SMW 工法樁在深基坑加固施工中的應(yīng)用分析

張廣明

（四川天府水城新區(qū)開發(fā)建設(shè)有限公司， 四川 成都 610000）

深基坑施工中安全風(fēng)險大，做好加固防護是很關(guān)鍵的一環(huán)，SMW 工法樁是一種比較常用的加固技術(shù)，SMW 工法樁即勁性水泥土攪拌樁，要在水泥土樁內(nèi)插入H 型鋼、鋼管等，因為型鋼或鋼管的存在使SMW 工法樁具有更強的承載力，并且其本身具有擋土、止水功能，由此形成具有抗?jié)B能力與較好承載力的圍護墻，凡是適用攪拌樁的場合都能適用SMW 工法。在本文中結(jié)合具體實際案例對SMW 工法樁的應(yīng)用進行分析。

1 工程概況

某工程深基坑作業(yè)中面對的地質(zhì)條件相對復(fù)雜，在設(shè)計方案上采取了SMW 工法樁來加固深基坑，并將其作為臨時的圍護結(jié)構(gòu)使用。該深基坑開挖深度約7.4m,局部深度約9.0m 頂板覆土厚度約2.15m，屬于典型深基坑項目。

工程所在地地勢相對平坦，地表水系相對發(fā)達，第四系覆蓋層有比較大的厚度，土層水平分布相對穩(wěn)定，但地質(zhì)條件以及水文條件相對復(fù)雜。

土層相對軟弱，工程活動的擾動作用很強。地基土方面基本成分為淤泥（表層）、粘土、粉質(zhì)黏土、粉砂等軟弱性土層組成，地質(zhì)條件不良。

水文條件方面，現(xiàn)場有地表水系，水位受大氣降水影響。均勻分布有潛水層，埋深0.4～0.8m，潛水層水位受大氣降水影響，豐水期最高可達2.63m，枯水期最大標高為1.35m。在粉砂層內(nèi)分布有微承壓水，粉土夾粉砂層內(nèi)分布有承壓水，據(jù)分析后承壓水因為土層透水性較差，出水量較小，且水頭標高在-2.70～-3.00m。其中承壓水方面因為蘊藏深度與結(jié)構(gòu)底部距離比較大，因而其對施工的影響不大。

2 施工要點

2.1 施工準備

施工準備方面包括場地、水電、機械設(shè)備選定及施工參數(shù)選擇、人員組織等幾個方面。

場地方面，確定場地、定位樁位，然后開挖出導(dǎo)溝。安裝機械設(shè)備的場地必須要具備足夠的承載力，要能夠經(jīng)受住設(shè)備的振動與壓力，必要時應(yīng)對場地進行加固，一般方法是將表面的軟弱土層置換，然后碾壓整平，并鋪筑石渣便道。

水電方面，共用工程樁（工程用鉆孔灌注樁）水電布置，確定供電量，配置變壓器與配電系統(tǒng)。確定供水水源和給排水系統(tǒng)。

根據(jù)設(shè)計要求以及相關(guān)標準規(guī)范，確定施工參數(shù)，使用水泥標號為P032.5，在混合料當(dāng)中摻入比例為20%，施工中漿液配比（水灰比）1.6～2.0:1。施工當(dāng)中的供漿流量160L/min～180L/min，泵送壓力1.5～2.5MPa，下沉速度最大100cm/min，提升速度最大200cm/min，水泥漿比重1.29～1.37，攪拌速度（三軸攪拌）兩邊26.0轉(zhuǎn)每分鐘，中間14.5 轉(zhuǎn)每分鐘。28 天無側(cè)限抗壓強度要在1.5MPa 以上。

設(shè)備方面，主要設(shè)備是三軸攪拌鉆機，要保證鉆機健康，在施工時工況正常。攪拌機、空壓機（12m3 ）、壓漿泵等輔助設(shè)備同樣要保證健康狀態(tài)。

人員組織上，一個班組共32 名成員，包括檢測人員、安全人員、施工人員、管理人員等。其中特殊工種如鉆機操作員、挖掘機操作員、電焊工等人員，必須持證上崗。

在場地、水電等準備工作完成，在平整并且碾壓過的場地上布置施工便道，施工便道用石渣等材料鋪設(shè)，并且碾壓密實，然后鋪設(shè)一層鋼板，鋼板上焊接槽鋼，安裝好行走裝置，作為樁機行走用的底盤。樁機施工平臺施工完畢后，安裝配套的灰漿制備系統(tǒng)、泵送系統(tǒng)。安裝完畢后要對整套施工設(shè)施進行調(diào)試，保證能夠按照確定的施工參數(shù)進行施工。

2.2 施工工藝

SMW 工法的流程一般先確定測量放樣成果合格，然后做導(dǎo)槽，鉆機就位準確后鉆進，H 型鋼制作好并現(xiàn)場安裝，做樁頂冠梁，待到一定強度后回收型鋼。

圍繞上述一般流程，施工中第一步先做測量放樣，根據(jù)相關(guān)要求準確放出樁位，設(shè)置好控制樁，并且對放樁成果進行復(fù)驗，填寫好技術(shù)復(fù)核單，驗收合格后開始施工。

第二步，導(dǎo)槽施工。導(dǎo)槽的作用是定位和導(dǎo)向，施工時先做導(dǎo)墻，然后再做SMW 樁施工，在導(dǎo)墻溝槽開挖時，應(yīng)根據(jù)圍護內(nèi)邊的控制線用挖掘機開挖，并且要清除妨礙成樁施工的淺層障礙物以及雜填土。深度要達到雜填土底部，并且不小于1m，具體要根據(jù)地質(zhì)勘查報告以及設(shè)計說明來確定深度和寬度。

第三步，設(shè)置好三軸攪拌樁外邊緣輪廓連線，平行于軸線，按照20～30m 分段，且隨樁的施工進度放定位線和分幅。定位線的兩端要固定好，必要時可以設(shè)置臨時木樁，在樁上掛施工線，樁機就位后，以螺旋葉片外緣切施工線為標準。

第四步，按跳槽式雙孔全套復(fù)攪連接或單車擠壓式連接方式重復(fù)套鉆，保證成樁質(zhì)量，樁的搭接以及垂直度修正一般可以依靠套鉆來實現(xiàn)。導(dǎo)槽開挖并且處理好后，為了保證樁位以及H 型鋼的安裝質(zhì)量，要設(shè)置導(dǎo)向裝置，在溝槽沿縱向打入5m 長度的10 號槽鋼，各槽鋼之間間距3m，由這些槽鋼作為固定點，垂直溝槽方向放工字鋼，并且焊接成整體，水平方向也放工字鋼，與垂直方向的工字鋼焊接成整體，并且在這個導(dǎo)向裝置上設(shè)置樁位標志。將樁位誤差控制在50mm 內(nèi)。轉(zhuǎn)角位置的H 型鋼以與圍護結(jié)構(gòu)中心呈45°角插入，用定位卡定位。鉆機就位，并調(diào)整樁架垂直度在千分之五以內(nèi)，樁機要平穩(wěn)固定，不能出現(xiàn)偏斜，控制鉆桿的垂直度。為了保證控制住樁長，應(yīng)在鉆桿上做標記，方便調(diào)整。

第五步，配備水泥漿攪拌桶、存漿桶，配置攪拌機，水泥漿按規(guī)定水灰比配置攪拌好后存入存漿桶內(nèi)，由泥漿泵抽吸加壓后由導(dǎo)管輸送到鉆桿內(nèi)的注漿孔，水泥漿水灰比要控制好，要求是2.0 左右，要隨時檢查水泥漿水灰比。因為土層當(dāng)中有粉砂土，為了提高粉砂土的塑性以及降低土層的助力，水泥漿中要加入適量的膨潤土。

第六步，根據(jù)SMW 工法樁的成樁工藝要求，并進一步根據(jù)準備階段確定的施工參數(shù)，在鉆進與提升鉆桿階段都需要注入水泥漿，鉆進與提升速度根據(jù)上文確定的參數(shù)實施，現(xiàn)場要有專人檢查監(jiān)督，并且在下沉、提升的過程中要每隔1m 在樁架上設(shè)置明顯的標記，并且隨時監(jiān)測鉆進速度，以便可以根據(jù)情況調(diào)整速度，保證攪拌均勻。在鉆進到樁底位置時，要持續(xù)攪拌注漿15s 以上，保證成樁均勻性。

第七步，成樁后立即插入規(guī)格為800×300mm 的H 型鋼，采用吊裝方法，依靠型鋼的自重插入樁內(nèi)，插入時要確保垂直度，并且為保證插入順暢要在型鋼上涂抹減摩擦材料，后續(xù)也可保證完整回收。制作的H 型鋼要平直、光滑、無扭曲。當(dāng)型鋼插入至要求深度，上部用18mm 直徑的鋼筋對型鋼做好固定。因為插入型鋼而溢出的水泥土必須要清理掉，保證頂標高符合要求。

第八步，清除樁頂雜物，并且將樁頂鑿毛用清水清洗，按照設(shè)計方案要求綁扎冠梁鋼筋，側(cè)模使用定型的組合鋼模板，支撐體系用方木+鋼管。穿越冠梁的型鋼要求包扎紙?zhí)ビ蜌郑瑢⑿弯摳綦x出來，方便后續(xù)型鋼回收。

第九步，待到工程完工后，回收型鋼?；厥蘸笥弥睆?0mm 的鋼管注漿，注漿料為細砂+1.0%左右的高效減水劑+7%左右膨潤土配置，水灰比0.7，注漿壓力1.0MPa。

3 結(jié)束語

綜上所述，SMW 工法樁在深基坑的施工當(dāng)中是比較常用的技術(shù)，對于深基坑加固有著比較好的效果，適用于多種地質(zhì)條件。在施工當(dāng)中要注意控制好SMW 工法樁的施工工藝細節(jié)，確保施工質(zhì)量，達到SMW 工法樁的預(yù)期效果。本文對SMW工法樁施工技術(shù)應(yīng)用進行了分析，希望可對類似工程的施工起到參考作用。