工程深基坑加固中SMW工法樁的應(yīng)用

陳帥　孫索成　陳磊

摘? ? 要：SMW工法與其他傳統(tǒng)基坑支護(hù)方式相比，具有施工工期短，經(jīng)濟(jì)性好、環(huán)保、對周邊環(huán)境影響小等優(yōu)點(diǎn)，這些優(yōu)點(diǎn)將促進(jìn)SMW工法的推廣應(yīng)用

關(guān)鍵詞：深基坑加固;SMW工法樁;應(yīng)用

1? 前言

SMW工法即型鋼水泥土攪拌墻，是指在水泥土樁中放置H型鋼，對承受荷載和防滲擋水進(jìn)行充分結(jié)合，使其成為既能受力，又能抗?jié)B的基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)。在當(dāng)前的深基坑支護(hù)項目中，該方法有著十分廣泛的應(yīng)用，但在工程應(yīng)用中，需要根據(jù)實(shí)際情況制定合理可行的施工方法。

2? 工程概況

430省道海安段（通榆路快速通道）改造工程，位于江蘇海安市，工法樁施工地點(diǎn)位于下穿南海大道暗埋段，樁號為k4+076.15～ k4+140.15。樁基施工處交通樞紐處，因此作業(yè)面有限，施工具有一定難度。樁基周邊地下管線繁多，打樁前，聯(lián)系相關(guān)產(chǎn)權(quán)單位確認(rèn)管線位置，對存在距離較近且無法準(zhǔn)確定位的管線，使用儀器探測定位。隧道基坑長約64m、寬23.3m，平均深度約9.5m，最深處為13.5m。

3? 現(xiàn)場地質(zhì)條件

本區(qū)位于東臺坳陷內(nèi)，松散沉積層（N+Q）厚度約1500m，巖性為粘土與砂礫層。第四紀(jì)晚更新世，長江河道明顯南遷，三角洲相的古砂礫層沉積中心出現(xiàn)于海安～如皋 一帶。隨著時間的延續(xù)，海陸變遷頻繁，晚更新世以來的數(shù)次海侵，使濱岸平原擴(kuò)大至現(xiàn)今范圍，其沉積以長江三角洲相、河口砂壩相為主，伴有濱海淺灘、河漫灘相。

4? 設(shè)計施工難點(diǎn)、重點(diǎn)

（1）項目地處海安市井內(nèi)，屬于老路改造工程，基坑外側(cè)需保證車輛通行，工作工作空間狹小，周邊地下管線密布，環(huán)境復(fù)雜。（2）圍護(hù)設(shè)計采取三軸攪拌樁止水+灌注樁擋土，泵房段采用27m長，其他支護(hù)采取21m長SMW工法樁施工。并要求型鋼得到全部回收再利用，才能節(jié)省了支護(hù)的投入。（4）基坑挖深9.5m～13.5m，一道砼支撐，2道鋼支撐，泵房段3道鋼支撐，挖土方量約15000m3。業(yè)主要求2個月樁基圍護(hù)完成;暗埋段結(jié)構(gòu)要求3個月完成，工作量大、工期緊。（5）設(shè)計及規(guī)范要求深基坑挖土及結(jié)構(gòu)施工，應(yīng)分段分塊交叉進(jìn)行，以減少基坑支護(hù)變形。

5? 圍護(hù)工程施工

5.1? 鉆孔灌注樁施工方法

放樁位線→埋設(shè)護(hù)筒→鉆機(jī)就位→正循環(huán)成孔→第一次清孔→鋼筋籠施工→導(dǎo)管安裝及二次清孔→水下砼施工。

5.2? 鋼立柱施工方法

立柱樁下部為鉆孔灌注樁，上部采用型鋼格構(gòu)柱。為了使格構(gòu)柱安裝能滿足設(shè)計要求，現(xiàn)場采用特制加工的格構(gòu)柱校正架，對格構(gòu)柱的垂直度與水平位移進(jìn)行校正。

5.3? SWM工法的施工方法

（1）測量放線。根據(jù)主管部門提供的坐標(biāo)基準(zhǔn)點(diǎn)和圖紙尺寸，在施工現(xiàn)場放置圍護(hù)結(jié)構(gòu)的軸線，請監(jiān)理進(jìn)行復(fù)核無誤后進(jìn)行三軸攪拌施工。

（2）定位控制。在開挖的工作溝槽兩側(cè)鋪設(shè)導(dǎo)向定位型鋼，按設(shè)計要求在導(dǎo)向定位型鋼上劃出鉆孔位置，操作人員根據(jù)確定的位置嚴(yán)格控制鉆機(jī)樁架的移動，確保鉆孔軸心就位不偏。

（3）開挖溝槽。采用日立200挖機(jī)開挖工作溝槽，沿圍護(hù)內(nèi)邊控制線開挖。及時清除地下障礙物和回填土壓實(shí)，重新開挖導(dǎo)溝，保證三軸攪拌樁的施工。

（4）放定位型鋼。在開挖的工作溝槽兩側(cè)鋪設(shè)導(dǎo)向定位型鋼，按設(shè)計要求在導(dǎo)向定位型鋼上劃出鉆孔位置和插H型鋼的位置。

（5）樁機(jī)就位。移動攪拌樁機(jī)到達(dá)作業(yè)位置，并調(diào)整樁架垂直度達(dá)到0.5%以上。

6? 降水施工方法

本工程采用管井降水，施工期間的地下水位需降至基坑底板以下1m。在施工過程中，根據(jù)施工情況綜合考慮防水、降水措施，結(jié)合施工現(xiàn)場情況及設(shè)計圖紙，對降水方案進(jìn)行了深化設(shè)計，增加了降水井?dāng)?shù)量，并在基坑外側(cè)設(shè)置了觀察井和回灌井，確保基坑降水效果滿足施工要求。

6.1? 深井深度確定

降水深度控制在基坑底1.0m以下，根據(jù)各基坑的開挖深度，為了確保基坑內(nèi)土體含水的減排，扣除1∶10的水力坡影響，疏干井深度確定為16m，深入基坑開挖面下6m左右。

6.2? 真空泵設(shè)置

配備7臺真空水泵分布在基坑四周，每臺真空泵各連接1口疏干井，真空泵接上之后連續(xù)不斷地集水和抽水，以保證井內(nèi)有真空，無積水。

6.3? 井管拆除與封井

為了方便挖土施工和防止挖土作業(yè)破壞井管，在每一層開挖完成后，暴露出開挖面的井管拆除;對于底板澆筑前已停止降水的管井，澆筑底板前可將井管拔除或切割至墊層面，井管內(nèi)采用C25砼填充密實(shí)，然后采用鋼板與井管管口焊接、封閉。

7? ?SMW工法樁施工質(zhì)量保證

工法樁施工中水泥攪拌樁布置形式為ψ850@600，相互咬合，形成止水幕墻。其中水泥型號為P.O42.5水泥。在水泥攪拌樁樁身中沉入H型剛，起到擋土墻的作用，并與水泥攪拌樁共同構(gòu)成SMW工法樁，型鋼尺寸為H700x300。位于泵房周邊的樁身長度為27米，每根水泥攪拌樁內(nèi)均插入H型鋼。隧道兩側(cè)其他位置水泥攪拌樁樁身長度為21米，H型鋼隔一打一。主要控制措施如下：

（1）三軸攪拌樁作為止水帷幕，要達(dá)到止水的目的，必須在施工過程中嚴(yán)格控制樁基之間的咬合度;本工程中樁基長度為30m左右，攪拌樁樁位偏差不超過50mm，樁身垂直度誤差不超過1/200，樁徑偏差不大于10mm，樁底標(biāo)高偏差不超過+50mm。

（2）三軸施工過程中須連續(xù)不斷施工，樁基與樁基之間咬合密切;砂性土地層宜采用兩噴兩攪，水泥摻量不小于25%：第一次噴漿70%，第二次噴漿30%;水泥和原狀土需均勻拌和，下沉及提升均為噴漿攪拌，下沉速度為0.5m/min～1.0m/min，提升速度為1.0m/min～2.0m/min;下沉?xí)r噴漿量一般為額定總漿量的70%～80%;壓漿速度應(yīng)和提升（或下沉）速度相配合，確保額定漿量在樁身長度范圍內(nèi)均勻分布;提升時不應(yīng)在孔內(nèi)產(chǎn)生負(fù)壓造成周邊土體的過大擾動，攪拌次數(shù)或攪拌時間應(yīng)能保證水泥土攪拌樁的成樁質(zhì)量。

（3）因故擱置超過2h以上的拌制漿液應(yīng)作廢漿處理;施工時因故停漿，應(yīng)在恢復(fù)壓漿前將三軸攪拌機(jī)提升或下沉0.5m后再注漿攪拌施工。

（4）搭接施工的相鄰樁，施工間歇時間不應(yīng)超過24h，當(dāng)超過24h，搭接施工時應(yīng)放慢攪拌速度;若無法搭接或搭接不良，應(yīng)作為冷縫記錄在案，并經(jīng)圍護(hù)設(shè)計單位認(rèn)可后，在搭接處采取補(bǔ)救措施。

（5）H型鋼宜采用整材，當(dāng)因施工需要采用分段焊接時，宜采用坡口焊接，焊縫質(zhì)量等級不得低于二級;單根型鋼中焊接接頭不宜超過2個，焊接接頭位置應(yīng)避開型鋼彎矩最大處，相鄰型鋼的接頭豎向位置宜相互錯開，豎向錯開距離不宜小于1m。

8? 結(jié)束語

通過對以上施工方法和質(zhì)量保證措施的應(yīng)用，本工程基坑支護(hù)施工順利完成，施工質(zhì)量滿足設(shè)計與規(guī)范要求，說明本工程所用施工方法和質(zhì)量保證措施合理可行，可為類似工程項目提供參考。

參考文獻(xiàn)：

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