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高層建筑基坑支護SMW工法樁應用

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高層建筑基坑支護SMW工法樁應用

摘要:文中以某高層建筑工程為例,結(jié)合實際情況提出了基坑支護結(jié)構(gòu)的設計和施工方案,闡述了smw工法樁的施工工藝及要點,提高了SMW工法的實際應用水平。

關鍵詞:SMW工法;基坑支護;施工工藝;H型鋼

1工程概況

擬建某工程由7棟47~52高層住宅樓,1-2層商業(yè)裙房,設兩層地下室組成。該工程室外±0.00為羅零13.100,施工場地內(nèi)相對高程為9.500~9.700,地下室連接體底板墊層底高程為羅零3.700,主樓承臺底高程為羅零1.700,電梯井板底標高為羅零1.900基坑開挖深度約5.80~6.10m,電梯井開挖深度為7.8m。

1.1工程地質(zhì)土層條件

①層雜填土;②層粉撲粘土;③層淤泥;④層粉質(zhì)粘土;⑤層中砂;⑥層卵石;⑥層卵石中存在夾層⑥-1夾層中砂和⑥-2夾層粉質(zhì)粘土。

1.2水文地質(zhì)條件

擬建場地無常年性河流水系公布,受地形、匯水面積及季節(jié)控制,勘察期間,擬建場地范圍內(nèi)無地表水出露。施工地區(qū)潛水層主要集中在土層夾層內(nèi),且此部分結(jié)構(gòu)的透水性為中下等,水量變化極大。日常生活中,該部分土壤主動接受大氣補水,且借助地表徑流結(jié)合蒸發(fā)的方式進行循環(huán),勘察期間發(fā)現(xiàn)該地區(qū)水量變化較小,孔隙承壓水主要賦存于⑤層中砂、⑥層卵石及⑥-1夾層中砂中,賦水性較好、透水性均較強,屬強透水層,主要受含水層的側(cè)向徑流補給。上部潛水與下部孔隙承壓水和基巖風化帶中孔隙-裂隙水之間存在相對隔水層,水力聯(lián)系相對較弱。

1.3基坑支護設計概況

本工程基坑安全等級為一級,基坑支護重要性系數(shù)為1.1,按設計要求,支護結(jié)構(gòu)周邊受荷不得超過15kpa(嚴禁超載),本工程基坑支護采用SMW工法樁加鋼筋混凝土支撐支護體系。按設計要求,具體見圖1剖面圖。

2SMW工法樁施工

2.1施工要求

(1)本工程采用HN700×300×13×24mm型鋼結(jié)構(gòu)支護樁,具體布置、樁頂標高、樁長及樁距詳見剖面圖1所示。(2)鋼材焊接位置盡量避開支錨受力核心點,且相鄰銜接鋼材的連接位置應錯位性擺放,兩者之間的距離應在1~2m之間。此外,避免鋼型接頭離地面較近,間隔距離以<2m為佳。(3)SMW工法中型鋼插入和回收要求:①型鋼應用前將材料表面的雜物和銹跡進行清理,然后在表面涂刷一層保護漆,搬運過程中應盡量避免強烈的沖擊的碰撞。如果材料搬運過程中存在局部損壞等問題,應及時進行處理。同時,材料應用過程中,應將型鋼與冠梁相互分離,注重各類材料的保護[1]。②型鋼插入時在攪拌樁成型半小時左右進行,且放入時需保障焊接頭、材料的平整放置,避免局部問題的遺留。③型鋼插入后借助定形結(jié)構(gòu)固定,并采用懸掛構(gòu)建進行標高頂部預留,底部確定無誤后,再進行上部牢固銜接。④型鋼宜依靠自重插入,但要注意下層輔助沉位時,應盡量保障周圍安插銜接的合理性,以保障型鋼部分的有序位移。嚴禁采用多次重復起吊型鋼牢固連接。⑤型鋼回收施工過程中,地下室部分要著重進行調(diào)節(jié),待所有材料都固定后,將其拔出,并運用水泥漿將其灌滿夯實[2]。(4)施工允許偏差:垂直度偏差≯1/200;型鋼撓度≯L/500;型鋼長度±50mm;型鋼頂標高±50mm;型心轉(zhuǎn)角3°。

2.2SMW工法樁施工要點

(1)放線測量。首先依據(jù)施工圖紙進行坐標基點定位,并精準確定其維護坐標、核心施工建設區(qū)域。同時,運用測量儀器進行中心圍線設定,并在坐標復核準的情況下,做好基樁建設區(qū)域保護工作。在平行軸支護和位移定位的情況下,按照支護監(jiān)控的實際要求,再次進行放線復核調(diào)整。(2)挖掘溝槽。結(jié)合施工現(xiàn)場狀況,運用挖掘機在核心溝槽挖掘周圍開展三軸泥土攪拌施工,溝槽的寬度應與現(xiàn)場圍護結(jié)構(gòu)相同。普通工程中的挖掘?qū)挾纫话銥?.5m左右,深度為0.8~1m。當挖掘期間遇到障礙物時,應先進行阻礙物清理,再進行挖掘,且挖掘部分要充分進行材料的相應性填充。(3)基樁設備就位?,F(xiàn)場指導人員統(tǒng)一進行基樁施工設備操控指揮,并將樁機緩慢、有序的進行位移,位移誤差應在20mm之內(nèi),且設定的立柱導架結(jié)構(gòu)應≤0.004。(4)定位線的確定。溝槽挖掘過程中,通過三軸機動設備中心線,進行機前距離定位,并采用三軸水泥攪拌施工跟蹤策略,在區(qū)域范圍之內(nèi)進行標記定位即可。(5)水泥漿攪拌。本項目施工期間主要運用P.O.42.5水泥進行施工,水與煤灰的調(diào)節(jié)比例按照1.5:1或者2.0:1的標準,水泥摻入量應控制在≤360kg/m3,且膨潤土的應用比重控制在5~10kg/m3即可。(6)噴漿、攪拌成樁。本項目依據(jù)鉆頭下沉和提升的速率變化,進行土體攪拌泥漿混合,并在確保泥漿達到充分攪拌的狀態(tài)下,繼續(xù)加水、加土進行加固即可。水泥漿制備程序設定時,可將其調(diào)節(jié)為間隔30~40min自動加水一次。程序?qū)⑴鋫涮幚砗玫脑霞写尜A在保存設備內(nèi),并運用三軸攪拌設備持續(xù)性進行攪拌。同時,地下部分施工期間,嚴格控制攪拌機的做功速率,結(jié)合施工圖紙的要求,進行鉆機攪拌調(diào)節(jié)時期,攪拌設備的鉆頭速度多在0.5~1.0m/min左右,且轉(zhuǎn)動速度為1.0~2.0m/min,實際操作時按照實際需求進行靈活調(diào)整即可。此外,現(xiàn)場勘察與分析過程中,適當?shù)倪M行壓漿流量調(diào)節(jié),水泥漿配備比重調(diào)節(jié),以及泥漿反饋數(shù)據(jù)的精準性監(jiān)管等活動,也是施工人員不可忽視的點。(7)泥漿交換。泥漿注入到小孔之內(nèi)后,H型鋼結(jié)構(gòu)也將隨之插入,此時就會有一部分泥漿從槽內(nèi)噴出。為了保障施工質(zhì)量,技術人員要注意泥漿的補充和現(xiàn)場環(huán)境的清理。待所有環(huán)節(jié)處理完成后,再集中進行泥漿清理即可。(8)H型鋼定型固定。①本項目在H型鋼起吊時采用鋼絲繩加以固定,且加固噸位控制在50t之內(nèi)。起吊時應保持垂直狀態(tài),且盡量將其操作流程時間控制在30min之內(nèi)完成,避免了起吊鋼絲繩出現(xiàn)脫落、超負荷負重的隱患現(xiàn)象。②H型材料在溝槽邊進行定位插入過程中,盡量在H型鋼結(jié)構(gòu)中心放置基樁結(jié)構(gòu)防護體,并進行經(jīng)緯一起進行垂直跟蹤調(diào)節(jié)。③運用H型鋼插入標高時時期,注意對操作過程中產(chǎn)生的溢出泥漿進行處理,以便于后續(xù)工作的順利實施。④H型結(jié)構(gòu)頂部施工操作過程中,運用基樁結(jié)構(gòu)控制體系進行標高輔助處理。⑤采用A22H型鋼結(jié)構(gòu)進行固定。同時,運用振動機械設備進行標高振動輔助,以保障H型剛插入和固定工作的有序化實施。(9)H型鋼拔出與后續(xù)完善。本工程在收尾階段將H型鋼拔出和完善要點整理為:①型鋼圍護結(jié)構(gòu)下核心部分已經(jīng)固定,此時施工人員應請技術監(jiān)理進行施工情況勘察。確定施工操作合格后,形成書面文件下達清除指令。如果此環(huán)節(jié)質(zhì)量隱患問題,應先進行后續(xù)彌補,再進行拔出。②H型鋼徹底拔出前,為避免拔出后出現(xiàn)局部坍塌等狀況,技術人員還應采用外側(cè)掉帶進行回旋輔助。此時H型鋼周圍的翼緣板應同時運用螺栓結(jié)構(gòu)進行加固,然后采用千斤頂從高處逐步進行操作。待操作環(huán)節(jié)達到夾緊位置時,技術人員應時刻注意千斤頂操作與夾緊部分的變化情況,在確定無風險后,再直接運用吊車將其吊起拔除[3]。③H型鋼基樁部分完全露出地面后,施工人員再進行串聯(lián)操作,這樣可避免局部輔助部分受損的隱患。④基樁銜接接頭部分所應用的兩翼板應為A40圓孔結(jié)構(gòu),檢查樁頭是否符合要求,若孔徑與位置不準必須整改,每根樁頭兩面翼緣板必須有標準的A40圓孔才能進行拔樁施工。

3結(jié)束語

綜上所述,本工程屬軟土地區(qū)深基坑,且工程地質(zhì)、水文地質(zhì)及周邊環(huán)境條件較為復雜,在MW工法樁施工中,明確施工要求、流程的基礎上,通過施工參數(shù)的確定、測量放線、導溝開挖、水泥漿注入、鉆進攪拌、插入H型鋼,完成了H型鋼水泥土攪拌樁施工,強化了基坑支護效果。

參考文獻

[1]王文國.SMW工法在深基坑支護工程中的應用[J].四川水泥,2018(01):351.

[2]饒凌勤.淺析SMW工法樁在工程深基坑加固中的應用[J].福建交通科技,2017(04):147-149,184.

[3]王澤旺.SMW工法樁圍護結(jié)構(gòu)及混合支撐在深基坑施工中的應用[J].建材與裝飾,2016(31):7-8.

作者:柯謀燕 單位:廈門泰禾房地產(chǎn)開發(fā)有限公司