软土基坑SMW工法桩与锚杆组合支护若干施工技术问题探讨

软土基坑SMW工法桩与锚杆组合支护若干施工技术问题探讨

中铁城建集团第三工程有限公司天津市滨海新区300450

摘要:随着我国城市化进程的加快,建筑工程以及道路桥梁工程的建设规模和速度也在稳步上升。而由于全国各个地区的地质结果不同,导致基坑处理工艺也存在一定的差异,也只有采取具有针对性的施工措施才可以有效的提高基坑工程的质量。对我国沿海地区而言多以软土基坑为主,施工条件较为复杂,很难把控整个基坑处理工程的质量,采用一般的支护方式无法满足施工要求,容易诱发安全事故,所以要采取SMW工法桩与锚杆组合支护的形式,确保软土基坑处理工作的质量。本文主要就SMW工法桩与锚杆组合的支护形式进行详细的介绍,并就一些施工技术要点进行总结。

关键词:软土基坑;SMW工法桩与锚杆组合支护;施工技术要点

引言:

由于我国土地有限,所以才要合理的使用单位土地面积的资源,才能切实提高我国经济发展的整体水平。所以,在建筑工程中,一般都会向下延伸,设计出地下室结构,这样的设计理念导致建筑工程在实际施工的过程中频繁的出现深基坑处理工程。目前在处理深基坑的时候一般使用的就是SMW工法桩与锚杆组合支护方式,该组合支护方式的稳定性优于单种支护,所以才会普及使用在实际的施工作业中。不仅如此,SMW工法桩与锚杆具有各自的特征,将两种支护结构融合在一起使用,可以充分发挥各自的优势。

一、案例工程浅析

图一案例基坑工程平面结构图

(一)施工流程

对SMW工法桩与锚杆组合支护而言,主要的使用流程一共有七步。首先第一步是导沟开挖,并确定是否有障碍物及做泥水沟。其次,要置放导轨,并对导轨的位置进行校验。第三步是设定施工标志,该流程主要是为了明确范围。然后,在第三步结束后是SMW钻拌环节,主要包括钻掘及搅拌,重复搅拌,提升时搅拌。第五步是置放应力补强材(H型钢),然后是固定应力补强材。最后一步是施工完成SMW。

整个施工流程看似简单,但是任何一步作业流程质量不达标都会对整个地基处理工程的质量造成较大的影响。

(二)案例工程概述

如图一所示,为本次案例工程的平面结构图。根据实地考察发现,该施工区域的原始地貌为滨海滩涂——潮汐带,主要由吹填砂构成,地势相对较为平整,但是土层的硬度不足。地基的形状成纤维不规则多边形,建筑共计规划负一、负二层。其中一层地下室底板垫层底标高为-6.3m,实际开挖深度为3.70m。负二层地下室底板垫层底标高为-10.4m,实际开挖深度为10.00m。具体的地下室支护方案选择SMW工法桩与锚杆组合支护。

二、施工技术要点

在实际开展SMW工法桩与锚杆组合支护工作的过程中,影响支护质量的因素主要有两个,接下来就做详细的介绍。

(一)三轴搅拌桩施工工艺

三轴搅拌桩的质量对整个支护作业的稳定性影响极大,所以要从制作工艺上入手,切实提高桩体的质量,确保三轴桩在实际使用的过程中不会由于局部受力不均而出现断裂的现象。具体的桩体质量主要受到设计参数、单根桩体水泥用量以及下沉和提升速度三个因素的影响。

首先,设计参数方面要做好充分的前期调研工作,并根据对建筑工程的受力分析报告以及基坑处理工程的设计方案确定三周桩的各项参数。在本次选择的案例工程经过系统的受力分析后确定各项制作工艺,如表一所示即为根据工程的需求,通过计算得到了参数。在调研工作开展的过程中,要利用好相应的仿真运行软件,通过将调研得到的数据输入仿真软件中,系统会自己生成结果给设计人员作为参考依据。

表一案例工程各项数据参数统计表

其次,要对单根桩体使用的水泥用量进行确认,主要是为了切实保障三轴搅拌桩在具体应用的时候可以具有一较好的稳定性,整个桩体可以均匀受力,同时也具有较强的承载力。在案例工程中,根据前期设计好的参数进行施工,按照1比1.5的比例混合水和水泥,最终共计可以混合出8.35立方米的水泥浆,在搅拌的过程中要确保水和水泥搅拌均匀,相应的施工人员要定时对泥浆搅拌的情况进行观察,如果发现泥浆过于稠密,则要加入适当的水。此外,在建筑桩体的时候还要控制灰浆泵的功率,确保泥浆泵出的频率在200升每分钟,如果单位时间流量过大,容易产生气泡,从而对桩体内部结构的稳定性造成一定的影响。而如果流量过小则会延误工期,从而对整个地基处理工程的效率造成一定的影响。在实际浇筑作业开展的时候可以在灰浆泵的出口处安装一检流计,对流出泥浆的流量进行实时的监控,施工人员可以根据检流计的示数调节泵机的功率。

最后是钻井下沉和提升速度的控制。针对本案的实际情况,下沉速度控制在每分钟0.8米,最终的下沉用时为25.00分钟,误差控制在0.5分钟以内。提升速度则控制在每分钟1.5米,最终的下沉用时为13.50分钟,误差控制在0.5分钟以内。在下沉和提升作业之间还要预留1分钟作为滞留时间。对钻井下沉和提升速度的控制要做到精确,否则直接导致整个地基处理工程的质量受到影响。

(二)组合式预应力锚管施工工艺

针对案例工程的各项施工条件而言无法使用常规化的施工措施,如果强行在碎石土层施工锚索非常困难,会直接导致钻孔作业的时候诱发塌孔事件。所以,处于降低施工难度的目的,选择锚管套钢绞线的施工方式进行组合支护作业。

首先,要使用振动机将锚管打入地基中,确保锚管打入地下的深度和前期设计好的深度一致,即20m,在锚管被打入到指定深度后停止振动,此时还要确保锚管外漏部分的长度至少为1m。然后,对作业区域的面层进行喷射作业,当面层的强度满工程需求后,对锚管展开清空,并给入两束钢绞线(长度要大于锚管长度,但不超过1m)。最后,将搅拌好的泥浆灌入到锚管中,以间歇式进行给浆,一般的注浆次数为2-3次。但泥浆完全凝固后,将漏出地面的锚管和钢绞线切除,再对切口进行打磨,确保切口和地面平齐。要注意的是在注浆的时候,要确保两次注浆的时间都控制在30分钟以上,但是也不能超过35分钟,而且给锚管施加的压力要合适,压力过小则导致泥浆的结构不紧实,从而对地基的承载力造成一定的消极影响。

三、结束语

SMW工法桩与锚杆组合支护方式是目前建筑工程地基处理项目使用度最高的技术手段之一,在开展基坑处理施工的过程中可以使基坑始终保持在一个较为稳定的状态。而在具体施工的阶段要综合各个方面的因素,切实提高SMW工法桩与锚杆组合支护的技术水平,并通过深入的研究工作进一步提高组合支护形式的稳定性。与此同时,还要从原材料的角度出发研发出性价比更高的材料,进而在控制整个基坑工程成本的同时,还可以提升整个工程的施工质量。

参考文献:

[1]俞坚.软土基坑SMW工法桩与锚杆组合支护若干施工技术问题探讨[J].福建建筑,2016(11):54-57.

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[3]周毅雷,郭彤,卫龙武.软土地区深基坑支护的PCMW工法及其现场测试研究[J].江苏建筑,2010(6).

[4]颜媛媛,王涛.SMW工法桩在软土地区深基坑工程中的应用与研究[J].岩土工程技术,2018,v.32;No.156(02):50-53.

作者简介:封银娣,女,汉族,本科学历,单位,中铁城建集团第三工程有限公司

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