SMW工法樁施工工藝

SMW工法樁施工工藝及質量控制方法1概述1.1編制根據1.1.1工程施工設計圖。1.1.2工程《巖土工程勘察報告》。1.1.3《建筑機械使用安全技術規(guī)程》JGJ33-。1.1.4《建筑地基解決技術規(guī)范》JGJ79-。1.1.5《建筑地基基礎工程施工質量驗收規(guī)范》GB50202-。1.1.6《型鋼水泥土攪拌墻技術規(guī)程》DGJ08-116-。1.1.7我國現行SMW工法樁施工的有關規(guī)定。1.2合用范疇2SMW工法樁施工組織與準備2.1施工前的準備2.1.1施工現場應先進行場地平整，去除施工區(qū)域的表層硬物和地下障礙物，遇明洪<塘)及低掛地時應抽水和清淤，回填粘性土并分層扎實。路基承載能力應滿足重型樁機和吊車平穩(wěn)行走移動的規(guī)定。2.1.2按照攪拌樁樁位平面布置圖，擬定合理的施工次序及配套機械、水泥等材料的放置位置。2.1.3技術人員根據設計圖紙和測量控制點放出樁位，樁心距用紅色油漆做好標記，確保攪拌樁定位精確，并經監(jiān)理復核驗收簽證。樁位平面偏差不不不大于5mm。2.1.4根據基坑圍護內邊控制線開挖導向溝，并在溝槽邊設立攪拌樁定位型鋼，標出攪拌樁位置和型鋼插人位置。2.1.5三軸攪拌機與樁架進場組裝并試運轉正常后方可就位。2.1.6采用現澆的鋼筋混凝土施工導墻時，導墻宜筑于密實的粘性土層上，并高出地面100mm，導墻凈距應比水泥土攪拌墻設計厚度增加40～60mm。2.2機械配備攪拌樁施工應根據項目地質條件與成樁深度選用不同形式或不同功率的三軸攪拌機，在粘性土中宜選用以葉片式為主的攪拌形式;在砂性土中宜選用螺旋葉片式為主的攪拌形式;在砂礫土中宜選用螺旋葉片攪拌形式。與其配套的樁架性能參數必須與三軸攪拌機的成樁深度和提高力規(guī)定相匹配。攪拌機工作電流、立架垂直度、卷揚機功效、攪拌軸的定位導向裝置、注漿泵的工作壓力應符合有關規(guī)定。附投入項目SMW工法樁施工機具表。序號機具名稱型號數量功率KW作用人員配備1挖掘機WY-100臺開挖基槽1人/班2三軸攪拌樁機PAS-120VAR臺270水泥土攪拌3人/班3履帶式吊機50t/100臺吊放型鋼3人/班4壓漿泵UBJ-2臺18注漿人/班5空壓機W-6/7臺鑿出樁頭人/班6振動錘臺插入型鋼3人/班7灰漿攪拌機200L臺4拌漿2人/班8千斤頂100t臺起拔型鋼2人/班備注：施工機具的型號及數量根據項目的需要可靈活選擇。3SMW工法樁施工工藝3.1施工工藝流程型鋼回收型鋼回收現場查勘，去除地下障礙物，平整場地根據設計圖紙測量定位，設立導向樁確保墻體水平精度擬定施工位置開挖導向溝設立導向架與定位型鋼攪拌機就位成墻鉆進及攪拌插入芯材與固定墻體硬化墻頂設立圈梁取樣強度測定棄土解決壓漿注入水泥漿配備(攪拌站設立及注入泵就位)3.2施工環(huán)節(jié)SMW工法樁施工環(huán)節(jié)見下圖。4SMW工法樁施工環(huán)節(jié)及規(guī)定（以H型鋼為例）4.1開挖導溝、設立定位型鋼在沿SMW墻體使用挖掘機在攪拌樁樁位上預先開挖溝槽，溝槽寬約1.2m，深1.5m（作用是：1、施工導向，2、臨時堆放置換出來的殘土和泥漿）,并設立定位型鋼。如果做導墻：施工辦法和地連墻導墻施工辦法同樣；如果采用型鋼：垂直溝槽方向放置兩根H型定位型鋼，規(guī)格為200×200mm，長約2.5m，再在平行溝槽方向放置兩根H型定位型鋼，規(guī)格為300×300mm，長約8～12m。并在導墻或型鋼上面做好樁心位置。4.2樁機就位4.2.1樁機平面位置控制用卷揚機和人力移動攪拌機達成作業(yè)位置，使鉆桿中心對準樁位中心。樁機移位由當班機長統(tǒng)一指揮，移動前認真觀察現場狀況，確保移位平穩(wěn)、安全。樁位偏差不得不不大于30mm。4.2.2垂直度控制在樁架上焊接二分之一徑為5cm的鐵圈，10m高處懸掛一鉛錘，運用經緯儀校直鉆桿垂直度，使鉛錘線正好通過鐵圈中心。每次施工前適宜調節(jié)鉆桿，使鉛錘位于鐵圈內，即把鉆桿垂直度誤差控制在3‰以內。4.2.3樁長控制標記施工前在鉆桿上做好標記，控制攪拌樁樁長不不大于設計樁長，當樁長變化時擦去舊標記，做好新標記。4.3攪拌施工次序SMW工法施工按連接方式分間隔式雙孔全套復攪式連接和單側擠壓式連接方式兩種（以下圖），其中陰影部分為重復套鉆，以確保墻體的持續(xù)性和接頭的施工質量，水泥攪拌樁的搭接以及施工設備的垂直度補正依靠重復套鉆來確保，以達成止水的作用。4.3.1間隔式雙孔全套復攪式連接，普通狀況下均采用圖1施工次序方式進行施工。SMW工法樁間隔式雙孔全套復攪式施工次序示意圖4.3.2單側擠壓式連接方式：對于圍護樁轉角處或有施工間斷狀況下采用圖2施工次序進行施工。SMW工法樁單側擠壓式施工次序示意圖4.4預攪下沉待攪拌樁機鉆桿下沉到SMW樁的設計樁頂標高時，開動灰漿泵，待純水泥漿達成攪拌頭后，按1m/min的速度下沉攪拌頭，邊注漿（注漿泵出口壓力控制在0.4-0.6Mpa）、邊攪拌、邊下沉，使水泥漿和原地基土充足拌和，通過觀察鉆桿上樁長標記，待達成樁底設計標高。下沉速度可由電機的電流監(jiān)測表控制，工作電流不不不大于70A。4.5制備水泥漿待鉆掘攪拌機下沉時，即開始按設計擬定的配合比拌制水泥漿，待壓漿前將水泥漿倒入集料斗中。所使用的水泥都應過篩，制備好的漿液不得離析，拌制水泥漿液的水、水泥和外加劑用量以及泵送漿液的時間由專人統(tǒng)計。4.6噴漿攪拌提高鉆掘攪拌機下沉到設計深度后，稍上提10cm，再啟動灰漿泵，邊噴漿、邊旋轉攪拌鉆頭，泵送必須持續(xù)。同時嚴格按照設計擬定的提高速度提高鉆掘攪拌機，噴漿量及攪拌深度必須采用經國家計量部門認證的監(jiān)測儀器進行自動統(tǒng)計。鉆桿在下沉和提高時均需注入水泥漿液。4.7重復攪拌下沉和提高至孔口為使土體和水泥漿充足攪拌均勻，要重復上下攪拌，但要留一部分漿液在第二次上提復攪時灌入，最后完畢一根均勻性較好的水泥土攪拌樁。SMW樁重要施工技術參數見下表。SMW樁重要技術參數表序號項目技術指標1水泥摻量不不大于22%2下沉速度0.8～1.0m/min3提高速度2.0m/min4攪拌轉速30～50rod/min5漿液流量40L/min4.8樁機移位將深層攪拌機移位，重復（4.1～4.6）環(huán)節(jié)，進行下一根樁的施工。4.9減模劑的調制、涂抹及保護H型鋼的減摩，是H型鋼插入、頂拔順利進行的核心工序。減摩劑要嚴格按實驗配合比及操作辦法并結合環(huán)境溫度制備，將減摩劑均勻涂抹到型鋼表面2遍以上，厚度控制在3mm左右，型鋼表面不能有油污、老銹或塊狀銹斑。涂完減摩劑的型鋼在吊運過程中應避免變形過大和碰撞受損。若插入樁體前發(fā)現上述狀況，應及時補涂。在施工過程中特別注意下列幾點：4.9.1去除H型鋼表面的的污垢和鐵銹。4.9.2用電熱棒將減摩劑加熱至完全熔化，攪拌均勻，方可涂敷于H型鋼表面，否則減摩劑涂層不均勻容易產生剝落。4.9.3如遇雨雪天，型鋼表面潮濕，應事先用抹布擦去型鋼表面積水，待型鋼干燥后方可涂刷減摩劑。4.9.4型鋼表面涂刷完減摩劑后若出現剝落現象應及時重新涂刷。4.10插入型鋼在插入型鋼前，安裝由型鋼組合而成的導向軌，其邊扣用橡膠皮包帖，以確保型鋼能較垂直地插入樁體并減少表面減摩劑的受損。每攪拌1～2根樁，便及時將型鋼插入，停止攪拌至插樁時間控制在30min內，不能超出1h。現場還要準備錘壓機具，以備型鋼依靠自重難以插入到位時使用。型鋼水泥土攪拌墻中型鋼的間距和平面布置形式應根據計算和設計圖紙擬定，慣用的型鋼布置型式有“密插、插二跳一和插一跳一”三種，以下圖所示:攪拌樁和內插型鋼的平面布置如果不采用筒靴下插定位型鋼，安裝型鋼定位卡（以下圖）槽溝定位型鋼型鋼定位卡1000800型鋼的起吊和下插4.10.1型鋼起吊前在型鋼頂端150mm處開一中心圓孔，孔徑約100mm，裝好吊具和固定鉤，根據引設的高程控制點及現場定位型鋼標高選擇合理的吊筋長度及焊接點。4.10.2型鋼用兩臺吊車合吊，以確保型鋼在起吊過程中不變形。吊車起吊噸位根據計算擬定（以25T和16T為例），吊點位置和數目按正負彎矩相等的原則計算擬定，在型鋼離地面一定高度后，再由25T吊垂直起吊，16T的汽車吊水平送吊，成豎直方向后，用25T吊車一次進行起吊垂直就位，型鋼定位卡牢固、水平，將H型鋼底部中心對準樁位中心沿定位卡靠自重垂直插入水泥攪拌樁內。在孔口設定向裝置，當型鋼插到設計標高時，用φ8吊筋將型鋼固定。當H型鋼不能靠自重完全下插到位時，采用SMW鉆管頭部，靜壓或采用振動錘進行振壓。H型鋼留置長度為高出頂圈梁500mm，方便型鋼回收時拔出。4.11清洗向集料斗中注入適量的清水，啟動灰漿泵，清洗全部管路中殘存的水泥漿，直至基本干凈。并將粘附在攪拌頭上的軟土去除干凈。4.12型鋼回收在SMW工法樁施工施工中，型鋼的造價普通約占總造價的40％～50％。要確保型鋼順利拔出回收，其施工要點以下：在圍護構造完畢使用功效后，由總包方或監(jiān)理方書面告知進場拔除。并根據基坑周邊的基礎形式及其標高，對型鋼拔出的區(qū)塊和次序進行合理劃分。具體作法是：先拔較遠處型鋼，后拔緊靠基礎的型鋼；先短邊后長邊的次序對稱拔出型鋼。用振動拔樁機夾住型鋼頂端進行振動，待其與攪拌樁體脫開后，邊振動邊向上提拔，直至型鋼拔出。另在現場準備液壓頂升機具，重要用于場地狹社區(qū)域或環(huán)境復雜部位。型鋼起拔時加力要垂直，不允許側向撞擊或傾斜拉拔。型鋼露出地面部分，不能有串連現象，否則必須用氧氣、乙炔把連接部分割除，并用磨光機磨平。5SMW工法樁質量控制5.1施工要點5.1.1正式施工前通過試樁擬定施工參數，涉及漿液達成噴漿口的時間、提高速度等。5.1.2施工前必須去除現場地面、地下一切障礙物，開機前必須調試、檢查樁機運轉及輸漿管暢通狀況。為確保攪拌樁垂直度，注意起吊設備的平整度和導向架的垂直度，用線錘檢查。5.1.3嚴格按設計規(guī)定配備漿液，漿液不能發(fā)生離析。為避免灰漿離析，拌漿時間≥2min，注漿前必須攪拌30秒再倒入存漿桶。5.1.4攪拌機預攪下沉不得沖水，碰到硬土層，下沉太慢時，方可適量沖水，但要確保攪拌時間，增加攪拌次數，提高攪拌轉數，減少鉆進速度。5.1.5嚴格控制下沉速度，使原狀土被充足攪拌充足破碎，有助于同水泥漿均勻拌和。水泥漿必須不間斷供應，壓漿階段不允許發(fā)生斷漿現象，輸漿管道不能堵塞，全樁須注漿均勻，以確保不出現夾心層現象。水泥攪拌樁的滲入系數應不大于10-7cm/s。5.1.6發(fā)生管道堵塞，立刻停泵解決，待解決結束后把攪拌鉆具下沉1.0m后方能注漿，等10～20秒恢復向上提高攪拌，以防斷樁。當相鄰樁的施工因故停止超出8h時，重新進行套打擾拌。如因相融時間過長，致使第二個樁無法搭接時，則在設計承認下采用局部補樁或注漿方法。5.1.7樁體28天的無側限抗壓強度應不不大于1.2MPa，施工時為了改善水泥土攪拌樁的性能和提高早期強度，可摻加少量的早強劑。5.1.8H型鋼的接頭設在基坑底標高低列，翼板和腹板的焊接應互相錯開，并滿足等強度焊接規(guī)定。型鋼表面平整度控制在1‰以內，并除銹,在干燥條件下涂抹減摩劑,搬運使用應避免碰撞和強力擦擠。5.1.9控制注漿量和提高速度（下沉不不不大于1m/min，上提2m/min）5.1.10H型鋼插入的時間，攪拌樁完畢后30min內插入H型鋼，若水灰比或水泥摻入量較大時，H型鋼的插入時間可對應增加。5.2水泥土攪拌樁成樁允許偏差表序號檢查項目允許偏差檢查頻率檢查辦法或允許值范疇點數1樁底標高（mm）50每根1測鉆桿長度2樁位偏差（mm）50每根1用鋼尺量3樁徑（mm）±10每根1用鋼尺量4樁體垂直度≤1/200每根全過程經緯儀測量5.3型鋼插入允許偏差表序號檢查項目允許偏差檢查頻率檢查辦法或允許值范疇點數1型鋼垂直度≤1/200每根全過程經緯儀測量2型鋼長度（mm）±10每根1用鋼尺量3型鋼底標高（mm）-30每根1用水準儀量4型鋼平面位置（mm）50（平行于基坑方向）每根1用鋼尺量10（垂直于基坑方向）每根1用鋼尺量5型心轉角A（*）3每根1量角器測量6SMW工法樁施工質量確保方法6.1對周邊局部區(qū)域管線的保護方法6.1.1施工前對管線：煤氣、電纜、上、下水管線，特別是大口徑壓力管線的埋設深度、途徑與圍護的距離調查清晰，并設立監(jiān)測點，施工全過程實時監(jiān)控。6.1.2施工期間，管線位移出現報警時，應立刻采用控制攪拌樁的施工速度，調節(jié)工藝參數等有效方法。6.2成樁施工期的質量控制6.2.1認真做好各施工班組作業(yè)人員分層次技術交底，以及上崗前的培訓工作，持證上崗，確保崗位工作質量。6.2.2材料供應部門在材料送至現場時,應同時提交材料質保單,水泥要做安定性實驗，測試報告應在正式施工前完畢，確保使用設計強度等級的水泥，進場水泥及時送檢，合格后方可使用。6.2.3對多規(guī)格樁長和型鋼長度在施工過程，每班項目技術負責要下達當天作業(yè)指導書，明確作業(yè)規(guī)定。施工時質量員即時檢查，作好隱蔽統(tǒng)計，班后由班長、質量員核對，避免出現差錯。6.2.4確保施工機械設備性能良好狀態(tài)，施工時及時例保，對壓漿泵進行每分鐘壓漿量檢測，并準備應急備用壓漿泵一套，從而確保噴漿的均勻性和持續(xù)性。6.2.5成樁期間，每天每臺機械規(guī)定做一組規(guī)格為7.07×7.07×7.07cm的試塊，試塊宜取自最后一次攪拌鉆頭提高出來的附于鉆頭上的水泥土，試塊制作好后進行編號、統(tǒng)計、養(yǎng)護，及時送實驗室。6.2.6在施工過程中，若因解決障礙物、機械設備壞修、斷電等意外狀況發(fā)生而造成施工時間過長時，需在相鄰兩幅樁外側進行補樁。6.3確保樁身強度和均勻性質量規(guī)定6.3.1水泥流量、注漿壓力采用人工控制，嚴格控制每桶攪拌桶的水泥用量及液面高度，用水量采用總量控制，并用比重儀隨時檢查水泥漿的比重。土體應充足攪拌，嚴格控制鉆孔下沉、提高速度，使原狀土充足破碎，有助于水泥漿與土均勻拌和。6.3.2漿液不能發(fā)生離析，水泥漿液應嚴格按預定配合比制作，為避免灰漿離析，放漿前必須攪拌30秒再倒入存漿桶。6.3.3壓漿階段輸漿管道不能堵塞，不允許發(fā)生斷漿現象，全樁須注漿均勻，不得發(fā)生土漿夾心層。6.3.4發(fā)生管道堵塞，應立刻停泵解決。待解決結束后立刻把攪拌鉆具上提和下沉1.0m后方能繼續(xù)注漿，等10～20秒恢復向上提高攪拌，以防斷樁發(fā)生。6.4開挖前養(yǎng)護期的質量控制6.4.1按400T散裝水泥、200T袋裝水泥為一種檢查批，及時將水泥送實驗室進行28天水泥檢測。6.4.2攪拌樁試塊及時送室驗室做28天無側限抗壓強度測試，測得的28天無側限抗壓強度不應不大于設計強度。6.5插入型鋼質量確保方法6.5.1型鋼到場需得到監(jiān)理確認，待監(jiān)理檢查型鋼的平整度、焊接質量，認為質量符合施工規(guī)定后，進行下插型鋼施工。6.5.2型鋼進場要逐根吊放，型鋼底部墊枕木以減少型鋼的變形，下插型鋼前要檢查型鋼的平整度，確保型鋼順利下插。6.5.3型鋼插入前必須將型鋼的定位設備精確固定，并校核其水平。6.5.4型鋼吊起后用經緯儀調節(jié)型鋼的垂直度，達成垂直度規(guī)定后下插型鋼，運用水準儀控制型鋼的頂標高，確保型鋼的插入深度和留置長度。6.5.5型鋼起吊安裝前必須重新檢查表面的減摩劑涂層與否完整。7SMW工法樁施工特殊狀況解決方法7.1施工冷縫解決由常規(guī)套鉆1個孔改為套鉆2個孔來增加搭接的強度和抗?jié)B度。嚴格控制上提和下沉的速度，做到輕壓慢速以提高搭接的質量。如上述辦法無法滿足規(guī)定，采用在冷縫處圍護樁外側補攪素樁方案，以防偏鉆，確保補樁效果，素樁與圍護樁搭接厚度約10cm，確保圍護樁的止水效果。7.2滲漏水解決在整個基坑開挖階段，需組織工地現場小組常駐工地并備好對應設備及材料，親密注視基坑開挖狀況，一旦發(fā)現墻體有漏點，及時進行封堵。具體采用下列兩種辦法補漏。7.2.1引流管在基坑滲水點插引流管，在引流管周邊用速凝防水水泥砂漿封堵，待水泥砂漿達成強度后，再將引流管打結。7.2.1雙液注漿配制化學漿液。將配制拌合好的化學漿和水泥漿分別送入貯漿桶內備用。注漿時啟動注漿泵，通過2臺注漿泵2條管路同時接上Y型接頭從出口混合注入孔底被加固的土體部位。注漿過程中應盡量控制流量和壓力，避免漿液流失。施工前應做雙液注漿初凝時間地表實驗。7.3遇孤石的解決方法普通狀況下，三軸攪拌機對粒徑10cm下列的卵石地層亦合用。在成樁過程中如遇較大孤石，則采用加水沖擊，提高水泥摻量的辦法，若孤石較大無法沖脫，則采用加樁補強的辦法。7.4垂直度控制及糾斜方法精擬定位樁的平面位置，樁機就位嚴格按樁的平面位置就位；對于有偏斜的