35-SMW工法桩在软土地基施工应用与质量控制.doc

SMW工法桩在软土地基的施工应用和
质量控制
张义龙
广州轨道交通建设监理有限公司宁波地铁驻地监理部
摘  要: SMW(Soil-cement Mixed Wall)工法桩又称加劲水泥土桩,是一种在互相搭接的水泥土桩墙中插入型钢而形成的复合结构,相对于常用的地下连续墙、钻孔灌注桩等围护结构而言,SMW工法桩具有工期快、造价低、对周围环境影响小的特点和优势,尤其适应软土地基深基坑的维护要求。经过十多年工程实践和发展,该技术已大量应用于轨道交通、市政基础设施和地下建筑工程中。本文通过在宁波地铁1号线施工VIII标东外环路车站5号出入口的软土地层中的SMW工法桩施工过程中的经验,对控制SMW工法桩施工过程中的质量控制进行探讨。
关键词:SMW工法桩   质量控制
1工程资料
宁波地铁1号线施工VIII标东外环路车站为明挖车站,车站围护结构采用连续墙,其中5号出入口的地质属于典型的软土地基,从上至下依次包括杂填土、粘土、淤泥质粘土、淤泥、淤泥质粘土、粉质粘土夹砂层、粉质粘土,,,属于面状基坑,其中基坑围护结构深度包括13米、19米、25米不等,工法桩型钢插入的深度分别为12米、18米、24米,本工程采用Ф850三轴搅拌桩加型钢的工法桩,详见5号出入口平面图(图1)和地质剖面图(图2)。该区域地下水丰富,因此在围护结构外需加布止水帷幕,基坑土方开挖过程中,需布置一定量的降水井,。图1 东外环路车站 5号出入口平面图
 图2 东外环路车站 5号出入口剖面图
2 SMW工法桩施工应用和质量管理
SMW工法桩施工工艺流程
SMW工法桩施工工艺包括:导沟开挖—安放导轨—标注标记—搅拌成桩—插入型钢—型钢固定—冠梁开挖—基坑开挖—主体结构—型钢拔除,其中SMW工法桩的质量控制重点是控制水泥搅拌桩施工质量控制和H型钢插入的质量控制,具体工艺流程见下图(图3):
图3 SMW工法桩施工流程简图
SMW工法水泥土搅拌桩搅拌机设备的选择
      SMW工法水泥土搅拌桩一般采用2轴和3轴搅拌桩设备进行施工,2轴和3轴搅拌机存在很大的差别。2轴搅拌机仅能机械搅拌,水泥掺量理论上仅能达到13%,桩体水泥土强度仅能达到1MPa左右。3轴搅拌机加高压气流辅助搅拌技术,利用气体的扬升置换作用,有效提高墙体的均匀性,水泥掺量可达20%以上,桩体水泥土强度可达1~3MPa以上。3轴搅拌机成桩均匀性、水泥强度、抗渗性能等各方面质量、性能均优于2轴搅拌机(详见表1)。因此,结合本工程地质实际情况和工期安排,5号出入口围护结构的SMW工法桩的水泥土搅拌桩采用3轴搅拌机施工。
SMW工法水泥土搅拌桩施工质量控制
为保证搅拌桩桩体连续性和防渗水的效果的施工质量,SMW工法桩单排施工都采用跳槽式双孔复搅连接施工顺序,三轴搅拌桩采用搭接(重复搅拌)一个桩的方法进行施工(详见图4)。
图4 施工顺序示意图
SMW工法水泥土搅拌桩施工过程中,各个环节同时进行,而各环节协调好话直接影响SMW工法施工质量。目前,水泥浆的拌制过程(水泥、水、外加剂用量、浆搅拌机操控)、注浆泵的压力流量、钻头下沉提升速度和转速、高压气体的压力和气流量的控制均各自为阵,独立操控。这几方面