SMW工法是利用專門的多軸攪拌機(jī)就地鉆進(jìn)切削土體,同時(shí)在鉆頭端部將水泥漿液注入土體,經(jīng)充分?jǐn)嚢杌旌虾?,再將H型鋼或其他型材插入攪拌樁體內(nèi),形成地下連續(xù)墻體,利用該墻體直接作為擋土和止水結(jié)構(gòu)。其主要特點(diǎn)是構(gòu)造簡單,止水性能好,工期短,造價(jià)低,環(huán)境污染小,特別適合城市中的深基坑工程。
一、工程及地質(zhì)概況
古-1商辦樓位于上海天山路、古北路交叉口,為地下3層、地上6層商場。該建筑全長244.2米。本工程場地屬長江三角洲入??跂|南前緣的濱海平原地貌類型,微地貌上屬吳淞江古河道沉積區(qū)。場地地形平坦,地面標(biāo)高一般3.8米,基坑地下水屬潛水類型,穩(wěn)定水位在地表以下0.51.0米?;铀闹軣o污染源,地下水對砼無腐蝕。
二、基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
1、圍護(hù)方案
該基坑圍護(hù)采用SMW工法,開挖深度為11.5-13.1米,采用進(jìn)口Φ850三軸勁性水泥土攪拌樁作圍護(hù)結(jié)構(gòu),內(nèi)插H800×300×13×24型鋼,水泥摻量不小于20%,水泥攪拌樁搭接200毫米,H型鋼間距@1200毫米和700毫米。設(shè)3道2H700×300×15×15雙拼型鋼支撐,轉(zhuǎn)角處采用鋼筋砼和H型鋼混合支撐,支撐間距一般為4.5米。樁頂用鋼筋砼圈梁兼作首道支撐圍囹,其余選用2H400×400×13×21雙拼作鋼圍囹。為減少圍護(hù)樁在基坑開挖時(shí)的位移,對鋼支撐施加預(yù)應(yīng)力,其值為140噸。根據(jù)該工程基坑坑底土層為3層砂質(zhì)粉土,透水性較強(qiáng),對坑底采用降水加固方案。為降低造價(jià),SMW樁中插入的H型鋼在結(jié)構(gòu)出±0.000后拔除??觾?nèi)采用水泥攪拌樁和壓密注漿加固。
2、圍護(hù)結(jié)構(gòu)形式的比較
目前,上海地區(qū)深基坑圍護(hù)墻體采用的結(jié)構(gòu)形式一般都為地下連續(xù)墻(單墻或雙墻),工程造價(jià)均較高,對環(huán)境的影響、污染均較大。與之相比較,SMW工法有如下優(yōu)點(diǎn):
(1)在現(xiàn)代城市修建的深基坑工程,經(jīng)??拷ㄖ锛t線施工,SMW工法在這方面具有相當(dāng)優(yōu)勢,其中心線離建筑物的墻面80厘米即可施工。
(2)地下連續(xù)墻由自身特性決定,施工時(shí)形成大量泥漿需外運(yùn)處理,而SMW工法僅在開槽時(shí)有少量土方外運(yùn)。
?。?)SMW工法構(gòu)造簡單,施工速度快,可大幅縮短工期。
?。?)SMW工法作圍護(hù)結(jié)構(gòu)與主體結(jié)構(gòu)分離,主體結(jié)構(gòu)側(cè)墻可以施工外防水,與地下連續(xù)墻相比結(jié)構(gòu)整體性和防水性能均較好,可降低后期維護(hù)成本。
三、關(guān)鍵技術(shù)的處理
H型鋼水泥土攪拌樁支護(hù)結(jié)構(gòu)的施工關(guān)鍵在于攪拌樁制作,以及H型鋼的制作和打拔。
1、攪拌樁制作
與常規(guī)攪拌樁比較,要特別注重樁的間距和垂直度。施工垂直度應(yīng)小于1%,以保證型鋼插打起拔順利,保證墻體的防滲性能。
注漿配比除滿足抗?jié)B和強(qiáng)度要求外,尚應(yīng)滿足型鋼插入順利等要求。
2、保證樁體垂直度措施
?。?)在鋪設(shè)道軌枕木處要整平整實(shí),使道軌枕木在同一水平線上;
?。?)在開孔之前用水平尺對機(jī)械架進(jìn)行校對,以確保樁體的垂直度達(dá)到要求;
?。?)用兩臺經(jīng)緯儀對攪拌軸縱橫向同時(shí)校正,確保攪拌軸垂直;
?。?)施工過程中隨機(jī)對機(jī)座四周標(biāo)高進(jìn)行復(fù)測,確保機(jī)械處于水平狀態(tài)施工,同時(shí)用經(jīng)緯儀經(jīng)常對攪拌軸進(jìn)行垂直度復(fù)測。