SMW工法技術(shù)管理問題的對策
1.從技術(shù)和管理兩方面提高SMW工法的水泥土強(qiáng)度
(1)SMW工法水泥土強(qiáng)度低的原因分析
從目前SMW工法施工中水泥土強(qiáng)度來看:在SMW工法設(shè)計圖紙中設(shè)計會提出如下設(shè)計要求,SMW工法中水泥土28天無側(cè)限抗壓強(qiáng)度不小于1.2MPa。但是在實際施工中,通過采用鉆孔取芯進(jìn)行水泥土強(qiáng)度試驗證明:普遍地遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到1.2MPa的設(shè)計要求,而且水泥土強(qiáng)度的離散性很大,同時呈現(xiàn)隨深度增加強(qiáng)度遞減的規(guī)律。某工程水泥土強(qiáng)度試驗數(shù)據(jù)顯示:最大0.10MPa,最小0.03MPa,甚至低于相應(yīng)土層的土體強(qiáng)度。但SMW工法水泥土強(qiáng)度還有一個重要現(xiàn)象:埋在地下時,強(qiáng)度形成非常慢,而一旦隨著基坑的開挖暴露于空氣中,強(qiáng)度上升非??欤救炜梢赃_(dá)到設(shè)計指標(biāo)。
在水泥制品中,在能夠滿足水泥水化反應(yīng)和施工可行性的前提下,水灰比越低,強(qiáng)度越高,因此選擇低水灰比的方案是一個施工原則。
目前SMW工法施工時水泥漿液的水灰比一般為:1.5:1~2:1,主要考慮攪拌后的水泥土中的含水量不能太小,以便H型鋼可以靠自重下沉到位。我認(rèn)為這么高的水灰比存在兩點問題:第一,如此高的水灰比,勢必造成水泥土強(qiáng)度較低;第二,在水泥土中水泥摻量一定的前提下,越高的水灰比,勢必造成水泥漿液灌注量的增加,同時造成產(chǎn)生更多的水泥土漿液溢出,增加外溢水泥土處理成本。
綜上所述,降低水泥漿液中水灰比是提高SMW工法中水泥土強(qiáng)度的一個重要因素。
(2)提高水泥土強(qiáng)度的對策
1)技術(shù)手段:在采用輔助措施,能解決H型鋼下沉到位的前提下,盡可能采用較低的水灰比,例如:采用振動錘輔助H型鋼下沉。其次還可在水泥漿液中摻加一些外摻劑,例如膨潤土等。最好的方法是通過現(xiàn)場試驗,確定其合理的配比及其強(qiáng)度值。
2)施工管理手段:目前水泥漿液的拌制大部分采用人工拌制,對漿液的質(zhì)量人為影響比較大,往往造成水泥用量的減少,水灰比過大,造成水泥土強(qiáng)度低,因此必須加強(qiáng)操作人員的素質(zhì)教育和質(zhì)量管理工作,最好是采用先進(jìn)的自動拌漿系統(tǒng),減少人為因素的影響。
2.確保開挖過程中的基坑穩(wěn)定
施工單位應(yīng)根據(jù)設(shè)計對基坑開挖提出的參數(shù)和挖土和支撐施工方案,運(yùn)用“時空效應(yīng)”理論,采用分段、分層、平衡、對稱的開挖方式,快挖快撐,在限定的時間內(nèi)和限定的空間內(nèi)完成開挖及支撐,做到不超時、不超挖。
3.改善圍檁的設(shè)計與施工
首先設(shè)計單位在設(shè)計時應(yīng)對圍檁型鋼原材料、圍檁桿件的加強(qiáng)和焊接制作工藝提出具體的設(shè)計要求,例如:雙拼型鋼的規(guī)格型號、雙拼型鋼之間的焊接要求、雙拼型鋼焊接后兩側(cè)加勁板和型鋼腹板處加勁板的具體布置要求、相鄰兩節(jié)圍檁接頭之間的構(gòu)造要求等等;在施工過程中,施工單位要嚴(yán)格按照設(shè)計圖紙采購材料和加工制作鋼圍檁。建議實現(xiàn)鋼圍檁的標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化。
通常鋼圍檁與SMW工法圍護(hù)樁H型鋼之間的縫隙用快硬細(xì)石混凝土填實,待達(dá)到強(qiáng)度時,支撐才能施加預(yù)應(yīng)力。目前還有一種較好的工藝,為了保證支撐及時施加預(yù)應(yīng)力,先在鋼圍檁與H型鋼之間的縫隙安放一些鐵墊塊,施加完預(yù)應(yīng)力后在縫隙間及時填筑細(xì)石混凝土。
4.加強(qiáng)監(jiān)測,做到信息化施工
加強(qiáng)監(jiān)測監(jiān)控,做到信息化施工是保證基坑工程安全施工的重要手段。施工單位項目經(jīng)理、技術(shù)負(fù)責(zé)人要高度重視并認(rèn)真分析每日的監(jiān)測數(shù)據(jù)報表,通過對地下水位、地表沉降、圍護(hù)體位移、支撐軸力等參數(shù)的監(jiān)測,及時根據(jù)特征參數(shù)的變化,調(diào)整施工參數(shù),控制支撐的間排距、支撐軸力的大小、開挖的坡度等,以確保基坑的變形始終處于受控狀態(tài),將基坑失穩(wěn)事故消滅在萌芽中。另外建議監(jiān)測單位在做好日常監(jiān)測數(shù)據(jù)報表外,還應(yīng)對監(jiān)測數(shù)據(jù)變化的原因,從監(jiān)測單位角度做出必要的分析。對于超過報警值的,及時通知總包管理人員。施工管理人員還必須深入施工現(xiàn)場加強(qiáng)全面的檢查,主要為:鋼圍檁是否有局部受損變形的情況、個別鋼支撐是否有松開脫落的可能、SMW工法水泥土樁體是否有局部滲漏及局部松動等現(xiàn)象,對于發(fā)現(xiàn)的問題及時采取措施,避免事故發(fā)生。
盡管目前SMW工法在應(yīng)用中還存在上述的各種問題和值得關(guān)注的焦點,但是作為一項推廣應(yīng)用的新技術(shù)而言,在滿足工程技術(shù)要求的前提下,選用SMW工法作為圍護(hù)結(jié)構(gòu),具有地下連續(xù)墻和鉆孔灌注樁加隔水帷幕作為圍護(hù)結(jié)構(gòu)不可比擬的優(yōu)勢, 值得大力推廣,希望在今后的施工中能不斷的創(chuàng)新和運(yùn)用。
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