SMW工法施工序如下:①導溝開挖:確定是否有障礙物及是否需要做泥水溝;②置放導軌;③設(shè)定施TJ標志;④SMW鉆拌:鉆掘及攪拌,重復攪拌,提升時攪拌;⑤置放應力補強材(H型鋼);⑥固定應力補強材;⑦施工完成SMW;⑧廢土運出;⑨型鋼頂端連系梁施工,澆筑鋼筋混凝土。
1、施工不擾動鄰近土體,不會產(chǎn)生鄰近地面下沉、房屋傾斜、道路裂損及地下設(shè)施移位等危害。
2、鉆桿具有螺旋推進翼相間設(shè)置的特點,隨著鉆掘和攪拌反復進行,可使水泥系強化劑與土得到充分攪拌,而且墻體全長無接縫,它比傳統(tǒng)的連續(xù)墻具有更可靠的止水性。
3、它可在粘性土、粉土、砂土、砂礫土等土層中應用。
4、可成墻厚度550-1300毫米,常用厚度600毫米;成墻最大深度為65米,視地質(zhì)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(zhì)條件下,為地下連續(xù)墻的三分之一。
6、廢土外運量遠比其他工法少。
實踐證明該工程采用SMW工法施工是可行的。由于四周可不作防護,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(jīng)濟和社會效益。2100433B
H型鋼水泥土攪拌樁支護結(jié)構(gòu)的施工關(guān)鍵在于攪拌樁制作,以及H型鋼的制作和打拔。
1、攪拌樁制作
與常規(guī)攪拌樁比較,要特別注重樁的間距和垂直度。施工垂直度應小于1%,以保證型鋼插打起拔順利,保證墻體的防滲性能。
注漿配比除滿足抗?jié)B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(shè)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)用兩臺經(jīng)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復測,確保機械處于水平狀態(tài)施工,同時用經(jīng)緯儀經(jīng)常對攪拌軸進行垂直度復測。
3、保證加固體強度均勻措施
(1)壓漿階段時,不允許發(fā)生斷漿和輸漿管道堵塞現(xiàn)象。若發(fā)生斷樁,則在向下鉆進50厘米后再噴漿提升;
(2)采用“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(xiàn)象發(fā)生,確保樁頂水泥土的強度;
(3)攪拌頭下沉到設(shè)計標高后,開啟灰漿泵,將已拌制好的水泥漿壓入地基土中,并邊噴漿邊攪拌約1-2分鐘;
(4)控制重復攪拌提升速度在0.8-1.0米/分以內(nèi),以保證加固范圍內(nèi)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,以利于與水泥漿的均勻攪拌。
4、型鋼的制作與插入起拔
施工中采用工字鋼,對接采用內(nèi)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(nèi),并應在菱形四角留Φ10小孔。
型鋼拔出,減摩劑至關(guān)重要。型鋼表面應進行除銹,并在干燥條件下涂抹減摩劑,搬運使用應防止碰撞和強力擦擠。且攪拌樁頂制作圍檁前,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(shè)立導向裝置,以保證垂直度小于1%,插入過程中,必須吊直型鋼,盡量靠自重壓沉。若壓沉無法到位,再開啟振動下沉至標高。
型鋼回收。采用2臺液壓千斤頂組成的起拔器夾持型鋼頂升,使其松動,然后采用振動錘,利用振動方式或履帶式吊車強力起拔,將H型鋼拔出。采用邊拔型鋼邊進行注漿充填空隙的方法進行施工。
1、基坑回填基坑支護工作完成后拔出;2、可以的,H型鋼在插入SMW工法村時表面涂刷了脫模劑。
包括兩道水平支撐嗎?采用鋼支撐還是鋼筋砼支撐呢?井點降水的費用包含在里面嗎?還有立柱的費用。型鋼是算租金的,用三軸機施工還是?軸機施工呢?樓主交代的不是很清楚呀?3樓的比市場價略高。
SMW工法施工技術(shù)要點1、SMW工法在施工前應有詳細的施工組織設(shè)計,監(jiān)理單位應制定相應的監(jiān)理細則。并都應作好交底。2、施工單位必須具備相應的專業(yè)資質(zhì),并建立完善的質(zhì)量管理體系和質(zhì)量檢驗制度。3、施工前...
SMW工法基坑圍護
上海地區(qū)深基坑圍護墻體采用的結(jié)構(gòu)形式一般都為地下連續(xù)墻(單墻或雙墻),工程造價均較高,對環(huán)境的影響、污染均較大。與之相比較,SMW工法有如下優(yōu)點:
(1)在現(xiàn)代城市修建的深基坑工程,經(jīng)??拷ㄖ锛t線施工,SMW工法在這方面具有相當優(yōu)勢,其中心線離建筑物的墻面80厘米即可施工。
(2)地下連續(xù)墻由自身特性決定,施工時形成大量泥漿需外運處理,而SMW工法僅在開槽時有少量土方外運。
(3)SMW工法構(gòu)造簡單,施工速度快,可大幅縮短工期。
(4)SMW工法作圍護結(jié)構(gòu)與主體結(jié)構(gòu)分離,主體結(jié)構(gòu)側(cè)墻可以施工外防水,與地下連續(xù)墻相比結(jié)構(gòu)整體性和防水性能均較好,可降低后期維護成本。
SMW工法連續(xù)墻,是Soil Mixing Wall 的縮寫,于1976年在日本問世,現(xiàn)占全日本地下連續(xù)墻的50%左右,該工法現(xiàn)已在東南亞國家和美國、法國許多地方廣泛應用,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鉆進切削土體,同時在鉆頭端部將水泥漿液注入土體,經(jīng)充分攪拌混合后,在各施工單位之間采取重疊搭接施工,在水泥土混合體未結(jié)硬前再將H型鋼或其他型材插入攪拌樁體內(nèi),形成具有一定強度和剛度的、連續(xù)完整的、無接縫的地下連續(xù)墻體,該墻體可作為地下開挖基坑的檔土和止水結(jié)構(gòu)。最常用的是三軸型鉆掘攪拌機。其主要特點是構(gòu)造簡單,止水性能好,工期短,造價低,環(huán)境污染小,特別適合城市中的深基坑工程。
SMW 支護結(jié)構(gòu)的支護特點主要為:施工時基本無噪音,對周圍環(huán)境影響小,結(jié)構(gòu)強度可靠,凡是適合應用水泥土攪拌樁的場合都可使用,特別適合于以粘土和粉細砂為主的松軟地層;擋水防滲性能好,不必另設(shè)擋水帷幕,可以配合多道支撐應用于較深的基坑;此工法在一定條件下可代替作為地下圍護的地下連續(xù)墻,在費用上如果能夠采取一定施工措施成功回收H 型鋼等材料,則成本大大低于地下連續(xù)墻,因而具有較大發(fā)展前景。
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1 SMW 工法施工方法 一、概述 SMW 工法是利用攪拌設(shè)備就地切削土體,然后注入水泥系混合 液攪拌形成均一的擋墻, 最后按一定的形式在其中插入型鋼 (如 H型 鋼),即形成一種勁性復合圍護結(jié)構(gòu)。 該種圍護結(jié)構(gòu)的特點主要表現(xiàn)在止水性好, 構(gòu)造簡單,對周圍地 基影響小,施工噪聲和振動小,無泥漿污染,對地層適應性強,施工 速度快,無大量廢土外運,型鋼可重復使用,成本較低。 二、施工工藝 1、施工機械 施工機械采用日本三和機材株式會社生產(chǎn)的三軸攪拌機。 具體尺 寸見圖 1: 2 圖 1 三軸攪拌機 鉆桿有用于粘性土及砂礫土和巖層之分, 圖中 1為用于粘性土的 鉆頭, 2為用于砂礫土及巖層的鉆頭。 3 除主機外,施工時尚需配套設(shè)備灰漿泵、灰漿拌制機、灰漿集料 斗、起重機、拔樁機等。 SMW 工法施工標準配置見圖 2: 圖 2 SMW 工法施工標準配置圖 2、施工流程 SMW 工法施工流程見
降低施工成本,增強企業(yè)競爭力
盡管SMW工法在應用中還存在上述的各種問題和值得關(guān)注的焦點,但是作為一項推廣應用的新技術(shù)而言,在滿足工程技術(shù)要求的前提下,選用SMW工法作為圍護結(jié)構(gòu),具有地下連續(xù)墻和鉆孔灌注樁加隔水帷幕作為圍護結(jié)構(gòu)不可比擬的優(yōu)勢。因此作為投資方、設(shè)計方在經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟論證比較后,一般會優(yōu)先選用SMW工法作為圍護結(jié)構(gòu)。因此作為施工企業(yè)就必須加強SMW工法的施工管理和技術(shù)創(chuàng)新工作,樹立在SMW工法施工方面的品牌效應,提高企業(yè)在競標方面的競爭力。
適應于建設(shè)節(jié)約型社會和發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟需要
隨著國家經(jīng)濟的高速發(fā)展,資源和能源問題正成為制約增長的主要問題,因此國務(wù)院及時提出了建設(shè)節(jié)約型社會和發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟的政策。針對土建施工行業(yè)實現(xiàn)上述目標,主要的方法為:爭取在施工中使用能周轉(zhuǎn)的施工材料和采用保證施工材料能重復使用的施工工藝,實現(xiàn)循環(huán)使用,提高資源利用率,盡量減少采用一次性材料消耗的施工工藝。SMW工法的H型鋼可以重復使用,一般至少可使用四次以上。而在地下連續(xù)墻和鉆孔灌注樁作為圍護的施工工藝中,使用了大量的鋼筋,而不能回收重復利用,造成了極大鋼鐵資源的消耗。我國已經(jīng)成為世界上鋼鐵產(chǎn)量和消耗第一大國,而且我國的鋼鐵對外依賴度很高,主要體現(xiàn)在鐵礦石資源上的緊缺,大部分需要進口。因此須盡量采用像SMW工法這樣能降低鋼鐵等資源消耗的施工工藝。
隨著地鐵車站、地下市政道路、地下變電站及地下商場等地下空間的開發(fā)利用,作為施工期間的圍護結(jié)構(gòu)大部分永久性的埋在了地下,在上海根據(jù)設(shè)計規(guī)范計算,圍護結(jié)構(gòu)的插入比在1:0.8~1:1.1之間,因此該地下建筑物底板下面相當于該建筑物的深度的地下空間資源受到了原圍護結(jié)構(gòu)的污染,給后面底板下地下資源的開發(fā)造成了極大困難。例如:施工地鐵7號線靜安寺站工程北端頭井,必須拔除10根左右原來作為圍護結(jié)構(gòu)的"_blank" href="/item/H型鋼/10619341" data-lemmaid="10619341">H型鋼大部分不拔除,同樣會造成地下空間資源污染的問題,但是我們中國土木工程師們應該在研究和消化吸收日本成功的SMW工法工藝上,通過創(chuàng)新,研究出更好的施工方法和施工工藝,有助于環(huán)境保護。
SMW工法最常用的是三軸型鉆掘攪拌機,其中鉆桿有用于粘性土及用于砂礫土和基巖之分,此外還研制了其他一些機型,用于城市高架橋下等施工,空間受限制的場合,或海底筑墻,或軟弱地基加固。
導讀:本文講述SMW工法的基本概念,優(yōu)、缺點,設(shè)計要點,施工要點,工程應用,研究進展,問題分析。
▲H型鋼滿堂設(shè)置SMW工法連續(xù)墻示意圖
一、SMW工法樁與攪拌樁的不同
SMW工法樁由攪拌樁發(fā)展而來,但兩者不同。
▲SMW工法連續(xù)墻成墻示意圖
首先,攪拌樁攪拌頭一般呈十字形,SMW工法攪拌機攪拌頭呈螺旋形;
其次,攪拌樁機械動力小,SMW工法樁機械動力大;
第三,攪拌樁水泥摻量小,在軟土地區(qū),一般小于14%,SMW工法攪拌樁水泥摻量大,一般在20%左右;
第四,攪拌樁漿液水灰比一般為0.5~0.7(軟土地區(qū)),SMW工法攪拌樁水灰比在1.5~2.0;
第五,攪拌樁攪拌時不排土,擠土較大,而SMW工法攪拌樁攪拌時有少量排土,擠土較小。
二、SMW工法的優(yōu)缺點
優(yōu)點:1、施工擾動?。?、無泥漿污染;3、振動噪聲??;4、止水性能好;5、適用范圍廣;6、施工工期短;7、施工場地?。?、廢土外運少;9、安全性較高;10、工程造價低。
缺點:1、水泥土養(yǎng)護時間較長;2、與地下連續(xù)墻相比,施工質(zhì)量較難控制;3、與地下連續(xù)墻相比,整體性欠缺;4、與地下連續(xù)墻相比,抗?jié)B性欠佳。
三、SMW工法的設(shè)計要點
以SMW工法樁用于地下?lián)鯄槔?/p>
1、設(shè)計原則
安全(滿足穩(wěn)定條件和各部分材料強度條件);經(jīng)濟(保證H型鋼能夠回收);施工方便
2、水泥土配合比的確定
水泥和外摻劑的摻入量必須由現(xiàn)場試驗確定,一般取7%、9%、11%、13%、15%做試驗。
3、入土深度的確定
型鋼的入土深度:型鋼入土深度一般可比水泥土攪拌樁入土深度稍小,主要由基坑抗隆起穩(wěn)定性、擋土墻的內(nèi)力、變形、型鋼拔出等條件決定。
水泥攪拌樁的入土深度:由三因素決定:確??觾?nèi)降水不影響基坑外環(huán)境;防止管涌發(fā)生;防止底鼓發(fā)生。
4、截面形式的確定
H型鋼設(shè)置形式
5、內(nèi)力計算
SMW工法擋墻計算模式與壁式地下墻類似,考慮水土壓力全部由H型鋼承擔,水泥土攪拌樁只起止水作用,具體計算步驟為:
(1)按剛度等效原則計算壁式地下墻折算厚度;
分兩種情況:
考慮剛度提高;不考慮剛度提高
▲勁性樁等剛度壁式地下墻厚度折算示意圖
(2)按按等效厚度的混凝土壁式地下墻,計算出
每延米墻的內(nèi)力與位移;
(3)換算得到每根型鋼承受的內(nèi)力和位移;
6、強度驗算
(1)抗彎驗算考慮彎矩全部由型鋼承擔驗算強度;
(2)抗剪驗算
分兩部分:
型鋼抗剪驗算;水泥土局部抗剪驗算
7、型鋼抗拔驗算
為保證型鋼順利回收,需進行抗拔驗算,最好進行現(xiàn)場試驗確定型鋼最大抗拔力。
8、型鋼底端水泥土強度校核
型鋼底端截面為一變剛度截面,須校核水泥土的抗剪切強度。
四、SMW工法施工要點
1、施工工藝
▲SMW工法工藝流程圖
2、施工要點
(1)需開挖溝槽接收返流漿液,設(shè)置固定架固定H型鋼;
(2)需合理確定下行鉆進時和上行提升時水泥漿的灌入量;
(3)需根據(jù)現(xiàn)場條件合理確定攪拌下沉和提升速度,合理確定水泥漿液的配合比;
(4)控制水泥土攪拌樁和H型鋼的垂直度;
(5)需采取合理措施保證H型鋼能夠順利回收。
3、施工質(zhì)量保證措施
(1)保證水泥、鋼材質(zhì)量,嚴格鋼材加工質(zhì)量檢查;
(2)檢查樁架的定位,鉆孔的深度、速度,檢查水泥漿液的攪拌操作規(guī)范、水灰比;
(3)保證樁機平穩(wěn),做到固定端正,樁架垂直;
(4)嚴格控制水灰比,攪拌時間,漿液質(zhì)量,注漿時控制注漿壓力和注漿速度;
(5)控制鉆管下鉆、提升的速度,嚴防斷樁、空樁;
(6)在插入H型鋼時,必須做到垂直不斜,控制插深,嚴防錯位、插偏、扭歪;
▼SMW工法重疊搭接施工方式
▼SMW工法連續(xù)墻施工步驟示意圖
五、SMW工法的工程應用
工程應用主要范圍
建筑及土木工程之地下?lián)跬翂?;防滲止水墻(水壩、污水池等);軟土地基加固。
工程應用實例
(1)“環(huán)球世界”商業(yè)大廈基坑
基坑開挖面積約3000m2,開挖深度為8.65m,圍護結(jié)構(gòu)采用三排水泥土攪拌樁墻,攪拌樁直徑700mm,攪拌樁的中心間距為500mm,內(nèi)插型鋼H800×400,翼緣和腹板厚度均為10mm,H型鋼長13.6m,間距1000mm。支撐體系采用一道鋼筋混凝土支撐,坑內(nèi)進行注漿加固。
SMW工法施工成績
(1)墻體水平位移控制在3cm以內(nèi);
(2)H型鋼最大設(shè)計彎矩為設(shè)計值的80%;
(3)圍護結(jié)構(gòu)造價比地下連續(xù)墻節(jié)約40%;
(4)圍護結(jié)構(gòu)施工工期縮短1/3。
六、SMW工法的研究與發(fā)展
自1998年起,國內(nèi)相繼研制成功了ZLD系列多軸式SMW工法連續(xù)墻鉆孔機、四軸深層攪拌機、大深度大扭矩四軸深層攪拌機等施工機械。
由上海市土木工程學會地下工程專業(yè)委員會組織的“SMW圍護樁技術(shù)研討會”于1999年12月8日在科學會堂召開,會議重點討論了“SMW工法在上海的應用”、“H型鋼回收技術(shù)”、“四軸攪拌機的研制”等專題。
試驗研究表明,SMW工法水泥土攪拌樁在不同的土層中使用,效果也不相同。一般說來,原狀土體性質(zhì)越好,水泥土攪拌樁強度越大;原狀土體性質(zhì)越差,則水泥土攪拌樁強度越小。例如水泥土攪拌樁用在砂質(zhì)粉土與粉質(zhì)粘土互層⑤1中的效果要比用在淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土③1、④中效果好得多。
SMW工法圍護結(jié)構(gòu)有著十分廣闊的應用前景,已為上海土木工程界肯定。
高精度地下連續(xù)墻的建造(TRD工法)
七、SMW工法存在的問題
有些工程應用中出現(xiàn)滲漏、變形過大、地面沉降、型鋼無法拔起、甚至發(fā)生基坑坍塌的主要原因有:
(1)水泥土中水泥摻量不夠,或者沒有區(qū)別對待不同的土層;
(2)泥漿夜的配合比不當,漿液濃度過小,H型鋼易發(fā)生傾斜或位移,濃度過大,則型鋼插入困難;
(3)水泥土攪拌過程中下沉或提升速度過快,造成攪拌不均勻;
(4)水泥土攪拌樁搭接厚度不夠;
(5)水泥土攪拌樁或H型鋼垂直度未達到設(shè)計要求;
(6)水泥土養(yǎng)護時間未到即進行開挖,強度不夠;
(7)施工過程中出現(xiàn)間斷,造成施工冷縫;
(8)基坑開挖時支撐設(shè)置不及時;
(9)H型鋼表面減阻劑涂抹不均勻;
(10)型鋼拔出后的空隙未及時回填;
(11)施工隊伍素質(zhì)良莠不齊。
來源:筑龍巖土