浅析SMW工法施工技术的应用与发展前景

　　摘要：本文结合工程实例，简要介绍了基坑围护结构SMW工法在施工过程中的施工工艺、施工技术等方面,探讨了SMW工法施工技术的应用。
　　关键词：SMW工法；施工工艺；施工技术；关键技术控制；发展前景
　　1工程概况:
　　本工程为上海轨道交通杨浦线（M8线）工程8号线、10号线、12号线控制中心围护SMW工法、坑内工法加固、高压旋喷、钢支撑等工程的施工。基坑平面尺寸约为48m*49m，深5.52m（局部落深7.35m）。
　　主体结构为地上七层、地下一层（局部二层）的现浇钢筋砼框架结构，钻孔灌注桩基独立承台基础，围护结构采用Φ650SMW围护结构，局部落深处采用三轴水泥土搅拌桩（SMW）加固。其中型钢水泥土搅拌墙施工和构造要求为：
　　⑴围护形式采用SMW水泥土深层搅拌桩，内插型钢的支护方式。SMW采用Φ650三轴搅拌机施工，内插型钢500*300*11*18。围护特别注明区域围护形式为围护-2，L＝16.5m外，其余部分围护形式均为围护-1，L＝12.5m。材料采用P32.5＃普通硅酸盐水泥，水灰比1.2～1.5，并要求28天无侧限抗压强度不小于1.5MPa，渗透系数≤10-8cm/s。
　　⑵围檩和钢支撑及围护桩内的H型钢应有可靠连接，钢围檩与围护桩之间间隙缝用块硬细石砼填实，待达到强度时，支撑才能施加预应力。支撑与钢围檩斜交时，应按《基坑工程设计规程》DBJ08-61-97第9.5.4.5条设置剪力传递构造。钢围檩：400*400*13*21双拼；钢支撑：Φ609钢管（t＝16）。
　　⑶水泥土搅拌桩施工时，不得冲水下沉，钻头提升速度不大于1.0m/min，其垂直度偏差不得超过0.5％桩长，相邻两桩施工间隔不得超过12h。
　　⑷型钢要确保平整度和垂直度，不允许有扭曲现象，插入时要保证处置度，插入H型钢若有接头，接头应位于开挖面以下，且相邻两根H型钢接头应错开1m以上，型钢的焊缝等级为二级。
　　⑸型钢水泥土墙的质量检验与验收按《型钢水泥土搅拌桩技术规程》（试行）（DGJ08-116-2005）严格执行。
　　2施工步骤和方法
　　2.1SMW工法施工工艺
　　深搅止水施工原理是采用专制的深层搅拌桩机在地面向下钻进一定的深度，同时在钻头处喷出高掺量的水泥浆液与土体反复混合搅拌，形成水泥土桩体，连续搅拌成桩形成密排深层土搅拌桩止水围护。设计采用兼挡土与止水功能为一体的SMW劲性水泥土连续墙，即在原深搅桩桩中插入型钢。
　　
　　图1施工工艺流程图
　　2.2SMW工法施工技术措施
　　⑴场地回填
　　三轴机施工前，必须先进行场地平整，清除施工区域的表层硬物,素土回填夯实，路基承重荷载以能行走50t大吊车及桩架为准。
　　⑵测量放线
　　根据提供的坐标基准点，按照设计图进行放样定位及高程引测工作,并做好永久及临时标志。为防止万一搅拌桩向内倾斜，造成内衬墙厚度不足，影响结构安全使用，按设计要求每边外放10cm,放样定线后做好测量技术复核单，提请监理进行复核验收签证。确认无误后进行搅拌施工。
　　⑶开挖沟槽
　　根据基坑围护内边控制线，须眉开挖沟槽，并清除地下障碍物，沟槽尺寸如图2，开挖沟槽余土应及时处理，以保证SMW工法正常施工,并达到文明工地要求。
　　⑷定位型钢放置
　　垂直沟槽方向放置两根定位型钢，规格为200×200，长约2.5m，再在平行沟槽方向放置两根定位型钢规格300×300，长约8～20m，H型钢定位采用型钢定位卡。具体位置及尺寸见图3（视实际情况而定）。
　　⑸三轴搅拌桩孔位定位
　　三轴搅拌桩三轴中心间距为900mm，根据这个尺寸在平行H型钢表面用红漆划线定位。
　　⑹涂刷减摩剂
　　为便于H型钢回收，型钢须知涂刷减摩剂后插入水泥土搅拌桩，结构强度达到设计要求后起拔回收。
　　①清除H型钢表面的污垢及铁锈。
　　②减摩剂必须加热至完全融化，用搅棒搅时感觉厚薄均匀，才能涂敷于H型钢上，否则涂层不均匀，易剥落。
　　③如遇雨天，型钢表面潮湿，应先用抹布擦干表面才能涂刷减摩剂，不可以在潮湿表面上直接涂刷，否则将剥落。
　　④如H型钢在表面铁锈清除后不立即涂减摩剂，必须在以后涂料施工前抹去表面灰尘。
　　⑤H型钢表面涂上涂层后，一旦发现涂层开裂、剥落，必须将其铲除，重新涂刷减摩剂。
　　⑥基坑开挖后，设置支撑牛腿时，必须清除H型钢外露部分的涂层，方能电焊。地下结构完成后撤除支撑，必须清除牛腿，并磨平型钢表面，然后重新涂刷减摩剂。
　　⑦浇注压顶圈梁时，埋设在圈梁中是H型钢部分必须用牛皮纸将其与混凝土隔开，否则将影响H型钢的起拔回收。
　　⑺H型钢回收
　　①待控制中心地下主体结构完成并达到设计强度后，采用专用夹具及千斤顶以圈梁为反梁，起拔回收H型钢。
　　②用0.5水灰比的水泥粉煤灰浆自流充填H型钢拔除后的空隙，减少对邻近建筑物及地下管线的影响。
　　3SMW工法质量保证措施
　　3.1深层搅拌桩施工质量措施
　　⑴孔位放样误差小于2cm，钻孔深度误差小于±5cm，桩身垂直度按设计要求，误差不大于1/200桩长。施工前严格按照设计提出的搅拌桩两边尺寸外放100mm要求进行定位放样。
　　⑵严格控制浆液配比，做到挂牌施工，并配有专职人员负责管理浆液配置。严格控制钻进提升及下沉速度，下沉速度不大于1m/min,提升速度不大于2m/min。
　　⑶施工前对搅拌桩进行维护保养，尽量减少施工过程中由于设备故障而造成的质量问题。设备由专人负责操作，上岗前必须检查设备的性能，确保设备运转正常。
　　⑷桩架垂直度指示针调整桩架垂直度，并用线锤进行校核。
　　⑸工程实施过程中，严禁发生定位型钢移位，一旦发现挖机在清除沟槽土时碰撞定位型钢使其跑位，立即重新放线，严格按照设计图纸进行施工。
　　⑹场地布置综合考虑各方面因素,避免设备多次搬迁、移位，减少搅拌和型钢插入的间隔时间，尽量保证施工的连续性。
　　⑺严禁使用过期水泥、受潮水泥，对每批水泥进行复试合格后方可使用。
　　⑻在施工前应在钻杆上做好标记，控制桩长不得小于设计桩长。
　　3.2施工冷缝处理
　　施工过程中一旦出现冷缝则采取在冷缝处围护桩外侧补搅素桩方案，在围护桩达到一定强度后进行补桩，以防偏钻，保证补桩效果，素桩与围护桩搭接厚度约10cm左右。
　　3.3渗漏水处理
　　在整个基坑开挖阶段，我公司将组织工地现场小组常驻工地并备好相应设备及材料，密切注视基坑开挖情况，一旦发现墙体有漏点，及时进行封堵。
　　3.4确保桩身强度和均匀性要求做到：
　　⑴由于机器设备没有随带水泥流量、注浆压力等计量器具，所以采用人工控制，严格控制每桶搅拌桶的水泥用量及液面高度，用水量采取总量控制，并用比重仪随时检查水泥浆的比重。
　　⑵土体应充分搅拌，严格控制钻孔下沉、提升速度，使原状土充分破碎有利于水泥浆与土均匀拌和。
　　⑶浆液不能发生离析，水泥浆液应严格按预定配合比制作，为防止灰浆离析，存浆桶应有搅拌设备。
　　⑷压浆阶段输浆管道不能堵塞，不允许发生断浆现象，全桩须注浆均匀，不得发生土浆夹心层。
　　⑸发现管道堵塞，应立即停泵处理。待处理结束后立即把搅拌钻具上提和下沉1.0m后方能继续注浆，等10～20秒恢复向上提升搅拌，以防断桩发生。
　　3.5插入H型钢质量保证措施
　　⑴型钢到场需得到监理确认，待监理检查型钢的平整度、焊接质量，认为质量符合施工要求后，进行下插H型钢施工。
　　⑵型钢进场要逐根吊放，型钢底部垫枕木以减少型钢的变形，下插H型钢前要检查型钢的平整度，确保型钢顺利下插。
　　⑶型钢插入前必须将型钢的定位设备准确固定，并校核其水平。
　　⑷型钢吊起后用铅垂线调整型钢的垂直度，达到垂直度要求后下插H型钢，保证H型钢的插入深度。
　　3.6质量检验方法
　　根据有关规定每台班做一组7.07×7.07×7.07cm3水泥土试块，一组六块试块。试样来源于沟槽中的置换出的水泥土，按规定条件养护，到达龄期后送三块水泥土试块做抗压强度试验，试验报告及时提交监理与甲方。
　　4结束语
　　实践证明：在上海M8、10、12号线地铁控制中心基坑工程采用SMW工法施工过程中,由于四周可不作防护;型钢又可回收;造价明显降低;加快了工程进度;取得了良好的经济和社会效益。在施工中只要严格按质量要求控制，SMW工法在深基坑中具有很大的发展空间。
　　
　　参考文献:
　　[1]《地下工程设计施工手册》中国建筑工业出版社1999
　　[2]《型钢水泥土搅拌桩技术规程（试行）》DGJ08-116-200
　　[3]《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202-2002
　　[4]《上海M8、10、12号线地铁控制中心基坑工程施工施工组织设计》
　　[5]《上海市基坑工程技术规范》DGJ08-61-2010

《浅析SMW工法施工技术的应用与发展前景》

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