杭州丰天建设项目管理有限公司
摘要:近年来随着我国经济建设的发展加快,国内的城市基础设施和地铁建设行业也得到了极大的发展。在建设过程中,通常使用SMW工法桩施工技术,工法桩施工技术具有较多的优点和应用意义。SMW工法桩施工技术具有噪音低、耐水性和抗腐蚀性较好等特点,对地铁行业和基础设施行业建设有较好的推广意义。
关键词:SMW;工法桩施工技术;质量控制
引言:SMW工法桩施工技术是通过使用特殊的多轴浸入式搅拌机根据施工现场的设计深度切割土壤,将水泥浆加固剂注入土壤中,与现场土壤反复混合并搅拌,然后在应力作用下将H型钢插入水泥土中,使其硬化,直到水泥土变硬为止。在施工平面中,桩与桩相互重叠,形成了具有良好抗渗性和刚度的地下结构。在较多的建筑行业中,SMW工法桩施工技术具有较高的应用意义,对此,下面就对其进行简单探讨,以供参考。
一、SMW工法桩施工技术概述
SMW (Soil Mixing Wall) 工法桩于1971年由日本成幸工业株式会社开发用于基坑围护,我国在20世纪首先在上海应用成功。随着我国的不断发展与革新,SMW工法桩施工技术也得到了不断的改善和发展。工法桩施工技术的核心推进工程在国内标准中被称为“型钢水泥土搅拌墙”,也就是将H型钢作为刚性材料插入到水泥搅拌桩中,增强水泥刚性,H型钢可用作支撑基坑主力的构件。SMW功法桩施工技术有较多的优势,实际应用率较高。现在常用的SMW工法和深基坑支护方法都具有以下特点:噪音较小,使得对其周围环境的干扰较小以及极大的降低地表表面下沉,房屋倾斜以及道路开裂地下设施坏损等风险的可能性。SMW工法桩施工技术通过重复钻孔和搅拌来加固土体,对水泥进行彻底混合。由于打桩工艺,地下墙的整个长度上都没有接缝,因此与常规的水泥混合桩或旋喷桩幕相比,它具有更可靠的防水性能和较强的地层适应性,可适应各种地层,普遍用于粘性土、粉砂土和砾石土等。
二、SMW工法桩施工技术工艺
(一)进行场地布置
在进行SMW工法桩施工前,要对场地进行布置。应该根据施工的明确要求,对施工现场进行合理科学的布置,现场道路等应该先混凝土硬化,并在场地布置时对材料堆放地点、剩余土壤处理地点等不同用地进行合理划分,保证在施工过程中能顺利实施整个施工过程,避免影响施工进度。
(二)放线开槽
在对场地进行合理的布置之后,要根据设计图纸对维护中心线的坐标基准点和水准点,参考值进行计算。根据计算结果和设计图纸设置临时控制桩,再根据基坑维护边线对导向基槽进行开挖。
(三)科学合理配比
在开槽之后,要在桩基下面铺设钢板,然后确定科学合理的水泥土配合比。科学合理的水泥土配比可以保证水泥土和隔离层具有良好的包裹性能和抗压性。
(四)水泥搅拌
在确定科学合理的水泥土配合比之后,就应该对水泥进行完全搅拌。在搅拌的过程中,随着水泥搅拌桩的下沉和提升,施工人员应均匀注入水泥浆液,保证对水泥浆液进行充分完全的搅拌和混合均匀。
(五)插入型钢
在利用水泥搅拌桩对水泥进行充分的搅拌之后,应该立即采用吊机插入型钢。在插入型钢的过程中,选用H型钢并在型钢的表面涂抹减摩剂,以减少型钢杆件与其它物件的摩擦力。同时在插入的过程中要保证匀速插入,确保型钢完好无损。
(六)拔除型钢
在建筑结构施工完成以后,要对H型钢进行拔除,型钢材料回收过程中,应采用专用的拔除夹具以及千斤顶对其进行正规操作,起拔回收H型钢。
三、SMW工法桩施工技术质量的有效控制措施
(一)水泥搅拌桩对施工质量进行控制
在施工制作水泥搅拌桩之前,根据围护结构的厚度挖出导向底沟,深度通常为1 m,导向器定位型钢放置在导向器基槽的两侧。定位辅助线用于设置定位型钢,并根据设计要求在导向定位型钢或定位辅助线上标明钻孔位置和H型钢的插入位置。当打桩机就位时,需要将其调平并使钻杆居中,并使用测量仪器进行测量或使用线锤固定在打桩机的龙门架上,将垂直度控制在允许偏差范围内。确定位置并严格控制驱动器的移动,使得桩位置误差小于3cm。在孔的形成和提升过程中,要保证对检查平台的水平高度,保证桩的垂直度。水泥搅拌桩通过挡土墙的连续性和反复的钻探来保证接缝的施工质量,以达到渗水和防水的效果。
例如,在水泥搅拌桩的施工中,采用“两喷两搅”的施工工艺,使桩身的任意一点可以混合20次以上。向下喷射水泥浆时搅拌提升速度为0.8m/min,将喷射水泥浆的向上搅拌速度调节至1.2m/min,并且在搅拌头下沉至设计高度后,必须对桩的底部进行适当的连续搅拌,确保桩的质量。如果使用的是带有三个搅拌头的深层搅拌设备,可以进行向下喷射混凝土搅拌和立式喷射混凝土搅拌,然后采用上下混合喷射水泥浆液以便更好重叠桩身。注浆时的压力由水泥浆输送泵控制,可以采用注浆压力为1.5MPa并且进行连续泵送,保证不中断水泥浆的供应。
(二)配合比和H型钢对质量进行控制
水泥搅拌桩的水泥配合比和搅拌量应符合设计图的要求,配制好的水泥浆不得离析。由于水泥、土壤质量和机械指数不同,因此必须对水泥和掺合料进行合理的配比,针对普通硅酸盐水泥,其水泥含量应控制在15%-18%之内。在确保水泥土的强度的同时,H型钢可以通过自身重量插入或施加外力将其顺利压入,同时,水泥浆应具有一定的稠度,以防止H型钢安装后溜挂和旋转。从H型钢入手也可以对施工质量进行控制。
例如,如果桩长超过20m或土壤中含有大量沙子,则应使用10mm厚的钢板进行双面焊接,焊接后使用砂轮将焊缝研磨到与型钢表面相同的水平。考虑到移除H型钢时上部提升孔的应力集中,可以对型钢顶部的8cm提升孔进行加固,双面焊接厚度12mm芯孔与型钢中的提升孔对整齐。还可以在使用前清洁H型钢,先将表面上的铁锈、灰尘和其他碎屑彻底清理干净,然后涂上减摩剂。在喷涂H型钢表面之前,可以充分搅拌减摩剂,使其厚度均匀,并将附着厚度调整为1.0mm以上。
(三)其他技术措施对施工质量的控制
在SMW工法桩施工技术的运用过程中,还可以通过其他技术措施的施工质量进行控制。为了确保H型钢在插入搅拌桩中时居中且垂直,必须在插入之前将H型钢的定位设备准确地固定在导轨上,并且必须对其进行校准。在水泥土的初始凝固和硬化之前,将焊接的H形钢举起并使用卷扬机插入指定位置,使用两个经纬仪在两个方向上深度调整H型钢的垂直度。
例如,插入H型钢后,先对挂钩进行更换,然后将H型钢固定在凹槽两侧的定位钢中,直到水泥土固化为止。用土壤填充基坑后,可以使用特殊的夹具和千斤顶将环形梁作为反应基础,然后将H型钢拉出并回收。可以在水泥搅拌桩中使用一定量的缓凝剂,以增加水泥土防变形的能力,也加强了抗渗性。
总结:SMW工法桩施工技术对我国建筑深基坑开挖施工有较深远的影响,在运用过程中应加强对其施工质量的控制。可以从型钢、水泥土等多个方面对质量进行控制,只有在不断的应用和创新过程中,施工技术才能得到更好的提高。
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