李帥
中鐵十二局集團第四工程有限公司 陜西西安 710021
摘要:SMW工法樁為最近幾年在我國新興起的一種施工工藝。SMW工法樁止水性好、剛度大、施工速度快、造價低、環境污染小,現已被廣泛應用在城市地鐵車站基坑開挖及其他市內建筑工程基坑開挖中。
關鍵詞:SMW工法樁;成樁;型鋼插入;型鋼回收
1 SMW工法樁特點
(1)止水性能好:由于水泥土攪拌樁(SMW)工藝采用三軸攪拌樁機施工,同時施工一組三根樁,每組樁內的三根樁相互咬合緊密,每組樁之間也有搭接重疊部位,因此止水性能可靠。
(2)剛度大:SMW工法樁內插入一根H型鋼,H型鋼的截面慣性矩大增大了樁身的剛度。
(3)施工快:三軸攪拌樁機功率大,且同時施工三根樁,施工效率高,施工速度快,在工期緊張的情況下有一定優勢。
(4)造價低:H型鋼可以回收再利用。
(5)環境污染小:水泥土攪拌樁(SMW)工藝置換的泥漿、渣土少,施工噪音小。
2 適用范圍
SMW工法樁適用于黏性土、粉土、砂性土、粉質粘土等地質中。設計參數一般為單樁直徑850mm,樁間距600mm,成樁深度一般在30m以內。
3 施工工藝
SMW工法樁是利用樁機在鉆進土體的同時噴射水泥漿,利用漿液固結土體,形成水泥土攪拌樁,再將H型鋼插入樁體內,形成支護體系。當支護體系使命完成后,將H型鋼拔出實現回收利用。
3.1施工工藝流程
施工工藝流程圖見圖1.
圖1 SMW工法樁施工工藝流程圖
3.2操作要點
3.2.1平整場地
將樁基施工范圍內的場地進行平整壓實,確保樁機能在場地內正常行走,同時應保證場地具有一定的剛度,使樁機在施工時保證垂直度。
3.2.2 測量定位
利用全站儀對樁位放樣,確定樁位中心線,并放出外擴3m的控制線,便于施工樁位的控制。
3.2.3開挖導向溝
按1.2米寬度,1米深度開挖導向溝,尺寸可根據地質情況適當調整。溝中心線沿樁中心線布置,既可以起到導向作用也可以存放置換出的水泥土漿。
3.2.4 設置定位、導向架
根據測量定位及導向溝的開挖情況,制作導向架。如下圖2所示。
圖2 導向架布置示意圖
3.2.5樁機組裝、就位
由于三軸攪拌樁機體型龐大,需拆成小件在場外運輸,進場后需花費時間2~3天的時間組裝調試。本工序可與測量放樣、導向溝開挖同步進行。
3.2.6 水泥漿攪拌站設立及配漿
在上述工序施工的同時設立水泥漿攪拌站并進行調試,待攪拌機就位即可正式配制漿液,準備施工。漿液應根據設計要求和地質情況配制,水泥漿液的水、水泥、外加劑均采用自動計量設備計量,并能控制泵送漿液的壓力和速度。由專人負責記錄注漿量,并與設計要求量作對比。當實際注漿量與設計相差較大時應停止施工分析原因,提出解決方案后方可繼續施工。
3.2.7鉆進攪拌、成樁
通常采用“兩噴四攪”的成樁工藝施工,在特殊地質情況下可采用“四噴四攪”。采用“兩噴四攪”時(下沉兩次,上升兩次),成樁攪拌操作順序為:樁機鉆頭沉至樁頂標高打開注漿泵(預噴持續30S)正循環鉆進至設計樁底,鉆進速度為0.8m/min左右反循環提升噴漿,提升速度1.5 m/min左右正循環復攪下沉反循環提升噴漿成樁結束。為保證成樁時鉆頭不偏頭,鉆頭兩邊的地質應均勻,同時為保證搭接質量,一般采用全套打方式。
3.2.8型鋼插入
型鋼插入前對型鋼進行預處理,包括焊接加長、焊縫處理、除銹、刷減摩劑等。為利于后期型鋼拔出,一般采用坡口焊接。焊接質量采用超聲波檢測,質量等級不低于二級。
將型鋼表面的銹跡、油污清除干凈,然后均勻涂抹減摩劑2遍以上,上下兩層涂刷方向宜垂直,涂刷厚度控制在3mm左右,吊運過程要避免碰撞刮落減摩劑。
型鋼插入施工步驟:成樁完畢設置型鋼定位卡型鋼起吊套入定位卡并調整垂直度利用自重插入部分樁體采用打樁機插入至設計深度。H型鋼插入時,需在平行樁中心線和垂直方向兩個方向用經緯儀觀測調整H型鋼垂直度。要保證水泥初凝前將該批次的型鋼全部插入完成,一般應在成樁后30min內完成,最多不超過1小時。
型鋼插入時允許偏差
序號檢查項目允許偏差檢查數量檢查方法
1型鋼頂部標高±50mm每根水準儀
2型鋼平面位置50mm(平行基坑方向)
10mm(垂直基坑方向)每根鋼尺測量
3.2.9 型鋼拔出、回收
待地下工程施工完畢且基坑回填后,支護體系使用完成后可開始型鋼回收。
(1)在型鋼兩邊各布置2臺液壓頂升機具,單個頂升機可頂升200t;
(2)每兩臺液壓頂升機上方設置一根工字鋼,型號63C;
(3)工字鋼布置在型鋼兩側,通過夾具夾住型鋼;
(4)四臺液壓頂升機具對稱頂升,將力傳給工字鋼梁,工資鋼梁通過