SMW工法设计要点与施工难点分析研究

工业技术

SMW工法设

计要点与施工难点分析研究

310026)

洪顺生

(浙江省地质矿产工程公司浙江杭州

摘要:本文结合工程实践,在设计与施工的要点与难点方面,对SMW工法在深基坑支护中的应用进行一些探讨。

关键词:基坑围护SMW工法型钢设计施工中图分类号:TU72文献标识码:A文章编号:1672-3791(2008)07(c)-0062-01SMW(SoilMixingWall)工法是基于深层搅拌桩方法发展起来的,具有很大的经型钢的包裹作用提高了型钢的刚度,可起到减少位移的作用。此外,水泥土起到套中发现型钢倾斜时,应立即拔出一定的高度,然后再重新插入,若2～3次仍然不能济潜力的基坑围护形式,也称劲性水泥土箍作用,可以防止型钢失稳,对H型钢还可搅拌法。它是利用专门的多轴搅拌钻机就以防止翼缘失稳,这样可使翼缘厚度减小地切削土体,然后从其钻头前将水泥系混到很薄。

合液注入土体,搅拌形成均一的水泥土体2.2水泥土配合比的确定

搅拌桩,再将H型钢或其他芯材插入搅拌用水泥作固化时,水泥与水反应生成桩体内形成抗弯、抗剪、抗渗流能力较好水化生成物,再与黏土矿物反应,从而胶结的劲性复合结构,即一种劲性水泥土搅拌了黏土颗粒形成强度较高的水泥土。所用桩复合结构。

水泥和外掺剂的掺入量必须在现场做试验以取得最优配合比。1SMW工法的主要特点

2.3型钢的入土深度确定

1.1造价低

为了基坑施工结束后型钢能顺利回型钢作为SMW工法桩的重要组成部收,一般型钢的入土深度可比水泥土搅拌分,可以重复多次回收利用,大大节约了费桩的入土深度小一些。型钢的入土深度主用。同地下连续墙、钻孔灌注桩相比较,省要由基坑的抗隆起稳定性和挡土墙的内去了钢筋笼,灌注混凝土的费用。一般情力、变位不超过允许值,以及能顺利拔出况下,其造价仅有地下连续墙的60%～80%、等条件决定。在进行挡墙结构内力、变位钻孔灌注桩加止水帷幕的70%～90%。和基坑抗隆起稳定分析时,挡墙结构的深1.2应用范围广

度仅计算至型钢底端。不计型钢底面以下SMW工法可在粘性土、粉土、砂土、那部分水泥土搅拌桩对抗弯、抗隆起的作砂砾土及单轴抗压强度60MPa以下的岩层用。

应用,可成墙厚度550mm～1300mm,常用2.4SMW挡墙设计

厚度600mm,成墙最大深度目前为65m,视SMW挡墙由相互搭接的水泥土搅拌桩地质条件尚可施工至更深。插入H型钢构成,由于水泥土强度较低,变1.3工期短

形模量较小,且其表面涂有减摩剂,因此在SMW工法由于施工比较简单方便,与水泥土与型钢组合结构体中水泥土的强度钻孔灌注桩及地下连续墙相比,少了钢筋很难发挥。一些研究虽表明水泥土对结构笼绑扎、泥浆制作、基槽开挖处理及回收的强度和刚度具有一定的贡献,但这种贡等工序,一般情况下,其工期可缩短1/3左献比型钢的刚度小得多,因此设计中可忽右。

略水泥土的刚度贡献,而将其作为安全储1.4利于环保

备。但是,水泥土包裹型钢能起套箍作用,SMW工法是采用采用特殊的机具将原防止型钢失稳,使型钢强度得到充分的发状土就地搅拌而成,无需专门制作泥浆,极挥。另外,水泥土还可起止水作用,并将承少产生对周围环境的泥浆污染,具有较好受型钢间由于土压力而产生的剪力,因而的环境效益。同时在一般地质条件下,在工程中水泥土须具有一定强度和较好的SMW工法每一台班可成墙70m～80m;废抗渗性能。

土外运量远比其他工法少。1.5利于盾构进出洞

3SMW工法施工难点和解决措施

采用钢筋混凝土材料的基坑围护结构3.1型钢插入偏差控制

对于盾构机进的出洞不仅费时费工,而且型钢在插入过程中的平面位置和垂直存在着较大的风险。而采用SMW工法桩度要有两台经纬仪采用前方直角交汇法控作为围护结构时,拔出内插的H型钢,即可制,垂直度偏差控制在1%以内,再插入搅顺利实现盾构机的进出洞,施工方便、安拌桩内,并建议在沉放过程中及时纠偏。全。

同时施工过程中随机对机座四周标高进行复测,确保机械处于水平状态施工,同时用2SMW工法的设计要点

经纬仪经常对搅拌轴进行垂直度复测,通2.1型钢水泥桩的受力分析

过对机械的控制达到对桩体垂直度控制。型钢桩是在水泥土搅拌桩中插入H型如型钢不能靠自重下沉,可借助适当的外钢构成的,目前对水泥土与型钢之间的粘力(柴油锤或振动锤)将其插入到位,并用钢结强度的研究还不充分。通常认为:水土筋固定定其标高位置。型钢应在成桩之后侧压力全部由型钢单独承担;水泥土桩的30min内插入,若水灰比或水泥掺量较大作用在于抗渗止水。试验表明,水泥土对

时,插入时间允许适当延长。在插入过程

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纠正,应使搅拌钻机在原孔位重新钻孔搅拌一次,然后再插。3.2型钢拔出回收

作为SMW工法降低成本的一个关键,是要将型钢拔出回收,这是一个施工难点。我们认为考虑到型钢拔除时,顶部吊孔处应力较为集中,故对进场后的工字钢顶部加焊两块加强腹板,将其进行除锈、清洁、干燥之后满涂减摩料。减摩涂料加热至完全融化,充分搅拌使其厚薄均匀后,再涂刷在工字钢表面,其厚度控制在1.0mm以上。型钢起吊前重新检查减摩涂料是否完整,一旦发现涂层开裂、剥落应将其局部铲除并重新涂刷。3.3数据监测

SMW数据监测环节较薄弱,一是监测项目不全面,二是施工时未能充分利用监测数据来指导施工,防范事故发生,使数据监测工作流于形式。所以我们一定要加强数据监测。首先施工单位项目经理、技术负责人要认真分析每日的监测数据报表,通过对地下水位、地表沉降、围护体位移、支撑轴力等参数的监测,及时根据特征参数的变化,调整施工参数,控制支撑的间排距、支撑轴力的大小、开挖的坡度等,以确保基坑的变形始终处于受控状态,将基坑失稳事故消灭在萌芽中。其次监测单位除做好日常监测数据报表外,还应对监测数据变化的原因,从监测单位角度做出必要的分析。对于超过报警值的,及时通知总包管理人员。同时施工管理人员还必须深入施工现场加强全面的检查,比如查看个别钢支撑是否有松开脱落的可能;SMW工法水泥土桩体是否有局部渗漏及局部松动等,对于发现的问题及时采取措施,避免事故发生。

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