SMW工法及其在地铁工程中的应用
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地铁工程SMW工法桩施工技术及质量控制摘要:在地铁车站的基坑施工中SMW工法的应用比较广泛,与地下连续墙和钻孔灌注桩相比,SMW工法的造价较低,且工期较短,对周围环境的影响也较小。
本文对SMW工法的施工技术进行具体介绍,并对其质量控制措施进行探讨。
关健词:地铁工程;SMW工法;施工技术;质量控制Abstract: in the subway station in the construction of foundation pit SMW application is more widely, and underground continuous wall and bored piles, compared to the cost of SMW method is quite low, and time is short, the impact on the surrounding environment is lesser also. In this paper, the construction technology of the SMW method introduced concretely, and its quality control measures are discussed.Keywords: subway engineering; SMW method; Construction technology; Quality controlSMW工法是由日本一家企业在上世纪七十年代研究开发的一套施工技术。
这种技术是一种在互相搭接的水泥土连续墙中,插入型钢,从而形成一种具有一定强度和刚度的复合连续墙结构。
因为SMW工法具有造价低、施工快以及对环境影响小等特点,目前在我国的地铁工程中应该比较广泛。
本文将对SMW 工法的施工工艺和质量控制进行具体分析。
1SMW工法桩的原理和特点1.1SMW工法桩原理SMW工法桩,主要是利用特殊的多轴搅拌钻机,对土层进行切削,同时,用钻机的前端进行低压注浆,使水泥浆与切碎的土体充分混合,从而形成具有一定止水效果的水泥土桩列式挡墙,然后在墙体中插入H型钢,以加强墙体的强度和刚度。
悬臂SMW工法在天津地铁二号线车站软土深基坑工程的应用与研究摘要:本文以天津地铁二号线李明庄车站软土深基坑工程实例,介绍了悬臂smw工法流程、施工技术要点及质量控制措施,希望能够给类似工程项目提供一些参考和帮助。
关键词:悬臂smw工法,h型钢,冠梁1、工程概况天津地铁二号线李明庄车站总长 149.60m,标准段宽21.4m,主体基坑平均挖深约24.2m,顶板覆土约3米,为特级深基坑,施工期间采用基坑内管井降水,降水深度约 18m,主体建筑面积为10166.31m2,附属结构面积 3553.74m2,车站总建筑面积为13720.05m2,总拆迁面积 16760m2。
车站主体结构及附属结构均采用明挖法施工,围护结构采用smw工法桩+单道内支撑的支护方式,桩长29.5~31.5m,搅拌桩桩长30~31m。
1.1工程地质工程范围内地层揭露由上而下主要由(1-1)杂填土,(1-2)素填土,(1-3)淤泥,(2-1)粉质粘土,(2-2)粉质粘土,(3-1)粉质粘土,(3-1a)粉质粘土,(3-2)粉质粘土夹粉土、粉砂,(4)圆砾、(5)强风化等9层组成。
天津地铁二号线李明庄车站主要穿越的地层为人工填土层及粉质粘性土层。
工程范围内无不良地质。
1.2水文地质场地地下水类型主要为上层滞水和孔隙水。
上层滞水主要赋存于(1)层人工填土中,稳定水位为地表下1.5m~3m。
2、技术难点分析工程位于天津市的主干道之一,沿线房屋密集,部分需要拆迁。
沿线有给水、排水、电力、通讯、天燃气等十余条管线,周边环境非常复杂。
工程施工需占道半幅多次倒边施工,影响交通,同时对周边居民日常生活带来不便,施工时要提前筹划,做好交通组织、环境保护、文明施工相关工作。
3、smw施工技术3.1 smw工法施工流程smw工法桩是用深层搅拌机为工具,以水泥为固化剂,在地基中进行原位的强度搅拌再插入“h”型钢,待水泥固化后形成桩体[1]- [3]。
水泥土搅拌桩采用三轴搅拌工艺,桩径φ850,间距600mm。
SMW工法在某地铁基坑围护中的应用
SMW工法在地铁基坑围护中的应用主要包括以下方面:
1. 提高效率。
传统的基坑围护工法主要采用混凝土桩或者桩墙等方式,施工周期长、劳动强度大。
而SMW工法采用模块化
的钢模板,安装快捷简便,可大大缩短围护工程周期。
2. 降低成本。
SMW工法采用的是可重复使用的钢模板,相较
于传统基坑围护工法使用的木模板,减少了模板损耗,降低了施工成本。
3. 提高安全性。
基坑围护工程施工过程中,安全问题是重要的考虑因素。
传统工法需要人工打桩或者灌顶梁,容易发生事故。
而采用SMW工法,施工过程中无需浆砌,可以保证施工现场
安全。
4. 增加可塑性。
SMW工法采用可调节间距的桩间钢模板,可
以根据地质变化的需要灵活调整,满足不同需要的基坑围护工程。
总的来说,SMW工法在地铁基坑围护中的应用可以提高施工
效率,降低成本,增强安全性,以及增加施工可塑性。
因此,在地铁基坑围护工程中得到了广泛应用。
SMW工法桩在地铁施工中的应用SMW工法桩具有整体性能好、止水性能高、造价低、工期短、环境污染小等优越性,目前在地铁车站附属结构基坑围护中多有采用。
本文以苏州轨道交通1号线星明街站2号出入口为例,着重探讨了工法桩在基坑围护结构中的应用。
标签:地铁;基坑围护;SMW工法桩1.前言1997年我国首次从日本引进SMW工法和设备,至今已有16年的历史。
SMW 工法桩是利用多轴搅拌机,用水泥作为固化剂与地基土进行原位搅拌,按一定的间距插入H型钢,待一定时间水泥固化后与型钢共同作用形成具有一定强度刚度的墙体。
SMW工法桩具有整体性能好、止水性能高、造价低、工期短、环境污染小等优越性,目前在地铁车站附属结构的基坑围护中多有采用。
2.工程概况苏州轨道交通1号线星明街车站2号出入口位于车站主体结构北侧,采用钢筋混凝土箱型结构,为有顶盖式出入口。
2号出入口全长约179米,宽4~8米;底板埋深7.95~12.8米。
结构采用明挖顺做法施工,基坑围护形式采用SMW工法桩。
搅拌机采用三轴搅拌桩机,桩径为850mm(中心距为600mm),内插700×300×13×24mm型钢。
根据出入口地质勘察资料,工法桩作业涉及的土层自上而下依次为:①~2素填土、③~1粉质粘土、粘土、④~1粉土、粉砂、④~2粉土、粉砂层。
3.SMW工法桩施工工艺SMW工法桩施工工艺包括:测量放样、开挖沟槽、桩机就位、搅拌喷浆下沉、搅拌喷浆提升、型钢插入、型钢固定、型钢回收等。
4.SMW工法桩质量技术控制要点⑴施工场地平整施工前,必须先进行施工区域内的场地平整,清除表层硬物及地下障碍物,按照桩位平面布置图,确定合理的施工顺序及配套机械、水泥等材料的堆放位置。
⑵桩位放样根据坐标基准点,按照设计图纸放样定位及高程引测工作,并在现场做好永久及临时控制点标志。
⑶开挖导向沟槽根据基坑围护内边控制线,采用普通液压挖掘机开挖导向沟,遇有地下障碍物时,用挖掘机挖除。
SMW工法在某地铁基坑围护中的应用摘要:"SMW"法是在水泥土搅拌桩内插入工H型钢或其他种类的劲性材料,从而增加水泥土桩抗弯、抗剪能力,并具有挡水、挡土、工艺闭单、操作方便等特点的基坑围护施工方式。
由于此类工法施工周期短、工程造价低、抗渗能力较强,在基坑围护中具有技术优势。
本文通过某地铁区间明挖隧道基坑支护施工实践论述其应用技术,并对其变形情形和经济性作出分析。
关镶词:基坑支护明挖施工 SMW工法1. 前言最近几年来,随着我国经济和城市建设的进展,地下工程愈来众多,开发和利用地下空间的要求日显重要。
大量深基坑工程的显现,增进了设计计算理论的提高和施工工艺的进展。
SMW工法是一种新型的基坑支护技术,也称劲性水泥土搅拌桩法。
该工法于1976年在日本问世,并取得专门大推行,普遍应用于海底隧道工程、地铁、电铁等重大项目,和各类高层建筑的深基坑开挖支护工程等。
最近数年,SMW工法在日本地下持续墙中的应用面高达70%左右。
最近几年,在上海、南京、天津与广州等城市推行SMW工法,普遍应用于地铁基坑工程、市政建设工程、建筑基坑工程及海岸防渗工程等。
施工说明,SMW工法施工适用软硬各类土层,包括砂烁层、卵石层、岩层。
该工法以多轴型钻掘搅拌机在现场必然位置向必然深度进行钻掘,在钻头处喷出水泥系强化剂而与地基土自上而下、自下而上反复进行混合搅拌,在各施工单元之间那么采取部份重叠搭接施工,在水泥土混合体未结硬之前插入H型钢或钢板作为补强材料,与水泥土结硬形成具有必然强度和刚度的、持续完整的、无接缝的地下墙体。
该工法的水泥用量远远小于钻孔灌注护坡桩的用量,且工程完成以后,可对H型钢进行回收利用,施工的噪音小,对周围的环境阻碍较小,显示出了独特的经济和环保优势。
工程简介本工程为某地铁明挖区间隧道,围护结构采纳SMW工法进行施工。
由水泥搅拌桩内插入H型钢+冠梁+围囹+水平钢支撑组成支护系统。
SMW工法桩为围护桩,全程共280幅桩。
5科技资讯科技资讯S I N &T NOLOG Y I NFORM TI ON 2008N O.23SC I ENC E &TEC HNO LO GY I N FO RM A TI ON 工程技术随着城市化进程的加快,地铁建设日趋成为当前主要的热门工程,由于城市地下周边环境复杂,对基坑支护体系提出安全可靠、经济合理、施工方便的要求,SM W 工法形成的地下连续墙是适应这种要求的一种新的基坑围护结构。
1SM W 工法介绍SM W 工法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。
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。
SM W 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。
SM W 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(10~7)c m /s 。
③可在粘性土、粉土、砂土、砂砾土、中100以上卵石及单轴抗压强度60M Pa 以下的岩层应用。
④可成墙厚度550m m ~1300m m ,常用厚度600m m ;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70m ~80m 。
⑥废土外运量远比他工法少。
2工程概况该工程属于上海市轨道交通6号线工程。
SMW工法及其在地铁工程中的应用王亚林(中铁三局集团有限公司桥隧工程分公司,河北邯郸056036)摘要在介绍工法特点、适用条件以及施工要点的基础上,以广州地铁四号线新造车站基坑围护结构为工程背景,详细阐述了工法在地铁工程中的应用,实践表明,工法具有占地少、环境污染小、施工进度快、节约投资等优点,值得在地铁施工中推广使用。
关键词工法; 连续墙; 地铁工程1 SMW工法概述SMW是Soil Mixing Wall的缩写,于1976年在日本问世。
截至1993年,该工法在日本各地施工业绩已达800×104m3,约占全日本用各种工法施工地下连续墙的50%左右。
由于工法的多项优点,近年来该工法已在美国、法国、东南亚国家以及我国上海、南京、天津、杭州、台湾等地区广泛应用。
SMW工法是日本一家中型企业——成幸工业株式会社所开发的一项专利。
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硬结之前插入H型钢或钢板作为其应力补强材,至水泥土结硬,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。
2 SMW工法的主要特点(1)对周边环境影响小。
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;工法施工占用场地仅为其它施工方法的60%~80%,有利于保护周边的建筑、道路及空中、地下管线;同时残士及泥浆量小比较容易处理,有利于保护环境卫生。
(2)成桩质量可靠。
目前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,型钢与水泥紧密结合增加了型钢翼缘厚度,使桩体强度大大增加。
浅析SMW工法施工技术的应用与发展前景(全文)正文:一:引言SMW工法是一种新型的施工技术,其应用范围广泛且效果显著。
本文将从技术原理、施工流程和发展前景三个方面对SMW工法进行详细分析。
二:技术原理1.1 SMW工法的基本概念SMW工法是基于螺旋扭转和混凝土复合材料的一种新型地基加固技术。
其基本原理是在地下挖地基的同时,利用螺旋扭转机械作用将混凝土材料注入地下,形成一种新型的混凝土墙体结构,从而提高地基的强度和稳定性。
1.2 技术特点(1)SMW工法具有施工速度快、成本低、施工过程简单等特点,可以大大缩短工期和降低施工成本;(2)由于采用了螺旋扭转机械作用,使得SMW工法具有较高的承载能力和稳定性;(3)SMW工法可以灵活应用于不同地质条件下的地基处理,适用范围广泛;(4)SMW工法施工过程中对环境影响较小,可以有效减少土方开挖和土方运输等环境污染问题。
三:施工流程2.1 前期准备工作(1)确定施工范围和设计要求;(2)制定施工方案和施工计划;(3)准备施工机械和设备。
2.2 施工过程(1)地下挖掘:采用螺旋扭转机械将地下土方挖掘出来;(2)混凝土灌注:采用混凝土泵将混凝土材料注入地下,形成墙体结构;(3)挤压螺旋:通过螺旋扭转机械作用,将混凝土紧密挤压,提高墙体的密实性和承载能力;(4)表面处理:对墙体表面进行光滑处理,提高美观度和耐久性。
四:发展前景3.1 国内发展情况目前国内对SMW工法的应用还比较有限,主要局限在大中城市的基础设施建设中。
随着国家对基础设施的持续投资和需求的不断增长,SMW工法在国内的应用前景十分广阔。
3.2 国际发展趋势在国际上,SMW工法已经得到了广泛的应用和推广。
各国在城市化进程中都面临基础设施建设和土地利用的问题,因此对SMW工法的需求也越来越大。
附件:本文档附带SMW工法施工流程图和相关技术参数表格。
法律名词及注释:1. SMW工法:Soil Mixing Wall Method,即土体混合墙施工工法。
SMW工法及其在地铁工程中的应用
来源:作者:王亚林发布时间:2007-10-24 19:52:06 点击:106
SMW工法及其在地铁工程中的应用
【摘要】在介绍SMW工法特点、适用条件以及施工要点的基础上,以广州地铁四号线新造车站基坑围护结构为工程背景,详细阐述了SMW工法在地铁工程中的应用,实践表明,SMW工法具有占地少、环境污染小、施工进度快、节约投资等优点,值得在地铁施工中推广使用。
【关键词】SMW工法; 连续墙; 地铁工程
1 SMW工法概述
SMW是SoilMixingWall的缩写,于1976年在日本问世。
截至1993年,该法在日本各地施工业绩已达800×104m3,约占全日本用各种工法施工地下连续墙的50%左右。
由于SMW工法的多项优点,近年来该工法已在美国、法国、东南亚国家以及我国上海、南京、天津、杭州、台湾等地区广泛应用。
SMW工法是日本一家中型企业———成幸工业株式会社所开发的一项专利。
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硬结之前插入H型钢或钢板作为其应力补强材,至水泥土结硬,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。
2 SMW工法的主要特点
(1)对周边环境影响小。
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%,有利于保护周边的建筑、道路及空中、地下管线;同时残士及泥浆量小比较容易处理,有利于保护环境卫生。
(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,型钢与水泥紧密结合增加了型钢翼缘厚度,使桩体强度大大增加。
(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。
(4)工程造价低,施工进度快。
一方面搅拌桩的水泥使用量远低于其它围护施工方法,另一方面SMW工法每台班可
成桩390m以上,在压缩工期的同时节约了人工费,所以可大大减少投资。
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,通常情况下相邻两桩间的施工间隔不超过24h,以确保墙体的防渗效果,具体施工步骤见图1所示。
4 工程实例
4.1 工程施工概况
以广州地铁4号线新造车站附属结构基坑围护结构工程为例进行详细阐述。
为合理确定该工程的施工方法,对地下连续墙、挖孔灌注桩以及SMW工法进行了比选。
比选结果为,SMW工法与连续墙围护结构相比,其施工占用场地节省20%~40%,工期节省50%~100%,钢材节省90%~95%;SMW工法比灌注桩工艺节省桩基用地每侧为3m,总费用节省20~50%;环境污染小,而且传统工艺都有大量水泥浆外运,因此最终选择SMW工法进行施工。
在施工中,由水泥土搅拌桩内插H型钢+压梁+围囹+水平钢支撑构成支护系统。
水泥土搅拌桩身采用42.5级普通
硅酸盐水泥,水泥掺入量20%,水灰比为1.6~2.0,桩径650mm,两桩间搭接200mm,最大桩长16.5m,H型钢采用A3钢,规格尺寸为450mm×200mm,长度为16m,采用间隔插入方式。
施工设备采用日本进口设备三轴搅拌桩机,桩架采用步履式重型桩架。
4.2 工程质量控制措施
整个施工过程中,各道工序都层层把关,确保围护结构体的质量。
归纳起来主要从以下6个方面进行控制。
(1)桩基垂直度控制。
开机前必须探明和清除一切地下障碍物,须回填土的部位,必须分层回填夯实。
以确保桩的质量;桩机行驶路轨和轨枕不得下沉,桩机垂直偏差不大于1%。
(2)合理选择水泥土配合比。
水泥宜采用42.5普通硅酸盐水泥,水泥掺入比20%,水灰比一般选用1.6~2.0;土层主要为粉质粘土,宜掺入水泥用量6%的陶土粉外加剂,以增加搅拌的和易性;水泥浆搅拌时间不少于2~3min,滤浆后倒入集料池中,随后不断的搅拌,防止水泥离析。
每班做边长7.07cm立方体试块一组(6块),采用标养,28d后测定无侧限抗压强度。
(3)控制注浆量和提升速度。
搅拌头提升速度控制在200cm/min以内,注浆泵出口压力控制在0.4~0.6MPa,防止出现夹心层或断浆情况。
(4)做好桩与桩须搭接的工作。
桩与桩搭接时间不应大于24h;如超过24h,则在第二根桩施工时增加注浆量20%,同时减慢提升速度;如因相隔时间太长致使第二根桩无法搭接,则在设计认可下采取局部补桩或注浆措施。
(5)插入H型钢的施工管理。
尽可能在搅拌桩施工完成后30min内插入H型钢,若水灰比或水泥掺入量较大,H型钢的插入时间可相应增加。
每根H型钢到现场后,都要检验垂直度、平整度和焊缝厚度等,不符合规定要求的不得使用。
必须设置H型钢悬挂梁或其他可以将H型钢固定到位的悬挂装置,以免H型钢插入到位后再下沉。
复合排桩完成后,凿除桩顶部水泥土,露出的H型钢表面需用隔离材料包扎或粘贴,然后制作压顶圈梁。
参考文献
[1] 王国富.SMW围护桩工法简介及经济分析[J].铁路工程造价管理,2000,(4):14~15.
[2] 彭芳乐,孔德新,袁大军.等.日本地下连续墙的最新发展[J].施工技术,32(8):51~53.
[3] 史佩栋.SMW工法地下连续墙[J].施工技术.
文章来源:《四川建筑》原作者:王亚林。