深基坑支护采用SMW工法桩施工工艺

王 树 强

(太原市市政公共设施管理处,山西 太原 030002)

1 项目简介

太原市晋源东区综合管廊工程位于太原市晋源东区，包括古城大街、实验路、纬三路、经二路、经三路共5条综合管廊，总长度10.15 km。各路段综合管廊廊体宽度及埋深情况见表1，工程地质与水文条件见表2。

表1 各路段综合管廊廊体宽度及埋深情况 m

2 支护方案

根据岩土工程勘察报告，本工程基坑开挖深度范围的土层主要为杂填土、粉土及粉质粘土、细砂等，地下水位较高，土质较密实，经计算最终确定支护形式为SMW工法桩+钢支撑。在工法桩顶部设置封闭的钢筋混凝土冠梁，冠梁尺寸为1 200×800。

本文着重分析研究SMW工法桩的施工工艺和质量保证措施。

3 SMW工法桩施工工艺

3.1 SMW工法桩施工

本工程SMW工法桩为φ850@600(咬合25 cm)三轴水泥搅拌桩内插H700×300×13×24型钢，水泥采用42.5级普通硅酸盐水泥，掺入量不小于380 kg/m3，水灰比为1.5～2.0。

SMW水泥搅拌桩采用三轴搅拌桩机钻掘、混合搅拌，吊机起吊H型钢自重插入。施工按图1所示顺次进行，其中阴影标注部分为重复套钻，以保证墙体的连续性、垂直度，并使之达到止水的作用。本工程施工，采用套接一孔法(单侧跳打)的施工方式。

SMW工法桩施工工艺见图2。

3.2 SMW工法桩施工工艺说明

3.2.1障碍物清理

施工前清理围护区域地下障碍物，确保施工顺利进行。

3.2.2测量放线

场地平整后，进行放样，内容包括：1)按照设计放出打设宽度；2)根据设计图画出布桩平面图，标明排列编号，放出具体桩位，并报监理复核。

表2 工程地质及水文条件

3.2.3开挖沟槽

沿排桩中轴线开挖宽1.2 m、深1 m～1.5 m的导沟。

3.2.4设置导向定位型钢

在沟槽旁边打入4根1.5 m长10号槽钢作为固定支点，垂直沟槽方向放置两根200×200 mm工字钢与槽钢焊接，在平行沟槽方向放置两根300×300 mm工字钢作导轨，并与下面的横向工字钢焊接，形成井字形框架。在导轨上标出孔位中心及插入H型钢位置等标志。

3.2.5桩机就位

搅拌机架设完毕，由专人指挥桩机就位，桩机移动须在下方铺设步行板，移动前看清各个方位的情况，桩机移动到位后，检查定位情况并及时纠偏，最后用全站仪或线锤观测保证垂直度。

3.2.6搅拌及注浆

现场采用电脑计量的自动搅拌系统和散装水泥罐，确保浆液质量的稳定。水灰比为1.5～2.0；SMW工法桩要求28 d的无侧限抗压强度大于0.8 MPa。单幅桩水泥用量图纸暂定为380 kg/m3，配制好的水泥浆搁置时间控制在4 h内，搭接施工的相邻搅拌桩施工间隔不得超过24 h。

3.2.7钻进、搅拌、提升

原状土与水泥须搅拌均匀，下沉和提升与注浆搅拌同步进行，且应保持匀速，钻进速度在0.5 m/min～1 m/min以内，提升速度在1 m/min～2 m/min以内。提升时应注意不要使孔内产生负压而造成周边地面沉降。

3.2.8H型钢涂刷减摩剂

根据设计要求，当主体结构强度达到设计要求，并且水泥搅拌墙与主体结构之间的空隙回填密实后，插入的H型钢应全部拔出回收。型钢使用前必须涂刷减摩剂，以利拔出，涂刷的减摩剂厚度应大于1 mm。

3.2.9H型钢插入成桩

三轴水泥搅拌桩施工完毕后，应立即用吊车吊放H型钢。在定位型钢上设置定位卡将H型钢固定牢固、水平，然后将H型钢底部中心对正桩位中心并沿定位卡慢慢垂直插入水泥土搅拌桩体内。

3.2.10H型钢回收

在围护结构完成使用功能后，用专用夹具及千斤顶以冠梁为反梁将型钢拔出回收。拔出后，将原型钢处出现的空内进行灌浆处理。

3.3 施工冷缝处理

施工过程中因超时无法搭接或搭接不良，应采取在冷缝处搅拌桩外侧补搅设计参数相同的搅拌桩的方案。补桩与先施工搅拌桩搭接控制在10 cm，见图3。

4 质量保证措施

4.1 技术控制措施

1)班组按设计图、规范，建立自检、互检、交接检体系。

2)现场技术员应根据规范要求和设计图验收，若不合格，应口头或书面提出整改通知，限期整改。

3)技术科长应根据规范、质量评定标准、设计图纸等文件，全过程跟踪管理，对各道工序进行把关、评定，书面形式提出整改意见，遇有重大技术质量问题应向项目总工汇报。

4.2 施工质量控制措施

1)对外购水泥、钢材等材料严把质量关，严格按照原材料检验程序进行检验。

2)保证桩体垂直度措施。

a.铺设的道轨应在同一水平线，并且平整密实；b.开孔前，用水平尺校对机械架，保证桩体的垂直度符合规范要求；c.用两台经纬仪同时校正搅拌轴纵横两个方向，使搅拌轴保持垂直；d.施工过程中应随时监测机座的标高和水平状态，确保其水平度和垂直度。

3)配备专人负责浆液配置和管理，严格控制配比、水灰比、搅拌时间、注浆压力和注浆速度，要有明显的标示牌。

4)施工前应对搅拌桩机做维护保养，减少因设备故障而导致质量问题。

5)桩机开钻、提升、移位须专人指挥，检查桩机稳定性，使其稳固垂直。

6)严禁发生定位型钢移位，一旦发现型钢跑位，应立即重新放线进行复位。

7)场地布置应考虑综合因素,避免设备重复搬移而影响施工的连续性。

8)保证桩身均匀性和强度应做到以下几点：

a.搅拌桩采用“二喷二搅”方法，初次喷浆量应控制在60%，再次喷浆量控制在40%；搅拌过程应控制好水泥用量及液面高度，杜绝发生桩顶漏喷现象。b.充分搅拌土体，严控钻孔、下沉、提升速度，使原状土得以充分破碎从而有利于水泥浆与之拌和均匀。c.严格按设计控制水泥浆液配合比，水泥浆液须搅拌30 s再倒入浆桶，以防离析。d.压浆时若出现断浆或管道堵塞，应立即停泵，处理结束后应立即把钻具先上提再下沉1.0 m后方可继续注浆，持续10 s～20 s后恢复搅拌。

9)插入H型钢质量保证措施。

a.严格按图加工型钢，型钢进场后请监理确认。b.检查型钢整体的平整度，确保顺利插入桩体。c.定位设备应水平稳固。d.型钢吊起后用线锤调整垂直度，其轴线整体偏离小于5 cm，插入后，用水准仪控制顶标高。