中交第三航務(wù)工程局有限公司江蘇分公司 江蘇 連云港 222000 【摘 要】SMW工法樁通常用于開(kāi)挖深度12m以下的基坑支護(hù),樁長(zhǎng)多為15~30m,橫琴島多處的行人通道和車(chē)行通道基坑施工SMW工法樁維護(hù),最大樁長(zhǎng)達(dá)到了罕見(jiàn)的33m,并且H型鋼采用密插的形式,施工難度大,需采取相應(yīng)的措施,工程才得以順利完成,本文通過(guò)超深SMW工法樁在橫琴島各基坑的實(shí)踐,介紹其在施工過(guò)程中遇到的問(wèn)題及解決方法。 【關(guān)鍵詞】超深;SMW工法;套接一孔法施工 1、工程概況 珠海橫琴島上有多條道路和排洪渠相交,在相交處均設(shè)置地下行車(chē)通道,根據(jù)橫琴新區(qū)北片區(qū)防洪及景觀工程初步設(shè)計(jì)文件,排洪渠軸線(xiàn)兩側(cè)各15m寬,共計(jì)30m寬范圍已采用真空預(yù)壓進(jìn)行地基處理,30m范圍以外未進(jìn)行地基處理。排洪渠的地下空間均位于排洪渠下方,支護(hù)形式均采用SMW工法樁+內(nèi)支撐的支護(hù)形式(1砼撐+1鋼支撐),基坑深度約10.3m,工法樁深度20m~30m不等,樁徑φ850mm,工法樁中的HN700×300×13×24mm 工字鋼為密插。 2、工程難點(diǎn)分析 本工程工法樁長(zhǎng)度較長(zhǎng),屬于超深樁,施工機(jī)具的選擇以及成樁質(zhì)量的控制都要求更高,工法樁H型型鋼采用密插,插入阻力大,且H型鋼的插放受到樁體水泥土硬化的影響,難度很大。 SMW工法樁的施工機(jī)具為三軸攪拌機(jī),目前國(guó)內(nèi)應(yīng)用較多的是履帶式DH-658樁機(jī)及步履式JB-160樁機(jī),由于受到攪拌樁機(jī)樁架高度的限制,目前常規(guī)三軸攪拌樁機(jī)最大施工深度為30m。如果樁深超過(guò)30m,則需要通過(guò)加鉆桿工藝實(shí)現(xiàn)。 3、施工工藝及解決方案 3.1、三軸攪拌樁的施工 三軸攪拌樁及利用三軸攪拌機(jī)在原地層中切削土體,同時(shí)鉆機(jī)前端低壓注入水泥漿,與切碎土體充分?jǐn)嚢栊纬山厮暂^高的水泥土柱狀擋墻,三軸攪拌樁采用套接一孔法施工,即先施工的攪拌樁與后施工的攪拌樁有一孔是重復(fù)攪拌搭接的。 與單獨(dú)作為止水帷幕的三軸攪拌樁不同,SMW工法樁在攪拌樁樁體未硬化前插入了H型鋼,(一般間隔時(shí)間不超過(guò)20分鐘),形成了一種復(fù)合的具有擋土與截水功能的結(jié)構(gòu)。基坑開(kāi)挖后,SMW工法樁樁體直接暴露在外,即作為圍護(hù)結(jié)構(gòu)也作為止水帷幕,樁體間一旦出現(xiàn)滲漏,則會(huì)對(duì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)整體及基坑安全會(huì)造成重大影響,所以其他施工要求更高。為保證攪拌樁的成樁質(zhì)量,我們采取了以下措施: (1)水泥摻量及水灰比的選擇 水泥摻量及水泥漿配比是影響SMW工法樁成樁質(zhì)量的重要參數(shù),目前SMW工法樁的水泥摻量為18%~22%,水灰比為1.5~2.0:1,具體數(shù)值需要通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試樁確定。本工程在施工前進(jìn)行了超深樁的試樁,試樁分3組,水泥摻量分別為20%、22%、24%,水灰比為1.8:1,通過(guò)對(duì)試樁的檢測(cè)結(jié)果,我們采用了22%的水泥摻量;另外根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工需要,水灰比我們采用了兩種,攪拌下降時(shí)為2:1,攪拌提升時(shí)為1.8:1. (2)下沉提升速度及注漿控制 攪拌機(jī)下沉和提升速度及注漿量對(duì)成樁質(zhì)量起著關(guān)鍵性作用,攪拌機(jī)的下沉速度應(yīng)控制在0.5~1.0m/min,提升速度控制在1.0~2.0m/min。在樁底部適當(dāng)反復(fù)提升下沉攪拌。 注漿泵的流量控制應(yīng)與攪拌樁的提升下沉速度相匹配,一般下沉?xí)r噴漿總量為每幅樁總量的70%~80%,提升時(shí)為總量的20%~30%。另外,注漿流量由于受到鉆頭處的土壓力影響,鉆頭深度越大,注漿流量越小,所以在樁長(zhǎng)范圍內(nèi)為了控制成樁的均勻性,通常需要?jiǎng)討B(tài)控制下沉速度。 根據(jù)試樁結(jié)果及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況,本工程的攪拌機(jī)下沉速度控制為0.5/min,提升速度控制為1.0m/min,注漿泵標(biāo)準(zhǔn)流量為180L/min。SMW工法樁施工過(guò)程中在注漿管安裝了流量計(jì),通過(guò)實(shí)時(shí)觀察流量變化控制施工速度,保證成樁質(zhì)量。 3.2、H型鋼的插放 H型鋼的插放為本工程的關(guān)鍵與難點(diǎn)所在。H型鋼插放的好壞決定了圍護(hù)墻體結(jié)構(gòu)的優(yōu)劣。 H型鋼的插放在一組攪拌樁施工完畢后20min內(nèi)進(jìn)行,插放時(shí)先在樁位上方放置定位架,定位架放置準(zhǔn)確后,用吊車(chē)吊放插入H型鋼,H型鋼在自重的作用下插入樁體,當(dāng)與阻力平衡后則采用振動(dòng)錘振動(dòng)插入,一般情況下20m以?xún)?nèi)的H型剛可以在自重作用下順利插入。 工法樁中的HN700×300×13×24mm為密插型,H型鋼間距僅為60cm,其插放需要達(dá)到 “手術(shù)刀”般的精度,否則會(huì)影響后續(xù)H型剛的插入及后續(xù)樁的施工,H型鋼的插入阻力隨著深度的增加而增大。 H型鋼插放遇到的難題及解決方案: (1)存在部分H型鋼無(wú)法順利插入到制定標(biāo)高 解決辦法:利用50t履帶吊,長(zhǎng)度較長(zhǎng)的H型鋼可用80t履帶吊改裝振動(dòng)錘,對(duì)鋼板樁進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間振動(dòng),可以達(dá)到設(shè)計(jì)深度。 (2)插入后的H型鋼容易受到后續(xù)施工幅的晃動(dòng)影響,出現(xiàn)插入后移位的現(xiàn)像。 解決辦法:施工前放出基坑圍護(hù)SMW工法樁內(nèi)邊控制線(xiàn),采用挖機(jī)開(kāi)挖溝槽,溝槽大小如圖3.2-4所示,在槽溝兩側(cè)打入地下4根10#槽鋼深1.5m,作為固定支點(diǎn),垂直槽溝方向放置兩根型鋼與支點(diǎn)焊接,長(zhǎng)約2.5m,再在其上平行槽溝方向放置兩根型鋼,長(zhǎng)約7~12m,兩組型鋼之間焊接住。作為H型鋼的定位及臨時(shí)固定裝置。起吊前在距H型鋼頂端0.10m處開(kāi)一個(gè)中心圓孔,孔徑約8cm,裝好吊具和固定鉤,然后用80t吊機(jī)起吊H型鋼,必須確保垂直。在溝槽定位型鋼上設(shè)H型鋼定位卡,固定插入型鋼平面位置,型鋼定位卡必須牢固、水平。 型鋼應(yīng)在攪拌樁施工后30min內(nèi)吊插完畢,防止水泥攪拌土初凝造成H型鋼插入困難,H型鋼插入到位后用鋼筋和槽鋼將H型鋼頂部固定,以防止H型鋼自重下沉。
4、SMW工法樁質(zhì)量保證措施 (1)樁位的放樣和定位。放樣誤差要求小于1cm,放樣后采用H型鋼定位,樁體位置誤差要求平行基坑方向小于5cm,垂直基坑方向小于1cm。 (2)樁體垂直度控制。樁機(jī)就位后需嚴(yán)格調(diào)整樁架垂直度,垂直度偏差不大于L/250,L為樁長(zhǎng)。 一般的樁機(jī)通過(guò)樁架上的鉛錘調(diào)整垂直度,而進(jìn)口的樁機(jī)通常都有先進(jìn)的電子控制系統(tǒng),可以在機(jī)器內(nèi)通過(guò)儀表控制樁架垂直度,其精度可以達(dá)到2”,效果非常好。 (3)原材料進(jìn)場(chǎng)的保證。SMW工法樁的主要材料為水與水泥,用量非常大,一幅33SMW工法樁水泥用量高大22t,日消耗量150t左右,每天需要保證足夠的進(jìn)場(chǎng)量,同時(shí)場(chǎng)地內(nèi)需要用多個(gè)水泥筒倉(cāng)儲(chǔ)存水泥,保證連續(xù)施工。 (4)施工用電保證。SMW工法樁一套施工設(shè)備總功率達(dá)到340KW左右,多套設(shè)備同時(shí)開(kāi)工需要保證電力供給滿(mǎn)足要求。尤其注意嚴(yán)防長(zhǎng)時(shí)間停電,一但停電時(shí)鉆頭埋于水泥土中,很容易出現(xiàn)埋鉆。 (5)嚴(yán)格控制水泥漿配置。水泥漿配置需要專(zhuān)人負(fù)責(zé),并作配漿記錄,每天定期檢查水泥漿比重。 (6)加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)管理,保證施工效率。攪拌樁的施工與H型鋼的插放管系密切,如果施工不連續(xù),攪拌樁施工時(shí)間長(zhǎng),將導(dǎo)致水泥土硬化加大H型鋼插放難度。 (7)動(dòng)態(tài)的水泥漿泵送控制。水泥漿的泵送受到土壓力的影響,施工深度越大則流量越小。為了保證攪拌的均勻性,需要安裝流量并根據(jù)流量計(jì)動(dòng)態(tài)調(diào)整提升與下沉速度。 5、施工總結(jié) SMW工法樁作為一種較新型的圍護(hù)結(jié)構(gòu),在橫琴道的基坑開(kāi)挖支護(hù)中,體現(xiàn)了其良好的工程適用性及優(yōu)越性。超深SMW工法樁橫琴深基坑的成功應(yīng)用,不僅為超長(zhǎng)SMW工法樁的施工積累經(jīng)驗(yàn),也證實(shí)了SMW工法樁可以適用于更廣的范圍。 在橫琴SMW工法樁的施工中,通過(guò)不斷的發(fā)現(xiàn)問(wèn)題與解決問(wèn)題,使得工程順利完工,隨著土工技術(shù)的發(fā)展,施工難題將不再是影響工程進(jìn)度的主要因素,任何困難都可以通過(guò)技術(shù)手段解決,先進(jìn)的現(xiàn)場(chǎng)管理及資源調(diào)配水平才是實(shí)現(xiàn)搞笑的關(guān)鍵。
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