SMW 工法在市政工程深基坑支護(hù)的應(yīng)用

章舒展

（杭州市市政公用建設(shè)開(kāi)發(fā)有限公司）

深基坑支護(hù)具有復(fù)雜性，其涉及到的技術(shù)要點(diǎn)較多，但作為市政工程中的重點(diǎn)內(nèi)容，必須依據(jù)規(guī)范將相關(guān)工作落實(shí)到位。作為施工單位，應(yīng)遵循因地制宜的原則，選擇與現(xiàn)場(chǎng)施工條件相適應(yīng)的支護(hù)技術(shù)，全面確保深基坑支護(hù)施工質(zhì)量。

1 工程概況

某市政工程建設(shè)于城市核心地帶，地面施工內(nèi)容為寬度36m 的市政道路，地下施工內(nèi)容以綜合管廊為主，基坑底部標(biāo)高-8.15m。現(xiàn)場(chǎng)勘察結(jié)果表明，地質(zhì)組成包含雜填土、粘土、淤泥及中砂。地層中賦存地下水但對(duì)鋼混結(jié)構(gòu)無(wú)腐蝕作用，鋼結(jié)構(gòu)在接觸地下水后伴有微弱的腐蝕現(xiàn)象。工程周邊既有建（構(gòu)）筑物類(lèi)型豐富、數(shù)量較多，工程基坑深度較大，施工期間易遇到軟弱淤泥地層等特殊地質(zhì)條件。

結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)以及周邊的實(shí)際狀況，選擇具有足夠剛度和良好止水帷幕效果的支護(hù)方式，即SMW 工法樁。樁體樁徑850mm，于內(nèi)部插入700×300H 型鋼，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)條件合理調(diào)整支護(hù)深度，集中在15m～24m。樁結(jié)構(gòu)成型后，設(shè)@6000 的φ609mm 圓管支撐，深基坑內(nèi)部每間隔30m 均布設(shè)一道降水井，避免基坑積水現(xiàn)象。通過(guò)此方案的應(yīng)用，構(gòu)成完整的基坑支護(hù)體系，可確保現(xiàn)場(chǎng)施工的安全性。

2 SMW 工法原理

SMW 工法是隨著工程建設(shè)水平逐步提升而衍生出的新型工法，即水泥土攪拌樁墻。以水泥土樁為主體結(jié)構(gòu)，向其中置入H 型鋼，構(gòu)成的結(jié)構(gòu)兼具承受荷載與防滲擋水雙重作用。施工所用設(shè)備以多軸型鉆掘攪拌機(jī)為宜，按設(shè)計(jì)要求鉆進(jìn)成孔，鉆頭噴出水泥系強(qiáng)化劑，該部分材料與地基土混合，構(gòu)成極具穩(wěn)定性的樁體結(jié)構(gòu)。SMW工法的綜合應(yīng)用效果顯著，既保證了樁體結(jié)構(gòu)質(zhì)量以及基坑的穩(wěn)定性，又可避免施工期間周邊地面沉降、房屋傾斜等異常狀況[1-3]。

3 SMW 工法的技術(shù)分析

3.1 施工工藝流程

SMW 工法得以有效應(yīng)用的重要前提在于依據(jù)特定的流程有序施工，具體如圖1 所示。

圖1 SMW 工法樁施工工藝流程圖

3.2 重點(diǎn)工序控制

⑴設(shè)置φ850@600 三軸攪拌樁。即樁體間通過(guò)連接措施構(gòu)成穩(wěn)定的整體，具體如圖2 所示。

⑵清理作業(yè)。SMW 工法在實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)遵循連續(xù)性原則，盡可能避免施工中斷的情況。因此，需確定施工場(chǎng)地的覆蓋范圍，將該處的雜物清理干凈。

圖2 跳槽式雙孔全套復(fù)攪式連接示意圖

⑶測(cè)量放樣。此項(xiàng)工作以業(yè)主提供的基準(zhǔn)點(diǎn)坐標(biāo)以及相關(guān)工程圖紙為參考，經(jīng)過(guò)準(zhǔn)確的測(cè)量后放出樁位控制線(xiàn)，依次布設(shè)臨時(shí)控制樁。

⑷開(kāi)挖溝槽。以預(yù)先確定的基坑支護(hù)邊線(xiàn)為基準(zhǔn)，挖機(jī)開(kāi)挖作業(yè)，形成寬1m、深1.5m 的溝槽，開(kāi)挖期間產(chǎn)生的土體需得到及時(shí)的清理，以免阻礙后續(xù)施工作業(yè)的順利開(kāi)展。

⑸樁機(jī)就位。樁機(jī)運(yùn)行期間伴有較明顯的振動(dòng)，易出現(xiàn)鉆孔質(zhì)量問(wèn)題。為確保成孔尺寸的合理性，則要做好裝機(jī)就位相關(guān)工作。樁機(jī)所處位置應(yīng)具有穩(wěn)定性，樁機(jī)平面偏差不超過(guò)±20mm，垂直度偏差不超過(guò)1%。此外，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)地基承載力的控制，需要滿(mǎn)足三軸攪拌機(jī)的行走要求，否則需采取換填措施或是鋪設(shè)適量鋼板。

⑹灌漿作業(yè)。按照設(shè)計(jì)配比合理拌制水泥漿，產(chǎn)出的水泥漿應(yīng)及時(shí)轉(zhuǎn)入貯漿池備用。水泥漿易發(fā)生凝結(jié)現(xiàn)象，因此需縮短水泥漿的中途時(shí)間，自出廠(chǎng)開(kāi)始直至投入使用前的時(shí)間應(yīng)≤2h，以便充分發(fā)揮水泥漿的性能優(yōu)勢(shì)。注漿所用設(shè)備為2 臺(tái)注漿泵，全程壓力穩(wěn)定在1.0～1.2MPa，單臺(tái)設(shè)備的流量為150～200L/min。貫徹動(dòng)態(tài)化施工的理念，根據(jù)實(shí)際情況合理調(diào)整攪拌樁的鉆進(jìn)速度，有序完成注漿作業(yè)。

⑺攪拌樁施工。本工程選擇的是兩噴兩攪的工藝，要求水泥和原狀土均得到充分的攪拌，下沉和提升期間采取注漿攪拌處理措施，樁底部應(yīng)加強(qiáng)攪拌，保證漿液的均勻性。

⑻涂刷減摩劑。①做好刷涂前的清理作業(yè)，將H 型鋼表面的污垢等雜物清理干凈；②對(duì)減摩劑采取加熱處理措施，可通過(guò)電熱棒加熱至熔化狀態(tài)，刷涂時(shí)應(yīng)確保H 型鋼各處都具有均勻性；③遇雨天施工時(shí)，型鋼表面易附著水分，需使用抹布將其擦拭干凈，在此條件下方可均勻刷涂減摩劑，否則將導(dǎo)致減摩劑異常剝落；④型鋼表面形成完整的涂層后，后續(xù)施工期間應(yīng)加強(qiáng)檢查，若存在開(kāi)裂或剝落現(xiàn)象，則要將病害部位及時(shí)鏟除，再均勻刷涂減摩劑；⑤冠梁澆筑期間應(yīng)加強(qiáng)對(duì)H 型鋼的防護(hù)，可使用10mm 厚的泡沫塑料片包裹嚴(yán)實(shí)，達(dá)到砼與型鋼相互隔離的效果，此舉可降低型鋼的拔出難度。

⑼型鋼安裝。三軸水泥土攪拌樁成型后，利用吊機(jī)吊放H 型鋼，部分H 型鋼在后續(xù)需完整拔出，因此該部分需均勻刷涂減摩劑。對(duì)于H 型鋼插入深度不足的情況，可適當(dāng)朝上下方向反復(fù)移動(dòng)H 型鋼，直至其能夠達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高處為止[4]。型鋼下插應(yīng)始終保持垂直狀態(tài)，先使用線(xiàn)錘檢測(cè)，再通過(guò)經(jīng)緯儀校核，保證型鋼垂直度誤差可控制在許可范圍內(nèi)。

3.3 基坑監(jiān)測(cè)

深基坑施工期間應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)測(cè)，及時(shí)掌握基坑穩(wěn)定性等方面的情況，通過(guò)信息化的管理手段，準(zhǔn)確分析施工狀況，明確不合理之處并及時(shí)調(diào)整[5]。創(chuàng)建高效的信息溝通渠道，監(jiān)測(cè)所得的信息應(yīng)及時(shí)傳輸給有關(guān)部門(mén)。為確保監(jiān)測(cè)結(jié)果的可靠性，需合理布設(shè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，以便及時(shí)掌握基坑底部在沉降、水平位移等方面的具體情況。若施工期間遇到特殊水文條件，還需組織水文監(jiān)測(cè)活動(dòng)，根據(jù)所得信息指導(dǎo)施工作業(yè)。結(jié)束深基坑施工后，及時(shí)采取降水處理措施，于施工現(xiàn)場(chǎng)配置潛水泵，經(jīng)過(guò)持續(xù)性的抽水作業(yè)后使坑內(nèi)水位下降，具體以開(kāi)挖面下方1.5m 較為合適。

4 施工效果及優(yōu)勢(shì)分析

4.1 施工效果

本工程中，三軸攪拌樁施工總量16464.16m，施工所用設(shè)備為1 臺(tái)三軸攪拌機(jī)，正常工況下單日工作量可達(dá)到2000m，僅需10 個(gè)日歷天便可完成所有三軸攪拌樁的施工作業(yè)，工期相對(duì)較短。從監(jiān)測(cè)結(jié)果來(lái)看，自基坑開(kāi)挖以來(lái)，最大水平位移量?jī)H為28mm，位移、沉降等各項(xiàng)指標(biāo)都可控制在合理范圍內(nèi)，且周邊的建（構(gòu)）筑物可穩(wěn)定使用，總體施工效果良好。

4.2 優(yōu)勢(shì)分析

SMW 工法是一項(xiàng)隨行業(yè)逐步發(fā)展而衍生出的新型方法，通過(guò)SMW 工法樁的應(yīng)用，可形成具有穩(wěn)定性的圍護(hù)結(jié)構(gòu)，給基坑施工提供良好的條件，具有地下連續(xù)墻等傳統(tǒng)方式無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)[6]。從投資方的角度來(lái)看，在經(jīng)過(guò)技術(shù)可行性、經(jīng)濟(jì)效益性、工程安全性等方面的對(duì)比分析后，通常會(huì)優(yōu)先選擇SMW 工法。從施工企業(yè)的角度來(lái)看，合理應(yīng)用SMW 工法可創(chuàng)造更豐厚的經(jīng)濟(jì)效益，使其在競(jìng)標(biāo)等活動(dòng)中更具優(yōu)勢(shì)，有助于推動(dòng)企業(yè)的持續(xù)性發(fā)展。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，市政工程深基坑施工條件復(fù)雜，在保證基坑施工質(zhì)量的同時(shí)還需維持周邊既有建（構(gòu)）筑物的穩(wěn)定性，因此合理應(yīng)用深基坑支護(hù)技術(shù)至關(guān)重要。工程實(shí)踐中，需要以實(shí)際情況為立足點(diǎn)，依據(jù)規(guī)范將深基坑支護(hù)作業(yè)落實(shí)到位，并加強(qiáng)質(zhì)量管控，保證各環(huán)節(jié)的施工質(zhì)量都可滿(mǎn)足要求，由此創(chuàng)造高品質(zhì)的市政工程項(xiàng)目。