□文/梁 晶 宋亞維

SMW工法樁在城市排水泵站工程中的應(yīng)用

□文/梁 晶 宋亞維

SMW工法樁在天津城市排水泵站工程中少有應(yīng)用。文章結(jié)合天津南開區(qū)白堤路泵站工程，介紹了SMW工法樁圍護(hù)結(jié)構(gòu)在泵站中的施工工藝。

基坑圍護(hù)；城市泵站；SM W工法

1 工程概況

工程位于南開區(qū)白堤路某居民樓北側(cè)，主體結(jié)構(gòu)長31 m，寬20.2 m。地下 2層，深度約10 m，為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)水池。

2 施工準(zhǔn)備

1）基坑開挖前按施工平面布置圖的要求做好施工區(qū)域的供水、供電、排水系統(tǒng)、施工道路、基坑內(nèi)挖土臨時(shí)坡道、施工設(shè)施、材料堆場及生活設(shè)施等的布置安排。

2）基坑開挖前復(fù)核測量基準(zhǔn)線、水準(zhǔn)點(diǎn)，基準(zhǔn)線、水準(zhǔn)點(diǎn)應(yīng)設(shè)在不受基坑開挖影響區(qū)域內(nèi)并注意在施工過程中的保護(hù)工作。

3）基坑開挖前4～5 d應(yīng)對(duì)開挖區(qū)域內(nèi)土體進(jìn)行預(yù)降水，以加快土體干燥，便于開挖作業(yè)和加快土方挖運(yùn)?；娱_挖前確保地下水位控制在基坑基礎(chǔ)以下0.5～1.0 m。

4）根據(jù)需保護(hù)對(duì)象離基坑的遠(yuǎn)近、重要程度，對(duì)應(yīng)的制定監(jiān)測、保護(hù)措施，在基坑附近構(gòu)筑物上設(shè)監(jiān)測點(diǎn)并記錄下原始數(shù)據(jù)備案。

5）根據(jù)工程所處環(huán)境特點(diǎn)、土質(zhì)情況、支撐形式，合理選擇挖土機(jī)械及運(yùn)輸數(shù)量，合理配備挖土機(jī)械。

6）基坑開挖前對(duì)基坑開挖條件進(jìn)行檢查，檢查內(nèi)容包括圍護(hù)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、降水深度、地基加固強(qiáng)度等需滿足設(shè)計(jì)及規(guī)范的要求。

7）水準(zhǔn)儀、經(jīng)緯儀等監(jiān)測、測量儀器精度須滿足設(shè)計(jì)要求外，應(yīng)通過國家法定計(jì)量單位檢驗(yàn)、校正并在出具的合格證有效期內(nèi)使用。

3 基坑挖土

3.1 SMW工法樁

1）主體結(jié)構(gòu)圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用SMW工法三軸水泥土攪拌樁φ850 mm@600 mm，內(nèi)插 H700 mm×300 mm×13 mm×24 mm@1 200 mm型鋼，型鋼長度為18.5 m，攪拌樁底標(biāo)高比型鋼低0.7 m，間距為600 mm。水泥摻量為20%，密度 320 kg/m3，28 d抗壓強(qiáng)度＞1.2 MPa，抗?jié)B系數(shù)＜1×107cm/s。圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用二道鋼管支撐，均采用φ609 mm鋼管，第一道支撐支在混凝土頂圈梁上，第二道支撐在H700 mm×300 mm三拼上。

2）開挖樁槽。根據(jù)基坑圍護(hù)內(nèi)邊控制線，采用1.2 m3挖機(jī)開挖導(dǎo)槽并清除地下障礙物，導(dǎo)槽尺寸要求中心線兩側(cè)寬各0.6 m，深0.4 m，施工中隨打隨挖，保證漿液不外溢，挖出的廢漿液存放在現(xiàn)場空地，以保證SMW工法正常施工。施工完畢后，用風(fēng)鎬鑿除導(dǎo)墻和頂部的混凝土或水泥土，根據(jù)壓頂標(biāo)高位置修正水泥攪拌樁頂，墻頂30 cm采用人工鑿除。

3）定位型鋼放置。垂直導(dǎo)槽方向放置2根定位型鋼，規(guī)格為200 mm×200 mm，長約2 m，按型鋼尺寸做出型鋼定位卡，防止型鋼插入時(shí)不正。在平行導(dǎo)槽方向放置1根定位型鋼，規(guī)格500 mm×200 mm，長約8～20 m，在型鋼上作出1.2 m一個(gè)標(biāo)記，便于施工中找樁位，H型鋼定位卡具體位置及尺寸視實(shí)際情況而定。

4）三軸攪拌樁孔位定位。三軸攪拌樁三軸中心間距為1 200 mm，根據(jù)這個(gè)尺寸在平行H型鋼表面用紅漆劃線定位。

5）樁機(jī)就位。由當(dāng)班班長統(tǒng)一指揮樁機(jī)就位，移動(dòng)前看清上下左右各方面的情況，發(fā)現(xiàn)障礙物應(yīng)及時(shí)清除，樁機(jī)移動(dòng)結(jié)束后認(rèn)真檢查定位情況并及時(shí)糾正。樁機(jī)應(yīng)平穩(wěn)、周正并對(duì)樁機(jī)的垂直度定位觀測以確保鉆桿垂直。

6）攪拌速度及注漿控制。三軸水泥攪拌樁在下沉和提升過程中均應(yīng)注入水泥漿液，同時(shí)嚴(yán)格控制下沉和提升速度。根據(jù)設(shè)計(jì)要求和有關(guān)技術(shù)資料在樁底部分適當(dāng)持續(xù)攪拌注漿，做好每次成樁的原始記錄。

在施工現(xiàn)場搭建拌漿施工平臺(tái)，平臺(tái)附近搭建一個(gè)水泥平臺(tái)，制作施工用的水箱10 m3二個(gè)。水泥漿液的水灰比為1.5～2.0，拌漿及注漿量以每鉆的加固土體方量換算，注漿壓力為0.3～0.8 MPa，以漿液輸送能力控制。攪拌下沉和提升速度一定要均勻，遇到障礙物要減速慢行防止設(shè)備損壞。采用信息法施工，后臺(tái)和樁機(jī)要密切聯(lián)系配合，保證工序的連續(xù)性和完整性。

7）H型鋼插入。三軸水泥攪拌樁施工完畢后，吊機(jī)應(yīng)立即就位，準(zhǔn)備吊插H型鋼。起吊時(shí)利用型鋼頂端拔樁預(yù)留孔，裝好吊具和固定鉤，然后用吊機(jī)起吊H型鋼放在型鋼定位卡中，在相互垂直的兩個(gè)方向用線錘校核垂直度，確保插入型鋼垂直。

H型鋼底部中心要對(duì)正樁位中心并沿定位卡徐徐垂直插入水泥土攪拌樁體內(nèi)，插入深度超過4 m后要快放直到標(biāo)高為止，如不到位可以用挖掘機(jī)壓到位。

若H型鋼插放達(dá)不到設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)，則采取提升H型鋼，重復(fù)下插使其插到設(shè)計(jì)標(biāo)高，下插過程中始終用線錘跟蹤控制H型鋼垂直度。

8）SMW樁施工質(zhì)量措施?？孜环艠诱`差＜5 cm，鉆孔深度誤差＜±5 cm，樁身垂直度符合設(shè)計(jì)要求，誤差≯0.5%樁長。

嚴(yán)格控制漿液配比，做到掛牌施工并配有專職人員負(fù)責(zé)管理漿液配置。嚴(yán)格控制鉆進(jìn)提升及下沉速度。型鋼加工時(shí)嚴(yán)格按焊接工藝焊接制做，焊接強(qiáng)度一定滿足型鋼起拔要求。型鋼焊接時(shí)一定要調(diào)平調(diào)直，焊接工字鋼的翼緣板拼接縫和腹板拼接縫的間距≮200 mm。翼緣板拼接長度≮2倍板寬；腹板拼接寬度≮300 mm，長度≮600 mm。

施工前對(duì)攪拌樁機(jī)進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)，盡量減少施工過程中由于設(shè)備故障而造成的質(zhì)量問題。設(shè)備由專人負(fù)責(zé)操作，開工前必須檢查設(shè)備的性能，確保設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)正常。樁架垂直度指示針調(diào)整樁架垂直度并用線錘進(jìn)行校核。

工程實(shí)施過程中，嚴(yán)禁發(fā)生定位型鋼移位，一旦發(fā)現(xiàn)挖機(jī)在清除溝槽土?xí)r碰撞定位型鋼使其跑位，立即重新放線，嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行施工。

場地布置綜合考慮各方面因素，避免設(shè)備多次搬遷、移位，減少攪拌和型鋼插入的間隔時(shí)間，盡量保證施工的連續(xù)性。嚴(yán)禁使用過期水泥、受潮水泥，對(duì)每批水泥進(jìn)行復(fù)試合格后方可使用。確保樁身強(qiáng)度和均勻性，嚴(yán)格控制每桶攪拌桶的水泥用量及液面高度，用水量采取總量控制；土體應(yīng)充分?jǐn)嚢?，?yán)格控制鉆孔下沉、提升速度，使原狀土充分破碎有利于水泥漿與土均勻拌和；漿液不能發(fā)生離析，水泥漿液應(yīng)嚴(yán)格按預(yù)定配合比制作，為防止灰漿離析，放漿前必須攪拌30 s再倒入存漿桶；壓漿階段輸漿管道不能堵塞，不允許發(fā)生斷漿現(xiàn)象，全樁須注漿均勻，不得發(fā)生土漿夾心層；發(fā)現(xiàn)管道堵塞，應(yīng)立即停泵處理。待處理結(jié)束后立即把攪拌鉆具上提和下沉1.0 m后方能繼續(xù)注漿，等10～20 s恢復(fù)向上提升攪拌，以防斷樁發(fā)生。

9）插入H型鋼質(zhì)量保證措施。型鋼進(jìn)場要逐根吊放，型鋼盡量放平以減少型鋼的變形，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(shè)備準(zhǔn)確固定并校核其水平。型鋼吊起后用線錘調(diào)整型鋼的垂直度，達(dá)到垂直度要求后下插H型鋼，利用水準(zhǔn)儀控制H型鋼的頂標(biāo)高，保證H型鋼的插入深度。

10）滲漏水處理。在整個(gè)基坑開挖階段，將組織SMW專業(yè)施工技術(shù)人員常駐工地并備好相應(yīng)設(shè)備及材料，密切注視基坑開挖情況，一旦發(fā)現(xiàn)墻體有漏點(diǎn)，及時(shí)進(jìn)行封堵。具體采用以下2種方法補(bǔ)漏。

引流管。在基坑滲水點(diǎn)插引流管，在引流管周圍用速凝防水水泥砂漿封堵，待水泥砂漿到達(dá)強(qiáng)度后，再將引流管打結(jié)。

雙液注漿。配制化學(xué)漿液，將配制拌合好的化學(xué)漿和水泥漿送入貯漿桶內(nèi)備用，注漿時(shí)啟動(dòng)注漿泵，通過2臺(tái)注漿泵 2條管路同時(shí)接上 Y型接頭從 H口混合注入孔底被加固的土體部位，注漿過程中應(yīng)盡可能控制流量和壓力，防止?jié){液流失。

3.2 基坑土方開挖和支撐施工方案

基坑根據(jù)深度采用二道鋼支撐，挖土采用分層開挖施工方法，每層以每道支撐的頂標(biāo)高為一層，第一道支撐采用開溝槽，安裝支撐、土方回填鋪筑施工便道，然后大面積開挖土方，第一層用1 m3挖土機(jī)，第二層用液壓加長臂挖土機(jī)，以下各層采用50 t抓鏟挖土與人工挖土相結(jié)合。施工降水采用5眼直徑600 mm大口井降水，井深19 m。

3.3 基坑挖土和支撐施工要點(diǎn)

土方開挖前，地下水位降至開挖面1.0 m以下。人工扦土厚度保證30 cm左右。土方采用階梯流水式開挖，做到隨挖隨撐。土方分層、留土護(hù)壁，限時(shí)開挖，高差在1.5 m左右，按1∶4比例放坡。挖機(jī)土方施工時(shí)嚴(yán)禁與水平鋼支撐相碰，圍護(hù)邊40 cm采用人工扦土。挖土嚴(yán)格控制標(biāo)高，嚴(yán)禁超挖。做好明排水措施，防止積水影響施工。施工中保護(hù)好井點(diǎn)設(shè)備，保證抽水的正常進(jìn)行。各種機(jī)修工24 h駐現(xiàn)場，保證挖土連續(xù)性。監(jiān)測工作嚴(yán)密進(jìn)行，指導(dǎo)挖土的流程和進(jìn)度。基坑開挖時(shí)應(yīng)按先撐后挖的原則，為保護(hù)環(huán)境及減少圍護(hù)墻的變形，每根支撐在挖土后8 h內(nèi)安裝完畢。

鋼支撐安裝的質(zhì)量要求要達(dá)到：軸線中心偏差應(yīng)控制＜±30 mm，水平方向高差控制＜±30 mm，支撐兩端的標(biāo)高≯20 mm和支撐長度的1/600，支撐撓曲度≯1/1 000。

使用螺栓接拼鋼支撐，必須穿向一致；兩次旋緊，螺栓外露不得少于二牙。焊縫滿焊，焊縫表面要求焊波均勻，不準(zhǔn)有氣孔、夾渣、裂紋、肉瘤等現(xiàn)象，嚴(yán)格執(zhí)行焊接質(zhì)量記錄驗(yàn)收制度，每道工序完成后，必須清渣自檢，經(jīng)過巡檢后，由施工負(fù)責(zé)人通知有關(guān)人員檢查驗(yàn)收

4 施工監(jiān)測

1）監(jiān)測范圍以開挖基坑深度的1～2倍的范圍內(nèi)，監(jiān)測點(diǎn)符合基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求。對(duì)毗鄰既有建構(gòu)筑物及地下設(shè)施的基坑周邊，要特別仔細(xì)監(jiān)測。查明地表和地下水體分布、各含水層和隔水層的位置、埋深、水位及其變化；各地層的滲透系數(shù)和水壓、流速、流向、補(bǔ)充來源和排泄方向。特別注意流砂和水土流失問題。

2）監(jiān)測要求。按一級(jí)基坑要求進(jìn)行施工監(jiān)測；圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工和基坑開挖過程中須對(duì)基坑檢測信息及時(shí)反饋建設(shè)、監(jiān)理、設(shè)計(jì)單位。

5 結(jié)語

支護(hù)結(jié)構(gòu)水平位移監(jiān)控預(yù)警值為30 mm，基坑周圍地面最大沉降30 mm。通過施工中的質(zhì)量控制不僅確保了周邊建構(gòu)筑物的安全，而且保證了整個(gè)工程順利進(jìn)行。

□宋亞維/天津市排水工程公司。

TU473.1

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1008-3197（2011）06-52-03

2011-09-06

梁 晶/男，1964年出生，高級(jí)工程師，天津市排水工程公司，從事工程技術(shù)管理工作。