SMW工法樁在軟基電力管廊基坑支護施工中的應(yīng)用研究

祝衛(wèi)星 張永兵 李博 馬帥軍

摘要：本文以江門一行路電力管廊基坑支護工程為例，著重討論SMW工法樁運用于軟基地下電力管廊基坑支護的施工工藝和技術(shù)要點，通過項目現(xiàn)場的實際施工總結(jié)并研究運用SMW工法樁進行電力管廊基坑支護的方法，為國內(nèi)類似地下管廊工程的支護結(jié)構(gòu)給出施工經(jīng)驗和參考。

關(guān)鍵詞：電力管廊;基坑支護;SMW工法樁;施工工藝

引言

城市地下管廊的興起已經(jīng)在國內(nèi)各大城市廣泛應(yīng)用，而如何合理高效的進行管廊基坑的施工，確?；臃€(wěn)定安全，助力地下管廊工程的順利施工并正常運營投入使用則是目前國內(nèi)一項需要歸納并總結(jié)的關(guān)鍵施工技術(shù)。本文結(jié)合江門一行路電力管廊項目，介紹并總結(jié)SMW工法樁運用在電力管廊基坑施工中的詳細施工工藝以及相應(yīng)技術(shù)難點，為地下管廊工程給出相應(yīng)的施工經(jīng)驗。

1工程概況

江門一行路電力管廊工程選用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)施工，全長1082m。電力管廊圍護結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)1.0。因此對于基坑的圍護和支撐體系要求極高，普通水泥土攪拌樁不能滿足本工程實際需要，本工程運用強度與防水性能更高的SMW工法樁進行施工可以解決該工程難題。

2 SMW工法樁的原理及特點

SMW樁其工作原理是以水泥作為固化劑并與地基土充分?jǐn)嚢?，再迅速向樁?nèi)插入型鋼形成復(fù)合式擋土又擋水的結(jié)構(gòu)。當(dāng)水泥與應(yīng)力材料終凝后，與周邊地層形成堅硬的板殼，強度和剛度都足夠大的擋土擋水結(jié)構(gòu)。SMW工法樁機有單軸、雙軸及多軸旋轉(zhuǎn)葉片可供選擇，本工程采用的是最為常用、成樁效率最高、效果最好的三軸攪拌樁機進行成樁施工。本工程施工實踐表明，該工藝施工速度快，對周圍地層擾動小，對地層加固和形成基坑圍護結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性高。

3工程地質(zhì)及水文條件

3.1工程地質(zhì)條件

該項目土層為填土層和第四系沖淤積層，總厚度16.9～32.0m，土性較簡單，厚度變化較大。分布有素填土、淤泥質(zhì)土、粉質(zhì)黏土、砂礫和風(fēng)化巖層等，主要為軟基，地基土質(zhì)整體較不均勻。在不均勻軟基上施做電力管廊難度較大，需要對地基進行特別處理。

3.2水文條件

項目所在地屬亞熱帶海洋性季風(fēng)氣候區(qū)，地表水整體較發(fā)育。項目區(qū)域內(nèi)地下水富水性較豐富，局部砂層缺失地段富水性貧乏。對于施做地下管廊基坑，需要做好降水以及選用合適的支護形式方能確保整個工程安全保質(zhì)的完成。

4電力管廊基坑支護樁形式

本項目電力管廊基坑圍護選用SMW工法樁，基坑最大挖深10m，開挖寬度僅為5.4m，基坑開挖工程量大、作業(yè)面小，SMW工法樁能夠適應(yīng)在狹小范圍內(nèi)起到迅速支護坑壁，并形成強度控制基坑變形的工效。配合鋼筋混凝土圍檁組合形成完整的支護體系，對基坑整體受力有重要作用。

5施工工藝及方法

5.1 SMW工法樁施工工藝流程圖

運用三軸SMW工法樁機進行攪拌鉆進施工支護樁，隨后迅速下插H型鋼，詳細施工工藝流程如圖1所示：

5.2 施工工藝及方法

5.2.1開挖溝槽

根據(jù)定位放線的基坑圍護邊線用挖掘機開挖槽溝，做好周圍的清障清表工作，溝槽尺寸1200×1500mm，開挖溝槽所挖土體及時清運，使SMW工法樁施工有序銜接。

5.2.2樁機就位

由現(xiàn)場工作人員統(tǒng)一指揮樁機就位，清除所有樁機位置各障礙物，確保場地平整無斜面;其樁位定位偏差不得大于15mm，否則應(yīng)退出回填，壓實后重新成樁。

5.2.3制備水泥漿液及漿液注入

制漿間在場地內(nèi)規(guī)定位置搭設(shè)，保證水泥漿液的配比能準(zhǔn)確輸送至泥漿池。水泥罐緊貼制漿間，應(yīng)同時進行水泥和制漿工作。制漿結(jié)束及時清理水泥罐殘余廢料，嚴(yán)禁直接倒入泥漿池中。成品水泥漿液通過現(xiàn)場引流槽流入泥漿池備用。

5.2.4鉆進攪拌

三軸水泥攪拌樁在整個攪拌成樁過程中均需注入水泥漿液，保持均勻用力，勻速進行。到達設(shè)計樁底部位需檢查確認，多次注漿保證無土體滲入。

5.2.5清洗、移位

水泥攪拌樁機工作結(jié)束后需要對其進行清理，現(xiàn)場通入水管，開泵清洗壓漿管道及其它所用機具，保證樁機內(nèi)部干凈無留存。然后移位至下一樁位處施工。

5.2.6插入型鋼

每一根水泥土攪拌樁施工完畢，就應(yīng)及時吊運型鋼就位，適時插入樁體中，形成SMW工法樁。H型鋼插入施工流程圖下圖2所示：

5.2.7鋼筋砼圍檁制作

為保障整個圍護結(jié)構(gòu)的整體受力，基坑變形量在可控范圍內(nèi)，SMW工法樁施工完畢后，應(yīng)在H型鋼端頭部位打一圈鎖口圈梁，作為基坑維護結(jié)構(gòu)頂部的圍檁。待強度達到設(shè)計強度標(biāo)準(zhǔn)后，拆除覆蓋形成完整的SMW工法樁+鋼筋混凝土圍檁支護結(jié)構(gòu)。

5.3重要施工參數(shù)及技術(shù)要點

（1）采用?850三軸水泥土攪拌樁內(nèi)插H型鋼（HN700X300X13X24熱軋型鋼），型鋼為隔一插一，水泥土攪拌樁樁間搭接250mm。

（2）SMW圍護墻中的H型鋼均可回收，回收H型鋼必須及時采取充填注漿等措施，以確保內(nèi)部結(jié)構(gòu)和周邊環(huán)境的使用和安全。

（3）H型鋼需確保平整度和垂直度，不得出現(xiàn)扭曲，單根型鋼中焊接接頭最多1個且相鄰型鋼的接頭相互錯開，錯開間距需≥1m。

6結(jié)語

本文綜合江門市一行路電力管廊項目基坑支護施工實際進行總結(jié)研究，得出SMW工法樁運用于城市地下管廊基坑支護的施工工藝可為管廊基坑支護技術(shù)的完善與發(fā)展提供豐富工程實踐經(jīng)驗并為其工程增值。尤其對于工期短，施工工作面狹窄，工程質(zhì)量要求高的項目有重要參考價值。

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