期刊VIP學術指導 符合學術規范和道德
保障品質 保證專業,沒有后顧之憂
一、SMW工法概述
近年來,隨著大量深基坑工程的出現, SMW工法作為一種新型的基坑支護技術,在深基坑開挖支護工程中得到很大推廣和應用。
1、SMW工法的原理
SMW工法也被稱為加筋水泥地下連續墻工法,它是在一排相互連續搭接(通常搭接20cm)的水泥土攪拌樁中插入加強芯材(通常用H型鋼)的一種地下攪拌連續墻施工技術,它適用于基坑支護深度≤15m。
SMW工法以攪拌土為基料、H型鋼為勁性鋼材作基坑圍護結構,共同承擔基坑的穩定。目前由于地質條件的變化、環境條件的不同,為安全起見,計算時H型鋼水泥攪拌墻的彎矩和剪力全部由型鋼單獨承擔,攪拌土作為防水圍幕,在施工期起到止水,不產生流砂等作用,當型鋼一隔一設置時,為使攪拌土防水圍幕穩定,應對水泥土攪拌墻按最薄弱斷面的局部抗剪驗算。
2、SMW工法的優點
(1)SMW工法對周圍地層影響小,因水泥漿在原狀土中攪拌混合而成墻體,不存在塌孔現象,且對周圍構建物影響很小。
(2)SMW工法防滲性好,水泥土本身的滲透性極小(10-7~10-8cm/s),由于攪拌葉片交互配置,攪拌形成了均勻連續的墻體,從而提高了墻體的抗滲性能。
(3)SMW工法與地下連續墻相比,它不需挖槽、泥漿護壁制作、安放鋼筋籠和水下混凝土澆筑。與鉆孔樁施工相比,它不需鉆孔、泥漿護壁、制作安放鋼筋籠和進行水下混凝土澆筑。因此,此工法施工比上述其它工法施工工期可大大縮短。
(4)SMW工法不需要泥水處理,僅在開槽時有少量土方外運,殘土處理較少,無泥漿污染,施工作業面較小,有利于施工現場的有序管理。
(5)SMW工法噪音及振動很小,便于文明施工。
(6)SMW工法由于H型鋼可以起拔回收利用,因而具有良好的經濟效益。
二、SMW工法施工方法
本文結合基坑支護的實例,對SMW工法施工工序進行闡述。本基坑周圍有污水管道。溝槽SMW工法樁各邊長約45m、H型鋼內側凈寬4.5m。施工現場自然地面標高:3.214。工程開挖深度:約為10.473m,地下水位約0.8m,基坑四周無污染源。
1、SMW工法施工主要工藝流程
根據上述基坑的技術要求及現場條件,使用常規的DH608樁機,實行一次鉆攪達到,施工順序如下:
(1)場地平整
設備進場前必須先進行場地平整,清除施工區地上障礙物, 同時對影響圍護樁施工的地下管線進行遷移,場地承載滿足50t大吊車及履帶式重型樁架為準。
(2)測量放線、開挖導溝
測量放線,確定圍護結構的軸線,機械開挖施工溝槽。清除地下障礙物,清障后產生過大的空洞,用水泥土壓實或固化,重新開挖溝槽以保證SMW工法施工順利進行。
(3)定位、鉆孔、移機
在開挖的工作溝槽兩側鋪設導向定位型鋼,按設計要求在導向定位型鋼上劃出鉆孔位置和插H型鋼的位置,利用鉆桿和樁架相對錯位原理,在鉆管上劃出鉆孔深度的標尺線,嚴格控制下鉆、提升的速度和深度。
1 3 5
2 4
①單側擠壓式連接方式圖
1 2 4
3 5
?、谔凼诫p孔全套復攪式連接圖
機械設備沿基坑圍護軸線移動,采用施工順序如下圖①、②所示方法套鉆,二種方法均安全可靠。依次循環直至圍護墻體成型。水泥土攪拌樁為基坑內外隔水圍幕,施工時不允許出現施工冷縫,如出現超過24小時的冷縫,需采用搭接套鉆或在后排補樁工藝。
(3)攪拌注漿
根據設計所標深度,鉆機在鉆孔和提升全過程中,保持螺桿勻速轉動、勻速下沉、勻速提升(下沉速度可由電機的電流監測表控制),在樁底部分必須重復攪拌注漿,保證整樁攪拌充分、均勻,確保攪拌樁的質量。
(4)H型鋼的插放和固定
在鉆孔的水泥土充分攪拌均勻后,開始初凝硬化之前,采用大型吊裝機械將定尺的H型鋼吊起,插入指定位置,依靠H型鋼的自重下插到設計規定深度,并固定在溝槽兩側鋪設的定位型鋼上直至孔內的水泥土凝固。
(5)清理溝槽內泥漿
由于水泥漿液的定量注入攪拌內和H 型鋼的插入,將有一部分水泥土被置換出溝槽內,應及時清理出溝槽,以確保樁體的硬化成型和下道工序的繼續。
(6)H型鋼回收
型鋼回收應在主體地下結構施工完成后方可進行。H型鋼樁拔除施工前,應保證圍護外側滿足履帶吊>6m回轉半徑的施工作業面。H型鋼拔出后,水泥土中的空隙采用水泥漿填充,水灰比1:1.5以減少對鄰近建筑物及地下管線的影響。
2、應急預案
(1)停機、停電機械故障處理
如施工現場由于停電、設備故障等因素而產生斷樁、空樁及插入H型鋼困難等情況,施工現場應準備應急預案。
①當H型鋼不能靠自重完全下插到位時,采取SMW鉆管頭部靜壓或采用挖機送壓。
?、诋斏鲜龇桨甘r,應果斷地割除露出地面部分的型鋼,在外檔加一幅水泥土攪拌樁,加插(相對應)H型鋼作強度補償。
(2)采用SMW工法施工攪拌樁,一般不可能出現滲漏水情況,如地下土層變化較大而出現意外滲漏水情況,處理措施為:
?、俪霈F輕微滲漏水時,可采用基坑內側注漿堵漏方法進行處理。
②發生嚴重滲漏水時一般采用基坑外側雙快速凝注漿堵漏方法(注漿凝固時間數秒至數分鐘):
三、總結
1、SMW工法是目前較為新穎的深基坑圍護施工方法,由于它具有其它圍護方法不具有的優越性:造價低、止水性好、無污染,因此有著日益廣泛的應用前景。
2、SMW工法應在檢測單位的攪拌土樣配比得出后再攪拌施工,攪拌時應嚴格控制鉆桿的下沉、上提和噴漿速度。
3、H型鋼約占施工成本的一半,因而要重視對型鋼起拔回收利用,掌握H型鋼起拔回收技術。