论SMW工法在市政工程深基坑支护的应用

发表时间:2020/10/26   来源:《基层建设》2020年第18期   作者:吴燕
[导读] 摘要:深基坑支护具有复杂性,其涉及到的技术要点较多,但作为市政工程中的重点内容,必须依据规范将相关工作落实到位。
        北京铁城建设监理有限责任公司  四川成都  610300
        摘要:深基坑支护具有复杂性,其涉及到的技术要点较多,但作为市政工程中的重点内容,必须依据规范将相关工作落实到位。鉴于此,结合某市政工程深基坑项目,项目施工采用SMW工法,对该工艺施工流程、技术要点及监测措施进行重点分析。工程实践表明:应用SMW工法能够有效保证基坑稳定性,值得推广。
        关键词:SMW工法;市政工程;深基坑支护
        引言
        SMW工法又被国内称为型钢水泥土搅拌桩(墙)工法,SMW工法最早于20世纪70年代由日本工程技术人员提出,目前,该工法完成的地下连续墙已占日本全部地下连续墙的一半以上,近年来,该工法在我国的沿海地区得到迅速推广应用。作为施工单位,应遵循因地制宜的原则,选择与现场施工条件相适应的支护技术,全面确保深基坑支护施工质量。
        1、深基坑施工的主要内容
        深基坑施工对技术水平要求较高,需遵循精细化操作的原则,其覆盖的工作量较大,实际施工中需要灵活应用技术,否则将对深基坑施工效果带来不利影响。基于此,项目负责人要起到引导作用,积极与施工人员沟通,做好前期准备工作,以便给正式施工作业创造良好条件。1)注重施工前的技术交底,通过此方式为施工人员提供指导,明确具体的开挖位置以及工艺要点。2)做好准备工作,将施工现场及其周边的杂物清理干净,若存在地下管线应采取保护措施[1]。3)深基坑支护作业时,需从实际情况出发,即全面考虑工程要求、现场地质环境等,以不影响地质结构稳定性为基本前提,采取合适的深基坑施工技术,最大程度上缩短工期。同时,应采取合适的支护形式,使其与现场情况相适应,满足施工要求,尽可能提升深基坑的稳定性。
        2、SMW工法的主要原理
        针对SMW工法而言,其综合应用效果显著,既保证了桩体结构质量以及基坑的稳定性,又可避免施工期间周边地面沉降、房屋倾斜等异常状况。SMW工法是随着工程建设水平逐步提升而衍生出的新型工法,即水泥土搅拌桩墙。以水泥土桩为主体结构,向其中置入H型钢,构成的结构兼具承受荷载与防渗挡水双重作用。施工所用设备以多轴型钻掘搅拌机为宜,按设计要求钻进成孔,钻头喷出水泥系强化剂,该部分材料与地基土混合,构成极具稳定性的桩体结构。
        3、SMW工法在市政工程深基坑支护的应用
        城市化建设规模逐步扩大的背景下,市政工程项目的数量也有所提升,此时深基坑技术得以广泛应用[2]。SMW工法是一种地基处理的常用方法,它利用水泥作为固化剂,通过特制的搅拌机械,就地将地基土和水泥强制搅拌,使软土硬化成为水泥土,硬化后的水泥土具有一定的整体性、水稳性和抗渗性,从而达到提髙地基强度、增大地基变形模量和改善地基抗渗性能的目的。
        3.1项目概况
        某市政工程建设于城市核心地带,地面施工内容为宽度36m的市政道路,地下施工内容以综合管廊为主,基坑底部标高-8.15m。结合现场以及周边的实际状况,选择具有足够刚度和良好止水帷幕效果的支护方式,即SMW工法桩。桩体桩径850mm,于内部插入700×300H型钢,根据现场地质条件合理调整支护深度,集中在15m~24m。桩结构成型后,设@6000的φ609mm圆管支撑,深基坑内部每间隔30m均布设一道降水井,避免基坑积水现象。通过此方案的应用,构成完整的基坑支护体系,可确保现场施工的安全性。
        3.2重点工序控制
        ⑴设置φ850@600三轴搅拌桩。

即桩体间通过连接措施构成稳定的整体。⑵清理作业。SMW工法在实际应用中应遵循连续性原则,尽可能避免施工中断的情况。因此,需确定施工场地的覆盖范围,将该处的杂物清理干净。⑶测量放样。此项工作以业主提供的基准点坐标以及相关工程图纸为参考,经过准确的测量后放出桩位控制线,依次布设临时控制桩。⑷开挖沟槽。以预先确定的基坑支护边线为基准,挖机开挖作业,形成宽1m、深1.5m的沟槽,开挖期间产生的土体需得到及时的清理,以免阻碍后续施工作业的顺利开展。⑸桩机就位。桩机运行期间伴有较明显的振动,易出现钻孔质量问题。为确保成孔尺寸的合理性,则要做好装机就位相关工作。桩机所处位置应具有稳定性,桩机平面偏差不超过±20mm,垂直度偏差不超过1%。此外,应加强对地基承载力的控制,需要满足三轴搅拌机的行走要求,否则需采取换填措施或是铺设适量钢板[3]。⑹灌浆作业。按照设计配比合理拌制水泥浆,产出的水泥浆应及时转入贮浆池备用。水泥浆易发生凝结现象,因此需缩短水泥浆的中途时间,自出厂开始直至投入使用前的时间应≤2h,以便充分发挥水泥浆的性能优势。注浆所用设备为2台注浆泵,全程压力稳定在1.0~1.2MPa,单台设备的流量为150~200L/min。贯彻动态化施工的理念,根据实际情况合理调整搅拌桩的钻进速度,有序完成注浆作业。⑺搅拌桩施工。本工程选择的是两喷两搅的工艺,要求水泥和原状土均得到充分的搅拌,下沉和提升期间采取注浆搅拌处理措施,桩底部应加强搅拌,保证浆液的均匀性。⑻涂刷减摩剂。①做好刷涂前的清理作业,将H型钢表面的污垢等杂物清理干净;②对减摩剂采取加热处理措施,可通过电热棒加热至熔化状态,刷涂时应确保H型钢各处都具有均匀性;③遇雨天施工时,型钢表面易附着水分,需使用抹布将其擦拭干净,在此条件下方可均匀刷涂减摩剂,否则将导致减摩剂异常剥落;④型钢表面形成完整的涂层后,后续施工期间应加强检查,若存在开裂或剥落现象,则要将病害部位及时铲除,再均匀刷涂减摩剂;⑤冠梁浇筑期间应加强对H型钢的防护,可使用10mm厚的泡沫塑料片包裹严实,达到砼与型钢相互隔离的效果,此举可降低型钢的拔出难度。⑼型钢安装。三轴水泥土搅拌桩成型后,利用吊机吊放H型钢,部分H型钢在后续需完整拔出,因此该部分需均匀刷涂减摩剂。对于H型钢插入深度不足的情况,可适当朝上下方向反复移动H型钢,直至其能够达到设计标高处为止。型钢下插        应始终保持垂直状态,先使用线锤检测,再通过经纬仪校核,保证型钢垂直度误差可控制在许可范围内。
        3.3基坑监测
        深基坑施工期间应加强监测,及时掌握基坑稳定性等方面的情况,通过信息化的管理手段,准确分析施工状况,明确不合理之处并及时调整。创建高效的信息沟通渠道,监测所得的信息应及时传输给有关部门。为确保监测结果的可靠性,需合理布设监测点,以便及时掌握基坑底部在沉降、水平位移等方面的具体情况。若施工期间遇到特殊水文条件,还需组织水文监测活动,根据所得信息指导施工作业[4]。结束深基坑施工后,及时采取降水处理措施,于施工现场配置潜水泵,经过持续性的抽水作业后使坑内水位下降,具体以开挖面下方1.5m较为合适。
        结束语
        综上所述,市政工程深基坑施工条件复杂,在保证基坑施工质量的同时还需维持周边既有建(构)筑物的稳定性,因此合理应用深基坑支护技术至关重要。工程实践中,需要以实际情况为立足点,依据规范将深基坑支护作业落实到位,并加强质量管控,保证各环节的施工质量都可满足要求,由此创造高品质的市政工程项目。
        参考文献:
        [1]胡剑.SMW工法在深基坑中的应用研究[J].湖北农机化,2019(20):62-63.
        [2]吴华.SMW工法在深基坑支护结构中的运用[J].西部探矿工程,2019,31(09):12-15.
        [3]孙磊.浅析SMW工法在深基坑支护中的应用[J].黑龙江科技信息,2017(03):263.
        [4]杨庆华.浅谈SMW工法在深基坑中的应用[J].安徽建筑,2016,23(04):157-159.
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