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        SMW 工法在市政工程深基坑支護的應(yīng)用

        2020-09-12 03:10:58章舒展
        廣東建材 2020年8期
        關(guān)鍵詞:工法水泥漿型鋼

        章舒展

        (杭州市市政公用建設(shè)開發(fā)有限公司)

        深基坑支護具有復(fù)雜性,其涉及到的技術(shù)要點較多,但作為市政工程中的重點內(nèi)容,必須依據(jù)規(guī)范將相關(guān)工作落實到位。作為施工單位,應(yīng)遵循因地制宜的原則,選擇與現(xiàn)場施工條件相適應(yīng)的支護技術(shù),全面確保深基坑支護施工質(zhì)量。

        1 工程概況

        某市政工程建設(shè)于城市核心地帶,地面施工內(nèi)容為寬度36m 的市政道路,地下施工內(nèi)容以綜合管廊為主,基坑底部標(biāo)高-8.15m?,F(xiàn)場勘察結(jié)果表明,地質(zhì)組成包含雜填土、粘土、淤泥及中砂。地層中賦存地下水但對鋼混結(jié)構(gòu)無腐蝕作用,鋼結(jié)構(gòu)在接觸地下水后伴有微弱的腐蝕現(xiàn)象。工程周邊既有建(構(gòu))筑物類型豐富、數(shù)量較多,工程基坑深度較大,施工期間易遇到軟弱淤泥地層等特殊地質(zhì)條件。

        結(jié)合現(xiàn)場以及周邊的實際狀況,選擇具有足夠剛度和良好止水帷幕效果的支護方式,即SMW 工法樁。樁體樁徑850mm,于內(nèi)部插入700×300H 型鋼,根據(jù)現(xiàn)場地質(zhì)條件合理調(diào)整支護深度,集中在15m~24m。樁結(jié)構(gòu)成型后,設(shè)@6000 的φ609mm 圓管支撐,深基坑內(nèi)部每間隔30m 均布設(shè)一道降水井,避免基坑積水現(xiàn)象。通過此方案的應(yīng)用,構(gòu)成完整的基坑支護體系,可確?,F(xiàn)場施工的安全性。

        2 SMW 工法原理

        SMW 工法是隨著工程建設(shè)水平逐步提升而衍生出的新型工法,即水泥土攪拌樁墻。以水泥土樁為主體結(jié)構(gòu),向其中置入H 型鋼,構(gòu)成的結(jié)構(gòu)兼具承受荷載與防滲擋水雙重作用。施工所用設(shè)備以多軸型鉆掘攪拌機為宜,按設(shè)計要求鉆進成孔,鉆頭噴出水泥系強化劑,該部分材料與地基土混合,構(gòu)成極具穩(wěn)定性的樁體結(jié)構(gòu)。SMW工法的綜合應(yīng)用效果顯著,既保證了樁體結(jié)構(gòu)質(zhì)量以及基坑的穩(wěn)定性,又可避免施工期間周邊地面沉降、房屋傾斜等異常狀況[1-3]。

        3 SMW 工法的技術(shù)分析

        3.1 施工工藝流程

        SMW 工法得以有效應(yīng)用的重要前提在于依據(jù)特定的流程有序施工,具體如圖1 所示。

        圖1 SMW 工法樁施工工藝流程圖

        3.2 重點工序控制

        ⑴設(shè)置φ850@600 三軸攪拌樁。即樁體間通過連接措施構(gòu)成穩(wěn)定的整體,具體如圖2 所示。

        ⑵清理作業(yè)。SMW 工法在實際應(yīng)用中應(yīng)遵循連續(xù)性原則,盡可能避免施工中斷的情況。因此,需確定施工場地的覆蓋范圍,將該處的雜物清理干凈。

        圖2 跳槽式雙孔全套復(fù)攪式連接示意圖

        ⑶測量放樣。此項工作以業(yè)主提供的基準(zhǔn)點坐標(biāo)以及相關(guān)工程圖紙為參考,經(jīng)過準(zhǔn)確的測量后放出樁位控制線,依次布設(shè)臨時控制樁。

        ⑷開挖溝槽。以預(yù)先確定的基坑支護邊線為基準(zhǔn),挖機開挖作業(yè),形成寬1m、深1.5m 的溝槽,開挖期間產(chǎn)生的土體需得到及時的清理,以免阻礙后續(xù)施工作業(yè)的順利開展。

        ⑸樁機就位。樁機運行期間伴有較明顯的振動,易出現(xiàn)鉆孔質(zhì)量問題。為確保成孔尺寸的合理性,則要做好裝機就位相關(guān)工作。樁機所處位置應(yīng)具有穩(wěn)定性,樁機平面偏差不超過±20mm,垂直度偏差不超過1%。此外,應(yīng)加強對地基承載力的控制,需要滿足三軸攪拌機的行走要求,否則需采取換填措施或是鋪設(shè)適量鋼板。

        ⑹灌漿作業(yè)。按照設(shè)計配比合理拌制水泥漿,產(chǎn)出的水泥漿應(yīng)及時轉(zhuǎn)入貯漿池備用。水泥漿易發(fā)生凝結(jié)現(xiàn)象,因此需縮短水泥漿的中途時間,自出廠開始直至投入使用前的時間應(yīng)≤2h,以便充分發(fā)揮水泥漿的性能優(yōu)勢。注漿所用設(shè)備為2 臺注漿泵,全程壓力穩(wěn)定在1.0~1.2MPa,單臺設(shè)備的流量為150~200L/min。貫徹動態(tài)化施工的理念,根據(jù)實際情況合理調(diào)整攪拌樁的鉆進速度,有序完成注漿作業(yè)。

        ⑺攪拌樁施工。本工程選擇的是兩噴兩攪的工藝,要求水泥和原狀土均得到充分的攪拌,下沉和提升期間采取注漿攪拌處理措施,樁底部應(yīng)加強攪拌,保證漿液的均勻性。

        ⑻涂刷減摩劑。①做好刷涂前的清理作業(yè),將H 型鋼表面的污垢等雜物清理干凈;②對減摩劑采取加熱處理措施,可通過電熱棒加熱至熔化狀態(tài),刷涂時應(yīng)確保H 型鋼各處都具有均勻性;③遇雨天施工時,型鋼表面易附著水分,需使用抹布將其擦拭干凈,在此條件下方可均勻刷涂減摩劑,否則將導(dǎo)致減摩劑異常剝落;④型鋼表面形成完整的涂層后,后續(xù)施工期間應(yīng)加強檢查,若存在開裂或剝落現(xiàn)象,則要將病害部位及時鏟除,再均勻刷涂減摩劑;⑤冠梁澆筑期間應(yīng)加強對H 型鋼的防護,可使用10mm 厚的泡沫塑料片包裹嚴(yán)實,達到砼與型鋼相互隔離的效果,此舉可降低型鋼的拔出難度。

        ⑼型鋼安裝。三軸水泥土攪拌樁成型后,利用吊機吊放H 型鋼,部分H 型鋼在后續(xù)需完整拔出,因此該部分需均勻刷涂減摩劑。對于H 型鋼插入深度不足的情況,可適當(dāng)朝上下方向反復(fù)移動H 型鋼,直至其能夠達到設(shè)計標(biāo)高處為止[4]。型鋼下插應(yīng)始終保持垂直狀態(tài),先使用線錘檢測,再通過經(jīng)緯儀校核,保證型鋼垂直度誤差可控制在許可范圍內(nèi)。

        3.3 基坑監(jiān)測

        深基坑施工期間應(yīng)加強監(jiān)測,及時掌握基坑穩(wěn)定性等方面的情況,通過信息化的管理手段,準(zhǔn)確分析施工狀況,明確不合理之處并及時調(diào)整[5]。創(chuàng)建高效的信息溝通渠道,監(jiān)測所得的信息應(yīng)及時傳輸給有關(guān)部門。為確保監(jiān)測結(jié)果的可靠性,需合理布設(shè)監(jiān)測點,以便及時掌握基坑底部在沉降、水平位移等方面的具體情況。若施工期間遇到特殊水文條件,還需組織水文監(jiān)測活動,根據(jù)所得信息指導(dǎo)施工作業(yè)。結(jié)束深基坑施工后,及時采取降水處理措施,于施工現(xiàn)場配置潛水泵,經(jīng)過持續(xù)性的抽水作業(yè)后使坑內(nèi)水位下降,具體以開挖面下方1.5m 較為合適。

        4 施工效果及優(yōu)勢分析

        4.1 施工效果

        本工程中,三軸攪拌樁施工總量16464.16m,施工所用設(shè)備為1 臺三軸攪拌機,正常工況下單日工作量可達到2000m,僅需10 個日歷天便可完成所有三軸攪拌樁的施工作業(yè),工期相對較短。從監(jiān)測結(jié)果來看,自基坑開挖以來,最大水平位移量僅為28mm,位移、沉降等各項指標(biāo)都可控制在合理范圍內(nèi),且周邊的建(構(gòu))筑物可穩(wěn)定使用,總體施工效果良好。

        4.2 優(yōu)勢分析

        SMW 工法是一項隨行業(yè)逐步發(fā)展而衍生出的新型方法,通過SMW 工法樁的應(yīng)用,可形成具有穩(wěn)定性的圍護結(jié)構(gòu),給基坑施工提供良好的條件,具有地下連續(xù)墻等傳統(tǒng)方式無法比擬的優(yōu)勢[6]。從投資方的角度來看,在經(jīng)過技術(shù)可行性、經(jīng)濟效益性、工程安全性等方面的對比分析后,通常會優(yōu)先選擇SMW 工法。從施工企業(yè)的角度來看,合理應(yīng)用SMW 工法可創(chuàng)造更豐厚的經(jīng)濟效益,使其在競標(biāo)等活動中更具優(yōu)勢,有助于推動企業(yè)的持續(xù)性發(fā)展。

        5 結(jié)語

        綜上所述,市政工程深基坑施工條件復(fù)雜,在保證基坑施工質(zhì)量的同時還需維持周邊既有建(構(gòu))筑物的穩(wěn)定性,因此合理應(yīng)用深基坑支護技術(shù)至關(guān)重要。工程實踐中,需要以實際情況為立足點,依據(jù)規(guī)范將深基坑支護作業(yè)落實到位,并加強質(zhì)量管控,保證各環(huán)節(jié)的施工質(zhì)量都可滿足要求,由此創(chuàng)造高品質(zhì)的市政工程項目。

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