摘要:SMW工法由日本成辛工業株式會社開發成功。SMW工法是利用專門的多軸攪拌機就地鉆進切削土體,同時在鉆頭端部將水泥漿液注入土體,經充分攪拌混合后,再將H型鋼或其他型材插入攪拌樁體內,形成地下連續墻體,利用該墻體直接作為擋土和止水結構。其主要特點是構造簡單,止水性能好,工期短,造價低,環境污染小,特別適合城市中的深基坑工程。
關鍵詞:SMW工法 基坑圍護 施工
一、工程及地質概況
古-1商辦樓位于上海天山路、古北路交叉口,為地下3層、地上6層商場。該建筑全長244.2米。本工程場地屬長江三角洲入??跂|南前緣的濱海平原地貌類型,微地貌上屬吳淞江古河道沉積區。場地地形平坦,地面標高一般3.8米,基坑地下水屬潛水類型,穩定水位在地表以下0.51.0米?;铀闹軣o污染源,地下水對砼無腐蝕。
二、基坑圍護結構設計
1、圍護方案
該基坑圍護采用SMW工法,開挖深度為11.5-13.1米,采用進口Φ850三軸勁性水泥土攪拌樁作圍護結構,內插H800×300×13×24型鋼,水泥摻量不小于20%,水泥攪拌樁搭接200毫米,H型鋼間距@1200毫米和700毫米。設3道2H700×300×15×15雙拼型鋼支撐,轉角處采用鋼筋砼和H型鋼混合支撐,支撐間距一般為4.5米。樁頂用鋼筋砼圈梁兼作首道支撐圍囹,其余選用2H400×400×13×21雙拼作鋼圍囹。為減少圍護樁在基坑開挖時的位移,對鋼支撐施加預應力,其值為140噸。根據該工程基坑坑底土層為3層砂質粉土,透水性較強,對坑底采用降水加固方案。為降低造價,SMW樁中插入的H型鋼在結構出±0.000后拔除??觾炔捎盟鄶嚢铇逗蛪好茏{加固。
2、圍護結構形式的比較
目前,上海地區深基坑圍護墻體采用的結構形式一般都為地下連續墻(單墻或雙墻),工程造價均較高,對環境的影響、污染均較大。與之相比較,SMW工法有如下優點:
(1)在現代城市修建的深基坑工程,經??拷ㄖ锛t線施工,SMW工法在這方面具有相當優勢,其中心線離建筑物的墻面80厘米即可施工。
(2)地下連續墻由自身特性決定,施工時形成大量泥漿需外運處理,而SMW工法僅在開槽時有少量土方外運。
(3)SMW工法構造簡單,施工速度快,可大幅縮短工期。
(4)SMW工法作圍護結構與主體結構分離,主體結構側墻可以施工外防水,與地下連續墻相比結構整體性和防水性能均較好,可降低后期維護成本。
三、關鍵技術的處理
H型鋼水泥土攪拌樁支護結構的施工關鍵在于攪拌樁制作,以及H型鋼的制作和打拔。
1、攪拌樁制作
與常規攪拌樁比較,要特別注重樁的間距和垂直度。施工垂直度應小于1%,以保證型鋼插打起拔順利,保證墻體的防滲性能。
注漿配比除滿足抗滲和強度要求外,尚應滿足型鋼插入順利等要求。
2、保證樁體垂直度措施
(1)在鋪設道軌枕木處要整平整實,使道軌枕木在同一水平線上;
(2)在開孔之前用水平尺對機械架進行校對,以確保樁體的垂直度達到要求;
(3)用兩臺經緯儀對攪拌軸縱橫向同時校正,確保攪拌軸垂直;
(4)施工過程中隨機對機座四周標高進行復測,確保機械處于水平狀態施工,同時用經緯儀經常對攪拌軸進行垂直度復測。
3、保證加固體強度均勻措施
(1)壓漿階段時,不允許發生斷漿和輸漿管道堵塞現象。若發生斷樁,則在向下鉆進50厘米后再噴漿提升;
(2)采用“二噴二攪”施工工藝,第一次噴漿量控制在60%,第二次噴漿量控制在40%;嚴禁樁頂漏噴現象發生,確保樁頂水泥土的強度;
(3)攪拌頭下沉到設計標高后,開啟灰漿泵,將已拌制好的水泥漿壓入地基土中,并邊噴漿邊攪拌約1-2分鐘;
(4)控制重復攪拌提升速度在0.8-1.0米/分以內,以保證加固范圍內每一深度均得到充分攪拌;
(5)相鄰樁的施工間隔時間不能超過24小時,否則噴漿時要適當多噴一些水泥漿,以保證樁間搭接強度;
(6)預攪時,軟土應完全攪拌切碎,以利于與水泥漿的均勻攪拌。
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bsp;4、型鋼的制作與插入起拔施工中采用工字鋼,對接采用內菱形接樁法。為保證型鋼表面平整光滑,其表面平整度控制1‰以內,并應在菱形四角留Φ10小孔。
型鋼拔出,減摩劑至關重要。型鋼表面應進行除銹,并在干燥條件下涂抹減摩劑,搬運使用應防止碰撞和強力擦擠。且攪拌樁頂制作圍檁前,事先用牛皮紙將型鋼包裹好進行隔離,以利拔樁。
型鋼應在水泥土初凝前插入。插入前應校正位置,設立導向裝置,以保證垂直度小于1%,插入過程中,必須吊直型鋼,盡量靠自重壓沉。若壓沉無法到位,再開啟振動下沉至標高。
型鋼回收。采用2臺液壓千斤頂組成的起拔器夾持型鋼頂升,使其松動,然后采用振動錘,利用振動方式或履帶式吊車強力起拔,將H型鋼拔出。采用邊拔型鋼邊進行注漿充填空隙的方法進行施工。
四、SMW工法的主要特點
1、施工不擾動鄰近土體,不會產生鄰近地面下沉、房屋傾斜、道路裂損及地下設施移位等危害。
2、鉆桿具有螺旋推進翼相間設置的特點,隨著鉆掘和攪拌反復進行,可使水泥系強化劑與土得到充分攪拌,而且墻體全長無接縫,它比傳統的連續墻具有更可靠的止水性。
3、它可在粘性土、粉土、砂土、砂礫土等土層中應用。
4、可成墻厚度550-1300毫米,常用厚度600毫米;成墻最大深度目前為65米,視地質條件尚可施工至更深。
5、所需工期較其他工法短。在一般地質條件下,為地下連續墻的三分之一。
6、廢土外運量遠比其他工法少。
實踐證明該工程采用SMW工法施工是可行的。由于四周可不作防護,型鋼又可回收,造價明顯降低,加快了工程進度,取得了良好的經濟和社會效益。
篇2:深基坑支護SMW工法樁
深基坑支護SMW工法樁
1 設計施工要求
?、?止水帷幕為水泥土攪拌樁,截面形式為3× 650@450,水泥土攪拌樁采用標準連續方式施工,搭接形式為套接一孔法。
?、?插入深層攪拌樁內的的H型鋼采用H500×300×11×18。
?、?采用 650×2三軸攪拌動力裝置,配備DH-608履帶式樁機各1臺,實行一次鉆攪達到設計深度,沿基坑圍護中心線制作單排水泥土連續墻。
?、?樁體采用PO42.5級普通硅酸鹽水泥,水泥摻量為20%。
?、?水泥土試塊28天齡期無側限抗壓強度:qu≥1.2MPa。水泥攪拌樁的定位誤差不得超過15mm,必須嚴格控制攪拌樁的垂直度不大于1/250。
?、?H型鋼規格: 500mm×300mm×11mm×18mm。
2、SMW工法施工工藝流程圖
3、施工方法
1.測量放線、開挖導溝
根據甲方提供的坐標基準點和設計圖,測放圍護結構的軸線,報監理復核,采用0.6 m3挖機開挖施工溝槽。
2.定位、鉆孔、移機
在開挖的工作溝槽兩側鋪設導向定位型鋼(詳見型鋼定位示意圖),在導向定位型鋼上做出鉆孔位置和插H型鋼位置,根據確定的位置嚴格控制鉆機樁架的移動,確保鉆孔軸心就位不偏,同時控制鉆孔下鉆深度的達標,利用鉆桿和樁架相對錯位原理,在鉆管上做出鉆孔深度的標尺線,控制下鉆、提升的速度和深度。
機械設備沿基坑圍護軸線移動,采用施工順序示意圖的方法套鉆。以此循環直至圍護墻體成型。水泥土攪拌樁為基坑內隔水帷幕。
施工順序: 轉角或有施工間斷情況
一般情況下
特殊情況下
3.攪拌注漿
鉆機在鉆孔和提升全過程中,保持螺桿勻速轉動,勻速下鉆,勻速提升,同時根據下鉆和提升二種不同的速度,注入不同摻量的水泥漿液,并采取高壓噴氣在孔內使水泥土翻攪拌和,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。見下圖
攪拌時間--下沉、提升關系示意圖:
施工時間深度
?。?)下沉攪拌注漿0.5m/min
?。?)樁底部1M處重復攪拌0.8~1m/min
?。?)提升攪拌注漿1.5m/min
4.H型鋼的插放和固定
三軸水泥攪拌樁施工完畢后,吊機應立即就位,吊放H型鋼。
?、?H型鋼的加工: H型鋼使用前,在距型鋼頂端處開一個中心圓孔,孔徑約8㎝,并在此處型鋼兩面加焊厚≥12㎜的加強板,加強板尺寸400㎜×300㎜,中心開孔與型鋼上孔對齊。若所需H型鋼長度不夠,須進行拼焊,焊縫應均為破口滿焊,焊好后用砂輪打磨焊縫至與型鋼面一樣平。
?、?根據定位型鋼與H型鋼頂標高的高度差確定吊筋長度,在型鋼兩腹板外側焊好吊筋(≥Ф12線材),誤差控制在+5㎝以內。型鋼插入水泥土部分均勻涂刷減摩劑。
?、? 裝好吊具和固定鉤,然后吊起H型鋼,用線錘校核垂直度。
?、? 在溝槽定位型鋼上設H型鋼定位卡,型鋼定位卡必須牢固、水平,必要時用點焊與定位型鋼連接固定;型鋼定位卡位置必須準確,要求H型鋼平面度平行基坑方向L+4㎝(L為型鋼間距),垂直于基坑方向S+4㎝(S為型鋼朝基坑面保護層);將H型鋼底部中心對正樁位中心并沿定位卡將型鋼徐徐垂直插入水泥土攪拌樁內,垂直度用線錘控制。
5. 報表記錄
施工過程中由專人負責記錄,詳細記錄每根樁的下沉時間、提升時間和H型鋼的下插情況。
6.涂刷減摩劑
H型鋼在結構強度達到設計要求后必須全部拔出回收。H型鋼在使用前必須涂刷減摩劑,以利拔出;要求型鋼表面均勻涂刷減摩劑。
?、?清除H型鋼表面的污垢及鐵銹。
?、?減摩劑必須用電熱棒加熱至完全融化,用攪幫攪時感覺厚薄均勻,才能涂敷于H型鋼上,否則涂層不均勻,易剝落。
?、?如遇雨雪天,型鋼表面潮濕,應先用抹布擦干表面才能涂刷減摩劑,不可以在潮濕表面上直接涂刷,否則將剝落。
?、?如H型鋼在表面鐵銹清除后未立即涂刷減摩劑,必須在以后涂刷施工前抹去表面灰塵。
?、?H型鋼表面涂上涂層后,一旦發現涂層開裂、剝落,必須將其鏟除,重新涂刷減摩劑。
?、?設在壓頂圈梁中的H型鋼部分的保護隔離措施
澆筑砼壓頂圈梁時,H型鋼挖出并清理干凈露出的H型鋼表面的水泥土后,在扎圈梁鋼筋前,埋設在壓頂梁中的H型鋼部分必須先用油毛氈貼型鋼包裹二層,用封箱膠帶或鐵絲綁扎固定好;油毛氈包裹高度高出圈梁頂15㎝。
7.H型鋼起拔方案
?、?、施工安排:
已完成地下部分工程或地下室頂板混凝土強度達到設計強度,回沙或填土,且讓出拔除型鋼的工作面后,即開始拔除H型鋼。本工程起拔H型鋼正常情況下擬采用一臺16t汽車吊,配備一組千斤頂,每組兩個千斤頂(型號為:QD-200T)。
?、?、施工程序
平整場地→安裝千斤頂→吊車就位→型鋼拔除→孔隙填充
?、?、平整場地
A、拔H型鋼前,必須先進行頂圈梁上的清土工作,以保證千斤頂垂直平穩穩放置。
B、工作面上物件清理干凈,以滿足16噸吊車起拔型鋼為準。
C、根據本工程的實際情況,請總包單位積極配合,并留出足夠的操作面和通道。
?、?、安裝千斤頂
將二個千斤頂(型號為:QD-200T)平穩地放在頂圈梁上,要拔出的H型鋼的兩邊用吊車將H鋼起拔架吊起。
?、?、型鋼拔除
開啟高壓油泵,二個千斤頂同時向上頂住起拔架的橫梁部分進行起拔。
?、?、孔隙填充
為避免拔出H型鋼后空隙對周圍民宅等建筑物的影響,拔出H型鋼后須采用注入水泥漿進行填充。
4、SMW工法樁施工質量保證措施
1. 攪拌樁質量保證措施
?、?孔位放樣誤差小于15mm,鉆孔深度誤差小于+5㎝,樁身垂直度按設計要求,誤差不大于0.5%樁長。施工前嚴格按照設計要求進行定位放樣。
?、?嚴格控制漿液配比,并配有專職人員負責管理漿液配置。嚴格控制鉆機提升及下沉速度。
?、?設備由專人負責操作,確保設備運轉正常。
?、?按樁架垂直度
指示針調整裝架垂直度,并用線錘進行校核。?、?工程實施過程中,嚴禁發生定位型鋼移位,一旦發現定位型鋼使其跑位,立即重新放線。
?、?避免設備多次搬遷、移位,減少攪拌和型鋼插入的間隔時間,盡量保證施工的連續性。
?、?對每批水泥進行復試,合格后方可使用。
?、? 施工冷縫處理
施工過程中一旦出現冷縫則采取在冷縫處圍護樁外側補攪素樁方案,在圍護樁達到一定強度后進行補樁,以防偏鉆,保證補樁效果。
施工冷縫補樁
?、?滲漏水處理
一旦發現墻體有漏點,及時進行封堵。具體采用以下方法補漏。
雙液注漿法采用鉆機鉆孔至預定深度后注漿,漿液由兩種,即A液和B液兩種漿液通過端頭的漿液混合器充分混合。實施定向、定量、定壓注漿達到被加固土體的空隙或間隙充滿漿液,并固化。
引流管:在基坑滲水點插引流管,在引流管周圍用速凝防水水泥砂漿封堵,待水泥砂漿達到強度后,再將引流管打結。
2.插入H型鋼質量保證措施
?、?型鋼進場要逐根吊放,型鋼底部墊枕木以減少型鋼的變形,下插H型鋼前要檢查型鋼的平整度,確保型鋼順利下插。
?、?型鋼插入前必須將型鋼的定位設備準確固定,并校核其水平。
?、?型鋼吊起后用經緯儀調整型鋼的垂直度,達到垂直度要求后下插,利用水準儀控制H型鋼的頂標高,保證H型鋼的插入深度。
?、?型鋼吊起前必須重新檢查表面的減摩劑涂層是否完整。
3.異常情況處理
?。?)、停機、停電機械故障處理:
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。
?。?)、當上述方案失敗時,即可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。
?。?)、長時間停工恢復施工時,在外側加一幅單排攪拌樁,防止滲水。
?。?)、出現意外滲漏水情況處理措施:
A.輕微滲漏水時,采用基坑內側注漿堵漏方法處理,基本操作參照防水堵漏施工法進行。
B。嚴重滲漏的處理措施:采用基坑外側雙快速凝注漿堵漏方法
篇3:深基坑信息施工法要求
深基坑信息施工法要求
?、?、配合監測單位實施監測,掌握基坑邊坡工程的監測情況。
?、?、編錄施工現場揭示地層現狀與原地質資料對比變化圖。
?、?、建立信息反饋制度,當監測值達到報警值時,應立即向設計、監理、業主匯報,并根據設計處理措施調整施工方案。
?、?、施工中出現險情時應做好邊坡支護結構和邊坡環境異常情況收集,整理及匯編等工作,并應查清原因,制定施工搶險方案。
?、?、邊坡變形過失,變形速度過快,周邊環境出現沉降開裂等險情時應暫停施工,并根據險情原因選用如下應急措施:①、坡腳被動區臨時壓重;②、坡頂主動區卸土減載;③、做好臨時排水封面處理;④、對支護結構臨時加固;⑤、對險情段加強監測;⑥、盡快向勘察和設計單位反饋信息。