中建二局第一建筑工程有限公司山西太原030000
摘要:SMW为一种较新的基坑支护方法,该种支护结构综合了钢构和水泥柱体的应力特征,施工优越性明显,综合性能良好,具有广阔的应用前景。本文对SMW工法的优点进行了分析,并对深基坑支护施工如何有效应用SMW工法进行了研究,仅供业内人士参考。
关键字:SMW工法;深基坑支护工程;应用
前言
随着国民经济的飞速发展,高层建筑越来越多,基础基坑越来越深,深基坑施工的边坡稳定性控制显得愈来愈重要,一旦发生边坡变形、失稳造成土方塌方,将给国家和人民的生命、财产造成极大损失。在此背景之下,SMW工法作为一种新型的深基坑支护方法,对深基坑支护施工的顺利实施具有明显的作用,所以本文对SMW工法在深基坑支护工程的应用展开探讨,具有十分重要的意义。
1、SMW工法的优点
第一,施工工期较短、噪声小。由于SMW挡墙的墙体具有结构简单、成桩速度快等优点,所以相较于传统的墙体施工,其可以缩短将近一半的时间。
第二,SMW工法可以就地将水泥类悬浊液和切碎的土砂混合,对连续墙的施工不需要钻孔,因此不会导致临近房屋出现倾斜、临近地面出现下沉、道路裂缝等危害。
第三,施工过程中没有泥浆污染,废土量少。在实际的施工过程中,由于水泥悬浊液和废土进行混合后不会产生水泥浆,因此有效减少了施工现场的环境污染,并且减少了施工人员的工作量,节省了施工成本。
第四,可以在多种类型的土质中应用。使用多轴螺旋钻机防水的SMW工法可以在砂砾底层、软弱底层及直径超过100mm的卵石层使用,甚至还可以在风化岩层上应用,适用范围广。
2、工程概况
本次工程位于山西省太原市,地层为粉质粘土或砂层,施工场地的标高为正负零,地下水位约为-2.5m,基坑开挖深度9.2m。本次工程中的深基坑支护结构采用的是形式为型钢搅拌桩内插型钢加一排锚索。
本次工程中的基坑开挖分为3级来进行,第一级的高度为2m,剩余的高度是第二、三级的。第一级中,施工场地的边坡坡度为1:1,坡面挂钢筋网喷射混凝土面层,第二步土方开挖至腰梁部位一下500mm处,第三部开挖至基底。在平整的地面开挖沟槽进行SMW工法桩施工,在三轴水泥搅拌桩内插入HN700×300×13×24型钢,间距1200mm,三轴水泥搅拌桩桩径准850mm,桩中心距600mm,型钢长15m,搅拌桩长17.5m,腰梁位于-4m标高处,锚索采用4s15.2钢绞线1860级,入射角度为15°、20°间隔跳打。
3、SMW工法桩具体施工要点
3.1SMW工法桩施工工艺流程
工程开始之初,应该先平整场地,满足设备作业要求。就地开挖沟槽,并进行测量放线工作,铺设好定位型钢(起导向作用的),准备好施工中所用到的机械设备,并进行检查和校正。然后,需要施工人员启动空压机,对水泥进行搅拌,并送浆。当钻头开始工作的时候,需要进行设计桩顶的标高测量作业,最后定位H型钢,如图1是SMW工法桩具体施工工艺流程。
3.2施工重点
为了保证SMW工法桩实际施工的顺利开展,施工单位需要进行以下工作:第一,型钢的拼接场地需要设置在施工现场;第二,施工场地的地面负重载荷以能够行走50t的吊车为基本;第三,需要设置桩机的行走便道,道宽要大于12米;第四,在平行沟槽的方向放置一根规格为500mm×300mm的定位型钢,其长度大约在8~20m之间,需要注意的是,有关施工人员一定要固定好定位型钢,必要时可以采用焊接的方式;第五,三轴搅拌桩的施工过程中需要保证施工机械的平整度和机架的垂直度,垂直度偏差不得超过0.5%,平整度偏差不得大于50mm;第六,三轴水泥搅拌桩在下沉和提升过程中均应注入水泥浆液,同时严格控制下沉和提升速度。后台配备一整套自动拌浆系统,水泥与水都是采用电脑计量自动控制。根据设计要求和有关技术资料规定,喷浆时的下沉速度为0.5~0.8m/min,提升速度为1.0~1.5m/min,在钻杆上用红漆喷上标记,确定钻杆钻深长度,钻头插在桩底部分适当持续搅拌注浆,做好每次成桩的原始记录。水泥浆液应按设计配合比拌制,制备好的浆液不得离析,泵送必须连续,不得中断,相邻桩喷浆工艺的施工时间间隔不大于12h。
3.3插入H型钢
第一,将所有需要的H型钢堆放到施工场地,H型钢叠放的高度不允许超过5m,并做好预防倾倒的工作。拼接H型钢的场地要求无结水、平整,以便配置振动锤可以顺利插入。
第二,H型钢连接要求。按照SMW工法的需要进行下料,并按照图2进行下料。
在拼接H型钢时要保持顺直,并且在焊接过程中避免出现热量过高的情况。使用焊条要和母材相匹配。咬口的深度控制在0.5mm以内。焊缝宽度盖过母材<3mm,焊缝堆高<2~3mm。连接的H型钢弯曲矢高应控制在小于长度的0.1%范围内,接桩端面要用砂轮磨光。
第三,H型钢就位要求。在对H型钢进行定位的时候,需要先将H型钢吊到吊点旁边的翼缘位置,然后将其紧套牢固,等到型钢就位之后,对其进行固定。在这个过程中,要求型钢的垂直度误差不能够超过3%,施工人员在成桩的4h之内,将其插入到水泥桩内。
第四,H型钢的定位固定。当H型钢插入到规定的位置之后,需要将已经焊接在H型钢上的定位吊筋固定在起杠之上,这样做的主要目的就是为了防止H型钢在卸掉吊钩时出现自由下沉现象。
3.4拔出H型钢
在地下室结构施工至±0.00楼板,混凝土强度满足设计要求后,同时土方回填密实后,割除掉焊接在H型钢上的支撑钢筋,并修割平整后(在割除钢筋时不得伤及H型钢母材),回填沙或填土,且预留出拔除型钢的工作面,即可开始拔除H型钢。为了保证H型钢能够顺利拔出,在结构施工完成之后,需要将混凝土支撑及时破除,并且还需要将焊接在H型钢上的附属物进行切割,之后进行机械打磨,并涂上减磨剂,如此方可进行下一步的操作。
结束语
综上所述,本文从SMW工法的优点入手,对SMW工法在实际深基坑支护施工中的施工工艺流程、施工重点、H型钢插入以及H型钢拔出进行了分析,使得大家对SMW工法的应用有了一个直观的理解。
参考文献:
[1]王涛.SMW工法桩在深基坑支护中的应用与研究[J].建材与装饰,2015,(48):9-11.
[2]许磊.SMW工法在工程基坑支护中的应用[J].工程建设与设计,2017,(01):117-119.
[3]孙磊.浅析SMW工法在深基坑支护中的应用[J].黑龙江科技信息,2017,(03):263.