量(设计给出)水泥浆及液注入水泥浆及液注入水泥浆制备好后,停滞时间不得超过2小时,因故搁置2小时以上的浆
14、液,应做废浆处理,施工中,严禁使用。搭接施工的相邻搅拌桩,三轴搅拌桩施工间隔不得超过12小时,SMW工法桩不得超过24小时。水泥浆自动配置系统钻进与提升钻进与提升(1)预搅下沉:根据设计要求和有关技术资料规定,严格控制下沉和提升速度,钻进速度不大于钻进速度不大于1m/min1m/min,提升速度不大于,提升速度不大于2m/min2m/min(钻进(钻进与提升速度可根据项目进行调整),与提升速度可根据项目进行调整),在在桩底部分适当持续搅拌注浆,做好每次成桩的原始记录。(2)喷浆、搅拌、提升:三轴搅拌机下沉下沉到设计深度后,启动后台,待浆液到达喷浆口,再严格按设计确定的提升速度边喷浆边提升三轴搅
15、拌机。(3)重复搅拌:三轴搅拌桩采用“二次喷浆四次搅拌”(根据项目实际情况可进行调整)。三轴搅拌机喷浆提升至设计顶面标高后,为设计顶面标高后,为使软土和浆液搅拌均匀,再次将深层搅拌机边搅拌喷浆边下沉,至设使软土和浆液搅拌均匀,再次将深层搅拌机边搅拌喷浆边下沉,至设计深度后,再严格按设计确定的提升速度提升深层搅拌机至地面。计深度后,再严格按设计确定的提升速度提升深层搅拌机至地面。“二次喷浆四次搅拌二次喷浆四次搅拌”二次喷浆后保证水泥掺入量满足设计要求,同时二次喷浆后保证水泥掺入量满足设计要求,同时施工中注意控制下沉及提升速度并注意孔底重复搅拌。施工中注意控制下沉及提升速度并注意孔底重复搅拌。H
16、H型钢加工制作型钢加工制作 由于作为基坑围护支护结构部分的H型钢在基坑结构施工完成达到设计强度须全部拔出回收,所以进场的型钢不得有弯曲、局部破损、断裂等质量缺陷的型钢被使用。型钢焊接前须平整、固结型钢加工基座,然后将对接部位的型钢用气割破口60度焊接,焊接过程中需保证焊缝饱满、平整、不得夹渣,高出型钢面的部分须打磨掉。H型钢质量验收标准实测项目允许偏差长度20mm截面高度4mm截面宽度3mm腹板中心线2mm型钢对接焊逢符合设计要求型钢挠度10mmH H型钢减摩制作型钢减摩制作 H型钢的减摩,主要通过涂刷减摩剂实现,减摩剂用量为1kg/m2。减磨隔离剂涂刷时避免在雨雪天进行,涂刷须均匀,厚度不小
17、于1mm,且在隔离剂涂刷完1小时内不得使用。清除H型钢表面的污垢和铁锈。用搅棒搅时感觉厚薄均匀,方可涂敷于H型钢表面,否则减摩剂涂层不均匀容易产生剥落。如遇雨雪天,型钢表面潮湿,应首先用抹布擦去型钢表面积水,在使用氧气加热或喷灯加热,待型钢干燥后方可涂刷减摩剂。H型钢表面涂刷完减摩剂后若出现剥落现象应及时重新涂刷H H型钢布置形式型钢布置形式H H型钢插入型钢插入H型钢就位后,通过桩机定位装置控制,靠型钢自重或借助一定的外力(送桩锤)将型钢插入搅拌桩内。型钢插入时须严格控制垂直度,被插入的型钢不得碰撞导槽两边的定位型钢。同时,不得频繁上下抽动,避免隔减磨离剂被磨掉。型钢起吊前在型钢顶端200m
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- SMW 工法桩 工艺