高層建筑基坑支護(hù)SMW工法樁應(yīng)用

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摘要:文中以某高層建筑工程為例，結(jié)合實(shí)際情況提出了基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和施工方案，闡述了smw工法樁的施工工藝及要點(diǎn)，提高了SMW工法的實(shí)際應(yīng)用水平。

關(guān)鍵詞:SMW工法；基坑支護(hù)；施工工藝；H型鋼

1工程概況

擬建某工程由7棟47~52高層住宅樓，1-2層商業(yè)裙房，設(shè)兩層地下室組成。該工程室外±0.00為羅零13.100，施工場(chǎng)地內(nèi)相對(duì)高程為9.500~9.700，地下室連接體底板墊層底高程為羅零3.700，主樓承臺(tái)底高程為羅零1.700，電梯井板底標(biāo)高為羅零1.900基坑開(kāi)挖深度約5.80~6.10m，電梯井開(kāi)挖深度為7.8m。

1.1工程地質(zhì)土層條件

①層雜填土；②層粉撲粘土；③層淤泥；④層粉質(zhì)粘土；⑤層中砂；⑥層卵石；⑥層卵石中存在夾層⑥-1夾層中砂和⑥-2夾層粉質(zhì)粘土。

1.2水文地質(zhì)條件

擬建場(chǎng)地?zé)o常年性河流水系公布，受地形、匯水面積及季節(jié)控制，勘察期間，擬建場(chǎng)地范圍內(nèi)無(wú)地表水出露。施工地區(qū)潛水層主要集中在土層夾層內(nèi)，且此部分結(jié)構(gòu)的透水性為中下等，水量變化極大。日常生活中，該部分土壤主動(dòng)接受大氣補(bǔ)水，且借助地表徑流結(jié)合蒸發(fā)的方式進(jìn)行循環(huán)，勘察期間發(fā)現(xiàn)該地區(qū)水量變化較小，孔隙承壓水主要賦存于⑤層中砂、⑥層卵石及⑥-1夾層中砂中，賦水性較好、透水性均較強(qiáng)，屬?gòu)?qiáng)透水層，主要受含水層的側(cè)向徑流補(bǔ)給。上部潛水與下部孔隙承壓水和基巖風(fēng)化帶中孔隙-裂隙水之間存在相對(duì)隔水層，水力聯(lián)系相對(duì)較弱。

1.3基坑支護(hù)設(shè)計(jì)概況

本工程基坑安全等級(jí)為一級(jí)，基坑支護(hù)重要性系數(shù)為1.1，按設(shè)計(jì)要求，支護(hù)結(jié)構(gòu)周邊受荷不得超過(guò)15kpa（嚴(yán)禁超載），本工程基坑支護(hù)采用SMW工法樁加鋼筋混凝土支撐支護(hù)體系。按設(shè)計(jì)要求，具體見(jiàn)圖1剖面圖。

2SMW工法樁施工

2.1施工要求

（1）本工程采用HN700×300×13×24mm型鋼結(jié)構(gòu)支護(hù)樁，具體布置、樁頂標(biāo)高、樁長(zhǎng)及樁距詳見(jiàn)剖面圖1所示。（2）鋼材焊接位置盡量避開(kāi)支錨受力核心點(diǎn)，且相鄰銜接鋼材的連接位置應(yīng)錯(cuò)位性擺放，兩者之間的距離應(yīng)在1~2m之間。此外，避免鋼型接頭離地面較近，間隔距離以＜2m為佳。（3）SMW工法中型鋼插入和回收要求：①型鋼應(yīng)用前將材料表面的雜物和銹跡進(jìn)行清理，然后在表面涂刷一層保護(hù)漆，搬運(yùn)過(guò)程中應(yīng)盡量避免強(qiáng)烈的沖擊的碰撞。如果材料搬運(yùn)過(guò)程中存在局部損壞等問(wèn)題，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行處理。同時(shí)，材料應(yīng)用過(guò)程中，應(yīng)將型鋼與冠梁相互分離，注重各類材料的保護(hù)［1］。②型鋼插入時(shí)在攪拌樁成型半小時(shí)左右進(jìn)行，且放入時(shí)需保障焊接頭、材料的平整放置，避免局部問(wèn)題的遺留。③型鋼插入后借助定形結(jié)構(gòu)固定，并采用懸掛構(gòu)建進(jìn)行標(biāo)高頂部預(yù)留，底部確定無(wú)誤后，再進(jìn)行上部牢固銜接。④型鋼宜依靠自重插入，但要注意下層輔助沉位時(shí)，應(yīng)盡量保障周圍安插銜接的合理性，以保障型鋼部分的有序位移。嚴(yán)禁采用多次重復(fù)起吊型鋼牢固連接。⑤型鋼回收施工過(guò)程中，地下室部分要著重進(jìn)行調(diào)節(jié)，待所有材料都固定后，將其拔出，并運(yùn)用水泥漿將其灌滿夯實(shí)［2］。（4）施工允許偏差：垂直度偏差≯1/200；型鋼撓度≯L/500；型鋼長(zhǎng)度±50mm；型鋼頂標(biāo)高±50mm；型心轉(zhuǎn)角3°。

2.2SMW工法樁施工要點(diǎn)

（1）放線測(cè)量。首先依據(jù)施工圖紙進(jìn)行坐標(biāo)基點(diǎn)定位，并精準(zhǔn)確定其維護(hù)坐標(biāo)、核心施工建設(shè)區(qū)域。同時(shí)，運(yùn)用測(cè)量?jī)x器進(jìn)行中心圍線設(shè)定，并在坐標(biāo)復(fù)核準(zhǔn)的情況下，做好基樁建設(shè)區(qū)域保護(hù)工作。在平行軸支護(hù)和位移定位的情況下，按照支護(hù)監(jiān)控的實(shí)際要求，再次進(jìn)行放線復(fù)核調(diào)整。（2）挖掘溝槽。結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)狀況，運(yùn)用挖掘機(jī)在核心溝槽挖掘周圍開(kāi)展三軸泥土攪拌施工，溝槽的寬度應(yīng)與現(xiàn)場(chǎng)圍護(hù)結(jié)構(gòu)相同。普通工程中的挖掘?qū)挾纫话銥?.5m左右，深度為0.8~1m。當(dāng)挖掘期間遇到障礙物時(shí)，應(yīng)先進(jìn)行阻礙物清理，再進(jìn)行挖掘，且挖掘部分要充分進(jìn)行材料的相應(yīng)性填充。（3）基樁設(shè)備就位?，F(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)人員統(tǒng)一進(jìn)行基樁施工設(shè)備操控指揮，并將樁機(jī)緩慢、有序的進(jìn)行位移，位移誤差應(yīng)在20mm之內(nèi)，且設(shè)定的立柱導(dǎo)架結(jié)構(gòu)應(yīng)≤0.004。（4）定位線的確定。溝槽挖掘過(guò)程中，通過(guò)三軸機(jī)動(dòng)設(shè)備中心線，進(jìn)行機(jī)前距離定位，并采用三軸水泥攪拌施工跟蹤策略，在區(qū)域范圍之內(nèi)進(jìn)行標(biāo)記定位即可。（5）水泥漿攪拌。本項(xiàng)目施工期間主要運(yùn)用P.O.42.5水泥進(jìn)行施工，水與煤灰的調(diào)節(jié)比例按照1.5:1或者2.0:1的標(biāo)準(zhǔn)，水泥摻入量應(yīng)控制在≤360kg/m3，且膨潤(rùn)土的應(yīng)用比重控制在5~10kg/m3即可。（6）噴漿、攪拌成樁。本項(xiàng)目依據(jù)鉆頭下沉和提升的速率變化，進(jìn)行土體攪拌泥漿混合，并在確保泥漿達(dá)到充分?jǐn)嚢璧臓顟B(tài)下，繼續(xù)加水、加土進(jìn)行加固即可。水泥漿制備程序設(shè)定時(shí)，可將其調(diào)節(jié)為間隔30~40min自動(dòng)加水一次。程序?qū)⑴鋫涮幚砗玫脑霞写尜A在保存設(shè)備內(nèi)，并運(yùn)用三軸攪拌設(shè)備持續(xù)性進(jìn)行攪拌。同時(shí)，地下部分施工期間，嚴(yán)格控制攪拌機(jī)的做功速率，結(jié)合施工圖紙的要求，進(jìn)行鉆機(jī)攪拌調(diào)節(jié)時(shí)期，攪拌設(shè)備的鉆頭速度多在0.5~1.0m/min左右，且轉(zhuǎn)動(dòng)速度為1.0~2.0m/min，實(shí)際操作時(shí)按照實(shí)際需求進(jìn)行靈活調(diào)整即可。此外，現(xiàn)場(chǎng)勘察與分析過(guò)程中，適當(dāng)?shù)倪M(jìn)行壓漿流量調(diào)節(jié)，水泥漿配備比重調(diào)節(jié)，以及泥漿反饋數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性監(jiān)管等活動(dòng)，也是施工人員不可忽視的點(diǎn)。（7）泥漿交換。泥漿注入到小孔之內(nèi)后，H型鋼結(jié)構(gòu)也將隨之插入，此時(shí)就會(huì)有一部分泥漿從槽內(nèi)噴出。為了保障施工質(zhì)量，技術(shù)人員要注意泥漿的補(bǔ)充和現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的清理。待所有環(huán)節(jié)處理完成后，再集中進(jìn)行泥漿清理即可。（8）H型鋼定型固定。①本項(xiàng)目在H型鋼起吊時(shí)采用鋼絲繩加以固定，且加固噸位控制在50t之內(nèi)。起吊時(shí)應(yīng)保持垂直狀態(tài)，且盡量將其操作流程時(shí)間控制在30min之內(nèi)完成，避免了起吊鋼絲繩出現(xiàn)脫落、超負(fù)荷負(fù)重的隱患現(xiàn)象。②H型材料在溝槽邊進(jìn)行定位插入過(guò)程中，盡量在H型鋼結(jié)構(gòu)中心放置基樁結(jié)構(gòu)防護(hù)體，并進(jìn)行經(jīng)緯一起進(jìn)行垂直跟蹤調(diào)節(jié)。③運(yùn)用H型鋼插入標(biāo)高時(shí)時(shí)期，注意對(duì)操作過(guò)程中產(chǎn)生的溢出泥漿進(jìn)行處理，以便于后續(xù)工作的順利實(shí)施。④H型結(jié)構(gòu)頂部施工操作過(guò)程中，運(yùn)用基樁結(jié)構(gòu)控制體系進(jìn)行標(biāo)高輔助處理。⑤采用A22H型鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行固定。同時(shí)，運(yùn)用振動(dòng)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行標(biāo)高振動(dòng)輔助，以保障H型剛插入和固定工作的有序化實(shí)施。（9）H型鋼拔出與后續(xù)完善。本工程在收尾階段將H型鋼拔出和完善要點(diǎn)整理為：①型鋼圍護(hù)結(jié)構(gòu)下核心部分已經(jīng)固定，此時(shí)施工人員應(yīng)請(qǐng)技術(shù)監(jiān)理進(jìn)行施工情況勘察。確定施工操作合格后，形成書面文件下達(dá)清除指令。如果此環(huán)節(jié)質(zhì)量隱患問(wèn)題，應(yīng)先進(jìn)行后續(xù)彌補(bǔ)，再進(jìn)行拔出。②H型鋼徹底拔出前，為避免拔出后出現(xiàn)局部坍塌等狀況，技術(shù)人員還應(yīng)采用外側(cè)掉帶進(jìn)行回旋輔助。此時(shí)H型鋼周圍的翼緣板應(yīng)同時(shí)運(yùn)用螺栓結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固，然后采用千斤頂從高處逐步進(jìn)行操作。待操作環(huán)節(jié)達(dá)到夾緊位置時(shí)，技術(shù)人員應(yīng)時(shí)刻注意千斤頂操作與夾緊部分的變化情況，在確定無(wú)風(fēng)險(xiǎn)后，再直接運(yùn)用吊車將其吊起拔除［3］。③H型鋼基樁部分完全露出地面后，施工人員再進(jìn)行串聯(lián)操作，這樣可避免局部輔助部分受損的隱患。④基樁銜接接頭部分所應(yīng)用的兩翼板應(yīng)為A40圓孔結(jié)構(gòu)，檢查樁頭是否符合要求，若孔徑與位置不準(zhǔn)必須整改，每根樁頭兩面翼緣板必須有標(biāo)準(zhǔn)的A40圓孔才能進(jìn)行拔樁施工。

3結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，本工程屬軟土地區(qū)深基坑，且工程地質(zhì)、水文地質(zhì)及周邊環(huán)境條件較為復(fù)雜，在MW工法樁施工中，明確施工要求、流程的基礎(chǔ)上，通過(guò)施工參數(shù)的確定、測(cè)量放線、導(dǎo)溝開(kāi)挖、水泥漿注入、鉆進(jìn)攪拌、插入H型鋼，完成了H型鋼水泥土攪拌樁施工，強(qiáng)化了基坑支護(hù)效果。

參考文獻(xiàn)

［1］王文國(guó).SMW工法在深基坑支護(hù)工程中的應(yīng)用［J］.四川水泥，2018（01）：351.

［2］饒凌勤.淺析SMW工法樁在工程深基坑加固中的應(yīng)用［J］.福建交通科技，2017（04）：147-149，184.

［3］王澤旺.SMW工法樁圍護(hù)結(jié)構(gòu)及混合支撐在深基坑施工中的應(yīng)用［J］.建材與裝飾，2016（31）：7-8.

作者：柯謀燕 單位：廈門泰禾房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)有限公司