SMW工法樁在軟基電力管廊基坑支護(hù)施工中的應(yīng)用研究

祝衛(wèi)星 張永兵 李博 馬帥軍

摘要：本文以江門(mén)一行路電力管廊基坑支護(hù)工程為例，著重討論SMW工法樁運(yùn)用于軟基地下電力管廊基坑支護(hù)的施工工藝和技術(shù)要點(diǎn)，通過(guò)項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際施工總結(jié)并研究運(yùn)用SMW工法樁進(jìn)行電力管廊基坑支護(hù)的方法，為國(guó)內(nèi)類似地下管廊工程的支護(hù)結(jié)構(gòu)給出施工經(jīng)驗(yàn)和參考。

關(guān)鍵詞：電力管廊;基坑支護(hù);SMW工法樁;施工工藝

引言

城市地下管廊的興起已經(jīng)在國(guó)內(nèi)各大城市廣泛應(yīng)用，而如何合理高效的進(jìn)行管廊基坑的施工，確保基坑穩(wěn)定安全，助力地下管廊工程的順利施工并正常運(yùn)營(yíng)投入使用則是目前國(guó)內(nèi)一項(xiàng)需要?dú)w納并總結(jié)的關(guān)鍵施工技術(shù)。本文結(jié)合江門(mén)一行路電力管廊項(xiàng)目，介紹并總結(jié)SMW工法樁運(yùn)用在電力管廊基坑施工中的詳細(xì)施工工藝以及相應(yīng)技術(shù)難點(diǎn)，為地下管廊工程給出相應(yīng)的施工經(jīng)驗(yàn)。

1工程概況

江門(mén)一行路電力管廊工程選用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)施工，全長(zhǎng)1082m。電力管廊圍護(hù)結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)1.0。因此對(duì)于基坑的圍護(hù)和支撐體系要求極高，普通水泥土攪拌樁不能滿足本工程實(shí)際需要，本工程運(yùn)用強(qiáng)度與防水性能更高的SMW工法樁進(jìn)行施工可以解決該工程難題。

2 SMW工法樁的原理及特點(diǎn)

SMW樁其工作原理是以水泥作為固化劑并與地基土充分?jǐn)嚢瑁傺杆傧驑秲?nèi)插入型鋼形成復(fù)合式擋土又擋水的結(jié)構(gòu)。當(dāng)水泥與應(yīng)力材料終凝后，與周邊地層形成堅(jiān)硬的板殼，強(qiáng)度和剛度都足夠大的擋土擋水結(jié)構(gòu)。SMW工法樁機(jī)有單軸、雙軸及多軸旋轉(zhuǎn)葉片可供選擇，本工程采用的是最為常用、成樁效率最高、效果最好的三軸攪拌樁機(jī)進(jìn)行成樁施工。本工程施工實(shí)踐表明，該工藝施工速度快，對(duì)周圍地層擾動(dòng)小，對(duì)地層加固和形成基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性高。

3工程地質(zhì)及水文條件

3.1工程地質(zhì)條件

該項(xiàng)目土層為填土層和第四系沖淤積層，總厚度16.9～32.0m，土性較簡(jiǎn)單，厚度變化較大。分布有素填土、淤泥質(zhì)土、粉質(zhì)黏土、砂礫和風(fēng)化巖層等，主要為軟基，地基土質(zhì)整體較不均勻。在不均勻軟基上施做電力管廊難度較大，需要對(duì)地基進(jìn)行特別處理。

3.2水文條件

項(xiàng)目所在地屬亞熱帶海洋性季風(fēng)氣候區(qū)，地表水整體較發(fā)育。項(xiàng)目區(qū)域內(nèi)地下水富水性較豐富，局部砂層缺失地段富水性貧乏。對(duì)于施做地下管廊基坑，需要做好降水以及選用合適的支護(hù)形式方能確保整個(gè)工程安全保質(zhì)的完成。

4電力管廊基坑支護(hù)樁形式

本項(xiàng)目電力管廊基坑圍護(hù)選用SMW工法樁，基坑最大挖深10m，開(kāi)挖寬度僅為5.4m，基坑開(kāi)挖工程量大、作業(yè)面小，SMW工法樁能夠適應(yīng)在狹小范圍內(nèi)起到迅速支護(hù)坑壁，并形成強(qiáng)度控制基坑變形的工效。配合鋼筋混凝土圍檁組合形成完整的支護(hù)體系，對(duì)基坑整體受力有重要作用。

5施工工藝及方法

5.1 SMW工法樁施工工藝流程圖

運(yùn)用三軸SMW工法樁機(jī)進(jìn)行攪拌鉆進(jìn)施工支護(hù)樁，隨后迅速下插H型鋼，詳細(xì)施工工藝流程如圖1所示：

5.2 施工工藝及方法

5.2.1開(kāi)挖溝槽

根據(jù)定位放線的基坑圍護(hù)邊線用挖掘機(jī)開(kāi)挖槽溝，做好周圍的清障清表工作，溝槽尺寸1200×1500mm，開(kāi)挖溝槽所挖土體及時(shí)清運(yùn)，使SMW工法樁施工有序銜接。

5.2.2樁機(jī)就位

由現(xiàn)場(chǎng)工作人員統(tǒng)一指揮樁機(jī)就位，清除所有樁機(jī)位置各障礙物，確保場(chǎng)地平整無(wú)斜面;其樁位定位偏差不得大于15mm，否則應(yīng)退出回填，壓實(shí)后重新成樁。

5.2.3制備水泥漿液及漿液注入

制漿間在場(chǎng)地內(nèi)規(guī)定位置搭設(shè)，保證水泥漿液的配比能準(zhǔn)確輸送至泥漿池。水泥罐緊貼制漿間，應(yīng)同時(shí)進(jìn)行水泥和制漿工作。制漿結(jié)束及時(shí)清理水泥罐殘余廢料，嚴(yán)禁直接倒入泥漿池中。成品水泥漿液通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)引流槽流入泥漿池備用。

5.2.4鉆進(jìn)攪拌

三軸水泥攪拌樁在整個(gè)攪拌成樁過(guò)程中均需注入水泥漿液，保持均勻用力，勻速進(jìn)行。到達(dá)設(shè)計(jì)樁底部位需檢查確認(rèn)，多次注漿保證無(wú)土體滲入。

5.2.5清洗、移位

水泥攪拌樁機(jī)工作結(jié)束后需要對(duì)其進(jìn)行清理，現(xiàn)場(chǎng)通入水管，開(kāi)泵清洗壓漿管道及其它所用機(jī)具，保證樁機(jī)內(nèi)部干凈無(wú)留存。然后移位至下一樁位處施工。

5.2.6插入型鋼

每一根水泥土攪拌樁施工完畢，就應(yīng)及時(shí)吊運(yùn)型鋼就位，適時(shí)插入樁體中，形成SMW工法樁。H型鋼插入施工流程圖下圖2所示：

5.2.7鋼筋砼圍檁制作

為保障整個(gè)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的整體受力，基坑變形量在可控范圍內(nèi)，SMW工法樁施工完畢后，應(yīng)在H型鋼端頭部位打一圈鎖口圈梁，作為基坑維護(hù)結(jié)構(gòu)頂部的圍檁。待強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)后，拆除覆蓋形成完整的SMW工法樁+鋼筋混凝土圍檁支護(hù)結(jié)構(gòu)。

5.3重要施工參數(shù)及技術(shù)要點(diǎn)

（1）采用?850三軸水泥土攪拌樁內(nèi)插H型鋼（HN700X300X13X24熱軋型鋼），型鋼為隔一插一，水泥土攪拌樁樁間搭接250mm。

（2）SMW圍護(hù)墻中的H型鋼均可回收，回收H型鋼必須及時(shí)采取充填注漿等措施，以確保內(nèi)部結(jié)構(gòu)和周邊環(huán)境的使用和安全。

（3）H型鋼需確保平整度和垂直度，不得出現(xiàn)扭曲，單根型鋼中焊接接頭最多1個(gè)且相鄰型鋼的接頭相互錯(cuò)開(kāi)，錯(cuò)開(kāi)間距需≥1m。

6結(jié)語(yǔ)

本文綜合江門(mén)市一行路電力管廊項(xiàng)目基坑支護(hù)施工實(shí)際進(jìn)行總結(jié)研究，得出SMW工法樁運(yùn)用于城市地下管廊基坑支護(hù)的施工工藝可為管廊基坑支護(hù)技術(shù)的完善與發(fā)展提供豐富工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)并為其工程增值。尤其對(duì)于工期短，施工工作面狹窄，工程質(zhì)量要求高的項(xiàng)目有重要參考價(jià)值。

參考文獻(xiàn)：

[1]曾婕，成怡沖，徐曉兵，程燁爾，龔迪快.SMW工法樁結(jié)合預(yù)應(yīng)力型鋼組合支撐支護(hù)體系在軟土深基坑中的應(yīng)用[J].工程勘察，2021，49（08）：14-19.

[2]孫成龍.SMW工法樁在綜合管廊深基坑圍護(hù)施工的應(yīng)用[J].建筑機(jī)械化，2021，42（07）：88-90.

[3]楊朝輝，許澤旺.綜合管廊基坑支護(hù)工程中SMW工法樁的應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2020（08）：108-109.

[4]賈俊濤.SMW工法樁在城市下穿隧道中的應(yīng)用[J].河南建材，2019（05）：32-35.