顧江明

（南通路橋工程有限公司，江蘇南通 226007）

0 引言

在深基坑支護(hù)施工中，由于SMW 工法樁既不會(huì)對(duì)周邊土體產(chǎn)生影響，施工所用的H 型鋼還可以回收進(jìn)行再利用，具有成本較低的特點(diǎn)，應(yīng)用越來(lái)越廣泛。在基坑開(kāi)挖過(guò)程中，支護(hù)質(zhì)量將對(duì)整個(gè)工程的進(jìn)度、質(zhì)量以及安全產(chǎn)生影響。因此，施工單位應(yīng)根據(jù)工程情況，對(duì)SMW 工法樁施工技術(shù)和質(zhì)量進(jìn)行控制，保障整個(gè)工程的施工質(zhì)量。

1 SMW 工法樁的施工特點(diǎn)

SMW 工法樁是一種圍護(hù)結(jié)構(gòu)，主要是將H 型鋼等插入土樁中，具有承受逆作法中垂直荷載，承受水土側(cè)壓以及防水、止水的作用。在應(yīng)用SMW 工法樁施工過(guò)程中，可不對(duì)周邊進(jìn)行防護(hù)，且其施工所使用的型鋼可循環(huán)使用，不但可以進(jìn)一步降低支護(hù)的施工成本，還可以提高支護(hù)的施工進(jìn)度，具有較高的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。其具體特點(diǎn)如下。

1.1 不會(huì)對(duì)鄰近土體產(chǎn)生影響

在應(yīng)用SMW 工法樁施工過(guò)程中，切削地基土質(zhì)所使用的工具為特定的多軸鉆頭。在施工時(shí)，應(yīng)一邊切削一邊將水泥漿注入其中，并充分進(jìn)行攪拌，使其融合。整個(gè)過(guò)程不會(huì)對(duì)周邊環(huán)境產(chǎn)生影響，具有不會(huì)對(duì)鄰近土體產(chǎn)生影響的特點(diǎn)。

1.2 適用性相對(duì)較強(qiáng)

在通常情況下，SMW 工法樁可普遍應(yīng)用于粉土、砂土以及黏性土等各種土質(zhì)當(dāng)中，適用性相對(duì)較強(qiáng)。

1.3 SMW 工法樁施工工期相對(duì)較短

相較于其他支護(hù)技術(shù)，SMW 工法樁施工工期相對(duì)較短。在一般地質(zhì)條件下施工時(shí)，每一段工法樁施工長(zhǎng)度通常為70～80m。

1.4 具有較強(qiáng)的止水性

在應(yīng)用SMW 工法樁施工過(guò)程中，需要對(duì)周邊土質(zhì)進(jìn)行攪拌，使水泥與土之間充分融合，最終凝結(jié)成無(wú)縫結(jié)構(gòu)，其密封性相對(duì)較高，可使支護(hù)防水質(zhì)量進(jìn)一步提高，具有較強(qiáng)的止水性。

2 工程概況

該工程基坑總面積為4735m左右，基坑周長(zhǎng)為264m 左右，開(kāi)挖深度范圍為4.99～5.49m。在該基坑施工時(shí)，采用的支護(hù)方式為型鋼結(jié)合混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)支撐+SMW 工法樁，樁長(zhǎng)為15.5m。

3 SMW 工法樁的施工工藝

3.1 施工流程

在基坑圍護(hù)時(shí)，采用SMW 工法樁，樁身搭接長(zhǎng)度為250mm，樁心間距為600mm，樁徑為Φ850mm，型鋼設(shè)置方式為隔一插一，間距為1200mm。在樁身施工時(shí)，使用的水泥強(qiáng)度為42.5R，主要為復(fù)合硅酸鹽水泥，水泥摻入量為18%，水灰比為1.5～2.0。

3.2 準(zhǔn)備工作

在設(shè)備進(jìn)場(chǎng)之前，施工單位應(yīng)對(duì)場(chǎng)地進(jìn)行平整和硬化處理，確保其符合承載要求。與此同時(shí)，施工單位還應(yīng)實(shí)施測(cè)量放線(xiàn)，并對(duì)基準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行復(fù)核，最后以平面圖為依據(jù)，對(duì)儲(chǔ)漿池以及機(jī)械設(shè)備進(jìn)行布置。

4 SMW 工法樁的施工工序

4.1 試樁

在正式施工前，施工單位應(yīng)聯(lián)合監(jiān)理人員、甲方人員以及設(shè)計(jì)人員進(jìn)行試樁，試樁數(shù)量應(yīng)大于6 根。在此過(guò)程中，施工人員應(yīng)對(duì)復(fù)攪次數(shù)、提升和下鉆阻力、噴漿壓力、提升以及鉆進(jìn)速度等指標(biāo)進(jìn)行控制。通過(guò)試樁得到如下數(shù)據(jù)：水泥摻量為18%，下鉆及提升速度均為0.5～1.0m/min，水灰比應(yīng)為1.5～2.0。

4.2 樁的施打順序

該工程施工時(shí)，主要采用全套復(fù)攪式施工方式，施打順序如圖1 所示，應(yīng)按1-2-3-4-5 的順序?qū)嵤┦┕ぁ?/p>

圖1 攪拌樁施打順序

當(dāng)存在施工間斷或?qū)o(hù)墻轉(zhuǎn)角位置施工時(shí)，通常不能使用全套復(fù)攪式進(jìn)行施工，施打順序如圖2 所示，且應(yīng)按1—2—3—4—5 的順序?qū)嵤┦┕ぁ?/p>

圖2 攪拌樁施打順序（存在施工間斷或?qū)o(hù)墻轉(zhuǎn)角位置施工）

4.3 攪拌及注漿過(guò)程控制

4.3.1 控制攪拌過(guò)程

施工時(shí)，應(yīng)對(duì)拌漿施工平臺(tái)進(jìn)行搭建，將水泥庫(kù)設(shè)置于平臺(tái)附近。在攪拌施工前，施工單位應(yīng)嚴(yán)格實(shí)施技術(shù)交底。攪拌時(shí)，施工單位應(yīng)對(duì)水泥漿液水灰比進(jìn)行控制，通常應(yīng)為1.5～2.0。在此過(guò)程中，施工單位應(yīng)對(duì)每立方米水泥用量進(jìn)行控制，確保其符合要求后，再以每鉆加固土體方量對(duì)注漿量和拌漿量進(jìn)行計(jì)算，應(yīng)根據(jù)漿液輸送能力對(duì)漿液流量進(jìn)行控制。

4.3.2 控制注漿過(guò)程

在泥漿制備過(guò)程中，主要采用全自動(dòng)拌漿設(shè)備。施工人員應(yīng)以技術(shù)交底要求為依據(jù)，對(duì)水泥漿液拌制的連續(xù)性和均勻性進(jìn)行控制。通常情況下，當(dāng)鉆桿全部提升后，水泥漿液應(yīng)全部注入其中。

4.3.3 其他控制要點(diǎn)

（1）施工單位應(yīng)以試樁標(biāo)準(zhǔn)配合比為依據(jù)對(duì)水泥漿進(jìn)行配制，采用濾網(wǎng)對(duì)水泥漿進(jìn)行過(guò)濾，并將其放入儲(chǔ)漿池（帶自動(dòng)攪拌裝置）。在儲(chǔ)存過(guò)程中，應(yīng)對(duì)其進(jìn)行攪拌，避免出現(xiàn)離析。

（2）注漿泵的性能應(yīng)可靠穩(wěn)定，工作流量應(yīng)可調(diào)節(jié)，且工作壓力定額應(yīng)大于2.0MPa。當(dāng)漿液放置時(shí)間大于2h 時(shí)，嚴(yán)禁用于施工。

（3）通常每臺(tái)班施工時(shí)，應(yīng)抽取3 副樁進(jìn)行檢測(cè)，28d 無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度應(yīng)不小于0.3MPa。

（4）施工時(shí)，施工人員應(yīng)對(duì)每根樁的單位時(shí)間注漿量、注漿壓力、提升和下沉阻力及速度等進(jìn)行記錄。

5 型鋼插拔過(guò)程的主要控制措施

5.1 施工流程及控制要點(diǎn)

5.1.1 施工流程

以規(guī)范要求為依據(jù)，選擇Q235B 號(hào)鋼尺寸，且采用隔一插一的方式對(duì)H 型鋼進(jìn)行施工。在施工時(shí)，應(yīng)先對(duì)場(chǎng)地進(jìn)行硬化，才能將型鋼運(yùn)送至現(xiàn)場(chǎng)，隨后對(duì)型鋼雙面坡口進(jìn)行處理，再采用焊接的方式對(duì)型鋼進(jìn)行接長(zhǎng)處理，并完成驗(yàn)收，最后將減摩劑涂抹于型鋼上進(jìn)行插拔施工。

5.1.2 型鋼焊接的主要控制措施

內(nèi)插型鋼應(yīng)為整材，在分段焊接過(guò)程中，施工單位應(yīng)選擇坡口等強(qiáng)滿(mǎn)焊的方式進(jìn)行施工，且應(yīng)以《鋼結(jié)構(gòu)焊接規(guī)范》（GB 50661—2011）要求為基礎(chǔ)，對(duì)接焊縫的坡口形式進(jìn)行控制，焊縫質(zhì)量等級(jí)不應(yīng)低于二級(jí)，并滿(mǎn)足型鋼的起拔要求；焊好后用砂輪打磨焊縫至與型鋼面一樣平。通常情況下，每根型鋼的焊接接頭應(yīng)不大于2 個(gè)，且其位置應(yīng)避開(kāi)支撐位置及坑底附近，鋼接頭距離坑底面不宜小于2m；相鄰型鋼的接頭豎向位置宜相互錯(cuò)開(kāi)，錯(cuò)開(kāi)距離不宜小于1m。

5.1.3 減摩材料涂刷的控制措施

（1）在型鋼插入施工之前，施工人員應(yīng)對(duì)其表面鐵銹以及油污進(jìn)行清理，再將減摩材料涂抹在表面。

（2）施工人員應(yīng)對(duì)減摩材料進(jìn)行充分?jǐn)嚢?，?yán)禁存在塊狀物，防止出現(xiàn)起皮脫落等問(wèn)題。

（3）在對(duì)冠梁混凝土進(jìn)行澆筑時(shí)，施工人員應(yīng)使用薄膜對(duì)混凝土中的型鋼進(jìn)行包裹處理，便于后期回收。

（4）減摩劑干燥后，一旦存在開(kāi)裂、空鼓等問(wèn)題，應(yīng)對(duì)其進(jìn)行處理，并再次涂抹減摩劑。

5.2 型鋼插入流程

完成第3 副攪拌樁施工后，方可插入施工。在插入之前應(yīng)對(duì)型鋼接頭焊縫質(zhì)量以及尺寸進(jìn)行檢查。施工流程如下：第一，起吊型鋼。將1 個(gè)圓孔（孔徑約5cm）設(shè)置于H 型鋼一端兩翼板頂端下方10cm 位置處，并安裝吊繩，隨后使用履帶對(duì)H 型鋼進(jìn)行起吊處理，起吊應(yīng)保持垂直。第二，插入型鋼。通常情況下，應(yīng)依靠型鋼自重使其下落至設(shè)計(jì)標(biāo)高處，若下落位置不符合設(shè)計(jì)標(biāo)高要求，應(yīng)使用機(jī)械對(duì)其進(jìn)行插打。插入時(shí)，應(yīng)使用經(jīng)緯儀對(duì)其垂直度進(jìn)行控制，并使用全站儀對(duì)其進(jìn)行校核。第三，型鋼定位。將一定長(zhǎng)度的定位型鋼設(shè)置于平行溝槽的位置處，對(duì)其水平度和牢固性進(jìn)行控制，并以設(shè)計(jì)間距為基礎(chǔ)，對(duì)H 型鋼位置進(jìn)行控制。表1 為其插入允許偏差。第四，控制標(biāo)高。施工人員應(yīng)對(duì)定位型鋼標(biāo)高進(jìn)行測(cè)量，并以標(biāo)高差為依據(jù)對(duì)其位置進(jìn)行確定，誤差應(yīng)不大于5cm。第五，當(dāng)攪拌樁強(qiáng)度達(dá)到規(guī)定要求時(shí)，方可將定位型鋼拆除。

表1 型鋼插入允許偏差表

5.3 型鋼拔除施工過(guò)程

完成地下結(jié)構(gòu)施工后，待其強(qiáng)度滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求應(yīng)回填土方，最后，需將攪拌樁中的H 型鋼拆除。在拔樁時(shí)，應(yīng)以沉樁施工過(guò)程為依據(jù)，對(duì)拔樁順序和起點(diǎn)進(jìn)行控制，通常拔樁順序應(yīng)與打樁順序相反。在此過(guò)程中，施工人員應(yīng)先在型鋼中插入液壓千斤頂，并將錨栓插入翼板圓孔處，隨后使用千斤頂進(jìn)行初拔施工。初拔之后，施工人員應(yīng)先使用液壓千斤頂將腹板夾住，并反復(fù)進(jìn)行頂升處理，再使用吊車(chē)將其拔出。

5.4 型鋼拔出后注漿

在將H 型鋼拔出的過(guò)程中，會(huì)使水泥攪拌樁出現(xiàn)縫隙。因此，施工單位應(yīng)及時(shí)進(jìn)行注漿，做到隨拔隨注，第二批注漿在首批水泥漿硬化后進(jìn)行。采用P042.5 普通硅酸鹽水泥，以0.6～0.8 的水灰比配置注漿液。在配制過(guò)程中，施工單位應(yīng)對(duì)各材料比重進(jìn)行控制。為了進(jìn)一步提高樁身的均勻性和強(qiáng)度，施工單位應(yīng)使用高壓注漿方式進(jìn)行施工。

6 質(zhì)量保證措施

6.1 內(nèi)控標(biāo)準(zhǔn)

其一，在施工前，施工單位應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求，實(shí)施定位放樣施工，且應(yīng)對(duì)施工誤差進(jìn)行控制。樁身垂直度誤差不大于1/200，鉆孔深度誤差不大于±5cm，孔位放樣誤差不大于2cm。

其二，施工單位應(yīng)對(duì)漿液配比進(jìn)行控制，在配制過(guò)程中，應(yīng)派專(zhuān)業(yè)人員進(jìn)行管理。鉆進(jìn)時(shí)，還應(yīng)對(duì)其下沉和提升速度進(jìn)行控制，提升速度為1～2m/min，下沉速度為0.3～1m/min。

其三，攪拌時(shí)，施工人員應(yīng)觀察翻漿情況，以此為基礎(chǔ)，對(duì)提升及下沉速度進(jìn)行調(diào)整。

6.2 設(shè)備保證

其一，施工之前，施工單位應(yīng)對(duì)攪拌設(shè)備進(jìn)行檢驗(yàn)，達(dá)到控制設(shè)備故障的目的。使用設(shè)備時(shí)，施工單位應(yīng)對(duì)設(shè)備操作人員進(jìn)行培訓(xùn)，保障操作的準(zhǔn)確性。

其二，施工人員應(yīng)使用線(xiàn)錘或經(jīng)緯儀對(duì)樁架垂直度進(jìn)行調(diào)整，確保其小于1/200，從而達(dá)到控制水泥攪拌樁垂直度的目的。

其三，在場(chǎng)地布置過(guò)程中，施工單位應(yīng)從多方面出發(fā)，減少設(shè)備移位，達(dá)到保障施工連續(xù)性的目的。

6.3 材料控制

施工時(shí)，施工單位應(yīng)對(duì)水泥進(jìn)行檢驗(yàn)，嚴(yán)禁將受潮水泥或過(guò)期水泥應(yīng)用于施工中。通常使用PO42.5普通硅酸鹽水泥進(jìn)行施工，且在水泥采購(gòu)時(shí)，應(yīng)對(duì)水泥廠(chǎng)家信譽(yù)等進(jìn)行考察，保障水泥出廠(chǎng)檢驗(yàn)報(bào)告、出廠(chǎng)合格證等符合要求。

6.4 計(jì)量控制

其一，施工單位應(yīng)以攪拌桶桶數(shù)為依據(jù)，對(duì)每幅樁的總漿量進(jìn)行控制，且應(yīng)根據(jù)掛牌量確定每攪拌桶的水泥漿液摻量。

其二，對(duì)每幅樁實(shí)施注漿作業(yè)時(shí)，施工單位應(yīng)對(duì)注漿量、開(kāi)始和結(jié)束時(shí)間、注漿孔位等進(jìn)行記錄。

其三，施工單位根據(jù)規(guī)范，實(shí)施自檢、抽檢、專(zhuān)檢等工作，并對(duì)檢驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行記錄。

其四，控制樁身均勻性和強(qiáng)度的措施。施工單位應(yīng)對(duì)各攪拌桶的液面高度以及水泥用量進(jìn)行控制，并使用比重儀對(duì)水泥漿比重實(shí)時(shí)進(jìn)行檢查；施工單位應(yīng)充分?jǐn)嚢柰馏w，并對(duì)提升及下沉速度進(jìn)行控制，充分破碎原狀土，使土體和水泥漿拌和的均勻性進(jìn)一步提高；施工單位應(yīng)以預(yù)定配合比為依據(jù)，對(duì)水泥漿液進(jìn)行配制，避免出現(xiàn)離析等問(wèn)題；在壓漿過(guò)程中，施工單位應(yīng)保障輸漿管道的暢通性，嚴(yán)禁出現(xiàn)斷漿問(wèn)題，保障注漿的均勻性，避免產(chǎn)生土漿夾心層。當(dāng)存在管道堵塞問(wèn)題時(shí)，應(yīng)立即停泵，并及時(shí)對(duì)其進(jìn)行處理，處理完成后應(yīng)立即下沉和上提攪拌鉆具。

6.5 施工過(guò)程的質(zhì)量控制

其一，三軸攪拌樁機(jī)攪拌下沉速度與攪拌提升速度不大于1～2m/min，且應(yīng)保持勻速。在攪拌施工時(shí)，嚴(yán)禁出現(xiàn)孔內(nèi)負(fù)壓的問(wèn)題。樁與樁的搭接時(shí)間不宜大于24h。

其二，為了對(duì)樁體垂直度進(jìn)行控制，施工單位應(yīng)將吊錘懸掛在主機(jī)上，并對(duì)吊錘和鉆桿之前的距離進(jìn)行控制。

其三，為了對(duì)水泥漿用量進(jìn)行控制，施工單位應(yīng)將水泥漿比重測(cè)定儀配置在各設(shè)備上，實(shí)時(shí)檢驗(yàn)水泥漿的水灰比。

其四，制備好的水泥漿液不得離析，并且用篩網(wǎng)過(guò)濾，泵送必須連續(xù)。

其五，施工前應(yīng)確定灰漿泵輸出量大小、灰漿經(jīng)輸漿管到攪拌機(jī)噴漿口時(shí)間及起吊設(shè)備提升速度等施工參數(shù)。根據(jù)設(shè)計(jì)及試打1 根樁的情況，確定施工工藝中各項(xiàng)參數(shù)。

其六，攪拌樁采用往返兩次的復(fù)攪工藝成樁。底部噴漿應(yīng)超出樁端20cm 左右，并噴漿座底30s，使?jié){液完全達(dá)到樁端。且在樁頂部位進(jìn)行磨樁頭，停留時(shí)間為30s。

其七，在施工中，如存在噴漿量不足的情況，施工單位應(yīng)復(fù)噴整個(gè)樁體，且應(yīng)對(duì)復(fù)噴時(shí)的噴漿量進(jìn)行控制。當(dāng)因機(jī)械故障或停電導(dǎo)致噴漿中斷時(shí)，施工單位應(yīng)對(duì)中斷深度進(jìn)行記錄，并使用補(bǔ)噴措施對(duì)其進(jìn)行處理，通常補(bǔ)噴重疊段應(yīng)大于1m，超過(guò)24h 應(yīng)采取補(bǔ)樁措施。

6.6 特殊情況的處理措施

其一，當(dāng)存在異常情況時(shí)，如施工深度不滿(mǎn)足設(shè)計(jì)深度要求，或碰到地面溝或地下管線(xiàn)無(wú)法按設(shè)計(jì)走向施工時(shí)，應(yīng)及時(shí)上報(bào)設(shè)計(jì)、監(jiān)理，積極進(jìn)行溝通和分析，采取相應(yīng)的補(bǔ)救措施。

其二，若因停機(jī)造成成樁施工中斷時(shí)，施工單位應(yīng)先下沉攪拌機(jī)，使其達(dá)到停漿點(diǎn)下0.5m 的位置處，供漿恢復(fù)后才能再次進(jìn)行噴漿鉆攪施工，避免出現(xiàn)樁體不連續(xù)的情況；若停機(jī)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，施工單位應(yīng)先對(duì)輸漿管路進(jìn)行拆卸和清洗，避免出現(xiàn)堵管等問(wèn)題。

其三，當(dāng)存在管道堵塞問(wèn)題時(shí)，應(yīng)立刻停泵，并進(jìn)行處理。

其四，攪拌樁冷縫處理方式的一般做法為：在冷縫處外擴(kuò)一幅攪拌樁，并補(bǔ)打5 根￠1000 高壓旋噴樁，每根樁搭接不小于300mm，水泥摻量不少于20%，樁長(zhǎng)同該位置攪拌樁。

7 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在基坑施工時(shí)，支護(hù)質(zhì)量具有重要意義。由于SMW 工法樁具有諸多優(yōu)勢(shì)，因此，在基坑支護(hù)中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。在應(yīng)用SMW 工法樁施工時(shí)，施工單位應(yīng)對(duì)各細(xì)節(jié)進(jìn)行控制，確保其質(zhì)量符合施工要求。