圍護(hù)結(jié)構(gòu)中SMW工法樁施工

1、深基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)中SMW工法樁施工工藝淺談?wù)?要 介紹杭州南站站房工程基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)中SMW工法樁施工工藝及方法，通過對深基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)中SMW工法樁的施工分析做出合理的施工方法及施工安排，該施工工藝經(jīng)過杭州南站站房工程的使用確?？梢栽谳^短的工期內(nèi)保質(zhì)保量的完成基坑圍護(hù)中SMW工法樁的施工。關(guān)鍵詞 深基坑 圍護(hù)結(jié)構(gòu) SMW工法樁 施工工藝SMW pile in deep foundation pit retaining structureThe construction technology introductionWang xiao guangAbstract Foundation pit ret

2、aining structure of Hang zhou station are introduced and SMW pile construction technology and method, based on the retaining structure of deep foundation pits of SMW pile construction analysis make reasonable construction method and construction arrangement, the construction process through the use

3、of Hang zhou station engineering can ensure that within the time limit for a project in a relatively short SMW pile in foundation pit enclosure to be accomplished both in quality and quantity of the construction.Keywords Deep foundation pit Retaining structure SMW pile The construction technology1、施

4、工概況杭長應(yīng)急工程基坑范圍，即杭州南站C軸至1/F軸中間城市通廊和出站地道基坑。整個基坑呈長方形型，基坑總面積（含放坡面積）為3574m2。根據(jù)設(shè)計(jì)文件，本基坑分兩部分施作，分別為I-1期杭長應(yīng)急工程、I-2期杭長杭甬連接段。其中，-1期基坑2134m2，I-2期基坑1440m2?；訃o(hù)結(jié)構(gòu)為SMW工法樁、鉆孔圍護(hù)樁+止水帷幕高壓旋噴樁，基坑最深開挖深度為11.23米。 2、施工方法及工藝2.1施工工藝流程施工準(zhǔn)備測量放線平整場地樁機(jī)就位水泥漿制備攪拌機(jī)就位鉆進(jìn)水泥漿壓入插入H型鋼SMW工法樁施工工藝流程圖2.2施工工藝簡介SMW （Soil Mixing Wall）工法樁就是利用多軸型鉆掘

5、攪拌機(jī)就地鉆進(jìn)切削攪拌土體，同時在鉆頭端將水泥漿液注入土體，充分?jǐn)嚢杌旌虾?，再將H型鋼或其他型材插入攪拌樁體內(nèi)，形成地下連續(xù)墻體。隨著國家經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，資源和能源問題正成為制約增長的主要問題，而在地下連續(xù)墻和鉆孔灌注樁作為圍護(hù)的施工工藝中，使用了大量的鋼筋，而不能回收重復(fù)利用，造成了極大鋼鐵資源的消耗。SMW工法的H型鋼可以重復(fù)使用，一般至少可使用四次以上，因此作為施工企業(yè)就必須加強(qiáng)SMW工法的施工管理和技術(shù)創(chuàng)新工作，樹立在SMW工法施工方面的品牌效應(yīng)，提高企業(yè)在競標(biāo)方面的競爭力。2.3施工工藝原理SMW工法樁是以多軸型鉆掘攪拌機(jī)在現(xiàn)場向一定深度進(jìn)行鉆掘,同時在鉆頭處噴出水泥漿與地基土反復(fù)混

6、合攪拌,各施工單元之間則采取重疊搭接施工,然后在水泥土混合體未結(jié)硬前插入H型鋼或鋼板作為其應(yīng)力補(bǔ)強(qiáng)材料,至水泥結(jié)硬,便形成一道具有一定強(qiáng)度和剛度的、連續(xù)完整的、無接縫的地下墻體。2.4工藝關(guān)鍵步驟施工要點(diǎn)2.4.1導(dǎo)溝開挖及定位型鋼安放1）開挖導(dǎo)溝施工前沿基坑圍護(hù)內(nèi)邊線開挖導(dǎo)溝，并清除地下障礙物，導(dǎo)溝尺寸如圖，開挖導(dǎo)溝所產(chǎn)生的棄土及時清理，保證SMW工法樁正常施工,并達(dá)到文明工地要求。導(dǎo)溝示意圖2）定位型鋼放置垂直導(dǎo)溝方向放置兩根定位型鋼，規(guī)格為200×200，長約2.5m，再在平行導(dǎo)溝方向放置兩根定位型鋼規(guī)格300×300，長約22m，具體位置及尺寸如下圖所示。定位型鋼放

7、置示意圖2.4.2三軸攪拌機(jī)校正三軸攪拌機(jī)就位后要保證機(jī)械擺放平穩(wěn)，首先用線錘對立柱導(dǎo)向架的垂直度進(jìn)行校核以確保成樁垂直度符合設(shè)計(jì)要求，立柱導(dǎo)向架垂直度不超過1/250，成樁垂直度偏差不超過1/200。然后利用全站儀對攪拌機(jī)鉆孔的位置進(jìn)行復(fù)核，樁位位置偏差不大于20mm。操作人員根據(jù)確定的位置嚴(yán)格控制機(jī)械的移動，保證鉆孔軸心就位不偏，同時控制鉆孔深度的達(dá)標(biāo)，利用鉆桿和樁架相對定位原理，在鉆桿上劃出鉆孔深度的標(biāo)尺線。2.4.3攪拌、注漿1）制備水泥漿：三軸攪拌機(jī)鉆頭預(yù)攪下沉的同時，按水泥摻量為20%、水灰比1.21.5采用P.O42.5水泥制備水泥漿，每次投料后拌合時間不得少于3min，待壓漿前

8、將漿液倒入存漿桶中。在水泥漿液中加0.51.0高效減水劑，以減少水泥漿液在注漿過程中的堵塞現(xiàn)象。2）預(yù)攪下沉：待三軸攪拌機(jī)的冷卻水循環(huán)正常后，啟動三軸攪拌機(jī)鉆頭攪拌下沉，如果下沉速度太慢，可從輸漿系統(tǒng)補(bǔ)給清水以利鉆進(jìn)。因臨近鐵路運(yùn)營線，嚴(yán)格控制鉆頭下沉與提升速度，并保持勻速下沉或提升，提升時不應(yīng)在孔內(nèi)產(chǎn)生負(fù)壓造成周邊土體的過大擾動，攪拌下沉速度為0.30.8m/min，攪拌提升速度控制在1.0m/min 以內(nèi)。在樁底部分適當(dāng)持續(xù)攪拌注漿，攪拌次數(shù)和攪拌時間應(yīng)能保證水泥土攪拌樁的成樁質(zhì)量。施工時做好每次成樁的原始記錄。3）噴漿、攪拌、提升：鉆頭攪拌下沉到設(shè)計(jì)深度后，開啟水泥漿泵，待漿液到達(dá)噴漿口

9、，再嚴(yán)格按設(shè)計(jì)確定的提升速度邊噴漿邊提升鉆頭。4）重復(fù)攪拌：三軸攪拌機(jī)鉆頭噴漿提升至設(shè)計(jì)頂面標(biāo)高后，為使軟土和漿液攪拌均勻，再次將鉆頭邊攪拌噴漿邊下沉，至設(shè)計(jì)深度后，再嚴(yán)格按設(shè)計(jì)確定的提升速度提升鉆頭至地面。對于地表以下5m至15m范圍應(yīng)多次復(fù)攪，復(fù)攪次數(shù)不得小于2次，且應(yīng)采用多次噴漿，同時施工中注意控制下沉及提升速度并注意孔底重復(fù)攪拌。鉆頭攪拌、注漿示意圖為保證SMW工法樁的連續(xù)性和接頭的施工質(zhì)量，達(dá)到設(shè)計(jì)的防滲要求，主要依靠重復(fù)套鉆來保證，下圖陰影部分為重復(fù)套鉆。 SMW工法樁施工順序圖2.4.4型鋼的插入1）型鋼準(zhǔn)備（1) 型鋼加工:型鋼在場內(nèi)焊接，接長至設(shè)計(jì)長度，具體接長如下示意圖。圖

10、5.2.4-1 H型鋼連結(jié)示意圖（2) H型鋼涂刷減摩劑型鋼表面應(yīng)進(jìn)行清灰除銹處理，并在干燥條件下，涂抹經(jīng)過加熱融化的減摩劑，厚度以2mm為宜，減摩劑涂刷要足量、均勻，特別是轉(zhuǎn)角部位要涂刷到位。完成涂刷后的型鋼在搬運(yùn)過程中應(yīng)防止碰撞和強(qiáng)力擦擠。減摩材料如有脫落、開裂現(xiàn)象應(yīng)及時修補(bǔ)。2）型鋼插入（1) 型鋼起吊前在型鋼頂端150mm處開一中心圓孔，孔徑約100mm，裝好吊具和固定鉤，根據(jù)高程控制點(diǎn)及現(xiàn)場定位型鋼標(biāo)高選擇合理的吊筋長度及焊接點(diǎn)，控制型鋼頂標(biāo)高誤差小于50mm。（2) 吊車起吊型鋼時，保證型鋼在起吊過程中不變形。（3) 在施工導(dǎo)溝上設(shè)置H型鋼定位卡，固定插入型鋼的平面位置。型鋼定位卡

11、必須牢固、水平，H型鋼就位后，通過定位裝置控制H型鋼中心位置及方向，而后將H型鋼底部中心對準(zhǔn)樁位中心并沿定位卡徐徐垂直插入水泥土攪拌樁內(nèi)，使用全站儀或線錘控制型鋼插入垂直度，靠型鋼自重將型鋼插入攪拌樁內(nèi)。在孔口設(shè)定向裝置，型鋼插到設(shè)計(jì)規(guī)定深度，然后進(jìn)行換鉤，使H型鋼脫離吊鉤，固定在導(dǎo)溝兩側(cè)鋪設(shè)的定位型鋼上直至孔內(nèi)的水泥土凝固。（4) 型鋼插入過程中應(yīng)隨時調(diào)整型鋼的水平誤差和垂直誤差。（5) 型鋼依靠自重插入，當(dāng)型鋼插入有困難時，可采用輔助措施下沉（挖掘機(jī)進(jìn)行送壓或采用振動錘振動下沉），嚴(yán)禁采用多次重復(fù)起吊型鋼并鉤下落的插入方法。型鋼的插入宜在攪拌樁施工結(jié)束后30min內(nèi)進(jìn)行，必須在成樁后4h內(nèi)

12、完成，插入前必須檢查其平整度和接頭焊縫質(zhì)量，并滿足設(shè)計(jì)要求。2.4.5型鋼的拔除型鋼的拔除采用專用液壓起拔機(jī)配合吊車拔除，型鋼的拔除必須待相鄰站房地下結(jié)構(gòu)施工完成并達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度，且另一側(cè)基坑開挖到坑底后方可進(jìn)行。型鋼在拔除過程中，要嚴(yán)格控制拔除速度，整個過程勻速平穩(wěn)，以減少對地基土體擾動和對已建成站房結(jié)構(gòu)的影響。型鋼拔除后攪拌樁內(nèi)的空隙，及時采用壓密注漿回填處理，漿液水灰比為1:1，確?；靥蠲軐?shí)。3、 施工注意事項(xiàng)1.土體必須充分?jǐn)嚢瑁瑖?yán)格控制下沉速度，使原狀土充分破碎以有利于同水泥漿攪拌均勻。2.壓漿階段不允許發(fā)生斷漿現(xiàn)象，輸漿管道不能堵塞，全樁須注漿均勻，不得發(fā)生夾層。3.發(fā)現(xiàn)管道堵塞，立

13、即停泵進(jìn)行處理。待處理結(jié)束后立即把攪拌鉆具上提或下沉1.0m后方能注漿，等10-20秒后恢復(fù)正常攪拌，以防斷樁。4.施工前應(yīng)進(jìn)行試成樁，確定實(shí)際采用的各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)、成樁工藝、施工步驟、漿液的水灰比、下沉（提升）速度、漿泵的壓送能力、每米樁長或每幅樁的注漿量等參數(shù)。5.開挖土方前，應(yīng)對樁鉆孔取芯檢驗(yàn)。當(dāng)攪拌樁達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后方可進(jìn)行基坑開挖。6.所有使用的原料，必須符合設(shè)計(jì)及國標(biāo)規(guī)定。水泥必須具備出廠質(zhì)量證明書，進(jìn)場時對其品種、標(biāo)號、出廠日期等進(jìn)行驗(yàn)收，并按有關(guān)規(guī)定貯存。7.水泥漿中水泥摻量為20%，水灰比1.21.5，采用42.5MPa 普通硅酸鹽水泥，28天無側(cè)限抗壓強(qiáng)度不小于1.2MPa，滲

14、透系數(shù)不大于108cm/s。水泥漿加WL型早強(qiáng)劑，摻量為水泥用量的3%。嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)控制水泥用量，并用比重儀隨時檢查水泥漿的水灰比比重。8.水泥漿制備過程不能發(fā)生離析，為防止水泥漿離析，放漿前必須攪拌30秒再倒入存漿桶，存漿桶內(nèi)仍需設(shè)置攪拌裝置。9.水泥漿流量控制在280320L/min（雙泵）、注漿壓力0.81.0MPa。嚴(yán)格按照此參數(shù)控制注漿壓力，保證水泥漿流速。10.內(nèi)插型鋼的垂直度不應(yīng)大于1/200。11.H型鋼的間距（平行基坑方向）偏差：L±5cm（L為型鋼間距）。12.H型鋼的保護(hù)層（面對基坑方向）偏差：s±5cm（s為型鋼面對基坑方向的計(jì)算保護(hù)層厚度）。13.

15、焊接接頭的位置應(yīng)避免設(shè)在支撐位置或開挖面附近等型鋼受力較大處；相鄰型鋼的接頭豎向位置相互錯開，錯開距離不小于1m。4、結(jié)語SMW工法樁作為一項(xiàng)推廣應(yīng)用的新技術(shù)，在滿足施工場地、電力設(shè)備和工程技術(shù)要求的前提下，具有鉆孔樁+止水帷幕作為圍護(hù)結(jié)構(gòu)不可比擬的優(yōu)勢。一、節(jié)約資源、降低造價隨著國家經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，資源和能源問題正成為制約增長的主要問題，因此國務(wù)院及時提出了建設(shè)節(jié)約型社會和發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的政策。針對土建施工行業(yè)實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，主要的方法為：爭取在施工中使用能周轉(zhuǎn)的施工材料和采用保證施工材料能重復(fù)使用的施工工藝，實(shí)現(xiàn)循環(huán)使用，提高資源利用率，盡量減少采用一次性材料消耗的施工工藝。SMW工法的H型鋼可以重復(fù)使用，一般至少可使用四次以上。而在鉆孔灌注樁+止水帷幕作為圍護(hù)結(jié)構(gòu)的施工工藝中，使用了大量的鋼筋，而不能回收重復(fù)利用，造成了極大鋼鐵資源的消耗。我國目前已經(jīng)成為世界上鋼鐵產(chǎn)量和消耗第一大國，而且我國的鋼鐵對外依賴度很高，主要體現(xiàn)在鐵礦石資源上的緊缺，大部分需要進(jìn)口。因此須盡量采用像SMW工法這樣能降低鋼鐵等資源消耗的施工工藝。二、止水防滲性能好、強(qiáng)度高 由于三軸深層攪拌樁可施工成6001000毫米厚的樁墻體，墻體的各施工單元之間采用重疊搭接施工無施工冷縫，所以樁墻體具有很好的止水性。然而在水泥土混合體末結(jié)硬前插入H型鋼，更提高其強(qiáng)度。三、施工速度快、穩(wěn)定性強(qiáng)由于三軸