SMW工法桩在工程中的应用

2010-05-12□文/张军

天津建设科技 2010年5期

关键词：设计标高工法围护结构

□文/张军

SMW工法桩在工程中的应用

□文/张军

文章通过SMW工法桩与天津地区传统水泥土深层搅拌止水帷幕桩+钢筋混凝土钻孔灌注桩支护结构体系的对比，以实际工程为例，分析其技术注意事项与技术实施特点。

SMW工法桩；深基坑；支护结构

工程概况

天津燕赵大厦位于天津市滨海新区响螺湾中心商务区内，紧邻海河畔，占地面积0.6hm2，开挖深度位于自然地坪下9m。拟建建筑地下部分外墙距建筑红线1.0m。基坑范围内地下水为潜水组，稳定水位在自然地坪下1.1～1.7m，场地埋深20.0m内无液化土层，开挖深度范围内以海相地层—粘土层为主。见图1。

基坑围护结构设计

方案选择

在水泥土深层搅拌桩止水帷幕+钻孔灌注桩支撑和SMW工法桩两种围护方案间进行比选。水泥土深层搅拌桩止水帷幕+钻孔灌注桩支撑在实践中被广泛应用，有着较多的实践经验，但为一次性投入，不可再利用，因此该方案资源浪费严重、工程造价高，同时因灌注桩的施工又会产生大量外运泥浆，导致环境污染。SMW工法桩不再施工钻孔灌注桩，降低了围护结构的总厚度，可有效提高土地利用率，降低造价，节约资源，加快进度且其又可克服水泥土深层搅拌桩止水帷幕加钻孔灌注桩支撑的诸多缺陷。最终工程方案决定采用SMW工法桩。

方案设计

开挖深度9～12m，采用φ850mm@1200mm水泥搅拌桩作止水围护结构，内插H700mm×300mm×13mm×24mm型钢，型钢间距1200mm，型钢长20.0m，水泥掺量20%，桩顶采用强度等级为C30的钢筋混凝土700 mm×1250mm圈梁，水平支撑采用强度等级为C30的环形放射状钢筋混凝土梁结构，环形梁为700mm×1200 mm，放射梁为550mm×600mm。见图2。

关键技术

水泥土深层搅拌桩的施工

（1）采用三轴水泥搅拌桩设备，划定机前定位线并在线上标记每一幅三轴机加固定位标记，利于保证桩间距、搭接尺寸和平面位置顺直。

（2）道轨枕木铺设处应整平整实，使枕木位于同一水平线上。

（3）开钻前用水平尺校核机架水平度并在施工过程中随时复核，确保机械处于水平施工状态，利于保证桩体垂直度。

（4）开钻前及施工过程中应经常用经纬仪对搅拌轴Z向上X、Y方向进行校正，保证桩体垂直度。

保证加固体强度均匀

（1）浆液配置。施工中应严格按照设计水泥掺量控制水灰比和水泥用量，随时实测压浆泵流量和浆液比。

（2）压浆阶段。避免发生断桩或浆管堵塞情况。如发生，应自发生面向下复钻进50cm，再喷浆提升。

（3）施工阶段。应严格控制钻机速度，确保搅拌时间。避免因施工中断而出现施工冷缝，但因某些不可预测原因产生冷缝时，应在冷缝处的围护桩具有强度后，在其外侧补打搅拌桩。

型钢的制作与插入

（1）施工中H型钢的对接采用内菱形接桩法，型钢顶端双面焊接加强板。

（2）减摩剂的涂刷利于H型钢的回拔再利用。清除型钢表面污垢及铁锈后立即涂刷，无法立即涂刷时应在涂刷前再次清理表面；减摩剂必须完全加热熔化后方可涂刷，涂刷应均匀、完全；搬运中应采取防撞措施，发生涂层脱落，应重新清理、补刷涂层。

（3）型钢的插入固定。型钢应在水泥土深层搅拌桩施工完毕3h内插入；型钢插入前设置导向装置，利用定位模具固定型钢插入平面位置；型钢插入时，将其底部中心与水泥土深层搅拌桩中心对齐，利用自重沿定位模具垂直插入水泥土深层搅拌桩，插入过程应始终采用经纬仪或线锤控制型钢垂直度，保证倾斜度≯1%；型钢下插至设计标高后，用吊筋将H型钢固定不再下沉，待水泥土深层搅拌桩硬化后（一般约为6h左右），撤除吊筋及沟槽定位型钢；若型钢一次插放达不到设计标高，应重新提升、反复插入达至设计标高；插入过程中，必须保证H型钢始终垂直吊插，靠H型钢自重下沉。若反复自沉仍无法下插到位，可再辅助振动下沉至设计标高。