地鐵工程中SMW工法樁施工技術(shù)及質(zhì)量控制

董思奇

（北京城建中南土木工程集團有限公司，北京100024）

0 引言

SMW 工法樁施工技術(shù)是20世紀70年代末由日本一家建筑企業(yè)在研究過程中開發(fā)的一套施工技術(shù)。該施工技術(shù)在應(yīng)用的過程中，需要在相互連接的水泥土墻中插入型鋼，從而形成一種具備高強度和高度結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的連續(xù)墻結(jié)構(gòu)。而SMW 工法樁施工技術(shù)在應(yīng)用的過程中具有造價成本較低，并且施工迅速的特征，尤其是在地下軌道施工建設(shè)過程中，對于地下環(huán)境的破壞以及影響較小。當前，SMW 工法樁施工技術(shù)以其獨特的應(yīng)用優(yōu)勢，已經(jīng)在我國軌道交通建設(shè)過程中獲得了廣泛的應(yīng)用。

1 SMW 工法樁施工技術(shù)

1.1 施工區(qū)域的前期準備工作

在施工設(shè)備正式入場之前，需要對施工建設(shè)區(qū)域進行平整工作，尤其是遇到施工區(qū)域地表較硬的情況下，還應(yīng)該進行注水預(yù)攪工作，這樣就能夠?qū)崿F(xiàn)對地表的軟化處理。由于軌道交通建設(shè)涉及地下基坑挖掘，為了避免地下水影響到施工建設(shè)質(zhì)量還應(yīng)該提前設(shè)置好排水溝以及集水井。如果建設(shè)區(qū)域的施工場地過軟，也會影響到SMW 工法樁施工技術(shù)的應(yīng)用，因此在施工場地土層過軟的狀況下，還應(yīng)該應(yīng)用粗砂或細石進行額外鋪設(shè)。

1.2 施工放樣環(huán)節(jié)

在放樣環(huán)節(jié)中需要根據(jù)前期規(guī)劃設(shè)計圖紙進行施工放樣定位工作，并且準確標記好不同建筑結(jié)構(gòu)和建筑區(qū)域。由于軌道交通工程建設(shè)過程中周邊圍護結(jié)構(gòu)在施工時很可能會由于多方作用力而出現(xiàn)變形問題，為了有效解決這一問題，還應(yīng)該注重提前將圍護結(jié)構(gòu)沿中心線兩邊外放五厘米左右，在放樣完工之后，需要對放樣位置進行復核以及驗收工作。

1.3 開挖導向溝槽

在挖掘?qū)驕喜鄣倪^程中，需要應(yīng)用挖掘機沿基坑維護的內(nèi)邊線預(yù)先開挖導向溝，如果在開發(fā)過程中遇到地下障礙物，還應(yīng)該及時清除。除此之外，需要對導向溝挖掘出的余土進行規(guī)范處理，確保挖掘過程中導向溝的尺寸以及規(guī)格，同時，確保挖掘過程中樁機始終沿水平線方向行走。

1.4 型鋼以及樁孔的定位

在施工過程中，需要在垂直以及平行導向溝的位置分別按照設(shè)計規(guī)格尺寸放置兩根型鋼進行定位。注意在轉(zhuǎn)角處放置的H 型鋼與維護裝置的中心線之間必須達到45o，如果無法確保型鋼的擺放位置，還應(yīng)該應(yīng)用定位卡對型鋼進行二次定位。然后需要對攪拌樁孔進行定位，在對攪拌樁孔進行定位的過程中，應(yīng)該根據(jù)攪拌樁的尺寸，在平行于型鋼的表面方向進行標記定位[1]。

1.5 攪拌噴漿

在軌道交通施工建設(shè)現(xiàn)場需要搭建起施工建設(shè)平臺，由于施工建設(shè)過程中需要運用到大量的水泥原材料，因此還應(yīng)該在施工平臺周邊搭建存儲水泥原材料的水泥庫，在正式應(yīng)用攪拌機之前，需要提前拌制好漿液。在攪拌噴漿的過程中，還應(yīng)該根據(jù)施工建設(shè)區(qū)域土層狀況以及施工建設(shè)對于強度的要求，使攪拌電機頭從上而下切割土層，然后進行攪拌。需要注意的是，在施工過程中注漿、攪拌和下沉施工需要同時進行，這樣才能夠確保水泥漿液與原本的土層結(jié)構(gòu)中包含的基層土壤充分、均勻的攪拌。當攪拌機已經(jīng)下沉到預(yù)先設(shè)計好的樁底標高深度時，需要按照提前規(guī)劃好的攪拌速度進行提升操作。在提升操作環(huán)節(jié)中，需要注意注漿、攪拌和提升工作同步進行，這樣才能夠確保拌和材料的充分性以及均勻性，當攪拌機提升到樁頂設(shè)計的標高高度后，需要攪拌，噴漿持續(xù)1min 左右，這樣才能夠確保樁頭施工的緊密性，攪拌環(huán)節(jié)完成后關(guān)閉電機[2]。

1.6 插入型鋼

在每一組攪拌樁完成噴漿操作環(huán)節(jié)之后，應(yīng)該及時地插入H 型鋼。需要注意的是，型鋼的插入工作必須要與周邊的維護結(jié)構(gòu)施工工程緊密配合。為了確保H 型鋼能夠在施工結(jié)束后順利拔出，H 型鋼在插入攪拌樁之前，必須要在型鋼表面刷一層潤滑劑，從而達到抵抗摩擦力的作用。除此之外，已經(jīng)埋設(shè)在攪拌樁內(nèi)部的H 型鋼，還必須粘貼好相應(yīng)的泡沫板以及混凝土隔離板，確保型鋼插入之后型鋼的頂端標高高出維護結(jié)構(gòu)圈頂端標高一定長度。需要注意的是，在型鋼沒有插入之前，首先對型鋼插入的位置進行復核以及校正工作，確保插入位置的準確性，然后按照型鋼插入的規(guī)格尺寸安裝好導向控制架，在導向控制的引導作用下插入型鋼。H 型鋼在起吊之前，需要在距離型鋼頂端15～30cm 的區(qū)域鉆一個中心圓孔，圓孔的直徑大約為5～10cm，該中心圓孔主要是為釣具以及固定鉤的安裝所預(yù)留的孔洞。在H 型鋼的起吊工作中，必須要始終確保起吊方向的垂直性，在下插過程中也應(yīng)該確保型鋼與攪拌樁的垂直角度。下插過程中，盡量不要依靠外力，主要依托型鋼自身的重量進行下插，這樣才能夠確保型鋼插入的過程中，基坑不會出現(xiàn)大規(guī)模的變形。

1.7 H 型鋼的回收

軌道交通地下圍護結(jié)構(gòu)施工完成之后，需要對H型鋼進行拆除回收工作。對于插入壓頂圈梁的H 型鋼可以應(yīng)用人工拆除的方式，在拆除過程中可以先用千斤頂松動H 型鋼，然后再采用吊車進行倒拔。H 型鋼拔出之后需要使用與攪拌樁配合的水泥漿，對空隙區(qū)域進行填充，這樣才能夠確保H 型鋼拔出之后攪拌樁結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性。對回收后的H 型鋼可以進行后期的維護以及保養(yǎng)工作，這樣就可以投入到下一次的施工應(yīng)用過程中[3]。

2 SMW 工法樁施工技術(shù)應(yīng)用過程中的質(zhì)量控制策略

2.1 對于施工過程中材料質(zhì)量的把控

2.1.1 對攪拌樁材料的質(zhì)量控制

在攪拌樁施工環(huán)節(jié)中，最為常見的施工材料就是水泥，因此，必須確保水泥材料中水與泥漿的配合比。在正式入場施工之前，就應(yīng)該對水泥材料的質(zhì)量進行檢測。由于地鐵施工工程周期較長，為了避免水泥在施工過程中出現(xiàn)變質(zhì)問題，還應(yīng)該對水泥進行合理的儲存和保管，注意在儲存過程中做好防潮和防濕工作。除此之外，在注漿過程中也應(yīng)該做好對水泥的前期攪拌工作，注漿時注意控制好注漿的速度以及給予漿液的壓力。

2.1.2 型鋼材料質(zhì)量的控制

H 型鋼在地鐵施工建設(shè)過程中是一種利用率較高的材料，這種材料可以在拔出后反復應(yīng)用，但是在H 型鋼前期使用以及后期的回收和運輸過程中，要盡可能地保護型鋼結(jié)構(gòu)，避免型鋼結(jié)構(gòu)在運輸過程中受到擠壓導致變形或磨損問題，從而影響到型鋼在下一次施工過程中的應(yīng)用質(zhì)量。在使用型鋼之前，首先需要對型鋼的外觀進行檢查，如果型鋼本身存在嚴重的變形扭曲或表面已經(jīng)出現(xiàn)了破損和銹蝕嚴重的問題，那么在應(yīng)用SMW 工法樁施工技術(shù)的過程中就應(yīng)該更換H型鋼材料。

2.2 對施工過程中的質(zhì)量控制

2.2.1 施工現(xiàn)場質(zhì)量控制

SMW 工法樁施工技術(shù)應(yīng)用的過程中，現(xiàn)場必須在專業(yè)質(zhì)量控制管理人員的監(jiān)督管理下進行施工。施工管理人員需要重視SMW 工法樁施工過程中樁架的走位、鉆孔的深度、鉆孔的速度、噴漿的壓力控制、漿液的流量控制以及型鋼吊裝過程中是否與攪拌裝垂直等關(guān)鍵問題。

2.2.2 施工冷縫的處理

應(yīng)用SMW 工法樁施工技術(shù)的過程中，要盡可能保證施工操作能夠連續(xù)進行，如果在施工過程中遇到不可抗力因素導致停工而造成施工冷縫，那么，在二次施工的過程中就應(yīng)該采取補救措施對冷縫進行科學處理。在通常情況下，對于冷縫的處理會采用冷縫補強的處理方式，在冷縫的外圍設(shè)置水泥土攪拌樁，確保外圍增設(shè)的水泥土攪拌樁能夠與主體圍護樁之間連接緊密，這樣就能夠保證地鐵施工過程中維護結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性以及抗?jié)B性能。

2.2.3 H 型鋼插入過程中垂直角度以及插入深度的控制

如果H 型鋼在插入過程中對于型鋼的定位以及與水泥攪拌樁的垂直角度控制失誤，就可能會導致型鋼插入出現(xiàn)排列不整齊的問題，從而使得地鐵施工建設(shè)過程中維護結(jié)構(gòu)與型鋼之間受力不均勻，進而影響到地鐵施工過程中維護結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性以及抗?jié)B性能。因此，在型鋼插入的過程中，必須要嚴格控制好型鋼與水泥攪拌樁的垂直角度，注重控制插入的速度，在插入的全過程中，都應(yīng)該做好垂直角度的檢測工作。除此之外，H 型鋼入土的深度會對地鐵施工建設(shè)過程中基坑的整體穩(wěn)定性以及抗?jié)B性能產(chǎn)生較大的影響，因此，H型鋼插入的深度必須要嚴格按照施工規(guī)范要求，保障準備環(huán)節(jié)中放線定位的準確性，同時，也應(yīng)該注重導向型鋼支架結(jié)構(gòu)的角度以及對H 型鋼的支撐力。

3 結(jié)語

綜上所述，在地鐵工程施工建設(shè)中應(yīng)用SMW 工法樁施工技術(shù)對維護結(jié)構(gòu)進行施工，具有顯著的應(yīng)用優(yōu)勢。當前，隨著我國城市地鐵工程項目規(guī)模的不斷擴大，在施工過程中，相關(guān)工作人員也應(yīng)該持續(xù)總結(jié)經(jīng)驗，注重做好施工工藝以及施工材料的控制工作，發(fā)揮SMW 工法樁施工技術(shù)在地鐵施工過程中的應(yīng)用價值。