SMW工法

SMW工法

SMW工法亦稱新型水泥土攪拌樁牆,即在水泥土樁內插入H 型鋼等(多數為H 型鋼,亦有插入拉森式鋼板樁、鋼管等),將承受荷載與防滲擋水結合起來,使之成為同時具有受力與抗滲兩種功能的支護結構的圍護牆。SMW工法是利用專門的多軸攪拌就地鑽進切削土體,同時在鑽頭端部將水泥漿液注入土體,經充分攪拌混合後,在各施工單位之間採取重疊搭接施工,在水泥土混合體未結硬前再將H型鋼或其他型材插入攪拌樁體內,形成具有一定強度和剛度的、連續完整的、無接縫的地下連續牆體,該牆體可作為地下開挖基坑的檔土和止水結構。

簡介

SMW工法連續牆,是Soil Mixing Wall 的縮寫,於1976年在日本問世,現占全日本地下連續牆的50%左右,該工法現已在東南亞國家和美國、法國許多地方廣泛套用,近幾年在我國的上海、杭州、南京等地推廣非常迅速,受到廣泛的歡迎。SMW工法是利用專門的多軸攪拌就地鑽進切削土體,同時在鑽頭端部將水泥漿液注入土體,經充分攪拌混合後,在各施工單位之間採取重疊搭接施工,在水泥土混合體未結硬前再將H型鋼或其他型材插入攪拌樁體內,形成具有一定強度和剛度的、連續完整的、無接縫的地下連續牆體,該牆體可作為地下開挖基坑的檔土和止水結構。最常用的是三軸型鑽掘攪拌機。其主要特點是構造簡單,止水性能好,工期短,造價低,環境污染小,特別適合城市中的 深基坑工程。

SMW 支護結構的支護特點主要為:施工時基本無噪音,對周圍環境影響小,結構強度可靠,凡是適合套用 水泥土攪拌樁的場合都可使用,特別適合於以粘土和粉細砂為主的鬆軟地層;擋水防滲性能好,不必另設擋水帷幕,可以配合多道支撐套用於較深的基坑;此工法在一定條件下可代替作為地下圍護的地下連續牆,在費用上如果能夠採取一定施工措施成功回收H 型鋼等材料,則成本大大低於地下連續牆,因而具有較大發展前景。

關鍵技術

H型鋼水泥土攪拌樁支護結構的施工關鍵在於攪拌樁製作,以及H型鋼的製作和打拔。

1、攪拌樁製作

與常規攪拌樁比較,要特別注重樁的間距和垂直度。施工垂直度應小於1%,以保證型鋼插打起拔順利,保證牆體的防滲性能。

注漿配比除滿足抗滲和強度要求外,尚應滿足型鋼插入順利等要求。

2、保證樁體垂直度措施

(1)在鋪設道軌枕木處要整平整實,使道軌枕木在同一水平線上;

(2)在開孔之前用水平尺對機械架進行校對,以確保樁體的垂直度達到要求;

(3)用兩台經緯儀對攪拌軸縱橫向同時校正,確保攪拌軸垂直;

(4)施工過程中隨機對機座四周標高進行複測,確保機械處於水平狀態施工,同時用經緯儀經常對攪拌軸進行垂直度複測。

3、保證加固體強度均勻措施

(1)壓漿階段時,不允許發生斷漿和輸漿管道堵塞現象。若發生斷樁,則在向下鑽進50厘米後再噴漿提升;

(2)採用“二噴二攪”施工工藝,第一次噴漿量控制在60%,第二次噴漿量控制在40%;嚴禁樁頂漏噴現象發生,確保樁頂水泥土的強度;

(3)攪拌頭下沉到設計標高后,開啟灰漿泵,將已拌制好的水泥漿壓入地基土中,並邊噴漿邊攪拌約1-2分鐘;

(4)控制重複攪拌提升速度在0.8-1.0米/分以內,以保證加固範圍內每一深度均得到充分攪拌;

(5)相鄰樁的施工間隔時間不能超過24小時,否則噴漿時要適當多噴一些水泥漿,以保證樁間搭接強度;

(6)預攪時,軟土應完全攪拌切碎,以利於與水泥漿的均勻攪拌。

4、型鋼的製作與插入起拔

施工中採用工字鋼,對接採用內菱形接樁法。為保證型鋼表面平整光滑,其表面平整度控制1‰以內,並應在菱形四角留Φ10小孔。

型鋼拔出,減摩劑至關重要。型鋼表面應進行除銹,並在乾燥條件下塗抹減摩劑,搬運使用應防止碰撞和強力擦擠。且攪拌樁頂製作圍檁前,事先用牛皮紙將型鋼包裹好進行隔離,以利拔樁。

型鋼應在水泥土初凝前插入。插入前應校正位置,設立導向裝置,以保證垂直度小於1%,插入過程中,必須吊直型鋼,儘量靠自重壓沉。若壓沉無法到位,再開啟振動下沉至標高。

型鋼回收。採用2台液壓千斤頂組成的起拔器夾持型鋼頂升,使其鬆動,然後採用振動錘,利用振動方式或履帶式吊車強力起拔,將H型鋼拔出。採用邊拔型鋼邊進行注漿充填空隙的方法進行施工。

主要特點

1、施工不擾動鄰近土體,不會產生鄰近地面下沉、房屋傾斜、道路裂損及地下設施移位等危害。

2、鑽桿具有螺鏇推進翼相間設定的特點,隨著鑽掘和攪拌反覆進行,可使水泥系強化劑與土得到充分攪拌,而且牆體全長無接縫,它比傳統的連續牆具有更可靠的止水性。

3、它可在粘性土、粉土、砂土、砂礫土等土層中套用。

4、可成牆厚度550-1300毫米,常用厚度600毫米;成牆最大深度為65米,視地質條件尚可施工至更深。

5、所需工期較其他工法短。在一般地質條件下,為地下連續牆的三分之一。

6、廢土外運量遠比其他工法少。

實踐證明該工程採用SMW工法施工是可行的。由於四周可不作防護,型鋼又可回收,造價明顯降低,加快了工程進度,取得了良好的經濟和社會效益。

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