[摘要]針對SMW工法的工藝要點,詳細闡述該工法水泥攪拌樁和H型鋼施工的質量控制措施和施工過程中出現(xiàn)問題的處理與預防方法。

[關鍵詞]SMW工法施工工藝質量控制

中圖分類號:TU1文獻標識碼:A文章編號:1671-7597(2009)1210133-01

一、前言

SMW(Soil-cement Mixed Wall)工法是在連續(xù)套接的多軸(一般三軸居多)水泥土攪拌樁內插入型鋼形成的復合擋土結構。其中攪拌樁可作為防滲帷幕,型鋼作為基坑圍護的主要受力構件。此工法中,H型鋼可拔出重復利用,可節(jié)約大量鋼材,且基本無泥漿污染,在基坑圍護樁墻中具有良好的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

目前國內深基坑圍護SMW工法開挖深度多在5-12m,南京地鐵珠江路站、向興路站的SMW工法施工基坑開挖深度已達17.5m,但在深基坑支護施工時也存在一定風險,若施工不當,可能引起滲漏并影響墻體的剛性,導致基坑圍護事故的發(fā)生,下面結合近年蘇州地區(qū)SMW工法的施工經(jīng)驗,淺析如何加強該工法施工的質量控制。

二、SMW工法工藝流程

可用流程圖簡要表示:施工放樣→開挖導溝、清除地面、地下障礙物→導向定位型鋼設置→三軸攪拌樁孔位定位→樁機就位、復核樁機水平和垂直度→拌制水泥漿液、開啟空壓機、送漿至樁機攪拌及注漿→攪拌樁二次噴漿、氣,四次攪拌工藝成型→H型鋼垂直起吊、定位→校核H型鋼垂直度→H型鋼準確垂直插入攪拌樁→臨時固定→施工完畢→H型鋼起拔→H型鋼回收。

三、質量控制要點

(一)圍護樁墻體的連續(xù)性和接頭的施工質量控制

水泥攪拌樁通過重復套鉆來達到防滲止水的作用,考慮到施工垂直度,三軸型攪拌機的施工一般采用跳槽式雙孔全套復攪式,如下圖1,圖中數(shù)字表示施工。

圖1跳槽式雙孔全套復攪式連接圖

先后順序,陰影部分為重復套鉆,采用3個攪拌頭的深攪設備進行施工時,下攪噴漿攪拌與替身噴漿攪拌各一次后,重疊搭接的樁再下攪和提升噴漿一次,即每次都有2根樁需重復下攪和提升噴漿,這就需要首次下攪和提升最少的噴漿量應達到設計要求的70%～100%,否則未重復噴漿樁的噴漿量很難達到設計要求。每根樁都要復攪復噴,攪拌樁采用二次噴漿,四次攪拌工藝,求得最佳加固效果。

(二)水泥攪拌樁的樁身強度和均勻性控制

1.制備水泥漿液及漿液注入。在現(xiàn)場搭建拌漿施工平臺,其附近堆放散裝水泥筒庫,開機前進行漿液攪制,開鉆前對拌漿人員交底。采用32.5級普通硅酸鹽水泥,水灰比為1.5,拌漿及注漿量以每鉆的加固土體方量換算。注漿壓力為1.5MPa～2.5MPa,以漿液輸送能力控制。攪拌漿液中摻入適量膨潤土,土體加固后,28天抗壓強度不低0.8MPa。

2.鉆桿速度控制。三軸水泥攪拌樁在鉆孔和提升過程中均應注入水泥漿液,保持螺桿勻速轉動,勻速下鉆、提升,并嚴格控制下沉和提升速度,下沉速度不大于1m/分,采取高壓噴氣對孔內水泥土翻攪,使水泥漿液在初凝前充分攪拌,確保攪拌樁的均勻及連續(xù)性。在樁底適當持續(xù)攪拌注漿,使原狀土充分破碎,土體攪拌充分,在樁底至樁底以上1m處提升,下沉速度宜不大于0.5m/分,并做好每次成樁的原始記錄。

(三)型鋼樁頂標高與拔出控制

1.減摩劑涂刷施工。H型鋼在使用前必須均勻涂刷減摩劑,以利拔出。首先清除H型鋼表面的污垢及鐵銹,其次減摩劑必須用電熱棒加熱至完全融化,用攪棒攪時感覺厚薄均勻,涂敷于H型鋼上,厚度控制在1.0mm以上。如遇雨雪天,不可以在潮濕表面上直接涂刷,應先擦干表面才涂刷減摩劑,否則將剝落。H型鋼表面涂上涂層后,一旦發(fā)現(xiàn)涂層開裂、剝落,必須將其局部鏟除,重新涂刷減摩劑。

2.型鋼插入控制。注意控制型鋼的插入時間,應盡可能在攪拌樁施工完成30min內插入,若水灰比或水泥摻入量較大時,H型鋼的插入時間可適當增加。

根據(jù)高程控制點,用水準儀引放到定位型鋼上,根據(jù)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(≥Φ12),誤差控制在±5cm以內。型鋼插入水泥土部分均勻涂刷減摩劑。

型鋼端部中心開直徑100mm圓孔,插入前應對減摩劑檢查驗收,型鋼底部中心對準攪拌樁位中心處的型鋼定位卡口,自然垂直地緩慢穿過型鋼定位卡,插入卡口。當型鋼插放到約80%型鋼長時,利用型鋼自身重力快速放松鋼索,將其插入水泥土攪拌樁中,如型鋼插不到設計標高,則重復提升H型鋼,快速下沉插入型鋼;如仍然不到位置,采用樁架上鉆桿向下壓或使用振動錘,以確保樁頂標高。

3.型鋼拔出。(1)主體地下結構施工完畢、地下室外墻與攪拌樁間回填密實后方可進行拔出,當?shù)叵率夜こ倘拷Y束,開始施工±0.000標高以上位置,地下室頂板施工(并達到一定強度)、坑內回填土完成后方可進行型鋼拔出回收。(2)型鋼拔出后,立即用6%～8%水泥漿液進行回填拔除后留下的縫隙。

四、施工過程中出現(xiàn)問題的處理與預防方法

(一)壓漿管堵塞。輸漿管道不能堵塞,若發(fā)現(xiàn)堵管,立即停泵處理,待處理后立即把攪拌鉆具上提或下沉1米后方能注漿,等10～20秒后恢復正常攪拌,待水泥漿到達漿管噴頭后再按要求速度提升或下沉,以防止供漿不連續(xù)而造成斷樁。

(二)施工冷縫的處理。施工過程中斷超過24h時,出現(xiàn)冷縫,可用雙套孔施工予以補救,但往往水泥土凝結硬化后,施鉆較為困難,則可采取在冷縫處圍護樁外側補澆素樁方案。在圍護樁達到一定強度后進行補樁,補樁與圍護樁搭接厚度約10cm左右。施工冷縫處理見圖2。

(三)防止水泥土強度低的改進施工措施。水泥土的強度關系到擋土結構的抗?jié)B效果。采用鉆孔取芯進行水泥土強度的試驗證明:水泥土強度的離散性很大,且隨深度增加強度遞減。

目前水泥漿液的拌制以人工為主,漿液的質量人為影響比較大,應加強操作人員的控制,有條件采用自動拌漿系統(tǒng),最大限度減少人為誤差。

在能解決H型鋼下沉到位的前提下,盡可能降低水灰比,并可采取措施輔助H型鋼下沉,如在水泥漿液中摻加膨潤土增加水泥土的觸變性,能有效減少H型鋼下沉阻力。

(四)滲漏的補救措施

采用SMW工法施工,基坑開挖后一般不會滲漏,但如地下土層變化大或施工措施不力,也可能意外滲漏水,可根據(jù)水量大小采用止水措施:

1.墻體滲水或小孔流水:可采取引流疏導,用速凝水泥封填并埋設引流管將水流排出,待水泥凝固后將引流管堵住。

2.大孔流水:可先用干海帶填充,再在外側速凝水泥封填并埋設引流管,待水泥凝固后將引流管堵住。

若上述方案不能有效止?jié)B,可在型鋼上內焊鋼板,再在外側速凝水泥封填并埋設引流管,待水泥凝固后將引流管堵住。

五、小結

采用SMW工法只要設計合理,切實加強施工中質量控制,能取得工期和費用的雙重節(jié)約,污染小,符合我國建設節(jié)約社會,發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟和環(huán)境保護的要求。

參考文獻:

[1]上海市建設工程標準定額管理總站,《型鋼水泥土攪拌墻技術規(guī)程(試行)》,DGJ08-116-2005,上海,2005.

[2]葛漢明、魏勁松,用于深基坑圍護的SMW工法施工技術,建筑施工,2008,12.

作者簡介:

叢俊華(1971-),女,工民建專業(yè),講師,高級工程師,蘇州建設交通學校建設工程系主任,主要研究方向:建筑的專業(yè)教學。