史蘇　程琳

【摘 要】本文通過結(jié)合SMW樁在U型槽基坑圍護(hù)的應(yīng)用實(shí)例，詳細(xì)地闡述了SMW樁工藝流程、施工質(zhì)量保證措施、異常情況處理等，提出SMW樁在鐵路建設(shè)中的成功運(yùn)用說明其具有廣闊的應(yīng)用前景。

【關(guān)鍵詞】基坑圍護(hù)；SMW樁；施工工藝；發(fā)展前景

引言：

新建鐵路德龍煙線德州至大家洼線路從京滬線黃河涯站南端引出，經(jīng)德州市陵縣、臨邑縣，濟(jì)南市商河縣，濱州市惠民縣，陽信縣，東營市利津縣，從五莊和四圖村之間跨越黃河。又經(jīng)壽光市、漢江油田利用既有益陽線引入至大家洼站。在DK21+070處原設(shè)計(jì)為上跨京滬高鐵特大橋，后變更為下穿京滬高鐵U型槽，線路在京滬高鐵DK343+007處C107與C108號(hào)橋墩間通過，梁下凈空4.9m，凈寬27.7m；既有橋?qū)?3.4m，橋墩采用圓端型橋墩，群樁基礎(chǔ)，承臺(tái)埋深1.0m，承臺(tái)高2.0m。線路與京滬高鐵線路交角67°，全長1550m。U型槽部分里程段基坑圍護(hù)采用SMW樁。

1、自然條件及水文地質(zhì)情況

U型槽經(jīng)過地段位于山東省境內(nèi)西北部地區(qū)，總的地勢為東高，中、西低。所處地貌單元為黃河沖積平原及濱海平原。黃河沖積平原海拔高程8～25m，地形平坦，向東北微傾，河流及溝渠縱橫交錯(cuò)，村莊密集，大部分為耕地，局部為鹽漬化荒地、水塘濕地。DK20+320—DK21+870段71.3m范圍內(nèi)地層為第四系全新統(tǒng)沖擊層及第四系上更新沖擊層。巖性以黏土、粉質(zhì)粘土、粉土及粉砂為主，承載力90-180kpa。地下水埋深1.2-1.4m。地面標(biāo)高18.1-18.8m，內(nèi)澇水位19.03m。含水層主要為粉土、粉砂層，水量豐富。地下水補(bǔ)給主要以大氣降水及河流側(cè)向補(bǔ)給為主，排泄條件以地面蒸發(fā)為主。

2、SMW樁施工原理

U型槽基坑圍護(hù)采用SMW樁進(jìn)行處理，其原理是利用多軸攪拌機(jī)，以水泥作為固化劑與地基土進(jìn)行原位強(qiáng)制攪拌，按照一定間距插入H型鋼，待水泥土固化后形成具有一定強(qiáng)度的連續(xù)樁墻，達(dá)到圍護(hù)和止水效果。

3、SMW樁主要施工工藝

⑴施工順序

SMW工法施工順序按下圖，其中陰影部分為重復(fù)套鉆，以保證墻體的連續(xù)性和接頭的施工質(zhì)量。水泥攪拌樁的搭接以及施工樁體的垂直度補(bǔ)正是依靠重復(fù)套鉆來保證，以達(dá)到止水的作用。施工中一般情況下采用單排擠壓式連接方式進(jìn)行施工，具體布置如下圖所示：

⑵攪拌速度及注漿控制

三軸水泥攪拌樁在下沉和提升過程中均應(yīng)注入水泥漿液，同時(shí)嚴(yán)格控制下沉和提升速度。根據(jù)設(shè)計(jì)要求和有關(guān)技術(shù)資料規(guī)定，下沉速度不大于1m/min，提升速度不大于0.5m/min，在樁底部分適當(dāng)持續(xù)攪拌注漿，做好每次成樁的原始記錄。

⑶注漿控制

在施工現(xiàn)場搭建拌漿施工平臺(tái)，平臺(tái)附近搭建水泥庫，在開機(jī)前應(yīng)進(jìn)行漿液的攪制，開鉆前對(duì)拌漿工作人員做好技術(shù)交底工作。嚴(yán)格按照實(shí)驗(yàn)配合比及試樁參數(shù)控制水泥摻量。

⑷H型鋼插入

三軸水泥攪拌樁施工完畢后，吊機(jī)應(yīng)立即就位，準(zhǔn)備吊放H型鋼。起吊前在H型鋼頂端處開一個(gè)中心圓孔，裝好吊具和固定鉤，然后用吊機(jī)起吊H型鋼，用線錘校核垂直度，必須確保垂直。在溝槽定位型鋼上設(shè)H型鋼定位卡，固定插入型鋼平面位置，型鋼定位卡必須牢固、水平，而后將H型鋼底部中心對(duì)正樁位中心并沿定位卡徐徐垂直插入水泥土攪拌樁體內(nèi)，垂直度控制用線錘控制。根據(jù)高程控制點(diǎn)，用水準(zhǔn)儀引放到定位型鋼上，根據(jù)定位型鋼與H型鋼頂標(biāo)高的高度差，在定位型鋼上擱置槽鋼，焊吊筋控制H型鋼頂標(biāo)高，誤差控制在±5cm以內(nèi)。待水泥土攪拌樁達(dá)到一定硬化時(shí)間后，將吊筋與溝槽定位型鋼撤除。若H型鋼插放達(dá)不到設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)，則采取振動(dòng)錘輔助下沉，使其插到設(shè)計(jì)標(biāo)高，下插過程中始終用線錘跟蹤控制H型鋼垂直度。若仍然無法達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高，則提升后重新攪拌噴漿再下沉。

⑸H型鋼回收

為便于H型鋼回收，先涂刷減摩劑后插入水泥土攪拌樁，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后回填密實(shí)攪拌墻與主體結(jié)構(gòu)縫隙后，采用專用夾具及千斤頂以圈梁為反梁，起拔回收H型鋼。用0.5水灰比的水泥砂漿自流充填H型鋼拔除后的空隙，減少對(duì)鄰近建筑物及地下管線的影響。對(duì)于洞門所處位置，為加強(qiáng)安全系數(shù)，也可切割后永久埋入。

⑹SWM樁施工質(zhì)量控制

①SWM樁施工時(shí)應(yīng)保持樁機(jī)底盤的水平和立柱導(dǎo)向架垂直，孔位放樣誤差小于5cm，鉆孔深度誤差小于+10cm，-5cm，樁身垂直度誤差不大于1/200。

②采用“二噴四攪”施工工藝，第一次噴漿量控制在60%，第二次噴漿量控制在40%；嚴(yán)格控制每桶攪拌桶的水泥用量及液面高度，用水量采取總量控制，嚴(yán)禁樁頂漏噴現(xiàn)象發(fā)生，確保樁頂水泥土的強(qiáng)度。

③土體應(yīng)充分?jǐn)嚢?，?yán)格控制鉆孔下沉、提升速度，使原狀土充分破碎有利于水泥漿與土均勻拌和。

④漿液不能發(fā)生離析，水泥漿液應(yīng)嚴(yán)格按預(yù)定配合比制作，為防止灰漿離析，放漿前必須攪拌30秒再倒入存漿桶。壓漿階段輸漿管道不能堵塞，不允許發(fā)生斷漿現(xiàn)象，全樁須注漿均勻，不得發(fā)生土漿夾心層。

⑤壓漿階段，若發(fā)現(xiàn)斷漿和管道堵塞時(shí)，應(yīng)立即停泵處理。待處理結(jié)束后立即把攪拌鉆具上提和下沉1.0m后方能繼續(xù)注漿，等10～20秒恢復(fù)向上提升攪拌，以防斷樁發(fā)生。

⑥相鄰兩樁施工間隔不宜超過12h，施工過程中一旦超過12小時(shí)出現(xiàn)冷縫則采取在冷縫處圍護(hù)樁外側(cè)補(bǔ)攪素樁方案，在圍護(hù)樁達(dá)到一定強(qiáng)度后進(jìn)行補(bǔ)樁，以防偏鉆，保證補(bǔ)樁效果，素樁與圍護(hù)樁搭接厚度約10cm左右。如下圖所示。

⑦H型鋼不允許出現(xiàn)扭曲現(xiàn)象，插入時(shí)要保證其垂直度。對(duì)需要拔出回收的H型鋼插入前須涂減摩劑，型鋼拔出后應(yīng)及時(shí)用水泥砂漿灌注密實(shí)。

⑺質(zhì)量檢測方法

成樁過程中對(duì)水泥土取樣，制成標(biāo)準(zhǔn)試塊，取樣數(shù)量為每臺(tái)·班機(jī)一組，每組6塊。攪拌樁樁體在達(dá)到齡期28天后，進(jìn)行鉆孔取芯測試其強(qiáng)度，其無側(cè)限抗壓強(qiáng)度不得小于1.0mpa，檢查樁的數(shù)量不少于已完成樁數(shù)的1%。

結(jié)語：

SMW樁是近幾年來興起的一種新的深基坑圍護(hù)形式，本文通過結(jié)合U型槽實(shí)例，闡述了SMW樁詳細(xì)的施工工藝，針對(duì)各個(gè)施工過程提出其相應(yīng)的施工要點(diǎn)及施工質(zhì)量保證措施，有效地指導(dǎo)同類工程施工。SMW樁施工對(duì)周邊環(huán)境影響小，成樁質(zhì)量可靠，連續(xù)施工防水效果好，攪拌樁的水泥使用量遠(yuǎn)低于其它圍護(hù)施工方法，型鋼又可回收，造價(jià)明顯降低，加快了工程進(jìn)度，取得了良好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。在施工中只要嚴(yán)格按質(zhì)量要求控制，SMW樁在鐵路深基坑圍護(hù)施工中具有很大的發(fā)展空間。

參考文獻(xiàn)：

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