smw工法桩优缺点(SMW工法桩质量通病及防止措施)

1.SMW工法桩简介

SMW是Soil Mixing Wall的缩写, SMW工法1976年在日本问世,是日本一家中型企业--成辛工业株式会社所拥有和开发的一项专利,现该法广泛应用于沿海地区地下连续墙和深基坑止水帷幕。

该工法是以多轴型钻掘搅拌机在现场向一定深度进行钻掘,同时在钻头处喷出水泥系强化剂而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结硬前插入H型钢或钢板作为其应力补强材,至水泥结硬,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,其中钻杆有用于粘性土及用于砂砾土和基岩之分,此外还研制了其他一些机型,用于城市高架桥下等施工,空间受限制的场合,或海底筑墙,或软弱地基加固。

SMW工法施工顺序如下:1、导沟开挖:确定是否有障碍物及做泥水沟。2、置放导轨。3、设定施工标志。4、SMW钻拌:钻掘及搅拌,重复搅拌,提升时搅拌。5、置放应力补强材(H型钢)6、固定应力补强材。7、施工完成SMW.

SMW工法的主要特点。

1、施工不扰动邻近土体,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。。

2、钻杆具有螺旋推进翼与搅拌翼相间设置的特点,随着钻掘和搅拌反复进行,可使水泥系强化剂与土得到充分搅拌,而且墙体全长无接缝,从而使它可比传统的连续墙具有更可靠的止水性,其渗透系数K可达10-7cm/s。

3、它可在粘性土、粉土、砂土、砂砾土、Φ100以上卵石及单轴抗压强度60MPa以下的岩层应用。

4、可成墙厚度550~1300mm,常用厚度600mm;成墙最大深度目前为65m,视地质条件尚可施工至更深。

5、所需工期较其他工法为短,在一般地质条件下,每一台班可成墙70~80m2。

6、废土外运量远比其他工法为少。

2.SMW工法桩质量通病及防治措施

2.1搅拌体不均匀

smw工法桩优缺点(SMW工法桩质量通病及防止措施)(1)

水泥土搅拌

smw工法桩优缺点(SMW工法桩质量通病及防止措施)(2)

插入型钢

三轴搅拌桩机下钻搅拌 插入型钢

(1)现象

搅拌体质量不均匀。

(2)原因分析

①工艺不合理。

②搅拌机械、注浆机械中途发生故障,造成注浆不连续,供水不均匀,使软粘土被扰动,无水泥浆拌和。

③搅拌机械提升速度不均匀。

(3)防治措施

①施工前对搅拌机械、注浆设备、制浆设备等进行检查维修,使处于正常状态。

②选择合理的工艺。

③灰浆拌和机搅拌时间一般不少于 2min,增加拌和次数,保证拌和均匀,不使浆液沉淀。

④提高搅拌转数,降低钻进速度,边搅拌,边提升,提高拌和均匀性。

⑤注浆设备要完好,单位时间内注浆量要相等,不能忽多忽少,更不能中断。

⑥重复搅拌下沉及提升各一次,以反复搅拌法解决钻进速度快与搅拌速度慢的矛盾,即采用一次喷浆二次补浆或重复搅拌的施工工艺。

⑦拌制固化剂时不任意加水,以防改变水灰比(水泥浆),降低拌和强度。

2.2喷浆不正常

(1)现象

注浆作业时喷浆突然中断。

(2)原因分析

①注浆泵损坏。

②喷浆口被堵塞。

③管路中有硬结块及杂物,造成堵塞。

④水泥浆水灰比稠度不合适。

(3)防治措施

①注浆泵、搅拌机等设备施工前试运转,保证完好。

②喷浆口采用逆止阀(单向球阀),不倒灌泥土。

③注浆连续进行,不中断。高压胶管搅拌机输浆管与灰浆泵连接可靠。

④泵与输浆管路用完后要清洗干净,并在集浆池上部设细筛过滤,防止杂物及硬块进入各种管路,造成堵塞。

⑤选用合适的水灰比。

⑥在钻头喷浆口上方设置越浆板,解决喷浆孔堵塞问题,使喷浆正常。

2.3抱钻、冒浆

(1)现象

搅拌施工中有抱钻或冒浆出现。

(2)原因分析

①工艺选择不适当。

②加固土层中的粘土层(特别是硬粘土层)或夹层,是设计拌和工艺的关键,因这类粘土颗粒之间粘结力强,不易拌和均匀,搅拌过程中易产生抱钻现象。

③有些土层虽不是粘土,也容易搅拌均匀,但由于其上覆盖压力较大,持浆能力差,易出现冒浆现象。

(3)防治措施

①选择适合不同土层的不同工艺,如遇较硬土层及较密实的粉质粘土,采用以下拌和工艺:输水搅动——输浆拌和——搅拌。

②搅拌机沉入前,桩位处要注水,使搅拌头表面湿润。地表为软粘土时,还可掺加适量砂子,改变土中粘度,防止土抱搅拌头。

③在搅拌、输浆、拌和过程中,要随时记录孔口所出现的各种现象(如硬层情况、注水深度、冒水、冒浆情况及外出土量等)。

④由于在输浆过程中土体持浆能力的影响出现冒浆,使实际输浆量小于设计量,这时采用“输水搅拌一输浆拌和一搅拌”工艺,并将搅拌转速提高到 50r/min,钻进速度降到1m/min,使拌和均匀,减小冒浆。

2.4桩顶强度低

(1)现象

桩顶加固体强度低。

(2)原因分析

①表层加固效果差,是加固体的薄弱环节。

②目前所确定的搅拌机械和拌和工艺,由于地基表面覆盖压力小,在拌和时土体上拱,不易拌和均匀。

(3)防治措施

①将桩顶标高1m内作为加强段,进行一次复拌加注浆,并提高水泥掺量,一般为15%左右。

②在设计桩顶标高时,考虑需凿除0.5m,以加强桩顶强度。

2.5喷浆搅拌成桩后余浆过多

(1)原因分析

①搅拌加水过量;

②输浆管部分堵塞;

③泵送压力低,单位时间送浆量减少,达不到设计要求。

(2)防治措施

①重新标定斑浆水灰比,严格执行设计标定的水灰比;

②浆液拌合均匀,不停置过久,没有沉淀或异物;

③浆液搅拌下沉前检查喷浆口,观察喷浆是否畅通;

④倒入贮桶的浆液进行细筛过滤;

⑤每次搅拌成桩完毕后,及时排空泵中残浆,清洗管路中的浆液,防止结块而堵塞;

⑥适当提高、调整泵送输浆压力,确保设计确定的单位时间送浆量。

2.6搅拌下沉困难,电流值高,电机跳闸

(1)原因分析

①电压偏低;

②土质较硬,阻力太大;

③遇大石块或树根等障碍物。

(2)防治措施

①调高电压;

②适量给硬土层注水后搅拌喷浆下沉;

③开挖排除障碍物。

2.7型钢接头在同一断面、插入时偏位、入土深度不够

(1)原因分析

①目前常用的 H型钢,定尺长度为 9~12m,而 SMW工法基坑深度也恰好在 10米左右,加工时未考虑接头错开,出现相邻 H型钢焊缝设置在同一断面上,而 H型钢焊缝接缝正好位于基坑开挖面处,该部位变形最大、受力最为复杂,焊接质量直接影响到基坑的安全。

②H型钢定位、安放垂直度控制不力,导致H型钢参差不齐,甚至侵入结构边线。

③H型钢加工焊接长度不够。

(2)防治措施

①建立从材料供应、焊接准备、组装、焊接、焊后处理和焊缝检验等全过程的质量控制系统。确保型钢加工长度,同一断面接头数量不宜大于50%。

②采取有效措施确保导沟开挖后放线定位的准确性,导沟上设置的定位、导向型钢支架一定要有足够的刚度和稳定性,在H型钢插放过程中真正起到定位导向作用,确保H型钢定位、垂直度控制准确。

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