孫成龍

(中鐵十六局集團(tuán)第五工程有限公司，河北 唐山 064000)

當(dāng)前，城市生產(chǎn)生活基礎(chǔ)建設(shè)項(xiàng)目多、力度大，不僅建筑物建設(shè)高度與規(guī)模呈幾何指數(shù)增長(zhǎng)，其地下區(qū)域利用效率和利用空間也逐年增加，致使深基坑建設(shè)工程不斷增多，而深基坑圍護(hù)是施工安全和施工重點(diǎn)[1]。本文以杭州蕭山國(guó)際機(jī)場(chǎng)綜合管廊建設(shè)項(xiàng)目為實(shí)例，SMW 工法樁施工作為其深基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工技術(shù)，簡(jiǎn)要概述項(xiàng)目及SMW 工法樁施工工藝，對(duì)SMW 工法樁施工重要節(jié)點(diǎn)和施工質(zhì)量管控做分析，以期以最優(yōu)的施工組織及較短的施工周期完成綜合管廊建設(shè)項(xiàng)目。

1 工程概況

杭州蕭山國(guó)際機(jī)場(chǎng)內(nèi)綜合管廊項(xiàng)目為兩艙現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)，橫、縱向各一條，縱向管廊長(zhǎng)度約502m，橫向管廊長(zhǎng)度約500m。綜合管廊覆土厚度3m，一般段管廊基坑深度6.0～9.5m，采用明挖法施工。采用型鋼水泥土攪拌墻基坑支護(hù)形式，三軸水泥攪拌樁規(guī)格?850，內(nèi)插H 型鋼700×300（插一跳一型）。

2 SMW工法樁施工特點(diǎn)

SMW 工法樁是利用專業(yè)化的多軸型鉆掘攪拌機(jī)在基坑處就地按一定深度鉆入切削土體[2]，同時(shí)在鉆頭端噴灌水泥漿與土體混合攪拌后形成水泥土柱列式擋墻，再將H 型鋼或其他鋼材插入水泥土柱列式擋墻內(nèi)[3]，待凝結(jié)硬化后便形成一段完整連續(xù)的高強(qiáng)度、高硬度的截水抗?jié)B地下墻體，而土體的側(cè)壓力被H 型鋼或其他鋼材所承受抵消，對(duì)基坑起支護(hù)作用，故SMW 工法樁既有基坑支護(hù)和擋土作用又能形成止水帷幕等多重效果，也稱為新型水泥土攪拌樁墻施工工藝。

施工優(yōu)勢(shì)主要是擋水性能與防水性能好；又因結(jié)合支撐、錨桿等支護(hù)形式，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，施工周期短，施工造價(jià)低，施工靈活性強(qiáng)；對(duì)施工周邊環(huán)境影響較小，適用于軟土層、較復(fù)雜地層等基坑建設(shè)中。

3 SMW工法樁施工要點(diǎn)

3.1 施工前準(zhǔn)備工作

施工前準(zhǔn)備工作主要包括測(cè)量放線和地下管線改遷等事項(xiàng)。按照基坑圍護(hù)設(shè)計(jì)圖紙，放出基坑圍護(hù)中心線，然后在根據(jù)設(shè)計(jì)圍護(hù)寬度范圍外兩邊各50cm 范圍內(nèi)為SMW 工法樁施工范圍，并結(jié)合原地下管線綜合圖，進(jìn)行人工探溝核實(shí)SMW 工法樁施工范圍內(nèi)的地下管線情況，與建設(shè)單位和監(jiān)理單位協(xié)商管線的改遷方案，保證管線的安全和正常使用。

3.2 多軸鉆掘攪拌機(jī)現(xiàn)場(chǎng)就位

根據(jù)定位型鋼位置，操作多軸鉆掘攪拌機(jī)人員確定樁機(jī)就位，要求就位誤差不大于3cm，用水平尺將平臺(tái)調(diào)平，并調(diào)直機(jī)架，確保機(jī)架垂直度偏差≤1%，從而保證鉆孔的中心軸線與預(yù)定的位置一致。為控制鉆管下鉆深度達(dá)標(biāo)，要在鉆桿上標(biāo)出與鉆掘深度要求相同的標(biāo)尺線，并利用鉆管和樁架相對(duì)錯(cuò)位原理，從而保證鉆孔的深度，此外鉆桿提升速度應(yīng)符合規(guī)定要求。

3.3 噴漿攪拌及施工

因高效減水劑及膨潤(rùn)土增強(qiáng)水泥漿的流動(dòng)性，SMW 工法樁的水泥漿多數(shù)是以含膨潤(rùn)土的細(xì)砂、高效減水劑、普通硅酸鹽水泥等原料制成，應(yīng)按照設(shè)計(jì)要求比例制備并充分混合攪拌，充分混合攪拌的水泥漿隨多軸鉆掘攪拌機(jī)下鉆噴漿，此過(guò)程應(yīng)嚴(yán)格控制下鉆速度不大于1m/min，噴漿壓力一般為1.5～2.5MPa。為保證基坑穩(wěn)定性和施工質(zhì)量，應(yīng)根據(jù)下鉆與提升速度差異控制水泥漿噴漿量，使其水泥漿與土體充分混合攪拌，使用鋼管將注漿管底部放置在漿液里，邊噴漿邊提升注漿管來(lái)確保漿液流動(dòng)性，在最底部施工時(shí)，應(yīng)停留一定時(shí)間，噴漿并與土體混合攪拌確保水泥土柱列式擋墻的基礎(chǔ)層形成[4]。

3.4 型鋼加工及插入

為使型鋼快速插入水泥土柱列式擋墻中，應(yīng)減少兩者間的摩擦阻力，在型鋼加工時(shí)應(yīng)涂刷減摩劑，涂層宜為1～3mm，減摩劑涂刷厚薄均勻，清除型鋼表面的污垢及鐵銹，加快插入[5]。同時(shí)因長(zhǎng)度不夠而接焊時(shí)，焊縫應(yīng)滿焊，不許存在氣泡、夾渣等不合格焊縫，并用砂輪打磨焊縫至與型鋼面一樣平方可下料插入。在型鋼插入過(guò)程中，應(yīng)放置型鋼定位卡[6]，通過(guò)起重機(jī)將型鋼底部中心對(duì)正樁位中心并沿定位卡靠型鋼自重徐徐插入水泥土攪拌樁體內(nèi)，下插過(guò)程中始終用經(jīng)緯儀跟蹤控制H 型鋼垂直度，偏差＜0.5%。待型鋼插入至設(shè)計(jì)標(biāo)高后，將其固定在定位型鋼上，直到孔內(nèi)的水泥土樁體凝固。為保證施工進(jìn)度和質(zhì)量，可使用振動(dòng)錘使型鋼振動(dòng)插入，嚴(yán)禁多次重復(fù)吊起再下插，插入施工宜在攪拌樁施工結(jié)束后30min 內(nèi)進(jìn)行，成樁3h 內(nèi)完成型鋼插入施工[7]。

4 SMW工法樁施工質(zhì)量管控

4.1 原料質(zhì)量管控

SMW 工法樁原料主要包括水泥漿原料和型鋼。水泥漿原料設(shè)計(jì)要求為：42.5#普通硅酸鹽水泥，水泥密度不小于360kg/m3，摻入比為20%，水膠比1.5；型鋼為800 型鋼和700 型鋼。在選購(gòu)時(shí)，應(yīng)檢驗(yàn)是否具有出廠合格證和試驗(yàn)報(bào)告；當(dāng)材料進(jìn)場(chǎng)后，需再次驗(yàn)證原材料質(zhì)量，確保施工原材料的本質(zhì)安全。

4.2 水泥漿攪拌與澆筑質(zhì)量管控

根據(jù)設(shè)計(jì)的要求，嚴(yán)格的控制與使用水泥漿攪拌質(zhì)量，水泥漿液初凝時(shí)間不得超出20h，因水灰比為1∶1，對(duì)水泥漿攪拌時(shí)間不少于2～3min，濾漿后倒入集料池中，然后不斷地?cái)嚢?，防止水泥離析壓漿，不可中斷。停滯時(shí)間不得超過(guò)2h，搭接施工的相鄰攪拌樁施工時(shí)間不得超過(guò)10h，澆筑過(guò)程中，成樁采用二次攪拌工藝，噴漿攪拌時(shí)鉆頭的提升(下沉)速度不得大于0.5m/min，鉆頭每鉆一周的提升(或下沉)量以10～15mm 為宜。

4.3 型鋼插入施工管控

H 型鋼插入前，表面需涂減摩劑，與頂圈梁間采用牛皮紙或聚苯板隔離，待覆土完成后拔出回收，拔樁時(shí)必須同步灌漿，以減少拔樁影響；插入前測(cè)量插入架的垂直度，并核查型鋼插入位置，以保證型鋼位置準(zhǔn)確及垂直度的控制。插入時(shí)，其定位誤差平行于基坑方向≤50mm，垂直于基坑方向≤10mm，垂直度≤1/200，樁底標(biāo)高誤差 ≤30mm，形心轉(zhuǎn)角≤3°。

4.4 驗(yàn)收質(zhì)量管控

SMW 樁施工完成后采用鉆芯取樣監(jiān)測(cè)樁身的完整性，監(jiān)測(cè)數(shù)量為總數(shù)的2%，且不小于5根，檢驗(yàn)強(qiáng)度和水泥漿與土體攪拌均勻程度[8]。開(kāi)挖檢驗(yàn)時(shí)，主要檢查SMW 樁的外觀質(zhì)量、樁體強(qiáng)度、搭接質(zhì)量和樁體的裂縫、缺損情況，應(yīng)監(jiān)測(cè)數(shù)量為總數(shù)的5%以上，且不小于12 根。

4.5 SMW工法樁成樁效果及質(zhì)量

SMW 工法樁施工止水防滲性能好，水泥土滲透系數(shù)相對(duì)較小[9]，工法樁工藝為套接一孔法，對(duì)上一幅進(jìn)行復(fù)攪，使將水泥漿與土體二次混合，形成更均勻的水泥土，更具有截水功能。SMW 工法樁施工及成型后效果見(jiàn)圖1。

圖1 基坑開(kāi)挖后支護(hù)效果圖

5 結(jié)語(yǔ)

本文結(jié)合杭州蕭山國(guó)際機(jī)場(chǎng)綜合管廊建設(shè)項(xiàng)目，介紹了SMW 工法樁施工內(nèi)涵和施工應(yīng)用優(yōu)勢(shì)及本建設(shè)項(xiàng)目中SMW 工法樁施工節(jié)點(diǎn)和質(zhì)量管控要點(diǎn)，充分發(fā)揮SMW 工法樁的施工簡(jiǎn)便、施工周期短、墻體止水性能良好等特點(diǎn)，以期達(dá)到最優(yōu)的施工組織及較短的施工周期完成綜合管廊建設(shè)項(xiàng)目。