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SMW工法技术管理问题的对策

发布时间:2014-04-09 信息来源:工勘院网站

技术和管理两方面提高SMW工法的水泥土强度

SMW工法水泥土强度低的原因分析

从目前SMW工法施工中水泥土强度来看:在SMW工法设计图纸中设计会提出如下设计要求,SMW工法中水泥土28天无侧限抗压强度不小于1。2MPa。但是在实际施工中,通过采用钻孔取芯进行水泥土强度试验证明:普遍地远远达不到1.2MPa的设计要求,而且水泥土强度的离散性很大,同时呈现随深度增加强度递减的规律。某工程水泥土强度试验数据显示:最大0.10MPa,最小0.03MPa,甚至低于相应土层的土体强度。但SMW工法水泥土强度还有一个重要现象:埋在地下时,强度形成非常慢,而一旦随着基坑的开挖暴露于空气中,强度上升非常快,基本三天可以达到设计指标。
在水泥制品中,在能够满足水泥水化反应和施工可行性的前提下,水灰比越低,强度越高,因此选择低水灰比的方案是一个施工原则。
目前SMW工法施工时水泥浆液的水灰比一般为:1.5:1~2:1,主要考虑搅拌后的水泥土中的含水量不能太小,以便H型钢可以靠自重下沉到位。我认为这么高的水灰比存在两点问题:第一,如此高的水灰比,势必造成水泥土强度较低;第二,在水泥土中水泥掺量一定的前提下,越高的水灰比,势必造成水泥浆液灌注量的增加,同时造成产生更多的水泥土浆液溢出,增加外溢水泥土处理成本。
综上所述,降低水泥浆液中水灰比是提高SMW工法中水泥土强度的一个重要因素。

提高水泥土强度的对策

  1. 技术手段:在采用辅助措施,能解决H型钢下沉到位的前提下,尽可能采用较低的水灰比,例如:采用振动锤辅助H型钢下沉。其次还可在水泥浆液中掺加一些外掺剂,例如膨润土等。最好的方法是通过现场试验,确定其合理的配比及其强度值。
  2. 施工管理手段:目前水泥浆液的拌制大部分采用人工拌制,对浆液的质量人为影响比较大,往往造成水泥用量的减少,水灰比过大,造成水泥土强度低,因此必须加强操作人员的素质教育和质量管理工作,最好是采用先进的自动拌浆系统,减少人为因素的影响。

确保开挖过程中的基坑稳定

施工单位应根据设计对基坑开挖提出的参数和挖土和支撑施工方案,运用“时空效应”理论,采用分段、分层、平衡、对称的开挖方式,快挖快撑,在限定的时间内和限定的空间内完成开挖及支撑,做到不超时、不超挖。

改善围檩的设计与施工

首先设计单位在设计时应对围檩型钢原材料、围檩杆件的加强和焊接制作工艺提出具体的设计要求,例如:双拼型钢的规格型号、双拼型钢之间的焊接要求、双拼型钢焊接后两侧加劲板和型钢腹板处加劲板的具体布置要求、相邻两节围檩接头之间的构造要求等等;在施工过程中,施工单位要严格按照设计图纸采购材料和加工制作钢围檩。建议实现钢围檩的标准化、规范化。
通常钢围檩与SMW工法围护桩H型钢之间的缝隙用快硬细石混凝土填实,待达到强度时,支撑才能施加预应力。目前还有一种较好的工艺,为了保证支撑及时施加预应力,先在钢围檩与H型钢之间的缝隙安放一些铁垫块,施加完预应力后在缝隙间及时填筑细石混凝土。

加强监测,做到信息化施工

加强监测监控,做到信息化施工是保证基坑工程安全施工的重要手段。施工单位项目经理、技术负责人要高度重视并认真分析每日的监测数据报表,通过对地下水位、地表沉降、围护体位移、支撑轴力等参数的监测,及时根据特征参数的变化,调整施工参数,控制支撑的间排距、支撑轴力的大小、开挖的坡度等,以确保基坑的变形始终处于受控状态,将基坑失稳事故消灭在萌芽中。另外建议监测单位在做好日常监测数据报表外,还应对监测数据变化的原因,从监测单位角度做出必要的分析。对于超过报警值的,及时通知总包管理人员。施工管理人员还必须深入施工现场加强全面的检查,主要为:钢围檩是否有局部受损变形的情况、个别钢支撑是否有松开脱落的可能、SMW工法水泥土桩体是否有局部渗漏及局部松动等现象,对于发现的问题及时采取措施,避免事故发生。
尽管目前SMW工法在应用中还存在上述的各种问题和值得关注的焦点,但是作为一项推广应用的新技术而言,在满足工程技术要求的前提下,选用SMW工法作为围护结构,具有地下连续墙和钻孔灌注桩加隔水帷幕作为围护结构不可比拟的优势, 值得大力推广,希望在今后的施工中能不断的创新和运用。