深基坑支護采用SMW工法樁施工工藝

王 樹 強

(太原市市政公共設(shè)施管理處,山西 太原 030002)

1 項目簡介

太原市晉源東區(qū)綜合管廊工程位于太原市晉源東區(qū)，包括古城大街、實驗路、緯三路、經(jīng)二路、經(jīng)三路共5條綜合管廊，總長度10.15 km。各路段綜合管廊廊體寬度及埋深情況見表1，工程地質(zhì)與水文條件見表2。

表1 各路段綜合管廊廊體寬度及埋深情況 m

2 支護方案

根據(jù)巖土工程勘察報告，本工程基坑開挖深度范圍的土層主要為雜填土、粉土及粉質(zhì)粘土、細(xì)砂等，地下水位較高，土質(zhì)較密實，經(jīng)計算最終確定支護形式為SMW工法樁+鋼支撐。在工法樁頂部設(shè)置封閉的鋼筋混凝土冠梁，冠梁尺寸為1 200×800。

本文著重分析研究SMW工法樁的施工工藝和質(zhì)量保證措施。

3 SMW工法樁施工工藝

3.1 SMW工法樁施工

本工程SMW工法樁為φ850@600(咬合25 cm)三軸水泥攪拌樁內(nèi)插H700×300×13×24型鋼，水泥采用42.5級普通硅酸鹽水泥，摻入量不小于380 kg/m3，水灰比為1.5～2.0。

SMW水泥攪拌樁采用三軸攪拌樁機鉆掘、混合攪拌，吊機起吊H型鋼自重插入。施工按圖1所示順次進行，其中陰影標(biāo)注部分為重復(fù)套鉆，以保證墻體的連續(xù)性、垂直度，并使之達到止水的作用。本工程施工，采用套接一孔法(單側(cè)跳打)的施工方式。

SMW工法樁施工工藝見圖2。

3.2 SMW工法樁施工工藝說明

3.2.1障礙物清理

施工前清理圍護區(qū)域地下障礙物，確保施工順利進行。

3.2.2測量放線

場地平整后，進行放樣，內(nèi)容包括：1)按照設(shè)計放出打設(shè)寬度；2)根據(jù)設(shè)計圖畫出布樁平面圖，標(biāo)明排列編號，放出具體樁位，并報監(jiān)理復(fù)核。

表2 工程地質(zhì)及水文條件

3.2.3開挖溝槽

沿排樁中軸線開挖寬1.2 m、深1 m～1.5 m的導(dǎo)溝。

3.2.4設(shè)置導(dǎo)向定位型鋼

在溝槽旁邊打入4根1.5 m長10號槽鋼作為固定支點，垂直溝槽方向放置兩根200×200 mm工字鋼與槽鋼焊接，在平行溝槽方向放置兩根300×300 mm工字鋼作導(dǎo)軌，并與下面的橫向工字鋼焊接，形成井字形框架。在導(dǎo)軌上標(biāo)出孔位中心及插入H型鋼位置等標(biāo)志。

3.2.5樁機就位

攪拌機架設(shè)完畢，由專人指揮樁機就位，樁機移動須在下方鋪設(shè)步行板，移動前看清各個方位的情況，樁機移動到位后，檢查定位情況并及時糾偏，最后用全站儀或線錘觀測保證垂直度。

3.2.6攪拌及注漿

現(xiàn)場采用電腦計量的自動攪拌系統(tǒng)和散裝水泥罐，確保漿液質(zhì)量的穩(wěn)定。水灰比為1.5～2.0；SMW工法樁要求28 d的無側(cè)限抗壓強度大于0.8 MPa。單幅樁水泥用量圖紙暫定為380 kg/m3，配制好的水泥漿擱置時間控制在4 h內(nèi)，搭接施工的相鄰攪拌樁施工間隔不得超過24 h。

3.2.7鉆進、攪拌、提升

原狀土與水泥須攪拌均勻，下沉和提升與注漿攪拌同步進行，且應(yīng)保持勻速，鉆進速度在0.5 m/min～1 m/min以內(nèi)，提升速度在1 m/min～2 m/min以內(nèi)。提升時應(yīng)注意不要使孔內(nèi)產(chǎn)生負(fù)壓而造成周邊地面沉降。

3.2.8H型鋼涂刷減摩劑

根據(jù)設(shè)計要求，當(dāng)主體結(jié)構(gòu)強度達到設(shè)計要求，并且水泥攪拌墻與主體結(jié)構(gòu)之間的空隙回填密實后，插入的H型鋼應(yīng)全部拔出回收。型鋼使用前必須涂刷減摩劑，以利拔出，涂刷的減摩劑厚度應(yīng)大于1 mm。

3.2.9H型鋼插入成樁

三軸水泥攪拌樁施工完畢后，應(yīng)立即用吊車吊放H型鋼。在定位型鋼上設(shè)置定位卡將H型鋼固定牢固、水平，然后將H型鋼底部中心對正樁位中心并沿定位卡慢慢垂直插入水泥土攪拌樁體內(nèi)。

3.2.10H型鋼回收

在圍護結(jié)構(gòu)完成使用功能后，用專用夾具及千斤頂以冠梁為反梁將型鋼拔出回收。拔出后，將原型鋼處出現(xiàn)的空內(nèi)進行灌漿處理。

3.3 施工冷縫處理

施工過程中因超時無法搭接或搭接不良，應(yīng)采取在冷縫處攪拌樁外側(cè)補攪設(shè)計參數(shù)相同的攪拌樁的方案。補樁與先施工攪拌樁搭接控制在10 cm，見圖3。

4 質(zhì)量保證措施

4.1 技術(shù)控制措施

1)班組按設(shè)計圖、規(guī)范，建立自檢、互檢、交接檢體系。

2)現(xiàn)場技術(shù)員應(yīng)根據(jù)規(guī)范要求和設(shè)計圖驗收，若不合格，應(yīng)口頭或書面提出整改通知，限期整改。

3)技術(shù)科長應(yīng)根據(jù)規(guī)范、質(zhì)量評定標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計圖紙等文件，全過程跟蹤管理，對各道工序進行把關(guān)、評定，書面形式提出整改意見，遇有重大技術(shù)質(zhì)量問題應(yīng)向項目總工匯報。

4.2 施工質(zhì)量控制措施

1)對外購水泥、鋼材等材料嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，嚴(yán)格按照原材料檢驗程序進行檢驗。

2)保證樁體垂直度措施。

a.鋪設(shè)的道軌應(yīng)在同一水平線，并且平整密實；b.開孔前，用水平尺校對機械架，保證樁體的垂直度符合規(guī)范要求；c.用兩臺經(jīng)緯儀同時校正攪拌軸縱橫兩個方向，使攪拌軸保持垂直；d.施工過程中應(yīng)隨時監(jiān)測機座的標(biāo)高和水平狀態(tài)，確保其水平度和垂直度。

3)配備專人負(fù)責(zé)漿液配置和管理，嚴(yán)格控制配比、水灰比、攪拌時間、注漿壓力和注漿速度，要有明顯的標(biāo)示牌。

4)施工前應(yīng)對攪拌樁機做維護保養(yǎng)，減少因設(shè)備故障而導(dǎo)致質(zhì)量問題。

5)樁機開鉆、提升、移位須專人指揮，檢查樁機穩(wěn)定性，使其穩(wěn)固垂直。

6)嚴(yán)禁發(fā)生定位型鋼移位，一旦發(fā)現(xiàn)型鋼跑位，應(yīng)立即重新放線進行復(fù)位。

7)場地布置應(yīng)考慮綜合因素,避免設(shè)備重復(fù)搬移而影響施工的連續(xù)性。

8)保證樁身均勻性和強度應(yīng)做到以下幾點：

a.攪拌樁采用“二噴二攪”方法，初次噴漿量應(yīng)控制在60%，再次噴漿量控制在40%；攪拌過程應(yīng)控制好水泥用量及液面高度，杜絕發(fā)生樁頂漏噴現(xiàn)象。b.充分?jǐn)嚢柰馏w，嚴(yán)控鉆孔、下沉、提升速度，使原狀土得以充分破碎從而有利于水泥漿與之拌和均勻。c.嚴(yán)格按設(shè)計控制水泥漿液配合比，水泥漿液須攪拌30 s再倒入漿桶，以防離析。d.壓漿時若出現(xiàn)斷漿或管道堵塞，應(yīng)立即停泵，處理結(jié)束后應(yīng)立即把鉆具先上提再下沉1.0 m后方可繼續(xù)注漿，持續(xù)10 s～20 s后恢復(fù)攪拌。

9)插入H型鋼質(zhì)量保證措施。

a.嚴(yán)格按圖加工型鋼，型鋼進場后請監(jiān)理確認(rèn)。b.檢查型鋼整體的平整度，確保順利插入樁體。c.定位設(shè)備應(yīng)水平穩(wěn)固。d.型鋼吊起后用線錘調(diào)整垂直度，其軸線整體偏離小于5 cm，插入后，用水準(zhǔn)儀控制頂標(biāo)高。