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1、SMW工法桩在地铁工程中的应用1 SMW工法概述 SMW工法是Soil Mixing Wall的简称，它是一种劲性复合围护结构，通过特殊的多轴深层搅拌机在现场按设计深度将土体切散，同时从钻头前端将水泥桨强化剂注入土体，使之在搅拌过程中与地基土反复混合搅拌。在各施工单元之间，则采取重叠搭接施工，然后在水泥土混合体未硬结之前插入H型钢或钢板作为其应力补强材,水泥土结硬后,便形成一道具有一定强度和刚度的、连续完整的、无接缝的地下墙体。SMW工法最常用的是三轴型钻掘搅拌机,其钻杆有用于粘性土、砂砾土和基岩之
2、分。2 SMW工法的主要特点 2.1对周边环境影响小 SMW工法施工对邻近土体扰动较小,不会产生邻近地面下沉、房屋倾斜、道路裂损及地下设施移位等危害;SMW工法施工占用场地仅为其它施工方法的60%～80%,有利于保护周边建筑、道路及其架空、地下管线;施工残土及泥浆量小比较容易处理,有利于保护环境卫生。 2.2成桩质量可靠 目前，SMW工法采用的三轴搅拌钻机为中空叶片螺旋式钻机,在钻进土体的同时置换出大量的原状土。同时利用高压空气压入水泥浆使水泥土得到充分搅拌,使得桩体无分层夹泥现象。桩体中插入型钢后,型钢与
3、水泥紧密结合增加了型钢翼缘厚度,使桩体强度大大增加。2.3连续施工防水效果好 SMW工法钻机的钻杆具有螺旋翼与搅拌翼相间设置的特色,随着钻掘与搅拌反复进行,可使水泥浆与土体得到充分均匀的搅拌,且水泥掺入量高,水灰比大,墙体全长无接缝,这样一方面使得形成的水泥土墙具有较高的抗压、抗剪强度,另一方面可使它比传统的连续墙具有更可靠的止水性,其渗透系数K可达8×107cm/s。2.4工程造价低进度快一方面是搅拌桩的水泥使用量远低于其它围护施工方法,另一方面是SMW工法每台班可成桩390m以上。因此，在压缩工期的同时
4、节约了人工费,可大大减少工程投资。3 SMW连续墙的施工 施工前先进行场地平整和桩位探测，如发现浅埋障碍物应予以清除。然后开挖导沟，待桩机就位后进行垂直度校正，保证垂直度误差不超过1.0%。施工中应注意相邻两桩间的搭接，在通常情况下相邻两桩间的施工间隔不应超过24h，以确保墙体的防渗效果，SMW围护结构施工主要包括开挖导槽、桩机定位、搅拌施工、水泥浆制作、型钢插入与拔除等工序。4 SMW工法桩施工方法及技术措施4.1施工参数选择为了保证施工质量，施工中必须加强主要技术参数的控制，并要求在施工现场做到挂牌施
5、工，其主要技术参数见表1。表1 SMW工法桩主要施工参数序号技术参数指 标1水泥（32.5）掺入比20%2供浆流量160L/min~180L/min3浆液配比(水:水泥)1.6~2.0:14泵送压力1.5~2.5Mpa5下沉速度<100cm/min6提升速度<200cm/min728天无侧限抗压强度≥1.5Mpa8水泥浆的比重1.29~1.379搅拌速度两边搅拌头:26.0rpm/min中间搅拌头:14.5rpm/min10每桶水泥用量(0.6立方容量)258kg~316kg4.2导槽施工导槽起定位和导
6、向作用，采用挖掘机机械开挖。导槽质量直接关系到搅拌桩能否顺利成桩和成桩精度，施工中需特别保证以下措施的实现：(1)施工放样以设计图中SMW围护体的中心线为导槽的中心线；(2)在导槽沟的两侧设置可以复原导槽中心线的标桩，以便在已经开挖好导槽沟的情况下，也能随时检查导槽的走向中心线；(3)施工测量计算结果应详加核对，由测量者和复核者二人共同签名确认，以免计算出错，导致放样错误。4.3SMW钻进施工SMW搅拌桩施工时，两种成桩顺序见图1所示。本工程采用的方式一为跳槽双孔全套复搅式施工；方式二为单侧挤压式施工，在围
7、护转角处或有施工间断时使用。图1 施工顺序示意图钻进的施工步骤如下：第一步桩位放样：施工过程中桩位误差必须小于50mm。本工程使用的进口三轴搅拌桩机桩径为850mm，轴心距为600mm，搅拌桩搭接250mm。在导槽上用红油漆做好标记，保证搅拌桩每次准确定位。第二步定位型钢的放置：垂直沟槽方向放置两根定位型钢，规格为200mm×200mm，长约2.5m，再在平行沟槽方向放置两根定位型钢，规格为300mm×300mm，长约8m～12m，转角处H型钢采取与围护中心成45°角插入，H型钢定位采用型钢定位卡。 第三
8、步桩机就位：①移动搅拌桩机到达作业位置，并调整桩架垂直度达到0.5%以内。桩机移位由当班机长统一指挥，移动前必须仔细观察现场情况，发现障碍物应及时清除，桩机移动结束后认真检查定位情况并及时纠正；②桩机应平稳、平整，每次移机后可用水平尺或水准仪检测桩机平台的平整，并用线锤对立柱进行垂直定位观测以确保桩机的垂直度，并用经纬仪经常校核，经纬仪检测频率为每天至少一次，必要时请专业监理工程师到现场复测；③桩机定位后再进行定
