SMW 工法桩在深基坑支护中的应用分析

发表时间:2020/8/4   来源:《科学与技术》2020年3月第7期   作者:彭磊
[导读] SMW法桩是在连续墙和水泥搅拌桩基础上水泥混凝土搅拌桩的进一步发展
        摘要:SMW法桩是在连续墙和水泥搅拌桩基础上水泥混凝土搅拌桩的进一步发展。H型复合桩可有效提高混凝土初浇前搅拌桩的抗拉强度和抗压强度。SMW桩具有造价低、结构简单、使用寿命短、密封性好、对周围环境影响小等特点。因此,这种桩更适合于深基坑支护工程施工。
        关键词:SMW工法桩;深基坑支护;应用分析
        1 工程实例
        某工程现场比标高高8.50米,地下室桩的顶部标高为3.3米,开挖深度为5.2米,基坑周长约215米。基坑采用内部桩支护结构,配有钢筋混凝土支护、角支护和侧桁架。基坑开挖分两个阶段进行。
        第一层的高度约为1.7米,其高度为第二层。第一级边坡坡度为1:1,边坡复盖层为钢筋混凝土。由于开挖深基坑,考虑到周围建筑物和地下管线的保护,在平整土地上施工SMW工法桩施工,将三轴水泥搅拌桩插入间距为1350mm的HN488×300×18型钢中共160根HN488×300型钢.采用6准650@450三轴水泥搅拌咬合桩内插HM300×500型钢作为立柱,15米长的钢形状,设置12根立柱。沉入细砂4时水泥积层的最低层不少于4m。
        2  SMW工法桩概念与主要特点
        SMW桩又称为混凝土桩和加固土桩,是将钢筋形状放入水泥桩和泥土桩中相互混合的复合结构。主要使用多轴钻具在施工现场挖掘一定深度,反复混合钢筋混凝土与场地地基,并在施工单位间进行叠加施工。混凝土-土混合物硬化前,插入H型钢板或钢板作为应力补偿材料,将混凝土板和应力补偿钢板完全熔化,形成连续、完整、不连续的地下墙。三轴型钻掘搅拌机是目前施工过程中最常用的SMW方法。不同的地形使用不同类型的钻杆,市场上还有其他类型的钻杆。为了方便城市道路、地铁、海底隧道或空间有限的地区的建设,市场上还有其他不同的模型可供选择,以满足这些项目的建设要求。SMW桩基础支护工程具有成本效益高、保水性强、邻近土无扰动、施工时间短、造价低的施工特点。
        3  SMW工法桩施工
        3.1 施工准备
        (1)施工测放。根据测量网络和建筑单元参照标高,开始测量,根据项目图形精确释放支撑结构标高和轴网线,临时控制桩应设置在适当位置,并应得到有效保护。
        (2)障碍物清理。为了保证这种方法的持续施工,就必须要清除区域内的障碍,以保证施工的顺利进行。
        3.2 测量放线
        根据甲方提供的坐标参考点、总平面图和围护结构施工情况,根据图纸发布桩位置控制线,设置临时检查标志,生成技术审查清单,并发送甲方和监理验收。
        围护工程的总体布置图,施工图和坐标基准点应由甲方提供。临时控制标志应根据图纸和桩位置控制线设置,制作技术检查表,并要求甲方进行检查、验收和监督。
        3.3 开挖沟槽
        根据水泥土搅拌桩墙中心线进行放线工作,用挖掘机挖一条与墙中心线平行的沟槽。凹槽的宽度由壳体结构的宽度决定。沟宽约1.2m,深度0.8-1.2m,清除地下障碍物。定位型钢沿平行通道方向放置,并放置两个定位段。尺寸300~300,长度8~12m。定位部分应放置好并固定好。如有必要,应通过电焊和H型钢定位夹固定。
        3.4 桩机就位
        打桩机组装前必须用经纬仪校准。校准完成,带有线锤固定点和辅助观测。领班指挥打桩机就位,打桩机和打桩机在打桩机下方铺设钢板(现场较差时更换渣土)。在移动过程中,必须从上到下、从左到右对情况有清晰的认识。发现的障碍应及时清除。移动后,检查位置,及时纠正。打桩机应垂直,并符合“直锤”的要求,以确保钻机的垂直度。三轴水泥搅拌桩定位偏差小于10mm。桩的中心偏差不大于50mm,桩的垂直度偏差不大于1/200。


        3.5 定位线
        开槽前动力头中心线到850三轴机床定位线的距离。并在线做好每台三轴机施工钢筋的定位标记(可采用短钢筋定位入土)。
        3.6 喷浆、搅拌成桩
        (1)施工过程中应加强水灰比的控制。根据设计要求和工程实际,确定了基本配合比,水灰比为1.5-2.0,水泥配合比为20%。
        (2)搅拌施工平台应在施工现场进行设置,安装在水泥筒仓附近,按要求开始搅拌水泥浆。将准备好的水泥浆倒入泥浆罐中,以备日后使用。水泥浆配制后,停滞时间小于2h,相邻搅拌桩施工间隔小于24h,灌浆压力0.2ー0.6MPa,流量150ー200L/Min。根据具体施工情况,合理控制搅拌桩的钻孔速度,控制水泥浆的供应,保证各桩的水泥用量。
        (3)三轴水泥搅拌桩在沉拔过程中应灌注水泥浆。在断浆或泥浆管道阻塞现象的情况下,不能压浆。同时严格控制沉桩和提升速度,供应单桩水泥浆。灌浆下沉速度为0.8ー1.0m/min,提升速度为1.0ー1.5m/min,在水泥搅拌桩底部重复搅拌灌浆约2分钟,做好原始记录。
        3.7 插入H型钢
        必须在指定的地点制作型钢。首先平整场地,然后搭建型钢生产平台,可以选择枕木,并采用Z型接头。通过打磨、校正以及抛光等工序来对型钢进行处理。将型钢从土壤水泥桩中取出,然后进行回填工作。三轴水泥搅拌桩施工完毕后,吊车应立即就位,准备吊装h型钢。h型钢桩顶标高偏差应小于100mm。根据甲方提供的标高控制点,将吊杆水平引入型钢,吊杆的长度根据型钢与H型钢顶部标高的高差来确定,在型钢两腹板外侧焊接吊杆(≥12盘条),误差在+5cm以内。将H型钢装入土壤水泥构件中,均匀涂抹隔离剂。将吊具和吊钩抬高,然后用线锤吊起H型梁,检查其垂直度并且确保它具有充分的垂直度。在槽定位节上的H型钢定位夹具,型钢定位夹具应牢固平整,必要时与定位节钢连接固定,H型钢的平整度应平行于基坑l + 4cm方向(l为H型钢间距),垂直于基坑S + 4cm方向(S为面对基坑的H型钢保护层);H型钢底部中心与桩中心相对,水泥土搅拌桩沿定位卡缓慢垂直插入。
        H型钢顶部太高或难以插入,应立即拉出h梁。再次搅拌,以保证型钢完全插入。从钢截面顶部到地面约1m处,利用动力头或打桩机自重压至设计最高高度。在施工过程中,由专人负责记录下沉,抬起和插入H型钢的时间。 及时填写每日报告,并在第二天交给主管。
        3.8 拔出H型钢
        施工达到±0.00楼板,混凝土强度满足设计要求,回填土方密度。焊接H型钢支撑的钢筋,将其切割平整(去掉钢筋后,H型钢的基材不会损坏),回填砂或填充,预留出拉型钢工作面,开始拔除H型钢。将钢整材(口焊接为了保证H型钢顺利拔出,在结构施工完成混凝土支撑破除后及时割除圈梁处焊接在H型钢上的附属物(不得伤及母材),机械打磨光滑涂上减磨剂后方可实施土方回填工序。拔出型钢时,应启动高压油泵。 两个千斤顶应同时向上拉到滑动架的横梁上。千斤顶的行程到位后,敲击型钢,然后用千斤顶缓慢放下起重吊架并将其放回原始位置。对于第二台起重机,必须使用钢丝绳将H型钢从H型钢上方的圆孔中提起,并应重复上述步骤以拉出H型钢。将型钢拉出后,即可进行装卸运输。吊车施工时必须配备专门人员执行命令,防止吊车与围栏相撞,做好围墙的保护工作。
        4 结语
        总而言之,通过应用上述质量保证措施和施工方法,本工程基坑支护施工顺利完成,施工质量满足设计规范、技术要求、施工方法和质量保证措施的要求。项目是合理的和可行的,可为类似工程提供参考。
        参考文献:
        [1]陈越,杜晓丽.装配式预应力体系和SMW工法桩联合支护安全性分析[J].能源与环保,2017(1):108-112+116.
        [2]李爱地,李成勋,董莹.淤泥质软土深基坑SMW工法桩围护结构施工技术研究[J].现代隧道技术,2014.
        [3]徐广舒,徐笛.多种支护结构在复杂深基坑工程中的联合应用[J].安徽建筑,2017.
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