SMW工法樁在工程中的應(yīng)用

□文/張 軍

SMW工法樁在工程中的應(yīng)用

□文/張 軍

文章通過SMW工法樁與天津地區(qū)傳統(tǒng)水泥土深層攪拌止水帷幕樁+鋼筋混凝土鉆孔灌注樁支護結(jié)構(gòu)體系的對比，以實際工程為例，分析其技術(shù)注意事項與技術(shù)實施特點。

SMW工法樁；深基坑；支護結(jié)構(gòu)

工程概況

天津燕趙大廈位于天津市濱海新區(qū)響螺灣中心商務(wù)區(qū)內(nèi)，緊鄰海河畔，占地面積0.6hm2，開挖深度位于自然地坪下9m。擬建建筑地下部分外墻距建筑紅線1.0m?；臃秶鷥?nèi)地下水為潛水組，穩(wěn)定水位在自然地坪下1.1～1.7m，場地埋深20.0m內(nèi)無液化土層，開挖深度范圍內(nèi)以海相地層—粘土層為主。見圖1。

基坑圍護結(jié)構(gòu)設(shè)計

方案選擇

在水泥土深層攪拌樁止水帷幕+鉆孔灌注樁支撐和SMW工法樁兩種圍護方案間進行比選。水泥土深層攪拌樁止水帷幕+鉆孔灌注樁支撐在實踐中被廣泛應(yīng)用，有著較多的實踐經(jīng)驗，但為一次性投入，不可再利用，因此該方案資源浪費嚴重、工程造價高，同時因灌注樁的施工又會產(chǎn)生大量外運泥漿，導致環(huán)境污染。SMW工法樁不再施工鉆孔灌注樁，降低了圍護結(jié)構(gòu)的總厚度，可有效提高土地利用率，降低造價，節(jié)約資源，加快進度且其又可克服水泥土深層攪拌樁止水帷幕加鉆孔灌注樁支撐的諸多缺陷。最終工程方案決定采用SMW工法樁。

方案設(shè)計

開挖深度9～12m，采用φ850mm@1200mm水泥攪拌樁作止水圍護結(jié)構(gòu)，內(nèi)插H700mm×300mm×13mm×24mm型鋼，型鋼間距1200mm，型鋼長20.0m，水泥摻量20%，樁頂采用強度等級為C30的鋼筋混凝土700 mm×1250mm圈梁，水平支撐采用強度等級為C30的環(huán)形放射狀鋼筋混凝土梁結(jié)構(gòu)，環(huán)形梁為700mm×1200 mm，放射梁為550mm×600mm。見圖2。

關(guān)鍵技術(shù)

水泥土深層攪拌樁的施工

（1）采用三軸水泥攪拌樁設(shè)備，劃定機前定位線并在線上標記每一幅三軸機加固定位標記，利于保證樁間距、搭接尺寸和平面位置順直。

（2）道軌枕木鋪設(shè)處應(yīng)整平整實，使枕木位于同一水平線上。

（3）開鉆前用水平尺校核機架水平度并在施工過程中隨時復(fù)核，確保機械處于水平施工狀態(tài)，利于保證樁體垂直度。

（4）開鉆前及施工過程中應(yīng)經(jīng)常用經(jīng)緯儀對攪拌軸Z向上X、Y方向進行校正，保證樁體垂直度。

保證加固體強度均勻

（1）漿液配置。施工中應(yīng)嚴格按照設(shè)計水泥摻量控制水灰比和水泥用量，隨時實測壓漿泵流量和漿液比。

（2）壓漿階段。避免發(fā)生斷樁或漿管堵塞情況。如發(fā)生，應(yīng)自發(fā)生面向下復(fù)鉆進50cm，再噴漿提升。

（3）施工階段。應(yīng)嚴格控制鉆機速度，確保攪拌時間。避免因施工中斷而出現(xiàn)施工冷縫，但因某些不可預(yù)測原因產(chǎn)生冷縫時，應(yīng)在冷縫處的圍護樁具有強度后，在其外側(cè)補打攪拌樁。

型鋼的制作與插入

（1）施工中H型鋼的對接采用內(nèi)菱形接樁法，型鋼頂端雙面焊接加強板。

（2）減摩劑的涂刷利于H型鋼的回拔再利用。清除型鋼表面污垢及鐵銹后立即涂刷，無法立即涂刷時應(yīng)在涂刷前再次清理表面；減摩劑必須完全加熱熔化后方可涂刷，涂刷應(yīng)均勻、完全；搬運中應(yīng)采取防撞措施，發(fā)生涂層脫落，應(yīng)重新清理、補刷涂層。

（3）型鋼的插入固定。型鋼應(yīng)在水泥土深層攪拌樁施工完畢3h內(nèi)插入；型鋼插入前設(shè)置導向裝置，利用定位模具固定型鋼插入平面位置；型鋼插入時，將其底部中心與水泥土深層攪拌樁中心對齊，利用自重沿定位模具垂直插入水泥土深層攪拌樁，插入過程應(yīng)始終采用經(jīng)緯儀或線錘控制型鋼垂直度，保證傾斜度≯1%；型鋼下插至設(shè)計標高后，用吊筋將H型鋼固定不再下沉，待水泥土深層攪拌樁硬化后（一般約為6h左右），撤除吊筋及溝槽定位型鋼；若型鋼一次插放達不到設(shè)計標高，應(yīng)重新提升、反復(fù)插入達至設(shè)計標高；插入過程中，必須保證H型鋼始終垂直吊插，靠H型鋼自重下沉。若反復(fù)自沉仍無法下插到位，可再輔助振動下沉至設(shè)計標高。

H型鋼的回拔

采用2臺液壓千斤頂組成的起拔器夾持在H型鋼兩側(cè)，配合使用夾裝箱反復(fù)頂升并以吊車提升至H型鋼全部拔出后，碼放在規(guī)定地點。

結(jié)論

（1）SMW工法樁因H型鋼可回收而節(jié)約了鋼材和為此消耗的各種自然資源；降低了豎向圍護結(jié)構(gòu)的厚度，提高了土地面積利用率。

（2）SMW工法樁可在多種巖層土體中應(yīng)用，如粘性土、粉土、砂土、砂礫土、φ100mm以上卵石及單軸抗壓強度60MPa以下的巖層。

（3）水泥土深層攪拌樁樁徑與H型鋼高度差最好保證在200mm以上，以利于均勻包裹H型鋼。

（4）H型鋼利用自重下插過程中應(yīng)嚴格控制垂直度，以利于被水泥土深層攪拌樁均勻包裹。

（5）H型鋼的回拔造成的樁體孔隙應(yīng)及時注漿處理，以免因土體回抱造成周邊設(shè)施的裂損。

TU753

C

1008-3197（2010）05-16-02

2010-06-01

張 軍/男，1974年出生，工程師，天津三房建建筑工程有限公司，從事工程技術(shù)管理工作。