SMW工法桩施工监理质量控制要点

宋增坚

（上海凯悦建设咨询监理有限公司， 上海 200062）

SMW工法桩施工监理质量控制要点

宋增坚

（上海凯悦建设咨询监理有限公司， 上海 200062）

SMW工法桩优点明显，施工技术成熟，已广泛运用于深基坑围护工程。但作为监理在施工过程还必须严格控制各道工序，才能确保受控，以达到设计要求。结合项目实例，阐述SMW工法桩的施工质量控制过程。

SMW工法桩；质量控制；监理

1 工程概况

某酒店、办公一体化的酒店式办公综合楼位于上海市浦东新区外高桥自贸区内。总建筑面积 18 347.8 m2，地上 11层，地下 1 层。地下室基坑面积约 3 210 m2，周长约 250 m，主要开挖深度 5.4 m 和 5.6 m，局部挖深 6.9 m 和 7.0 m。西侧距一建筑约 6.76 m；东侧距河道约 12.5 m；北侧有待建 1 层裙房，基坑开挖时已施工工程桩。该楼结构为钢筋混凝土框—剪结构体系，外墙采用石材玻璃幕墙。

2 围护设计概况

本项目基坑围护采用 φ850＠1 200 三轴水泥土搅拌桩内插 H700×300 型钢围护，采用插一跳一，桩端入土深度为15.8 m，水泥掺入量 20%(暗浜区范围水泥掺量 25%)，型钢长度为 12 m/15 m。压顶圈梁断面为 1 200×700，采用 H400× 400 型钢作为立柱桩，坑内设一道 φ609 钢管水平支撑。

3 SMW工法桩

3.1 SMW工法桩的概念

SMW 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。

3.2 SMW工法桩的优点

SMW 工法与传统的深层搅拌桩工法的区别在于深层搅拌是采用传统的双轴搅拌钻机，施工时水泥浆注入充填在原土间隙中；而新型三轴搅拌钻机则在充填水泥浆时加入高压空气，同时钻机对水泥土进行充分搅拌，并换出大量原状土。由于采用的设备不同，新型的三轴钻机成桩体强度及桩身均匀性明显优于传统的双轴钻机，桩体的垂直性、桩与桩的平行性和搭接程度都十分良好，保证了优良可靠的防水性能，同时也有利于型钢的插入和回收，与传统的重力坝基坑围护方法相比，具有占地面积小、开挖深度大、施工进度快、可靠性强等许多优点。与目前经常采用的地下连续墙和钻孔灌注桩等施工方法相比，SMW 工法桩主要有以下特性：(1)挡水性强；(2)对周围地基影响小；(3)多用途(能适应各种地层)；(4)工期短；(5)造价低。

3.3 SMW工法桩的特点

(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 cm/s～7 cm/s。

(3)可在黏性土、粉土、砂土、砂砾土、φ100 以上卵石及单轴抗压强度 60 MPa 以下的岩层中应用。

(4)可成墙厚度 550 mm～1 300 mm，常用厚度 600 mm；成墙最大深度目前为 65 m，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 m2～80 m2。

(6)废土外运量远比其他工法少。

4 SMW工法桩施工监理控制要点

4.1 事前控制

4.1.1 专项施工方案的审核

根据 DGJ08—2077—2010《危险性较大的分部分项工程安全管理规范》 规定，本基坑工程开挖深度 5.5 m，局部为6.9 m，属于超过一定规模并需由专家论证审查的分部分项工程范围。基坑围护设计及专项方案均应经相关部门的专家论证，施工方应按专家组审查意见修改完善，并经施工方技术负责人、项目总监、建设方项目负责人审核签认后，方可组织实施。专项方案实施前，项目技术负责人应当向现场管理人员、作业人员进行安全技术交底。

4.1.2 施工机械设备的审核

水泥土搅拌机应安装经有关部门认可的水泥浆量计量装置，喷浆泵安装有效注浆压力表。安装试运转正常后，经相关部门检测合格并挂牌方可使用。同时，相关资料报监理审核。

4.1.3 所用材料的控制

用于工程上的水泥、钢筋、H 型钢等原材料必须向监理报审质保书或合格证，需现场取样送检的材料应按规定进行复试。经监理审核符合要求后，方可使用。

4.1.4 定位放线的复核

根据建设方提供的测量成果报告、施工图及基坑围护设计平面图等，施工方进行定位放线，经自检合格后报监理复核。经监理复核无误后，方可进行下道工序施工。

4.1.5 工艺性试桩

根据《建筑地基处理技术规范》的规定，施工前应按设计进行工艺性试桩，并按试桩的结果确定水泥配比、外加剂掺量、下钻速度、提升速度、喷浆压力及每米水泥用量等相关施工参数，为正式沉桩提供依据。

4.2 事中控制

4.2.1 开挖导沟的检查

施工前，应探摸地下管线及障碍物，清除地上及地下的障碍物并进行场地平整，压实后的场地能承受现场使用吊车及桩机行走为准。按专项施工方案的要求，检查开挖导沟平面位置的宽度、深度及垂直度。

4.2.2 桩机就位的控制

场地平整、坚实后实施桩机就位，以保证桩机钻机的平稳。因为相邻搅拌桩 20 cm 的搭接长度是兼作隔水帷幕作用，故桩机就位后控制桩机钻杆垂直度及检查机头对准桩位轴线是极其重要的。

4.2.3 水泥浆液的控制

水泥浆液的配合比抽查是控制搅拌桩施工质量的重点之一。要求做到配合比挂牌施工，并采用比重计检测仪抽查水泥浆液级配比重是否符合设计要求，同时检查搅拌设备、计量设备、管路接头等是否完好，严控水泥浆的水灰比，做好检查记录。

4.2.4 成孔及注浆的控制

(1)水泥土搅拌桩施工时应保持桩机底盘的水平和立柱导向架的垂直，成桩前应使桩机正确就位，并校验桩机立柱导向架垂直度偏差小于 1/250。

(2)检查并督促施工方严格控制桩机搅拌下沉速度与搅拌提升速度，应控制在 0.3 m/min～2 m/min 范围内，并保持匀速下沉与匀速提升。记录搅拌桩机机头每米下沉和提升的时间、注浆量。

(3)在施工过程中如因故停浆，为了保证停桩点位置桩身有足够的搅拌搭接量，确保桩身质量，应在恢复压浆前将桩机机头下沉 0.5 m 后再注浆搅拌施工，以保证搅拌桩施工的连续性。

(4)检查并督促施工方控制桩与桩的搭接时间，不应大于24 h，如因特殊情况间歇时间太长，搭接质量无保证时，要求采取局部补桩或注浆措施。

4.2.5 H型钢插放和固定的控制

(1)H 型钢的插入宜在搅拌桩施工结束后 30 min 内进行，插入前必须检查其直线度、接头焊接质量并确保满足设计要求。

(2)要求 H 型钢顶部一定要设置吊筋，在 H 型钢插入时搭在定位槽钢上以控制 H 型钢顶标高。

(3)在桩机成桩移机后的最短时间内，采用吊机将定尺的H 型钢吊起，插入指定位置，依靠 H 型钢的自重下插到设计规定深度，然后由 H 型钢上的吊筋固定在定位槽钢上控制标高，定位槽钢搭在沟槽两侧铺设的定位型钢上直至孔内的水泥土初凝。

(4)每次定位 H 型钢时均复测定位槽钢标高，严控 H 型钢的标高，H 型钢在插入搅拌桩前表面应满涂减磨剂。

4.2.6 清理沟槽内泥浆的检查

由于水泥浆液的定量注入搅拌和 H 型钢的插入，将有一部分水泥土被置换出沟槽内，采用挖机将沟槽内的水泥土清理出沟槽，并清理出场。

4.2.7 混凝土压顶圈梁的控制

(1)H 型钢水泥土搅拌墙的压顶圈梁将围护体系形成一个整体，其宽度和高度至关重要。在监理巡检过程中，要认真检查钢筋规格、数量及断面尺寸。

(2)H 型钢需插入压顶圈梁内，并高于圈梁顶部一定高度，一般该高度值宜大于 50 cm。为便于今后拔除，圈梁和 H型钢之间采用一定的材料隔离。

4.2.8 水泥土搅拌桩及H型钢插入质量的检验标准

根据《型钢水泥土搅拌墙技术规程》DGJ08—116—2005的一般项目检验标准，水泥土搅拌桩成桩允许偏差应符合表1 的标准，H 型钢插入允许偏差应符合表 2 的标准。

表 1 水泥土搅拌桩成桩允许偏差

表 2 型钢插入允许偏差

4.2.9 水泥土桩强度检测的控制

水泥土搅拌桩的桩身强度应采用试块试验确定，也可采取钻孔取芯的方法。土方开挖前必须有合格的强度报告。如采取取芯方法，则取芯完成后空隙应及时注浆填充。

4.3 事后控制

土方开挖前水泥土搅拌桩的试件测试结果应符合设计要求。基坑开挖后，应仔细检查围护结构墙面是否出现大面积的湿迹，有无渗漏、断裂等缺陷，并做好记录，及时进行补救。

5 监理效果

在 H 型钢水泥土搅拌桩墙施工中，本项目监理机构严格按基坑围护设计方案及施工工艺控制水泥掺量、H 型钢的插入等，同时加强巡检、旁站、验收，并督促施工方做好自身的施工质量检查工作。由于参建各方的积极配合，桩身 28 d无侧限抗压强度均大于 1.0 MPa，符合设计要求。在水泥土搅拌桩施工完成后的土方开挖过程中，桩身连接规范严密，无裂缝和渗漏。

6 结 语

实践证明，只要监理人员以科学、严谨的工作态度和充分事前控制的意识，抓住质量控制的关键点，严格督促施工方按施工程序操作，完全可以有效地控制 H 型钢水泥土搅拌墙的施工质量和预防或减少土方开挖过程中的安全质量问题，充分体现监理所发挥的作用。本项目已荣获 2013 年上半年度上海市建设工程“白玉兰”奖。

通信地址：上海市曹杨路1040弄1号楼(中友大厦)12楼。

TU712

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1007-4104(2014)04-0058-03

2014-02-11