SMW工法桩施工技术研究

SMW工法桩施工技术研究

李凯

中交一公局集团有限公司

摘要：SMW工法桩在基坑工程开挖与维护方面受到了广泛的欢迎，在市政基础建设方面得到了大力发展，其特点是施工简便快捷，绿色环保。本文主要探讨SMW工法桩施工技术的研究，以某工程基坑的开挖和维护为背景，从SMW工法桩的结构特点、施工工艺及质量控制等方面进行分析，总结出此类施工工艺的优势和特点。

关键词：SMW工法桩；施工工艺；质量控制

一、工程概况

某工程地下2层，基坑开挖深度较深，普遍开挖深度为9.85米，基坑施工影响范围较广，场地南侧为城镇河道驳岸，西侧主干道路下方有市政管线，北侧园区企业有1幢2层门卫房及1幢5层办公楼。

本工程基坑施工遵循安全可靠、技术先进、经济合理、施工便捷的原则。在对各种围护结构进行比较分析的基础上，综合考虑本次基坑工程情况、周边环境条件及基坑深度、面积等，采用整体连续施工方式，围护结构采用SMW工法同时兼顾挡土、止水作用，支撑体系采用2道预应力锚索+1道钢筋混凝土角撑。

二、SMW工法桩特点

SMW工法桩是一种新型工法桩，它是由高强度型钢和混凝土结合而成。SMW工法桩施工与传统钻孔灌注桩基础相比，具有止水防渗性能好、强度高和适用范围广等特点；因施工扰动小可减少对周围土体的干扰，有效降低相邻道路出现地面沉降、建筑物倾斜、地下设施移位等质量安全隐患；同时型钢拨出后可回收和重复利用，经济效益突出可有效降低成本。本项目SMW工法桩通过控制施工参数，在施工过程中提高桩体的抗压抗震能力，利用高强纤维材料和优质混凝土，确保桩体质量可控。

三、SMW工法桩施工过程控制

3.1 施工工艺流程

3.2 施工过程关键要点控制

3.2.1 开挖导沟

采用挖掘机沿 SMW 墙体预先开挖导槽，在成桩初期起到导引作用。导沟开挖后沿导沟两侧固定两根定位工字钢，定位型钢必须固定牢固。

3.2.2 桩机定位

（1）工班长对桩机位置进行统一指挥，操作前需对周围情况进行仔细观察，将障碍物清除，待移动完毕后再对定位情况进行仔细检查，发现偏差应及时纠正。

（2）桩机需要稳定垂直，使用桩机水平仪对桩架的垂直度进行调整，同时使用测量仪器在机外定期校准，并将信息及时反馈给桩机操作员，使桩架垂直度得到及时的调整，保证桩身垂直度不大于1/200，桩中心的偏差值不大于50毫米。

3.2.3 水泥浆液拌制和注入

在场地内搭建拌浆施工平台，开钻前需先进行试桩和浆料试拌，水灰比、水泥掺入量等施工参数根据施工现场试桩情况进行调整确认。本项目搅拌桩采用普通硅酸盐水泥42.5级，水灰比为1.5，水泥掺量为20%，下沉速度控制在0.5~0.8m/min，提升速度控制在1m/min。水泥浆制备完毕停滞时间不得超过2h。

在下沉过程中注入水泥浆液，然后提升搅拌桩体，重复下沉喷浆和提升搅拌桩体完成四搅两喷。过程中要严格控制钻孔的下沉和提升速度，保证和注浆泵的流量相匹配，拌浆及注浆量以每钻的加固土体方量换算。本工程下沉时喷浆量控制在水泥投放量的60%至70%，上升喷浆量控制在水泥投放量的30%至40%，在桩底部分要适当持续搅拌注浆。

3.2.4 涂刷减摩剂

减摩剂是保证H型钢顺利插拔的主要工序。施工时，减摩剂应均匀涂抹在型钢表面不少于两次，涂层厚度控制在3毫米左右。在对钢材进行涂漆之前，应该确保表面无油污、锈迹和凹凸。吊装过程中必须注意避免摩擦钢过度变形和冲击损坏。如果发现上述问题，应在打桩前及时重新粉刷。

3.2.5 型钢插入

（1）放置H型钢前，先安装导轨。导轨为钢制，外扣包有橡胶皮。这样保证了H型钢能够垂直、顺利地插入桩体内，并减少了表面滑剂的损坏。

（2）每次搅拌1～2根桩后，必须立即停止搅拌，插入型钢，在30分钟内检查插入桩的时间，最多不得超过1小时。在型钢出现依靠自重难插到位的情况下，现场还要采用振动锤保证型钢插入到位。

（3）型钢的插打间距和平面布置形式一般采用“插二跳一”的方式，有的位置可采用插一跳一或密插型等方式。

（4）根据测量给出的高度调整点，将平面与调直钢对准，根据调直钢与H型钢顶部高度的高度差确定吊臂长度。起重时，臂架两侧钢材焊接，臂架长度误差调整至±50毫米精度。

（5）H型钢定位夹安装在带槽的定位钢上。钢定位支架必须牢固固定并保持水平。如有必要可焊接并固定定位钢。定位时，用导轨钢穿过吊杆并支撑在定位钢上。待混凝土搅拌桩体达到一定强度后，拆除挂杆和定位钢。

（6）混合桩形成后，架设起重机，吊装型钢。吊装前，距顶部200毫米处钻一个直径约8厘米的中心圆孔。如有必要可在孔的两侧焊接加强钢板。吊装时，安装吊具和固定钩，根据现场标注的高度控制点和定位钢高度，选择合适的吊杆长度和焊接点。

（7）按照吊车起吊吨位及吊点位置、数量计算确定，本工程型钢采用一台50吨吊车起吊，起吊至竖直方向后，将H型钢底部中心对准桩位中心沿定位卡垂直插入水泥搅拌桩内，插入时要用线锤校核垂直度，确保型钢垂直插入。当型钢插到底部距桩底50厘米，顶部超出桩顶70厘米时即可通过吊筋进行固定。

（8）若型钢长度不足需进行拼焊，用砂轮机打磨至与型钢表面平齐。单一根型材上的焊缝不应超过2个，焊缝位置应避免位于钢材承受较大应力的区域，如支撑位置和靠近开挖表面的区域。相邻型钢接头的垂直位置应相互偏移，距离错开不能小于1米，且钢接头距基坑底部的距离不应小于2米。

3.2.6 型钢回收

需要拆除基坑围护结构时，应根据基坑周围地基的形状和高度，合理划分拔钢的区域和顺序。基本上，首先拉出远离基础的钢材，然后拉出靠近基础的钢材。先拉短边，再拉长边。拉出型钢时，要均匀、对称地拉出。接下来，用振动立柱拉拔器夹紧并振动，直至所有型钢被拉出。

四、SMW工法桩施工质量控制

4.1成桩阶段的质量控制

（1）开工前，项目部技术人员必须向施工队讲解技术方案，操作人员必须经过技术培训，持证上岗。

（2）材料供应商在向现场交付材料时必须提供材料保修单、合格证等。在正式施工前，水泥必须通过安定性检测并提交检测报告，以保证达到设计强度要求。所有进场水泥都要及时送检，验收合格后才能派上用场。

（3）现场施工员在班前要下发每道工序的作业要求和关键控制点，使作业人员做到心中有数。质检员在成桩过程中要勤于检查、勤于测量，并详细记录隐蔽工程的验收情况。工班长和质检员在班后对各工点进行复查，做到防微杜渐。

（4）现场机修工及时对机械设备进行检查和维护，确保施工机械设备良好的性能。应测试喷射泵每分钟的喷射量，现场应配备应急喷射泵，以保证喷射的均匀性和连续性。

（5）每天，现场检测人员将为每台搅拌钻机制作一组规格为7.07×7.07×7.07厘米的试块，制作好试块后，做好标记、记录并妥善保管。

（6）施工期间，因地面障碍物处理、机械设备检修、停电等突发事件，施工暂停12至24小时以上。两个相邻桩的外部需要进行维修。4.2 桩身强度和均匀性质量控制

（1）搅拌桩施工时应选第一批桩作为工艺试桩，数量不少于3根。施工前一定要进行试桩，确定注浆的最佳配合比、注浆量等设计参数，现场检查水泥投放量、浆液水灰比、浆液泵送时间、搅拌下沉及提升时间、桩长及垂直度等施工参数。

（2）搅拌桩土体要经充分搅拌，要保证原状土完全破碎，有利于水泥浆液与土体均匀混和，所以钻孔的下沉和提升速度要严格控制。注浆时操作人员要严格控制水泥浆的流量、注浆压力，还要随时用比重仪检查水泥浆的比重。

（3）必须避免水泥浆的分层、离析现象。水泥浆必须严格按照预定的配合比配制。水泥浆在注入浆料储存容器之前必须混合30秒。（4）注浆阶段，必须保证注浆线路清晰，成桩后不出现注浆断裂。桩身水泥浆必须保持均匀，不得有土浆中间层。

（5）如果发生管道堵塞，应立即停泵，待问题解决后再继续进行注浆作业。重新注浆时要将搅拌头提升或下沉至停浆深底以上（以下）0.5米处，等待10～20秒后再恢复向上提升和搅拌，以确保不发生断桩现象。

五、结语

本文主要对SMW工法桩施工技术进行了深入研究，通过对桩的结构特点、施工工艺、过程控制和质量控制的探讨，总结了该技术的优点和特点。SMW工法桩能否优质成桩，全量回收型钢，关键要看在现场所有人员熟练掌握SMW工法桩工艺流程，落实全员全过程控制标准规范的情况下，是否严格执行流程和标准，确保SMW工法桩施工质量。

参考文献：

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