SMW工法桩施工作业标准.docx

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SMW工法桩施工作业标准

SMW工法桩施工作业标准

1目的

指导SMW工法桩施工标准化作业。

2适用范围

地铁车站附属结构及出入口经常采用SMW工法桩。

SMW工法桩是在水泥土桩中插入大型H型钢，由H型钢承受土体侧压力，而水泥土则具有良好的抗渗性能，因此，SMW墙具有挡土与止水双重作用。

本工艺适用于地铁车站附属结构及出入口SMW工法围护桩。

3资源配置和指标

主要材料

工法桩主要材料是水泥和型钢

主要设备（一个机组）

序号

设备名称

数量

1

液压挖掘机

1

2

履带吊

1

3

三轴搅拌桩机

1

4

SMW桩架

1

5

汽车吊

1

6

自卸汽车

2

7

柴油发电机

1

8

交流电焊机

2

9

千斤顶

4

10

拌浆机

2

主要劳动力配置（一个机租）

工种

数量

SMW工法操作工

2人

起重指挥

2人

机器操作工

4人

电工

1人

电焊工

4人

吊车司机

2人

普通工

6人

浆液配制工

6人

挖机司机

2人

项目管理

6人

合计：

35人

进度指标

粘性土层一般每天可保证5根以上。

成桩技术参数（供参考）

序号

项目

技术指标

1

水泥掺量

20%

2

下沉速度

～min

3

提升速度

min

4

搅拌转速

30～50转/min

5

浆液流量

40L/min

4施工工艺

工艺流程图

施工方法

施工准备

1）施工准备与测量放线

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。

根据坐标基准点，按设计图放出桩位，并设临时控制桩，填好技术复核单并验收。

2）导沟开挖及定位型钢安放

（1）开挖沟槽

根据基坑围护内边控制线，采用挖机开挖沟槽，并清除地下障碍物，沟槽尺寸如图，开挖沟槽余土应及时处理，以保证SMW工法正常施工,并达到文明工地要求。

2）定位型钢放置

垂直沟槽方向放置两根定位型钢，规格为200×200，长约，再在平行沟槽方向放置两根定位型钢规格300×300，长约8～20m，转角处H型钢采取与围护中心线成450角插入，H型钢定位采用型钢定位卡，具体位置及尺寸如下图所示。

3）用卷扬机和人力移动搅拌桩机到达作业位置，并调整桩架垂直度达到1%以上。

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，由当班机长负责对桩位进行复核，偏差不得大于20mm。

4）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%内。

采用挖机开挖导沟，沟槽宽度为1m，深度为。

为确保桩位以及为安装H型钢提供导向装置，平行沟槽方向放置两根300mm×300mm工字钢，定位型钢上设桩位标志和插H型钢的位置。

SMW桩成桩施工

1、SMW搅拌机就位

桩机就位，移动前看清上、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30㎜。

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。

2、成桩

SMW成桩程序如图所示。

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，如图所示。

a双孔全套复搅式施工

b.单侧挤压式施工

说明：

复打位置为型钢插入位置，从a、b图可确定本工程每次复打体积为。

①制备水泥浆：

深层搅拌机预搅下沉的同时，按水灰比～拌制水泥浆液，搅拌桩采用级新鲜普通硅酸盐水泥，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。

在水泥浆液中加～％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1～3％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。

②预搅下沉：

待深层搅拌机的冷却水循环正常后，启动深层搅拌桩机搅拌下沉，下沉速度由电气控制装置的电流监测表控制，工作电流不大于额定电流，如果下沉速度太慢，可从输浆系统补给清水以利钻进。

根据设计要求和有关技术资料规定，下沉速度不大于1m/min，提升速度不大于2m/min，在桩底部分适当持续搅拌注浆，做好每次成桩的原始记录。

③喷浆、搅拌、提升：

深层搅拌机下沉到设计深度后，开启灰浆泵，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深层搅拌机。

④重复搅拌：

本工程深层搅拌桩采用“二次喷浆四次搅拌”。

深层搅拌机喷浆提升至设计顶面标高后，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”二次喷浆后保证水泥掺入量满足18%的设计要求，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。

H型钢安放与回收

1、型钢加工

H型钢连结示意图

2、H型钢插入

1）H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。

（1）清除H型钢表面的污垢和铁锈。

（2）使用电热棒将减摩剂加热至完全熔化，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。

（3）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。

（4）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。

2）H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。

（1）型钢起吊前在型钢顶端150mm处开一中心圆孔，孔径约100mm，装好吊具和固定钩，根据甲方提供的高程控制点及现场定位型钢标高选择合理的吊筋长度及焊接点，控制型钢顶标高误差小于50mm。

（2）吊车起吊型钢时，保证型钢在起吊过程中不变形。

（3）在沟槽上设置H型钢定位卡，固定插入型钢的平面位置。

型钢定位卡必须牢固、水平，而后将H型钢底部中心对准桩位中心并沿定位卡徐徐垂直插入水泥土搅拌桩内，使用经纬仪或线锤控制型钢插入垂直度。

在孔口设定向装置，型钢插到设计规定深度，然后进行换钩，使H型钢脱离吊钩，固定在钩槽两侧铺设的定位型钢上直至孔内的水泥土凝固。

（4）型钢插入过程中应随时调整型钢的水平误差和垂直误差。

（5）若型钢插放达不到设计标高，可以慢慢提升型钢到适当高度，重复下插至设计标高，下插过程中始终使用经纬仪或线锤控制H型钢垂直度。

3、H型钢成型

待水泥搅拌桩达到一定硬化时间后，将吊筋以及沟槽定位卡撤除。

4、H型钢回收

①当施工完毕后进行H型钢回收，在施工前应进行型钢抗拔验算与拉拔试验，以确保型钢的顺利回收。

②H型钢回收后注浆：

注浆选用φ10mm钢管顺水泥土壁插入桩底，钢管采用焊接。

注浆材料采用细砂掺加～％高效减水剂及3～7％膨润土，水灰比控制在，通过高效减水剂及膨润土调整水泥砂浆的流动性。

注浆时采用压力不小于的注浆泵。

施工技术措施

1）严格控制钻管下钻、提升的速度（下沉速度为1m/min，提升为2m/min）。

压浆阶段不允许发生断浆现象，输浆管道不能堵塞，全桩须注浆均匀，不得发生夹心层；发生管道堵塞，立即停泵处理，待处理结束后立即把搅拌钻具上提或下沉后方能注浆，等10～20秒恢复向上提升搅拌，以防断桩。

2）严格控制按设计要求配置浆液，控制水灰比和搅拌时间，注浆时控制注浆压力和注意注浆速度。

浆液不能发生离析，为防止灰浆离析，注浆前必须搅拌30秒再倒入存浆桶；

3）根据现场取样试验确定搅拌桩养护时间后方可进行开挖。

4）开挖后及时支撑，并不得超挖。

5）SMW桩旁不得堆放重物。

6）加强对桩体水平、垂直位移的监测，确保基坑安全。

7）停机、停电机械故障处理：

由于施工现场特殊因素超成停电、设备故障，排除故障时间过长造成断桩，空桩，及插入型钢困难等局面，采取以下措施：

当H型钢不能完全靠自重完全下插到位时，采用挖掘机进行送压或采用振动锤振动下沉使型钢插到设计标高。

当上述方案失败时，割除露出地面部分的型钢，在外档加一幅水泥土搅拌桩，加插型钢作强度补偿。

在长时间停工后恢复施工时，应在外侧加作一幅单排水泥土搅拌桩，以防止内档因时间过长造成新老搅拌桩接触面的缝隙漏水。

8）桩墙发生渗漏情况时，如果为轻微渗漏水，可采用坑内注浆堵漏方法进行处理（主要材料：

双快速凝水泥、聚氨酯堵漏剂、预埋注浆咀、封孔用钢板）；如果发生严重渗漏水，采用在基坑外侧双快速注浆堵漏方法（主要机械：

地质钻机、液压注浆泵、搅拌桶、贮浆桶）。

5、质量控制

施工过程控制

1、孔位放样误差小于2cm，钻孔深度误差小于±10cm，桩身垂直度按设计要求<5‰，施工前按照设计搅拌桩边线外放lOO～200mm进行定位放样，以确保围护结构内尺寸。

2、严格控制浆液配比，做到挂牌施工，并配有专职人员负责管理浆液配置。

严格控制钻进提升及下沉速度，下沉速度不大于lm／min，提升速度不大于2m／min。

3、施工前对搅拌桩机进行维护保养，尽量减少施工过程中由于设备故障而造成的质量问题。

设备由专人负责操作，上岗前必须检查设备的性能，确保设备运转正常。

4、开钻前用桩架垂直度指示仪调整桩架垂直度，并用经纬仪进行校核。

5、场地布置综合考虑各方面因素，避免设备多次搬迁、移位，

6、以减少搅拌和型钢插入的间隔时间，尽量保证施工的连续性。

8、严禁使用过期水泥、受潮水泥，对每批水泥进行复试合格后方可使用。

本工程水泥由甲方提供至现场并送检。

特殊部位处理

1）施工冷缝处理

施工过程中一旦出现冷缝则采取在冷缝处围护桩外侧补搅素桩方案，为保证补桩效果，素桩与围护桩搭接厚度约2Ocm左右。

施工冷缝处理方法图

2）渗漏水处理

开挖阶段，一旦发现围护结构有漏点，及时进行封堵。

具体采用以下两种方法补漏：

①引流管：

在基坑渗水点插引流管，在引流管周围用速凝防水水泥砂浆封堵，待水泥砂浆到达强度后，再将引流管打结。

②双液注浆：

a）配制化学浆液。

b）将配制拌合好的化学浆和水泥浆送入贮浆桶内备用。

c）注浆时启动注浆泵，通过2台注浆泵2条管路同时接上Y型接头从H口混合注入孔底被加固的土体部位。

d）注浆过程中应尽可能控制流量和压力，防止浆液流失。

e）施工参数：

注浆压力：

—

注浆流量：

25—35L／min

注浆量：

m3／延米

浆液配比：

A液：

水：

水泥：

膨润土：

外掺剂＝：

1：

：

（水泥选用普通硅酸盐水泥标号为425＃）

B液：

水玻璃选用波宽度为35—40。

bl

A液：

B液＝1：

1

初凝时间45秒

凝固强度3—4Mpa／2h

确保桩身强度和均匀性要求

1）施工中应严格控制每搅拌桶的水泥用量及液面高度，用水量采取总量控制，并用比重仪随时检查水泥浆的比重。

2）土体应充分搅拌，严格控制钻孔下沉、提升速度，使原状土充分破碎有利于水泥浆与土均匀拌和。

3）浆液不能发生离析，水泥浆液应严格按预定配合比制作，为防止灰浆离析，放浆前必须搅拌30秒再倒入存浆桶。

4）压浆阶段输浆管道不能堵塞，不允许发生断浆现象，后台供浆应连续进行，全桩须注浆均匀，不得发生土浆夹心层。

5）发现管道堵塞，应立即停泵处理。

待处理结束后立即把搅拌钻具上提和下沉后继续注浆和恢复搅拌，以防断桩发生。

插入型钢质量质量保证措施

1）型钢到场需得到监理确认，待监理检查型钢的平整度、焊接质量认为质量符合施工要求后，进行下插H型钢施工。

2）型钢进场要逐根吊放，型钢底部垫枕木以减少型钢的变形，下插H型钢前要检查型钢的平整度，确保型钢顺利下插。

3）型钢插入前必须将型钢的定位设备准确固定，并校核其水平。

4）用水准仪检查地面标高、用吊筋控制H型钢的顶标高，保证H型钢的插入深度。

SMW桩施工要点

1）、搅拌桩机械采用三轴搅拌桩机机组。

机组由深层搅拌机、步履式机架、流量计、灰浆拌制及泵送机组、控制柜、输浆管、电缆等组成。

水泥土搅拌桩采用二次喷浆四次搅拌。

施工中正确使用搅拌机械，确保桩机对中及机架的垂直度和灰浆泵与灰浆管路畅通以及灰浆泵的正常工作压力。

2）搅拌机冷却水循环正常后，启动搅拌机电机，放松起重机钢丝绳，使搅拌机沿导向架切土搅拌下沉，如下沉速度太慢，可用输浆系统补给清水以利钻进。

搅拌机钻杆的钻进、提升速度保持为，转速为6r/min。

搅拌机下沉到设计深度后，开启灰浆泵，其出口压力保持，使水泥浆自动连续喷入地基。

搅拌机边喷浆边旋转边严格按已确定的速度提升，喷浆提升速度不大于min，直到设计要求桩顶标高。

施工严格控制浆液水灰比，一般为。

为使喷入土中的水泥浆与土体充分搅拌均匀，再次将搅拌机边旋转边沉入土中直到设计要求深度，重复搅拌升降控制在～min。

必须控制好喷浆速率与提升速度的关系。

施工中出现意外中断注浆或提升过快现象时，立即暂停施工，重新下钻至停浆面或少浆桩段以下1m的位置，重新注浆10－20S后恢复提升，保证桩身完整，防止断桩。

3）桩与桩搭接不大于24h；如超过24h，则在第二根桩施工时增加浆量20%，同时减少提升速度；如因相融时间过长，致使第二个桩无法搭接时，则在设计认可下采取局部补桩或注浆措施。

4）对于需插放H型钢的水泥搅拌桩，在搅拌桩施工注入水泥浆过程中，对返回地面的浆液要尽快清除，以方便插入型钢。

型钢在水泥土凝固之前通过吊车将其吊起，然后让其依靠自重沉入水泥土中，当型钢沉入到设计标高后，用水泥沙浆固定。

5）清洗:

向已排空的集料斗注入适量清水，开启灰浆泵，清洗管道中残留水泥浆，同时将搅拌头清洗干净。

6）涂刷H型钢隔离剂时，严格按操作规程作业确保隔离剂的粘结质量符合要求，外露的型钢表面需用隔离材料包扎可粘贴，才可作顶圈梁。

7）SMW桩施工主要检查项目的质量标准：

项目

标准

桩的垂直度允许偏差

1/300

桩位偏差

平行基坑方向

±30mm

垂直基坑方向

±30mm

水泥强度及抗渗性

达到设计要求

成桩深度

+100mm、-0mm

针对性技术措施

遇孤石的处理措施

在桩机成桩过程中如遇孤石则采用加水冲击，提高水泥掺量的方法，若孤石较大无法冲脱，则采用扩大桩径或加桩补强的施工方法。

垂直度控制及纠斜措施

准确定位桩的平面位置，桩机就位严格按桩的平面位置就位；对于有偏斜的桩位，采用加桩的措施，在其后面补作加桩。

意外停机时的应急措施

发生意处停机事件，将钻杆提高100cm，重新搅拌，防止出现断桩或夹层现象，若两桩咬合超过24小时，则第二根桩采用增加20%浆量，或采用加桩。

断桩、开叉等的补救措施

在基坑开挖中发现SMW工法有断桩、开叉处，则采用在开挖内侧注浆，外侧旋喷桩止水，并用t=12mm钢板在断桩、开叉处封闭，钢板与工法型钢满焊。

SMW桩的测试与补救措施

施工中采用工字钢,对接采用内菱形接桩法。

为保证型钢表面平整光滑,其表面平整度控制1‰以内。

型钢表面应进行除锈,并在干燥条件下涂抹减摩剂,搬运使用应防止碰撞和强力擦挤。

且搅拌桩顶制作围檩前,事先用牛皮纸将型钢包裹好进行隔离,以利拔桩；型钢焊接应先进焊接的拉拔试验，焊接必须满足规划要求。

SWM工法与地墙接头的防渗措施

由于SMW桩接头处搅拌不密实、接头处土体强度不能达到设计要求，存在严重质量隐患，易产生大规模涌水、涌砂现象；在地下墙围护与SMW桩围护接头采取以下技术措施：

1）在与地下墙接头处的桩增加水泥浆量，提高水泥掺量，施工中严禁冲水下沉，做到四提四搅。

2）在地下墙与SMW桩接头处外侧作φ700旋喷桩止水帷墙，起止水和补充加固土体作用；在内侧采用t=12mm的钢板将SMW工法中靠近地下墙的第一根型钢与地下墙主筋焊接，焊接要求为满焊，钢板背后空隙用快速水泥封堵。

地下墙与SMW桩接头处理平面布置及剖面图

SMW桩施工质量控制和预防措施

1）施工前必须清除现场地面、地下一切障碍物，开机前必须调试、检查桩机运转及输浆管畅通情况。

2）施工前应根据现场情况确定施工参数，包括浆液到达喷浆口的时间、提升速度（提升速度要≤7000mm/分）等。

3）为保证搅拌桩垂直度，注意起吊设备的平整度和导向架的垂直度，用线锤检查。

4）搅拌机预搅下沉不得冲水，遇到硬土层，下沉太慢时，方可适量冲水。

要保证搅拌时间，增加拌和次数，提高搅拌转数，降低钻进速度。

5）严格控制水泥质量及水泥掺量，确保水灰比。

后台搅拌站要挂牌施工（每种桩的桩长、水泥掺量、用水量等必须在牌上注明），水泥必须过磅，拌浆时间≥2分钟，注浆时要保证单位时间内注浆相等，不得中断注浆。

6）因故停浆时，宜将搅拌机下沉至停浆点以下处，待恢复供浆时再喷浆提升。

为防止灰浆堵塞导管，停机超过二小时，宜拆洗输浆管为妥。

7）桩与桩之间挤接时间不应大于24小时，超过上述时间，最后一根桩应空钻留出榫头，以确保桩间搭接。

间隔太长无法搭接时，应在设计、建设双方认可后，采取局部补桩与注浆措施。