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计算三轴搅拌桩方量

第一篇：计算三轴搅拌桩方量

SMW工法三轴搅拌桩技术总结

最近几年我一直做高速公路方面的技术和合同工作，偶得公司去年八月份在天津溏沽响螺湾商务区中标金唐大厦基坑与工程桩工程，其中的三轴搅拌桩在做标书单价分析时，我就对其工艺和价格分析概念上很模糊，原因是我以前接触的多是单轴或二轴的，所以中标进场后我就对SMW三轴搅拌桩施工工艺和计算方法较留心，现通过总结写下来，希望我的同行朋友们遇到此类问题时能有所帮助。

一、首先是概念上的介绍：

SMW是SoilMixingWall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。

二、双轴与三轴搅拌桩的区别：

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型程度都十分良好，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（6）造价低。

三、计算方面上的认识和总结：

根据计算规则，搅拌桩是以延米计量的，单价分析时重点是怎样计算水泥含量。常规算法是水泥用量=桩体积×土的密度(一般取1.8t/方)×水泥掺量，搅拌桩之间有搭接，工程量如何计算呢？

按投影面积×实际深度（投影面积是要扣除两圆交叉重叠部分），一般按双头或三头为一组来计算。投影面积应该是一组的面积。一组与一组间的交叉重叠部分是不扣除的，这部分在定额里面考虑了。

有原位复打的，只计算一次体积，不能重复计算。要按水泥掺量的不同，分别计算。比较麻烦的就是如何区分是原位复打还是重叠交叉了，很多边角转弯的地方，重叠相交的面积相当大！

根据天津建筑工程预算定额桩基工程的工程量计算规则：深层水泥搅拌桩工程量按桩径截面积乘桩长计算。桩长按设计桩顶至桩底另加0.50m计算；若设计桩顶标高至自然地坪小于0.50m或已达自然地坪时，另加长度应小于0.50m或不计。空搅部分的长度按设计桩顶至自然地坪的长度减去另加长度计算。其工程量计算公式为：

水泥搅拌桩工程量＝桩径截面积×（设计桩顶标高－设计桩底标高＋另加长度）×根数

空搅部分工程量＝桩径截面积×（自然地坪标高－设计桩顶标高－另加长度）×根数

1、对于单头水泥搅拌桩来说，桩径截面就是一个圆，所以桩径截面积＝πr2。

注：式中r为圆的半径，π为圆周率。

2、对于双头水泥搅拌桩来说，其桩径截面是由两个圆相交而组成的图形（可画示意图理解），所以桩径截面积应按两个圆面积之和减去重叠部分（由两个弓形组成）面积来计算，然而这个重叠部分面积，计算起来是比较麻烦的。

如果圆