SMW工法樁在深基坑支護(hù)中的應(yīng)用

姜泉泉

摘要：伴隨我國社會經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的不斷提升，大力推進(jìn)城市化進(jìn)程，建筑行業(yè)也獲得了較大發(fā)展。建筑行業(yè)對基坑工程支護(hù)技術(shù)提出了越來越高的要求。文章闡述了SMW工法樁的施工技術(shù)及構(gòu)造要求，并對在深基坑支護(hù)中SMW的應(yīng)用進(jìn)行介紹。

關(guān)鍵詞：施工技術(shù)；構(gòu)造；基坑支護(hù)；SMW工法

Abstract: with the economic and social science the continuous improvement of our city, and vigorously promote urbanization, the construction industry has gained greater development. The construction industry to the foundation pit engineering technology put forward higher requirements. This paper expounds the construction technology and construction of SMW pile, and the application in deep foundation pit SMW are introduced.

Keywords: construction technology; construction; foundation pit support; SMW method

中圖分類號：C39文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：

型鋼水泥土攪拌樁的簡稱為SMW工法樁，該樁的誕生源自于地下連續(xù)墻和水泥攪拌樁，以此為基礎(chǔ)進(jìn)行發(fā)展。將H型剛性成復(fù)合樁插入初凝前的水泥攪拌樁，有效彌補(bǔ)了水泥攪拌樁抗拉強(qiáng)度低、抗壓強(qiáng)度低等弱點(diǎn)，并將樁體抗彎能力和抗壓承載力有效提升。造價低、工期短、止水性能優(yōu)良、對周圍環(huán)境影響小、構(gòu)造簡單等是SMW工法樁的主要特點(diǎn)。該樁型比較適合在城市中深基坑支護(hù)工程使用。

實(shí)際工程概況

根據(jù)江蘇省電力設(shè)計院提供的江蘇南通電廠 T12轉(zhuǎn)運(yùn)站圖紙，基坑開挖面積960m2左右，基坑周長205m左右，基坑深度為（原地面往下）10.2m，南北兩側(cè)分別臨近通往碼頭高架橋和原煤場道路；周邊臨近大件碼頭通道、循環(huán)泵房、循環(huán)水管。現(xiàn)場條件不能滿足大開挖要求，需進(jìn)行基坑支護(hù)。

經(jīng)多方案比選最終確定T12轉(zhuǎn)運(yùn)站基坑采用三軸深攪樁SMW工法加一層砼支撐支護(hù)結(jié)構(gòu)形式（局部挖深較淺處采用放坡開挖），基坑周邊采用三軸深攪樁施工形成封閉的止水帷幕。SMW工法三頭水泥攪拌樁直徑為850mm，H型鋼選用700×300×13×24，插二跳一。T12轉(zhuǎn)運(yùn)站及C13棧橋深基坑降水采用直徑360mm的深井，井深18.5m，T12轉(zhuǎn)運(yùn)站內(nèi)側(cè)布置5口管井，C13棧橋內(nèi)側(cè)布置4口管井，同時在深基坑外側(cè)布置8口觀測井。平面布置如下圖：

該工程周邊建筑群集中，場地狹窄，結(jié)構(gòu)底板形狀呈現(xiàn)出不規(guī)則多邊形，對開挖造成影響的場地淺部地下水含水量較大。工程支撐采用鋼筋混凝土角撐，支護(hù)樁采用三軸水泥攪拌樁內(nèi)插入型鋼的方式，即采用SMW工法樁。該工程基坑支護(hù)的難點(diǎn)表現(xiàn)在如下幾點(diǎn)：第一，經(jīng)濟(jì)安全：業(yè)主方對節(jié)省投資大力追求，但前提是必須安全可靠；第二，需減少對周圍建筑結(jié)構(gòu)的變形影響，因?yàn)楣こ讨苓厼槔蠌S區(qū)正在運(yùn)行的建筑物；第三，支護(hù)面不規(guī)則，因此，基礎(chǔ)工程需要采取分次支護(hù)，分次施工的方式。

SMW工法樁施工要點(diǎn)

2.1 SMW工法圍護(hù)樁流程

先進(jìn)行溝槽的開挖，并測量放線，將導(dǎo)向定位型鋼鋪設(shè)與開挖工作溝槽兩側(cè)，校正復(fù)合樁機(jī)垂直和水平，就位三軸攪拌樁機(jī)。開啟空壓機(jī)，進(jìn)行水泥漿液的拌制，向樁機(jī)鉆頭送漿。鉆頭切割土體并開始噴氣、漿，垂直起吊并定位H型鋼前，應(yīng)待設(shè)計樁頂標(biāo)高后進(jìn)行作業(yè)。須對型鋼涂刷減摩擦材料，并進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)。待H型鋼垂直度獲得校核后，將型鋼插入，并固定。

具體SWM工法樁施工流程如下圖：

2.2施工重點(diǎn)

SMW工法樁的施工應(yīng)連續(xù)進(jìn)行，在施工之前，應(yīng)探測清理維護(hù)施工區(qū)域地下障礙物。在基坑內(nèi)側(cè)，樁機(jī)進(jìn)行攪拌樁的施工，這是因?yàn)楣こ讨苓厛龅剌^為狹小，在外圍樁機(jī)無法進(jìn)行施工。因此，為了順利開展施工作業(yè)，應(yīng)處理如下：①應(yīng)將型鋼拼接場地安排于施工現(xiàn)場中；②鋪設(shè)水泥桶倉基礎(chǔ)底板；③采用自重200噸的樁機(jī)將場地平整施工場地回填換土壓實(shí)；④在SMW工法樁機(jī)施工處，清理道路、場地，并設(shè)外圍圍墻保護(hù)；⑤清除基坑施工溝槽范圍內(nèi)雜填土。必須用經(jīng)緯儀校正拼裝完畢的樁機(jī)，當(dāng)完成校正后，輔助觀測及定點(diǎn)可采用線錘進(jìn)行，樁機(jī)就位由當(dāng)班班長統(tǒng)一指揮。將鋼板鋪設(shè)與樁機(jī)下面，應(yīng)在看清楚上下左右等方面情況后，在進(jìn)行移動，及時清除障礙物。移動完畢后，應(yīng)對定位情況進(jìn)行檢查，出現(xiàn)問題應(yīng)立即糾正。為了確保鉆機(jī)垂直度，應(yīng)實(shí)施線錘觀測，樁基應(yīng)平正、平穩(wěn)。成樁后，50毫米左右為樁中心偏位范圍，而定位三軸水泥攪拌樁時，偏差應(yīng)控制在10毫米以內(nèi)。將拌漿施工平臺搭建于施工現(xiàn)場，應(yīng)將水泥筒倉擺設(shè)在平臺附近，水泥筒倉的底部應(yīng)澆筑混凝土底板，攪制水泥漿液應(yīng)按照要求進(jìn)行，在貯漿池內(nèi)填入配制好的水泥漿。在配制好水泥漿后，搭接施工相鄰攪拌樁的施工間隔不應(yīng)大于24h，而停滯時間不能大于2h。在進(jìn)行注漿的過程中，應(yīng)通過兩條管路與兩臺注漿泵混合注入。在提升和下沉三軸水泥攪拌樁時，均應(yīng)將水泥漿液注入。并對三軸水泥攪拌樁的提升速度和下沉速度嚴(yán)格控制。提升的速度不應(yīng)超過每分鐘1.5米，噴漿下沉不得超過每分鐘1.0米。攪拌注漿在水泥攪拌樁底部分進(jìn)行重復(fù)，兩分鐘為其停留時間。

2. 3插入與回收型鋼

應(yīng)在規(guī)定場地制作型鋼，應(yīng)先平整場地，型鋼制作平臺可選枕木，采用Z字型接頭。并以此采用打磨、拋光、校正等工序來對型鋼進(jìn)行作業(yè)。拔出基坑支護(hù)水泥土樁內(nèi)型鋼之前，應(yīng)完成回填工作。在進(jìn)行拆除時，應(yīng)清除干凈在型鋼表面殘留的構(gòu)件。采用液壓千斤頂，拔出H型鋼，在H型鋼端頭上，利用混凝土圈梁的反力座，將插板安裝上，接長H型鋼，再將液壓千斤頂、夾具等安裝上，將H型鋼頂出約為兩米左右。再將插板拆除，使用液壓千斤頂、夾具等，將H型鋼逐步頂出地面。重復(fù)利用型鋼的目的是為了重復(fù)利用環(huán)境資源、節(jié)省工程造價。當(dāng)拔出型鋼時，從一定程度上會對周邊環(huán)境產(chǎn)生影響。若對變形要求高時，應(yīng)采用跳孔、跟蹤注漿等具體措施來降低拔出型鋼對周邊環(huán)境的影響。

對比雙排攪拌樁與SMW法樁圍護(hù)效果

工程基坑可由具有相應(yīng)資質(zhì)的監(jiān)測單位進(jìn)行有效監(jiān)測。根據(jù)基坑位移深度變化曲線，7毫米周圍建筑物累積最大位移量，8.2毫米為周圍建筑物累積最大沉降量，基坑的最大位移點(diǎn)則為17.70毫米，該值能夠達(dá)到基坑圍護(hù)標(biāo)準(zhǔn)、要求。采用雙排攪拌樁進(jìn)行圍護(hù)，周圍建筑物累計最大位移量及周圍建筑物累計最大沉降量與采用SMW法樁所獲得的數(shù)據(jù)相差無幾，而在基坑最大位移點(diǎn)方面，SMW法樁則大于采用雙排攪拌樁圍護(hù)數(shù)據(jù)。

結(jié)束語

在基坑工程支護(hù)中，應(yīng)用SMW工法樁是十分可行的，并有效實(shí)現(xiàn)了環(huán)保、費(fèi)用、安全、進(jìn)度等諸多目標(biāo)，基坑監(jiān)測數(shù)據(jù)符合安全標(biāo)準(zhǔn)。要想提高深基坑支護(hù)施工中SMW工法的發(fā)展空間，應(yīng)嚴(yán)格控制施工工藝和施工質(zhì)量。

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