SMW工法文件讲解

SMW工法型钢水泥土搅拌墙SMW工法型钢水泥土墙简介•SMW工法是基于深层搅拌桩施工方法发展起来的“一种新型围护结构，该法是利用特制的搅拌机械，以水泥浆作为固化剂,在土层中强行与软土拌和，使被加固土硬结成水泥土桩，并按一定形式将H型钢插入搅拌桩中，从而形成一种劲性复合围护结构。”自从1976年日本成幸工业株式会社成功开发出SMW工法（SoilMixingWall），就其本国岩层较多的国情完善了工艺和施工机械，SMW工法在日本获得了大量应用，并随后推广到了台湾、欧洲等地。我国1997年首次从日本引进SMW工法和设备，到今年已有十一年。随着市场经济的日益激烈，对工期、造价和质量和要求越来越高，SMW工法在我国也得到了进一步应用，并在施工工艺和工艺制作上，结合中国本国国情经过多年的研究实验、工程实例论证，因地制宜的做出了大步技术革新。•2005年上海率先全国编制了第一本地方性有指导意义的施工规范《型钢水泥土搅拌墙技术规程》（Technicalcodeforcompositesteelsoil-cementmixeddiaphragmwallDGJ08-116-2005J10608-2005）。SMW工法桩在全国不同地层的应用情况•SMW工法型钢水泥土搅拌墙对周边地层影响小；抗渗透性好；施工噪音小；无震动；工期短；废土产生量小；无泥浆污染；大壁厚；大深度；成孔垂直精度高；安全性好；施工成本低；速度快。•SMW工法可适用于软弱地层、沙砾地层及直径100mm以内的卵石，甚至强风化岩层，特别适合城市地铁、高层建筑深基坑和江河堤坝防渗连续墙等工程应用。•我公司1998年正式成立，2001年开始介入SMW工法施工业务。根据我司200多例实例工程，业务范围遍汲全国多个省市的大、中、小城市，主要业务位于江浙沪一带，其它如天津、武汉、河南、山西、福建都有诸多项目涉及。最近我公司更是将业务拓展至海外，澳门项目也与今年8月正式破土开工。SMW工法设计（一般规定）•型钢水泥土搅拌墙是在连续套接的三轴水泥搅拌桩内插型钢形成的复合挡土止水结构。•常用的三轴搅拌桩直径D有650、850、1000三种；内插型钢宜采用GB热扎H型钢，常用规格分别为H500*200；H500*300；H700*300；H800*300。•搅拌桩水泥宜采用P42.5级普通硅酸盐水泥，掺量不应小于20%，水灰比1.5~2.0，搅拌桩28d无侧限抗压强度标准值不宜小于1.0MPa。内插型钢参数•型钢间距和平面布置形式–常规：密插、插二跳一和插一跳一。•常用型钢特征参数表密插插一跳一插二跳一惯性矩cm4截面模数cm3截面尺寸截面面积cm2理论重量kg/mIxIyWxWyH500*200*10*16114.289.64780021401910214H500*300*11*18164.41297140081202930541H700*300*13*24235.5185201000108005760722H800*300*14*26267.4210345000103007760688设计计算•型钢水泥土搅拌墙的墙体计算抗弯刚度，一般只计内插型钢的截面刚度。•型钢水泥土搅拌墙型钢入土深度应满足基坑抗隆起、抗倾覆、整体稳定性和围护墙的内力、变形的计算要求，并考虑地下结构施工完成后型钢能顺利拔出。•型钢水泥土搅拌墙中搅拌桩的入土深度，应满足基坑抗渗流和抗管涌稳定性的要求。•验算强度公式-型钢抗弯强度M/W≦f-型钢抗剪强度QS/Iδ≦fv-型钢与水泥土之间错动剪切承载力τ1=Q/d≦Τc/ηQ=ηqL/2设计构造要求•型钢水泥土搅拌墙达到设计强度后方可进行开挖。•型钢水泥土搅拌墙中内插型钢应满足要求：-型钢材料强度Q235；GB热扎型钢。-型钢宜采用整材；当需采用分段焊接时，单根型钢焊接接头不宜超过2个，焊接接头的位置应避免在型钢受力较大处，相邻型钢的接头竖向位置宜相互错开不宜小于1m。-对于环境条件要求高，或桩身范围内多为砂（粉）性土等透水性较强土层时，增加型钢插入密度。型钢水泥土搅拌墙的顶部，应设置封闭的混凝土顶圈梁。为便于后期型钢起拔，型钢顶应高出顶圈梁500，同时在制作圈梁时，应将型钢与圈梁采用隔离材料隔离。SMW工法施工工艺流程施工及验收标准工程质量标准及验收标准水泥土搅拌桩成桩允许偏差检查频率序号检查项目允许偏差或允许值范围点数检查方法1桩体搭接（mm）设计要求用钢尺量+1002桩底标高（mm）-50每根1测钻杆长度3桩位偏差（mm）50每根1用钢尺量4桩径（mm）±10每根1用钢尺量钻头5桩体垂直度≤1/200每根全过程经纬仪测量6施工间歇＜24小时每根全过程查施工纪录H型钢插入允许偏差检查频率序号检查项目允许偏差或允许值范围点数检查方法1型钢长度（mm）±10每根1用钢尺量2型钢底标高（mm）－30每根1水准仪测量350（平行于基坑方向）每根1用钢尺量4型钢平面位置（mm）10（垂直于基坑方向）每根用钢尺量4形心转角￠（°）3每根1经纬仪测量质量检测标准1、浆液拌制选用的水泥、外加剂等原材料的技术指标和检查项目应符合要求和国家现行标准的规定。水泥土搅拌桩选用P32.5级普通硅酸盐水泥检查数量：按批检查。检查方法：查产品合格证及复试报告。2、施工过程中必须对每根桩的定位、桩长、垂直度、水泥用量、水灰比、搅拌及喷浆的连续性、喷浆压力和浆液流量、搅拌提升速度、复搅次数等进行严Ｈ型钢起拔回收•1、施工工序：•吊机就位--起拔机就位、施加反力--起拔H型钢--整理装车离场•2、拔出H型钢的操作工艺：•2.1、采用液压千斤顶，利用混凝土圈梁的反力座，在H型钢端头上装上插板，把H型钢接长，再安装上夹具、或直接装上T字形接头，用2只液压千斤顶将H型钢顶松，并顶起2米左右。•2.2、拆除插板或T字形接头，用夹具、液压千斤顶，逐步将H型钢顶出地面。用汽车吊吊车牢H型钢，待H型钢全部拔起吊离现场。圈梁H型钢插板千斤顶夹具圈梁千斤顶H型钢夹具类似工程实例（附图）•上海汇鑫国际大厦基坑围护•开挖深度11.85m；涉及土层淤泥、粉质粘土；围护形式Φ1000SMW工法；三道混凝土内支撑。•同济大学A楼基坑围护•开挖深度11.40m；涉及土层淤泥粉质粘土、粘土、砂质粉土；围护形式Φ1000SMW工法型钢水泥土墙、局部Φ1000灌注桩+搅拌桩止水帷幕；二道混凝土内支撑。•大观*天地MALL基坑围护•开挖深度12.50m；涉及土层粉质粘土、粉砂、全风化岩土；围护形式Φ850SMW工法型钢水泥土墙、局部Φ900灌注桩+搅拌桩止水帷幕；三道混凝土内支撑。•南京地铁二号线一期莫愁湖站基坑围护•开挖深度15.20m；涉及土层粉质粘土、粉土、粉砂；围护形式Φ1000灌注桩+Φ850搅拌桩止水帷幕；•无锡锡钢改造工程基坑围护•开挖深度11.00m；涉及土层粉质粘土、粉土、粉质粘土和粘土；围护形式Φ850SMW工法型钢水泥土墙；二道型钢内支撑。SMW工法与当前国内外同类技术主要参数、效益、市场竞争力的综合比较效益、市场竞争力方案技术主要参数工程质量施工进度工程造价smw工法＋水平撑①整体刚度可根据H型钢插入间距调节，利于围护体位移控制，对环境保护控制效果较好；②施工技术施工便利，容易拆除；③围护体施工占地面积小，对于本基坑周边用地不是相对紧张的特点适用性不大；④施工速度快，质量易于控制，效率高；①工艺情况比较单一，型钢可以回收，施工质量容易保证；②施工速度快，坑底暴露时间短，坑内土体回弹及坑外沉降累积影响小。SMW工法施工速度快，围护体占地面积小。因为SMW工法占地面积少，型钢可回收，造价系数1.0。推广使用力度大。排桩+止水帷幕+水平支撑①整体刚度较大，对环境保护控制效果较好；②施工技术施工工艺众多，工序相对复杂；③围护体施工占地面积大，对于本基坑周边用地相对紧张的特点适用性不大；④施工速度较慢，由于多种施工工艺穿插施工质量难以控制，效率偏低；①工艺繁多，相互衔接组合，质量难以保证。②施工整体进度比较缓慢，但围护体成型后，整体刚度较强，对基坑开挖及周边环境保护效果较好。由于多种施工机械，多工艺同场施工，此外，由于该两种工艺施工效率比较低，施工进度相对比较缓慢，围护体占地面积较大。由于排桩及止水帷幕均是一次性投入工艺，无法反复利用，施工造价偏高，综合造价系数1.3。传统老工艺，采用施工相对受限制。地下连续墙+水平支撑①整体刚度大，对环境保护控制效果较好；②围护墙可考虑“二墙合一墙”，但对施工质量要求非常高，国内对于该种工艺作为永久性结构墙接头处防渗漏情况始终一直存在一些问题。④对于开深度偏大，基坑安全等级高，造价控制相对宽松的项目适用性较好。①工艺复杂，墙与墙深漏工艺质量难以保证。②施工整体进度比较缓慢，但围护体成型后，整体刚度强，对基坑开挖及周边环境保护效果较好。①围护墙体工作量大，施工进度缓慢；②开挖阶段安全性较好，开挖速度相对较快。如果只考虑临时围护体，相对其它工艺，该围护形式造价很高，一般不予采用，如果“二墙合一”，由于可省去自身地下结构墙工程费用，可相对降低成本，但该工艺，后期的内衬墙及日常维护等费用高，造价系数1.5。工艺缺陷尚未完全解决，适用性一般。