SMW工法樁在城市排水泵站工程中的應用

□文/梁 晶 宋亞維

SMW工法樁在城市排水泵站工程中的應用

□文/梁 晶 宋亞維

SMW工法樁在天津城市排水泵站工程中少有應用。文章結合天津南開區白堤路泵站工程，介紹了SMW工法樁圍護結構在泵站中的施工工藝。

基坑圍護；城市泵站；SM W工法

1 工程概況

工程位于南開區白堤路某居民樓北側，主體結構長31 m，寬20.2 m。地下 2層，深度約10 m，為鋼筋混凝土結構水池。

2 施工準備

1）基坑開挖前按施工平面布置圖的要求做好施工區域的供水、供電、排水系統、施工道路、基坑內挖土臨時坡道、施工設施、材料堆場及生活設施等的布置安排。

2）基坑開挖前復核測量基準線、水準點，基準線、水準點應設在不受基坑開挖影響區域內并注意在施工過程中的保護工作。

3）基坑開挖前4～5 d應對開挖區域內土體進行預降水，以加快土體干燥，便于開挖作業和加快土方挖運。基坑開挖前確保地下水位控制在基坑基礎以下0.5～1.0 m。

4）根據需保護對象離基坑的遠近、重要程度，對應的制定監測、保護措施，在基坑附近構筑物上設監測點并記錄下原始數據備案。

5）根據工程所處環境特點、土質情況、支撐形式，合理選擇挖土機械及運輸數量，合理配備挖土機械。

6）基坑開挖前對基坑開挖條件進行檢查，檢查內容包括圍護結構強度、降水深度、地基加固強度等需滿足設計及規范的要求。

7）水準儀、經緯儀等監測、測量儀器精度須滿足設計要求外，應通過國家法定計量單位檢驗、校正并在出具的合格證有效期內使用。

3 基坑挖土

3.1 SMW工法樁

1）主體結構圍護結構采用SMW工法三軸水泥土攪拌樁φ850 mm@600 mm，內插 H700 mm×300 mm×13 mm×24 mm@1 200 mm型鋼，型鋼長度為18.5 m，攪拌樁底標高比型鋼低0.7 m，間距為600 mm。水泥摻量為20%，密度 320 kg/m3，28 d抗壓強度＞1.2 MPa，抗滲系數＜1×107cm/s。圍護結構采用二道鋼管支撐，均采用φ609 mm鋼管，第一道支撐支在混凝土頂圈梁上，第二道支撐在H700 mm×300 mm三拼上。

2）開挖樁槽。根據基坑圍護內邊控制線，采用1.2 m3挖機開挖導槽并清除地下障礙物，導槽尺寸要求中心線兩側寬各0.6 m，深0.4 m，施工中隨打隨挖，保證漿液不外溢，挖出的廢漿液存放在現場空地，以保證SMW工法正常施工。施工完畢后，用風鎬鑿除導墻和頂部的混凝土或水泥土，根據壓頂標高位置修正水泥攪拌樁頂，墻頂30 cm采用人工鑿除。

3）定位型鋼放置。垂直導槽方向放置2根定位型鋼，規格為200 mm×200 mm，長約2 m，按型鋼尺寸做出型鋼定位卡，防止型鋼插入時不正。在平行導槽方向放置1根定位型鋼，規格500 mm×200 mm，長約8～20 m，在型鋼上作出1.2 m一個標記，便于施工中找樁位，H型鋼定位卡具體位置及尺寸視實際情況而定。

4）三軸攪拌樁孔位定位。三軸攪拌樁三軸中心間距為1 200 mm，根據這個尺寸在平行H型鋼表面用紅漆劃線定位。

5）樁機就位。由當班班長統一指揮樁機就位，移動前看清上下左右各方面的情況，發現障礙物應及時清除，樁機移動結束后認真檢查定位情況并及時糾正。樁機應平穩、周正并對樁機的垂直度定位觀測以確保鉆桿垂直。

6）攪拌速度及注漿控制。三軸水泥攪拌樁在下沉和提升過程中均應注入水泥漿液，同時嚴格控制下沉和提升速度。根據設計要求和有關技術資料在樁底部分適當持續攪拌注漿，做好每次成樁的原始記錄。

在施工現場搭建拌漿施工平臺，平臺附近搭建一個水泥平臺，制作施工用的水箱10 m3二個。水泥漿液的水灰比為1.5～2.0，拌漿及注漿量以每鉆的加固土體方量換算，注漿壓力為0.3～0.8 MPa，以漿液輸送能力控制。攪拌下沉和提升速度一定要均勻，遇到障礙物要減速慢行防止設備損壞。采用信息法施工，后臺和樁機要密切聯系配合，保證工序的連續性和完整性。

7）H型鋼插入。三軸水泥攪拌樁施工完畢后，吊機應立即就位，準備吊插H型鋼。起吊時利用型鋼頂端拔樁預留孔，裝好吊具和固定鉤，然后用吊機起吊H型鋼放在型鋼定位卡中，在相互垂直的兩個方向用線錘校核垂直度，確保插入型鋼垂直。

H型鋼底部中心要對正樁位中心并沿定位卡徐徐垂直插入水泥土攪拌樁體內，插入深度超過4 m后要快放直到標高為止，如不到位可以用挖掘機壓到位。

若H型鋼插放達不到設計標高時，則采取提升H型鋼，重復下插使其插到設計標高，下插過程中始終用線錘跟蹤控制H型鋼垂直度。

8）SMW樁施工質量措施。孔位放樣誤差＜5 cm，鉆孔深度誤差＜±5 cm，樁身垂直度符合設計要求，誤差≯0.5%樁長。

嚴格控制漿液配比，做到掛牌施工并配有專職人員負責管理漿液配置。嚴格控制鉆進提升及下沉速度。型鋼加工時嚴格按焊接工藝焊接制做，焊接強度一定滿足型鋼起拔要求。型鋼焊接時一定要調平調直，焊接工字鋼的翼緣板拼接縫和腹板拼接縫的間距≮200 mm。翼緣板拼接長度≮2倍板寬；腹板拼接寬度≮300 mm，長度≮600 mm。

施工前對攪拌樁機進行維護保養，盡量減少施工過程中由于設備故障而造成的質量問題。設備由專人負責操作，開工前必須檢查設備的性能，確保設備運轉正常。樁架垂直度指示針調整樁架垂直度并用線錘進行校核。

工程實施過程中，嚴禁發生定位型鋼移位，一旦發現挖機在清除溝槽土時碰撞定位型鋼使其跑位，立即重新放線，嚴格按照設計圖紙進行施工。

場地布置綜合考慮各方面因素，避免設備多次搬遷、移位，減少攪拌和型鋼插入的間隔時間，盡量保證施工的連續性。嚴禁使用過期水泥、受潮水泥，對每批水泥進行復試合格后方可使用。確保樁身強度和均勻性，嚴格控制每桶攪拌桶的水泥用量及液面高度，用水量采取總量控制；土體應充分攪拌，嚴格控制鉆孔下沉、提升速度，使原狀土充分破碎有利于水泥漿與土均勻拌和；漿液不能發生離析，水泥漿液應嚴格按預定配合比制作，為防止灰漿離析，放漿前必須攪拌30 s再倒入存漿桶；壓漿階段輸漿管道不能堵塞，不允許發生斷漿現象，全樁須注漿均勻，不得發生土漿夾心層；發現管道堵塞，應立即停泵處理。待處理結束后立即把攪拌鉆具上提和下沉1.0 m后方能繼續注漿，等10～20 s恢復向上提升攪拌，以防斷樁發生。

9）插入H型鋼質量保證措施。型鋼進場要逐根吊放，型鋼盡量放平以減少型鋼的變形，下插H型鋼前要檢查型鋼的平整度，確保型鋼順利下插。

型鋼插入前必須將型鋼的定位設備準確固定并校核其水平。型鋼吊起后用線錘調整型鋼的垂直度，達到垂直度要求后下插H型鋼，利用水準儀控制H型鋼的頂標高，保證H型鋼的插入深度。

10）滲漏水處理。在整個基坑開挖階段，將組織SMW專業施工技術人員常駐工地并備好相應設備及材料，密切注視基坑開挖情況，一旦發現墻體有漏點，及時進行封堵。具體采用以下2種方法補漏。

引流管。在基坑滲水點插引流管，在引流管周圍用速凝防水水泥砂漿封堵，待水泥砂漿到達強度后，再將引流管打結。

雙液注漿。配制化學漿液，將配制拌合好的化學漿和水泥漿送入貯漿桶內備用，注漿時啟動注漿泵，通過2臺注漿泵 2條管路同時接上 Y型接頭從 H口混合注入孔底被加固的土體部位，注漿過程中應盡可能控制流量和壓力，防止漿液流失。

3.2 基坑土方開挖和支撐施工方案

基坑根據深度采用二道鋼支撐，挖土采用分層開挖施工方法，每層以每道支撐的頂標高為一層，第一道支撐采用開溝槽，安裝支撐、土方回填鋪筑施工便道，然后大面積開挖土方，第一層用1 m3挖土機，第二層用液壓加長臂挖土機，以下各層采用50 t抓鏟挖土與人工挖土相結合。施工降水采用5眼直徑600 mm大口井降水，井深19 m。

3.3 基坑挖土和支撐施工要點

土方開挖前，地下水位降至開挖面1.0 m以下。人工扦土厚度保證30 cm左右。土方采用階梯流水式開挖，做到隨挖隨撐。土方分層、留土護壁，限時開挖，高差在1.5 m左右，按1∶4比例放坡。挖機土方施工時嚴禁與水平鋼支撐相碰，圍護邊40 cm采用人工扦土。挖土嚴格控制標高，嚴禁超挖。做好明排水措施，防止積水影響施工。施工中保護好井點設備，保證抽水的正常進行。各種機修工24 h駐現場，保證挖土連續性。監測工作嚴密進行，指導挖土的流程和進度。基坑開挖時應按先撐后挖的原則，為保護環境及減少圍護墻的變形，每根支撐在挖土后8 h內安裝完畢。

鋼支撐安裝的質量要求要達到：軸線中心偏差應控制＜±30 mm，水平方向高差控制＜±30 mm，支撐兩端的標高≯20 mm和支撐長度的1/600，支撐撓曲度≯1/1 000。

使用螺栓接拼鋼支撐，必須穿向一致；兩次旋緊，螺栓外露不得少于二牙。焊縫滿焊，焊縫表面要求焊波均勻，不準有氣孔、夾渣、裂紋、肉瘤等現象，嚴格執行焊接質量記錄驗收制度，每道工序完成后，必須清渣自檢，經過巡檢后，由施工負責人通知有關人員檢查驗收

4 施工監測

1）監測范圍以開挖基坑深度的1～2倍的范圍內，監測點符合基坑支護結構設計要求。對毗鄰既有建構筑物及地下設施的基坑周邊，要特別仔細監測。查明地表和地下水體分布、各含水層和隔水層的位置、埋深、水位及其變化；各地層的滲透系數和水壓、流速、流向、補充來源和排泄方向。特別注意流砂和水土流失問題。

2）監測要求。按一級基坑要求進行施工監測；圍護結構施工和基坑開挖過程中須對基坑檢測信息及時反饋建設、監理、設計單位。

5 結語

支護結構水平位移監控預警值為30 mm，基坑周圍地面最大沉降30 mm。通過施工中的質量控制不僅確保了周邊建構筑物的安全，而且保證了整個工程順利進行。

□宋亞維/天津市排水工程公司。

TU473.1

C

1008-3197（2011）06-52-03

2011-09-06

梁 晶/男，1964年出生，高級工程師，天津市排水工程公司，從事工程技術管理工作。