深基坑支護(hù)采用SMW工法樁施工工藝

王 樹(shù) 強(qiáng)

(太原市市政公共設(shè)施管理處,山西 太原 030002)

1 項(xiàng)目簡(jiǎn)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(shí)驗(yàn)路、緯三路、經(jīng)二路、經(jīng)三路共5條綜合管廊，總長(zhǎng)度10.15 km。各路段綜合管廊廊體寬度及埋深情況見(jiàn)表1，工程地質(zhì)與水文條件見(jiàn)表2。

表1 各路段綜合管廊廊體寬度及埋深情況 m

2 支護(hù)方案

根據(jù)巖土工程勘察報(bào)告，本工程基坑開(kāi)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(shí)，經(jīng)計(jì)算最終確定支護(hù)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(jí)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(jī)鉆掘、混合攪拌，吊機(jī)起吊H型鋼自重插入。施工按圖1所示順次進(jìn)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(dá)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(jiàn)圖2。

3.2 SMW工法樁施工工藝說(shuō)明

3.2.1障礙物清理

施工前清理圍護(hù)區(qū)域地下障礙物，確保施工順利進(jìn)行。

3.2.2測(cè)量放線

場(chǎng)地平整后，進(jìn)行放樣，內(nèi)容包括：1)按照設(shè)計(jì)放出打設(shè)寬度；2)根據(jù)設(shè)計(jì)圖畫(huà)出布樁平面圖，標(biāo)明排列編號(hào)，放出具體樁位，并報(bào)監(jiān)理復(fù)核。

表2 工程地質(zhì)及水文條件

3.2.3開(kāi)挖溝槽

沿排樁中軸線開(kāi)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(zhǎng)10號(hào)槽鋼作為固定支點(diǎn)，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(jī)就位

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

3.2.6攪拌及注漿

現(xiàn)場(chǎng)采用電腦計(jì)量的自動(dòng)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(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)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(shí)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(guò)24 h。

3.2.7鉆進(jìn)、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(jìn)行，且應(yīng)保持勻速，鉆進(jìn)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(shí)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(jì)要求，當(dāng)主體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)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(shí)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(duì)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(hù)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(jìn)行灌漿處理。

3.3 施工冷縫處理

施工過(guò)程中因超時(shí)無(wú)法搭接或搭接不良，應(yīng)采取在冷縫處攪拌樁外側(cè)補(bǔ)攪設(shè)計(jì)參數(shù)相同的攪拌樁的方案。補(bǔ)樁與先施工攪拌樁搭接控制在10 cm，見(jiàn)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(jì)圖、規(guī)范，建立自檢、互檢、交接檢體系。

2)現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)員應(yīng)根據(jù)規(guī)范要求和設(shè)計(jì)圖驗(yàn)收，若不合格，應(yīng)口頭或書(shū)面提出整改通知，限期整改。

3)技術(shù)科長(zhǎng)應(yīng)根據(jù)規(guī)范、質(zhì)量評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計(jì)圖紙等文件，全過(guò)程跟蹤管理，對(duì)各道工序進(jìn)行把關(guān)、評(píng)定，書(shū)面形式提出整改意見(jiàn)，遇有重大技術(shù)質(zhì)量問(wèn)題應(yīng)向項(xiàng)目總工匯報(bào)。

4.2 施工質(zhì)量控制措施

1)對(duì)外購(gòu)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(yàn)程序進(jìn)行檢驗(yàn)。

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(shí)；b.開(kāi)孔前，用水平尺校對(duì)機(jī)械架，保證樁體的垂直度符合規(guī)范要求；c.用兩臺(tái)經(jīng)緯儀同時(shí)校正攪拌軸縱橫兩個(gè)方向，使攪拌軸保持垂直；d.施工過(guò)程中應(yīng)隨時(shí)監(jiān)測(cè)機(jī)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(shí)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(duì)攪拌樁機(jī)做維護(hù)保養(yǎng)，減少因設(shè)備故障而導(dǎo)致質(zhì)量問(wèn)題。

5)樁機(jī)開(kāi)鉆、提升、移位須專人指揮，檢查樁機(jī)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(jìn)行復(fù)位。

7)場(chǎng)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(qiáng)度應(yīng)做到以下幾點(diǎn)：

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(guò)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(jì)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(shí)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(jìn)場(chǎng)后請(qǐng)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。