基坑工程 型钢水泥土搅拌墙施工.docx

基坑工程型钢水泥土搅拌墙施工型钢水泥土搅拌墙通常称为SMW工法(SoilMixedWall),是一种在连续套接的三轴水泥土搅拌桩内插入型钢形成的复合挡土隔水结构。即型钢承受土侧压力，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。除了插入H型钢外，还可插入钢管、拉森板桩等。由于插入了型钢，故也可设置支撑。即利用三轴搅拌桩钻机在原地层中切削土体，同时钻机前端低压注入水泥浆液，与切碎土体充分搅拌形成隔水性较高的水泥土柱列式挡墙，在水泥土浆液尚未硬化前插入型钢的一种地下工程施工技术。1施工机械与设备型钢水泥土搅拌墙施工应根据地质条件和周边环境条件、成桩深度、桩径等选用不同形式和不同功率的三轴搅拌机,与其配套的桩架性能参数应与三轴搅拌机成桩深度和提升力相匹配，钻杆及搅拌叶片构造应满足在成桩过程中水泥和土能充分搅拌的要求。型钢水泥土搅拌墙标准施工配置主要有三轴水泥土搅拌机、全液压履带式(步履式)桩架、水泥运输车、水泥筒仓、高压洗净机、电脑计量拌浆系统、空压机、履带吊、挖掘机等。2施工工艺2.1施工准备(1)施工现场应先进行场地平整,清除施工区域表层硬物和地下障碍物,遇明浜(塘)及低洼地时应抽水和清淤，回填黏性土并分层夯实。路基承载能力应满足重型桩机和吊车平稳行走移动的要求。(2)应按照桩位平面布置图，确定合理的施工顺序及配套机械、水泥等材料的放置位置。搭建拌浆设施和水泥储存场地，供浆系统相应设备试运转正常后方可就位。三轴搅拌机与桩架进场组装并试运转正常后方可就位。(3)测量放线定位后应做好测量技术复核工作，并经监理复核验收签证。(4)应根据基坑围护控制线开挖导向沟，并在沟槽边设置定位型钢。应根据内插型钢规格尺寸，制作相应的型钢定位导向架和防止下沉的悬挂构件。对进场型钢及其接头焊接质量进行验收，合格后方可使用。同时应按照产品操作规程在内插型钢表面涂抹减摩剂。(5)三轴搅拌机与桩架进场组装并试运转正常后方可就位。桩机吊至指定桩位、对中，并使桩机平台保持水平状态。(6)搭建拌浆设施和水泥堆场，供浆系统相应设备试运转正常后方可就位。(7)按设计确定的配合比制备水泥浆。正式施工前应通过试成桩,检验各项参数指标,用水清洗整个管道并检验管道中有无堵塞现象。2 .2型钢水泥土搅拌墙施工流程3 .3型钢水泥土搅拌墙施工方法挖槽，放置定位梁；(b)桩机定位、搅拌喷浆；(C)成桩后插入型钢1.测量放线根据轴线基准点、围护平面布置图，放出围护桩边线和控制线，设立临时控制标志，做好技术复核。2开挖沟槽开挖槽沟并清除地下障碍物，开挖出来的土体应及时处理，以保证搅拌桩正常施工。在沟槽上部两侧设置定位导向钢板桩，标出插筋位置、间距，如图3。图3:定位型钢示意图4 .桩机就位桩机应平稳、平正应用线锤对龙门立柱垂直定位观测以确保桩机垂直度,并经常校核，桩机立柱导向架垂直度偏差应小于1/250。三轴水泥土搅拌桩桩位定位后应再进行定位复核，偏差值应小于20mmo5 .制备水泥浆液及浆液注入开机前按要求进行水泥浆液的搅制。将配制好的水泥浆送入贮浆桶内备用。待三轴搅拌机启动，用空压机送浆至搅拌机钻头。应设计合理的水泥浆液及水灰比，使其在确保水泥土强度的同时，尽量使型钢能靠自重插入水泥土。水泥掺入比设计应确保水泥土强度满足要求，应降低土体置换率，减轻施工对环境的不利影响。对黏性土特别是标贯值和黏聚力高的地层，水灰比控制在1.52.0;对于透水性强的砂土地层，水灰比宜控制在1.2-1.5,必要时可在水泥浆液中掺入5%左右的膨润土，可保持孔壁稳定性和提高墙体抗渗性。5钻进搅拌(1)型钢水泥土搅拌墙的钻进搅拌施工顺序。跳槽式双孔全套打复搅式连接是常用的方式,施工时先施工第一单元，然后施工第二单元。第三单元的A轴及C轴分别插入到第一单元的C轴孔及第二单元的A轴孔中，完成套接施工。依次类推，施工第四单元?口套接的第五单元，形成连续墙体，如图4(a)所示。三4(a)跳槽式双孔全套打复搅式连接方式(b)单侧挤压式连接方式单侧挤压式连接方式一般在施工受限制时采用，如在墙体转角处或施工间断的情况下。施工顺序如图4(b)所示，先施工第一单元，第二单元的A轴插入第一单元的C轴中，边孔套接施工，依次类推施工完成水泥土搅拌墙体。(2)三轴水泥搅拌桩在下沉和提升过程中均应注入水泥浆液，并严格控制下沉和提升速度,喷浆下沉速度应控制在0.51.0mmin提升速度应控制在1.02.Ommin,在桩底部分适当持续搅拌注浆，并尽可能做到匀速下沉?口提升，使水泥浆和原地基土充分搅拌。6 .清洗、移位将集料斗中加入适量清水，开启灰浆泵，清洗压浆管道及其他所用机具，然后移位再进行下一根桩的施工。7 .涂刷减摩剂应清除型钢表面的污垢及铁锈,减摩剂应在干燥条件下均匀涂抹在型钢插入水泥土的部分。减摩剂必须加热至完全熔化,搅拌均匀后方可涂敷于型钢上,否则涂层不均匀，易剥落。如遇雨天等情况造成型钢表面潮湿，应先用抹布擦干后再涂刷减摩剂，不可在潮湿表面上直接涂刷，否则将剥落。浇筑围护墙压顶圈梁时，埋设在圈梁中的型钢部分应用泡沫塑料片等硬质隔离材料将其与混凝土隔开，以利于型钢的起拔回收。8 .插入型钢三轴水泥搅拌桩施工完毕后，吊机应立即就位，准备吊放型钢。型钢插入宜在搅拌桩施工结束后30min内进行，插入前应检查其规格型号、长度、直线度、接头焊缝质量等，以满足设计要求。型钢插入应采用牢固的定位导向架，先固定插入型钢的平面位置，然后起吊型钢，将型钢底部中心对正桩位中心并沿定位导向架徐徐垂直插入水泥土搅拌桩体内。必要时可采用经纬仪校核型钢插入时的垂直度，型钢插入到位后用悬挂物件控制型钢顶标高。型钢插入宜依靠自重插入，也可借助带有液压钳的振动锤等辅助手段下沉到位，严禁采用多次重复起吊型钢并松钩下落的插入方法。型钢下插至设计深度后，用槽钢穿过吊筋将其搁置在定位型钢上，待水泥土搅拌桩硬化后，将吊筋及沟槽定位型钢撤除。9 .涌土处理由于水泥浆液的定量注入搅拌和型钢插入，一部分水泥土被置换出沟槽，采用挖土棚各沟槽内的水泥土清理出沟槽，保持沟槽沿边的整洁，确保桩体硬化成型和下道工序的继续,被清理的水泥土将在24h之后开始硬化，随日后基坑开挖一起运出场地。10 .型钢拔除主体地下结构施工完毕，结构外墙与围护墙间回填密实后方可拔除型钢，应采用专用夹具及千斤顶，以圈梁为反力梁，配以吊车起拔型钢。型钢拔除后的空隙应及时充填密实。型钢拔除如图50图5:型钢拔除施工图3质量控制型钢水泥土搅拌墙的质量包括两个方面。一方面是检验水泥土的质量，包括水泥土桩的材料质量、配合比试验，桩位、桩长、桩顶标高、桩架垂直度、桩身水泥掺量、上提喷浆速度、外掺剂掺量、水灰比、搅拌和喷浆起止时间、喷浆量的均匀、搭接桩施工间歇时间、水泥土桩身强度、桩的数量等。另一方面是检验插入型钢的质量,包括型钢的长度、垂直度、插入标高、平面位置、型钢转向等。具体质量控制标准应符合表L表2的规定。水泥土搅拌桩成桩允许偏差表1序号检查项目允许偏差或允许值检查频率检查方法1桩底标高(mm)±200每根测钻杆长度2桩顶标高(mm)+100-50每根水准仪3桩位偏差(mm)<50每根钢尺量4桩径(mm)±10每根钢尺量5桩体垂直度1/200每根经纬仪测量型钢插入允许偏差表2序号检查项目允许偏差或允许值检查频率检查方法1型钢长度(mm)±10每根钢尺量2型钢底标高(mm)-30每根水准仪测量3型钢垂直度()<0.5每根经纬仪测量4型钢插入平面位置(mm)50(平行于基坑方向)每根钢尺量10(垂直于基坑方向)每根5形心转角技0(°)3每根量角器测量