SMW工法在基坑围护中的应用研究论文_王翠英

SMW工法在基坑围护中的应用研究论文_王翠英

上海亿江建设工程有限公司 上海 200000

摘要:随着深基坑开挖技术的不断发展,SMW工法防护技术在国内发展也相应加快,作为一项国外引入的施工工艺,和传统工法相比,SMW工法具有较多的优点。本文对SMW工法的特点进行了分析,并对其在深基坑支护工程的应用进行了介绍。

关键词:SMW工法;基坑围护

1、背景

近年来,随着国内经济的发展,国民经济水平显著提升,而随着工业化的深入发展,对外开放力度的进一步加强,如何提升我国在全球市场中的竞争力,进一步优化国内投资环境,加大对国外资金的吸引力度,转变产业结构,调整产业增长方式,已经成为了当务之急,而作为解决这些问题的途径之一,城市化已经被越来越多的地方政府提上了议事日程,并成为了国内经济的新的增长点。

目前来说,国内城市化的进程呈现着日新月异的变化,不同地区的大中城市都提出了建设新型城市中心的口号,而作为新时代城市化进程的主要制约因素,对土地利用的要求也随之而变得尤为关键,如何在有限的城市土地资源条件下,尽可能实现多样化的城市建筑功能就成为一个亟待解决的新型课题,而随着地上土地资源的匮乏,人们逐渐把目光转向了地下,开发地下空间逐渐成为解决土地资源紧张的有效方式之一。

随着对地下空间的开发利用,大量地下工程被提上了开发日程,而地下工程因为其特殊性和安全性,而具有了不同于地上工程的特点和施工要求,因为在地下工程的建设开发过程中出现了许多问题,一方面威胁着周围临近建筑物的安全使用,另外一方也对地下空间的开发构成了制约因素,极大地影响了地区城市化进程的步伐。

因此对于地下工程开发的特殊要求被提了出来,而这一要求又促使了深基坑作业成为了地下工程施工的重要环节,而考虑到深基坑作业的安全维护要求,采取相应的施工维护措施成为了深基坑作业的首要关注焦点,而传统的深基坑维护作业措施存在着不少缺点,制约了深基坑作业技术的发展。

而从日本引入国内的SMW工法,作为一项新兴的先进的施工维护方法,具有着传统工法无可比拟的优点和适用范围,在对传统深基坑维护作业施工技术进行促进提高的同时,也极大的推动了地下工程的发展速度,见图1所示。

图1 SMW工法在工程中的应用

2、SMW工法特点分析

2.1 对环境影响程度低

SMW工法在施工作业中使用水泥浆液和土壤和沙土进行正面搅拌,而非间接混合,因此比起其他维护措施如灌注桩或者连续墙来说,SMW工法具有完全不同的效果,传统工法极大的干扰了周围的土体,在施工过程中如果施工工艺掌握不到位,操作存在问题的话,就有可能导致周围土体垮塌松软等危险后果,直接造成工程成本升高以及工期延后等不良后果,给深基坑的开挖作业带来不利因素。因为土体的垮掉程度不同,有可能会造成土体临近区域存在的相关地面发生沉降现象,造成地面道路出现裂缝,影响交通,或者使得地上建筑物随着地面沉降而出现小幅度的倾斜或者裂缝,从而影响其使用功能或者对建筑物的使用人员造成生命财产的威胁,造成恶劣的社会影响。

而SMW工法因为其施工工艺的先进性,很难对周围的土壤造成较大程度的扰动,从而维持了土壤的整体性和稳固性,所以可以在最大限度上杜绝土壤发生垮塌的现场,因而也可以避免上述因为土壤垮塌而带来的一系列严重后果,如地基沉降、道路损坏或者建筑物倾覆等情况。

因为SMW工法对周边自然或人工环境造成的影响降到了最低,因此与传统的工法比较起来,其从环保的角度来考虑的话,具有很好的适应性。

2.2 施工周期不长,噪音不大

SMW工法从常规施工角度考虑,对地面以下的土墙部分进行同步建设,而且是在原地进行所在区域的土壤稳定措施,这种施工的程序并不复杂,因此其施工作业的进度不满,而且对于基槽的开挖、支撑模板以及钢筋的绑扎这些工作流程而言,都可以在一定程度上进行省略。

而作为传统的施工工法比如地面以下进行的连续墙作业而言,必须要进行基槽的开挖清理、模板的制造加工还有钢筋的除锈、调直和焊接绑架等必须的工作程序,因此在施工期限上较为漫长,而SMW工法的施工期限比传统的施工工法来说省略了这些步骤,因此施工期限可以大幅度缩短,仅仅是传统工法的一半左右。

2.3 地质的局限比较小

SMW工法的施工作业需要通过一定的施工机械进行,一般而言SMW工法作业中使用的施工设备是非单轴的螺旋式钻进机械,这种螺旋式的钻进机械可以广泛应用于一般性质的软弱土层、砂质土层或者以砂砾石为主的土层,甚至在鹅卵石或者风化严重的岩石中。

2.4 泥浆液体污染程度很低

对于传统工法而言,泥浆废料的处理是一个很大的难题,如果处理不好不但会提高工程施工费用,而且会增加环境污染的程度,加大城市污染的后果。

而在SMW工法中,土体物质和水泥组成的浆液在通过机械或人工进行充分搅拌的前提下,可以最大限度的利用制造产生的浆液,基本上不会剩下多余的混合泥浆废料,因此在传统工法存在的泥浆混合液体的回收以及后续处理的问题,在此工法中就不复存在了,而且在SMW工法中,土体基槽的作业环节是放在首要的工序进行的,因此通过在工序上的调整可以防止水泥混合浆液的大量流出,造成环境污染。

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而SMW工法在实际施工作业的时候,也不可避免的会产生一定数量的水泥浆液,但是这种情况下产生的少量水泥浆液不会对其处理产生较大的困难和障碍,处理程序十分简便快捷。而且对这种水泥浆液进行深度处理之后不需要随意丢弃或者专门掩埋处理,可以将处理完毕的水泥浓缩浆液重复利用,用来成为在城市普通低等级道路的铺设上使用。

通过这种循环利用的方式,一方面从工程造价的角度考虑,可以在一定程度上降低工程费用,降低资金投入的力度,在另外一方面对于城市绿化环保角度考虑,可以大大减少产生的建筑废物的丢弃处理,把工程施工对城市自然环境的不利影响降到最低限度,从而在整体上实现对环境保护目标的实现。

2.5 墙体厚度大

在SMW工法施工过程中,对于墙体各项指标来说,其施工的厚度要求较高,而且要根据当地土壤性质和工程的实际特点最终完成施工的深度要求,这种施工工艺在精度上控制较好,同时可以保证其钻孔的垂直度,因此施工的安全性能够在最大限度上得到保证。

2.6 抗渗性很好

一般而言,SMW工法在具体施工作业过程中,如果能够合理安排,充分把握其搅拌工艺以及钻削的措施,使其反复进行,通过这种具体措施,可以在一定程度上让建筑物地基的土体结构和水泥混合泥浆融为一体,分离性较低,因此可以在分段施工时防止出现在不同施工段之间衔接中的对接不良等问题,可以保证其工程具有很高的抗渗性能。

SMW工法与传统工法来说具有许多优势,其主要工作机理和效益方面的区别见表1所示。

3、SMW工法施工工艺

3.1 施工质量控制措施

首先对于在开挖的沟道内清理剩余的泥浆来说,必须做到防止其对环境产生进一步的污染影响,因此采用人工方式进行清理在效率上无法满足要求,必须使用大型机械如铲运机来清理沟道内积存的大量泥浆杂质。而沟道的两侧都要保持干净整齐,为随后要进行的作业提供较好的便利条件,因为水泥泥浆如果不及时清理会在一定时间内达到硬化,无法处理,因此要及时的通过基坑开挖的泥土一起带出工作区域。

在搅拌桩的作业程序中,核心的环节是不同搅拌桩之间的相互连接,而对于搅拌桩之间对接的程序要求比较高,时间上需要保证在24小时之内完成作业,如果因为意外因素没有做到,必须将一定的浆液加入随后的灌注桩中。

3.2 施工工艺流程

首先要在施工作业之前完成工程放样程序,以及对作业区域所有主要障碍物但却清理拆除工作,还有地面开挖沟槽,布置相应的控制方向的定位设施,最后要完成灌注空位的布置等工作。

3.3 施工中问题处理措施

SMW工法中,一般情况而言出现渗漏的可能性较小,但在实际施工中因为施工措施不到位或者对地质地形的勘探不够详细,就有可能出现渗漏现象。当施工中出现渗漏情况时,应当根据缝隙的出水情况或者在墙体的渗漏进行补救作业,第一步要考虑的措施应当是对水流的疏导作业,如果要顺利的把水流引到相应的安全区域,必须布置合理的引流管道还要使用专用的水泥完成封堵,当水泥完成凝固之后,就能够把渗漏基本上制止。

输送浆液的管道在施工中十分重要,如果管道发生堵塞必然影响工程进度,因此需要在最快时间内完成补救作业,停止泵的运行,避免中断供浆引起的断桩情况,要在注入浆液前把搅拌用的钻头调节其深度,向上或向下移动一定距离为宜。

4、结语

通过上述分析探讨,我们可以看出,SMW工法作为一项深基坑维护工艺技术,可以应用与不同的施工环境之中,而且也对国内城市化发展进程是一种有效的推动作用,在和传统工法比较中,其具有很多突出的优点,如其使用方便快捷,工程作业的期限不长,在工程费用上可以做到较为节省,同时对于周边自然环境的影响也可以最大限度的降低,不至于造成较大的污染,能够适用于不同地质条件的深基坑防护系统作业,因此一方面可以具有较好的社会效应,为城市化提供有力的技术支撑,另外一方面,对于施工企业和工程建设单位也能确保工程质量,加快工程进度,降低工程造价和施工费用,取得较好的经济上的效果。

当然任何一种施工工艺都不可能做到完美无缺,在SMW工法的施工过程中,也一定要把质量控制和安全控制放在作业的首要位置,通过前期设计和施工组织以及作业环节的有效监督和事后检查,各个环节有效组合,共同确保工程顺利进行,在这些环节中只要有一个环节出现问题,就会造成工程质量出现缺陷,甚至带来严重的安全隐患,对建筑物的使用以及人身安全构成最大的威胁。

因此在施工中不但要加强施工作业人员的培训和技术交底等必要工作,更要在管理上加强各种监管检查程序,严格确保工程按照标准执行,对于SMW工法来说,随着其在国内深基坑支护中的应用越来越频繁,也必然会相应产生更多的问题,所以需要加大对SMW工法的工艺研究,确保施工质量和安全,使其能够更好的服务于国内建设的发展趋势。

参考文献

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[4]郭财宝, 赵云鹏. 浅谈SMW工法在基坑支护中的应用[J].山西建筑, 2007, 33(16):129-130.

论文作者:王翠英

论文发表刊物:《基层建设》2017年第14期

论文发表时间:2017/9/29

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