【摘 要】近幾年來，隨著我國建筑業(yè)的發(fā)展，土地資源逐漸稀少，為了充分利用每寸土地，房屋地下室面積不斷擴大，深度也隨之增加，SMW工法加勁樁憑借其造價低、工期短等優(yōu)點在深基坑支護施工中有著廣泛的發(fā)展前景。

【關(guān)鍵詞】SMW工法樁；H型鋼；預(yù)應(yīng)力裝配式支撐

0.工程概況

本工程為鎮(zhèn)江汽車城二期項目，共計7幢單體工程總建筑面積約203659M2。地下室建筑面積約32290M2。其中6#樓、7#樓地下室采用SMW工法樁深基坑支護體系，基坑尺寸為長150M，寬30M。開挖深度為8.5M，基坑安全等級為二級。

擬建工程場地周圍環(huán)境：基坑?xùn)|側(cè)為擬建工程大基坑，基坑西側(cè)為市政道路，基坑北側(cè)為已建工程，北側(cè)房屋離基坑開挖邊線約8M，基坑南側(cè)為擬建市政道路。根據(jù)工程特點，本基坑采用SMW工法樁+預(yù)應(yīng)力裝配式支撐+局部旋噴攪拌加勁樁支護體系。

1.支護體系施工流程

本基坑圍護工程設(shè)計采用SMW工法樁作為圍護結(jié)構(gòu)，采用Φ850三軸攪拌樁內(nèi)插700×300×12×14的型鋼，H型鋼布置形式為“隔一插二”，SMW工法三軸攪拌樁水泥采用P.O42.5級普通硅酸鹽水泥，水灰比1.5～2.0，在型鋼依靠自重和必要的輔助設(shè)備可插入到位的前提下應(yīng)取下限，攪拌樁28d無側(cè)限抗壓強度標(biāo)準(zhǔn)值不低于0.5Mpa。三軸攪拌樁為Φ850@1000，搭接250mm，采用套接一孔法施工，樁長21.40～25.10m，型鋼長21.90～25.50m，施工過程中樁身垂直度偏差不超過0.5%。

2.支護體系施工質(zhì)量控制

2.1 SMW工法樁施工質(zhì)量控制

工法樁施工準(zhǔn)備，工法樁要求連續(xù)施工，在施工前對圍護施工區(qū)域地下障礙物進行探測清理，以保證施工順利進行。根據(jù)基坑圍護內(nèi)邊控制線，采用挖掘機開挖1.00m×1.20m溝槽，并清除地下3米以上的障礙物，開挖溝槽余土應(yīng)及時處理，以保證SMW工法正常施工，垂直溝槽方向，放置兩根定位型鋼，規(guī)格為200mm×80mm的槽鋼、長約2.50m， 再在平行溝槽方向放置兩根定位型鋼，規(guī)格為400mm×400mm的工字鋼，長約12m，轉(zhuǎn)角處H型鋼采取與圍護中心線成直角插入，H型鋼定位采用型鋼定位卡。

鉆進攪拌，三軸攪拌樁樁身采用“二噴二攪”工藝，下沉和提升過程中均為注漿攪拌，為了使水泥漿與土體均勻攪拌，下沉噴漿時由空壓機送氣切割土體，促使攪拌均勻，同時為了防止樁體內(nèi)產(chǎn)生氣泡，密實度降低，提升時采用關(guān)閉氣體噴漿。下沉和提升過程中應(yīng)嚴(yán)格控制下沉和提升速度：下沉速度控制在0.74m/min。提升速度控制在1.0m/min。在樁底部分重復(fù)攪拌注漿。

水泥土配合比質(zhì)量控制，設(shè)計合理的水泥漿液及水灰比，使其確保水泥土強度的同時，在插入型鋼時，盡量使型鋼靠自重插入。若型鋼靠自重仍不能順利到位，則略微施加外力，使型鋼插入到規(guī)定位置。根據(jù)設(shè)計要求并結(jié)合工程實際情況確定其基本配合比為：水灰比為1.5～2.0左右；P.O42.5級復(fù)合硅酸鹽水泥摻量為不小于20%，每立方米水泥摻量為不小于360kg，宜通過現(xiàn)場試驗或試樁確定最佳水泥摻入量，可根據(jù)現(xiàn)場實際情況適當(dāng)摻入一定量膨潤土等外加劑。

現(xiàn)場制備水泥漿，在施工現(xiàn)場布設(shè)水泥漿攪拌系統(tǒng)，附近安置水泥罐，在開機前按要求進行水泥漿液的攪制，將配制好的水泥漿送入貯漿桶內(nèi)備用。水泥漿配制好后，停滯時間不得超過2小時，相鄰攪拌樁施工間隔不得超過12小時。注漿時通過2臺注漿泵2條管路同Y型接頭從H口混合注入。注漿壓力：宜≤1.0MPa，注漿流量：150～250L/min/每臺。攪拌樁用雙頭同時注漿，三軸水泥土攪拌樁水泥摻量為20%，水灰比暫定為1.5。

施工冷縫處理，相臨攪拌樁施工時間間隔不得超過12小時，如遇特殊原因不可避免出現(xiàn)冷縫，則采取在冷縫處補攪拌樁1幅，并在施工冷縫外側(cè)另補2根旋噴攪拌樁進行補強加固，并標(biāo)明位置。在先施工攪拌樁達(dá)到一定強度后進行補樁，以防偏鉆，保證補樁效果，補樁與先施工攪拌樁搭接寬度約10cm。

插入型鋼，清除型鋼表面的污垢及鐵銹，然后涂刷減摩劑，H型鋼使用前，在距其頂端25cm處開一個中心圓孔，孔徑約8cm，并在此處型鋼兩面加焊兩塊各厚1cm的加強板，其規(guī)格為450mm×450mm，中心開孔與型鋼上孔對齊。

H型鋼下插至設(shè)計深度后，用槽鋼穿過吊筋將其擱置在定位型鋼上，待水泥土攪拌樁達(dá)到一定硬化時間后，將吊筋及溝槽定位型鋼撤除。若H型鋼插放達(dá)不到設(shè)計標(biāo)高時，則重復(fù)提升下插使其達(dá)到設(shè)計標(biāo)高，此過程中始終用線錘跟蹤控制H型鋼垂直度。型鋼插入左右誤差不得大于30mm，宜插在靠近基坑一側(cè)，垂直度偏差不得大于1/150，底標(biāo)高誤差不得大于200mm。

H型鋼拔除，地下室施工結(jié)束后，在圍護樁與地下室外墻之間回填級配良好的中粗砂，并采用跳2拔1等方式回收圍護樁中的H型鋼，采用專用夾具及千斤頂以圈梁為反梁，起拔回收型鋼。型鋼拔出后及時對樁體內(nèi)部空隙按設(shè)計要求填充，以控制變形量。

2.2預(yù)應(yīng)力裝配式支撐施工質(zhì)量控制

立柱安裝：立柱采用斷面300×300，長15M鋼柱，柱內(nèi)填滿C30砼。采用夯錘擊將鋼柱打入土內(nèi)，控制好垂直度及柱頂標(biāo)高。樁頂標(biāo)高嚴(yán)格按照設(shè)計圖紙控制，嚴(yán)禁超送，樁頂標(biāo)高誤差控制在+2cm左右。

圍檁安裝：安裝圍檁應(yīng)遵循“先長后短，減少接頭數(shù)”的原則，優(yōu)先使用較長圍檁，特別是標(biāo)準(zhǔn)節(jié)12M的構(gòu)件，以減少接頭數(shù)；圍檁隨支撐架設(shè)順序逐段吊裝，人工配合吊機將鋼圍檁安放于牛腿支架上，圍檁就位后應(yīng)檢查鋼牛腿是否因撞擊而松動，如有松動立即補焊加固；圍檁的連接部位和搭接部位必須滿足強度要求，使用摩擦型高強螺栓緊固連接。高強螺栓連接副進場時，應(yīng)有批量檢測證明書和出廠檢驗報告，進場后應(yīng)按每批抽取8套進行第三方檢測機構(gòu)復(fù)試，合格后方可使用；高強螺栓連接副組裝時，螺母帶圓臺面的一側(cè)應(yīng)轉(zhuǎn)向墊圈有倒角的一側(cè)。對于M24大六角高強螺栓連接副組裝時，螺栓頭下墊圈有倒角的一側(cè)應(yīng)轉(zhuǎn)向螺栓頭，切忌裝反；高強螺栓緊固：將扳手套在預(yù)緊后的高強螺栓上，內(nèi)套筒插入螺栓內(nèi)部的梅花頭，然后微轉(zhuǎn)外套筒，使其與螺母對正，并推至螺母根部。按通電源開關(guān)，內(nèi)外套筒背向旋轉(zhuǎn)將螺栓緊固。高強螺栓緊固分兩次進行，第一次初擰，初擰扭矩值為終擰的50%～70%，第二次終擰達(dá)到規(guī)范要求值TC=726N·m，偏差不大于±10%。待緊固到設(shè)計扭矩時，將電源關(guān)閉，外套筒脫離螺母，緊固完畢；拼接的整個鋼圍檁體系務(wù)必確保雙榀或多榀型鋼構(gòu)件形成整體、共同受力；基坑轉(zhuǎn)角處，兩個方向圍檁端頭必須緊貼轉(zhuǎn)角，并采取有效的措施保證兩個方向圍檁的連接；托座件的安裝務(wù)必控制其水平標(biāo)高，通過角撐、對撐、魚腹梁的定位標(biāo)高反推其頂面水平標(biāo)高，誤差不得超過±5MM；托座上部標(biāo)高=支撐結(jié)構(gòu)中心標(biāo)高；托座件的安裝要求嚴(yán)格控制垂直度，即使立柱樁發(fā)生偏位，托座務(wù)必要通過加墊鋼板達(dá)到垂直要求；安裝后的托座件須與型鋼立柱樁緊固牢靠，摩擦型高強螺栓的扭矩需達(dá)到規(guī)定要求；預(yù)應(yīng)力施加完成之后，施工人員務(wù)必檢查確保支撐橫梁與角撐、對撐、魚腹梁的有效連接；尤其是角撐和對撐須用高強度螺栓進行緊固，以提高預(yù)應(yīng)力支撐體系的整體剛度。

魚腹梁安裝：魚腹梁安裝應(yīng)按照設(shè)計跨度在地面進行預(yù)拼，螺栓緊固務(wù)必達(dá)到設(shè)計及規(guī)范要求；安裝用千斤頂、油表必須進行定期標(biāo)定，并做好記錄；預(yù)應(yīng)力筋下料時采用砂輪機切斷，不得使用氧氣、乙炔切割和電焊切斷，以免燒傷預(yù)應(yīng)力筋；鋼絞線施工要求：同束長度相對差（mm）束長>20m，L/5000，并不大于5，每批抽查2束；束長6～20m，L/3000，并不大于4；張拉應(yīng)力值符合設(shè)計要求，張拉伸長率控制（%）±6；魚腹梁預(yù)拼完成后整體起吊擺放在支撐牛腿上，支撐起吊后兩端由人工牽引，確保支撐整體穩(wěn)定；實施張拉時，應(yīng)使千斤頂?shù)膹埨ψ饔镁€與預(yù)應(yīng)力筋的軸線重合一致；實際伸長值與理論伸長值的差值符合設(shè)計要求，設(shè)計無規(guī)定時，實際伸長值與理論伸長值的差值應(yīng)控制在±6%以內(nèi)，否則應(yīng)暫停張拉，待查明原因并采取措施予以調(diào)整后，方可繼續(xù)張拉；鋼絞線張拉應(yīng)按順序逐根進行，考（下轉(zhuǎn)第115頁）（上接第60頁）慮因鋼束之間摩阻力的影響，分三次張拉到設(shè)計應(yīng)力，即第一次到20%設(shè)計值，第二次張拉到70%設(shè)計應(yīng)力，第三次到100%設(shè)計應(yīng)力。以保證整個魚腹梁鋼束張拉完畢后滿足設(shè)計規(guī)定應(yīng)力值。

鋼對撐安裝：鋼對撐安裝應(yīng)在地面進行預(yù)拼，嚴(yán)格控制支撐平面的平直度，拼接支撐兩頭中心線的偏心度控制在±2MM以內(nèi)；對撐就位時要采用兩點或四點吊裝，吊點宜控制在離端部0.2L處；對撐兩端安裝就位后的標(biāo)高差不大于20MM及整個對撐長度的1/600；對撐整體撓曲度控制不大于跨度的1/1000；對撐與對撐的水平軸線偏差不大于30MM，其與鋼圍檁的夾角須確保達(dá)到設(shè)計要求，避免因偏心過大而造成失穩(wěn)；所有對撐連接中，SC的放置空擋中必須使用相對應(yīng)鋼板墊緊貼密，防止支撐體系整體偏心。

預(yù)應(yīng)力施加：裝配式支撐的各構(gòu)件布置完畢后施加預(yù)應(yīng)力的順序如下：①檢查各部件螺栓的連接是否緊固，圍檁與圍護體系的連接狀態(tài)。②如基坑中部設(shè)有對撐，則先加壓對撐。③角撐加壓。④鋼絞線加壓。

施加預(yù)應(yīng)力過程中應(yīng)注意的一些問題：①張拉前，應(yīng)對張拉器、油缸、油表等設(shè)備進行標(biāo)定。②隨著新安裝的支撐預(yù)應(yīng)力的施加，相鄰的已經(jīng)安裝好的支撐應(yīng)力可能會減少，所以可根據(jù)設(shè)計要求復(fù)加預(yù)應(yīng)力。因此支撐必須要有復(fù)加預(yù)應(yīng)力的裝置，當(dāng)墻體水平位移率超過警戒值時，可適量增加預(yù)應(yīng)力以控制變形。③施加預(yù)應(yīng)力時，要及時檢查每個接點的連接情況，并做好施加預(yù)應(yīng)力的記錄；嚴(yán)禁支撐在施加預(yù)應(yīng)力后由于和預(yù)埋件不能均勻接觸而導(dǎo)致偏心受壓；在支撐受力后，必須嚴(yán)格檢查并杜絕因支撐和受壓面不垂直而發(fā)生漸變，從而導(dǎo)致基坑擋墻水平位移持續(xù)增大乃至支撐失穩(wěn)等現(xiàn)象發(fā)生。④為了控制千斤頂油缸伸出的長度在10cm以內(nèi)，在加壓時可以采取在千斤頂后面設(shè)置鋼板的措施來調(diào)整油缸長度。⑤支撐的加壓嚴(yán)格按設(shè)計圖紙上提供的軸力來進行，不允許加載不到位或超加載。

鋼絞線施加預(yù)應(yīng)力：①鋼絞線安裝時要左右對稱。②張拉鋼絞線時，檢查張拉部位和連接部位后再行施工。③鋼絞線張拉時要一根一根進行，采用分批超張拉的方式，避免部分張拉不到位，一定要形成整體并均勻受力。④鋼絞線的張拉首先施加圖紙上注明張拉力的50%和80%，穩(wěn)定后再加載至100%荷載，在該張拉荷載下保持15分鐘，觀測錨頭無位移現(xiàn)象后鎖定。⑤鋼絞線張拉時鋼絞線的伸長率，預(yù)應(yīng)力，鋼絞線張拉器以及特殊情況等要記錄并存檔。⑥在設(shè)計圖紙中，鋼絞線的數(shù)量為奇數(shù)時，按照設(shè)計鋼絞線數(shù)量實際施工中需要增加鋼絞線做為安全儲備。

3.結(jié)術(shù)語

截止地下室施工完成，根據(jù)第三方監(jiān)測單位提供的監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示，SMW工法樁支撐體系冠梁水平及豎向位移均未超過設(shè)計警戒值，該體系施工速度快，工期短，經(jīng)濟實用、減少地下空間資源污染等優(yōu)點，在深基坑支護體系施工中得以體現(xiàn)，越來越多的得到建筑行業(yè)的認(rèn)可。

【參考文獻】

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