SMW工法施工技术研究

发布时间：2022-10-05 21:42 热度：

　　【摘要】本文对上海地铁M8线黄兴路站和延吉中路站两车站的SMW工法施工技术进行研究总结，并对SMW工法的施工技术进行了较为详细的阐述。

　　一、概述

　　上海市轨道交通杨浦(M8)线Ⅲ标黄兴路站和延吉中路站两车站的附属结构(出入口及风井等)设计主要采用劲性水泥土搅拌桩(SMW工法)作为基坑的围护结构。围护桩长9m～18m,桩径分别为Φ650mm和Φ700mm，间隔内插H型钢。

　　基坑土体主要由饱和粘土、粉土及砂土等组成，各地层的厚度、成份、土的物理力学性质及各项指标有波动变化，但大致趋同，总体上呈现地面下3.0m下为杂填土;3.0～8.0m之间主要以饱和粉性砂土夹粘土为主，呈松散性，稳定性差，土质不均匀;8.0m以下均为饱和状态淤泥质粘性土，局部夹少量薄层粉系砂及贝壳屑，具有高灵敏度、高含水量高、强度低和渗透性差的特点。地下水属潜水型，年平均水位在0.5～0.7m;第一层承压水分布于约29.0m深的⑦层砂性土中，承压水头埋深为4.9m。

　　二、SMW工法主要施工工艺

　　㈠施工工艺流程

　　㈡主要施工机械设备

　　延吉中路站采用国产双轴型SD-74搅拌桩机，黄兴路站主要采用的Φ650mm三轴搅拌桩机。主要设备详见表一。

　　㈢三轴SMW工法主要施工工艺

　　1、开挖导沟、设置导向架及定位卡

　　为使搅拌机施工时的涌土不致冒出地面，桩机施工前沿设计墙体位置开挖宽约1.0m、深约1.5m的导沟。为确保搅拌桩及H型钢插入位置的准确，沿沟槽旁边间距4～6m埋设4根2.5m长10号槽钢作为导向桩，同时设置钢围檩导向架及H型钢定位卡。围檩导向架及定位卡都由型钢或工字钢做成，型钢定位卡间距比型钢宽度增加20～30㎜。导向架施工时需控制好轴线与标高，施工完毕后在导向架上标出桩位及插入型钢的位置。

　　2、桩机就位、搅拌桩施工

　　⑴导沟及导向架施工完毕后，进行桩机就位，应注意在搅拌施工前必须调整好桩机的垂直度。

　　在正式施工前，先进行工艺试桩，以标定各项施工技术参数，主要包括：

　　①搅拌机钻进、提升速度、桩顶标高、桩顶或停灰面标高;

　　②灰浆的水灰比;

　　③灰浆泵的压力;

　　④每米桩长或每根桩的输浆或送灰量、灰浆经输浆管到达喷浆口的时间等。

　　⑵施工时作好每次成桩的原始记录，在成桩过程中对水泥土取样，取样数量为每台班每机架一组，每组6块，待搅拌桩桩体达到28天后，测定其无侧限抗压强度不得小于设计要求。

　　3、H型钢插入

　　水泥土搅拌桩施工完毕后，吊机立即就位，准备吊放H型钢。

　　⑴起吊前在距H型钢顶端0.07m处开一个中心圆孔，孔径约4cm，装好用具和固定钩，然后用吊机起吊H型钢，用经纬仪或线锤校核其垂直度，必须确保其垂直度符合规范要求。

　　⑵检查设在沟槽定位型钢上的H型钢定位卡是否牢固、标高和位置是否准确，而后将H型钢底部中心对正桩中心并沿定位卡徐徐垂直插入水泥土搅拌桩体内。

　　⑶在定位型钢上搁置槽钢，焊接吊筋控制H型钢顶面标高，误差控制在±5mm以内。

　　⑷待水泥土搅拌桩达到一定硬化时间后，将吊筋与沟槽定位型钢撤除。

　　⑸若H型钢插放不到设计标高时，则采取提升H型钢，重复下插使其达到设计标高，下插过程中始终用经纬仪或线锤校核和控制其垂直度。

　　4、回收H型钢

　　⑴待内部结构达到设计强度后，采用专用夹具及千斤顶以圈梁为反梁，起拔回收H型钢。

　　⑵用6%～10%的水泥浆自流充填H型钢拔除后的空隙，以减少其对邻近建筑物及地下管线的影响。

　　㈣三轴SMW工法关键技术、难点及应对措施

　　1、搅拌注浆

　　SMW工法要达到成桩质量均匀、防水帷幕连续可靠的要求，关键是要对配比设计、搅拌均匀性与注浆量、搅拌搭接等进行有效控制。

　　⑴控制配合比

　　按设计要求严格控制水灰比，水灰比一般为1.5，水灰比确定后就可确定不同施工幅段中的用水量，用水量确定后，必须定时测定水泥浆液的比重，发现问题及时纠正