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逸仙科学工业园位于天津市武清区,是隶属天津经济技术开发区管委会的工业园区,主要业务是土地开发及招商引资。
中图分类号:TV551文献标识码: A
2010年拟建一座0.3m3/s污水泵站,选址位于园区五支渠南侧、翠微道北侧,泵站构筑物宽约为2~9m,长约为44.0m,呈倒L型,基坑周长约为106.4m。现地表相当大沽标高6.500m。雨水泵站坑底大沽标高为-2.900,坑深为9.400m;进水管线沟底大沽标高-0.730m~-0.580m,坑深为7.23m~7.08m。
构筑物物北侧为景观河,河堤边距泵站池壁外皮约3.50m,河堤上种植有直径约300mm大树;南侧距离翠溪道机动车道边约为7.3m, 受地形限制,一方面要防止渠内的水进入基坑,一方面要防止路面下沉,经过论证该基坑采用SMW工法+内支撑进行支护。
SMW工法是以多轴型钻掘搅拌机在现场向一定深度进行钻掘,同时在钻头处喷出水泥系强化剂而与地基土反复混合搅拌,然后在水泥土混合体未结硬前插入H型钢或钢板作为其应力补强材,至水泥结硬,便形成一道具有一定强度和刚度的、连续完整的、无接缝的地下墙体。
一、工法桩设计参数为:
1、三轴水泥搅拌桩1,三ø850@1200,有效桩顶标高4.800,有效桩长17.5m,桩数为50组。组内咬合250mm,组与组之间咬合850mm。 三轴水泥搅拌桩2,三%%c850@1200,有效桩顶标高4.800,有效桩长12.5m,桩数为39组。组内咬合250mm,组与组之间咬合850mm。搅拌桩固化剂采用42.5普硅水泥,水泥掺入比不小于20%,水灰比1.5,要求全程复搅复喷。
2、支护桩采用H型钢截面700*300*13*24, 型钢1桩顶标高为6.000,有效桩长18.0m,桩数为100 根型钢2桩顶标高为6.000,有效桩长13.0m,桩数为39 根为方便内插型钢回收,预先对型钢采取减阻措施。
3、冠梁截面尺寸1400×700mm,梁顶标高为5.500。冠梁混凝土强度等级为C30。
4、支撑管径ø =529mm,壁厚t=10mm,管顶标高为4.650。套管管径 =610mm,壁厚t=10mm,宽度为100mm。套管周边满焊宽100mm止水钢板,t=10mm。焊条焊缝质量等级均为二级,其余未注明焊缝质量等级均为三级.
5、降水井井径700mm,井深12.0m,井数为9口。
用此工法桩施工逸仙园污水泵站深基坑项目,效果非常好,止水和支护都达到了要求,故此工法桩对于地形受限制,且周围有建筑物的深基坑开挖来说,是非常成功值得推广的。
二、SMW工法的主要特点
1、施工不扰动邻近土体,不会产生邻近地面沉降、房屋倾斜、道路裂损及地下设施移位等危害。
2、钻杆具有螺旋推进翼与搅拌翼相间设置的特点,随着钻掘和搅拌反复进行,可使水泥系强化剂与土得到充分搅拌,而且墙体全长无接缝,从而使它可比传统的连续墙具有更可靠的止水性,其渗透系数K可达10-7cm/s。
3、它可在粘性土、粉土、砂土、砂砾土、Φ100以上卵石及单轴抗压强度60MPa以下的岩层应用。
4、可成墙厚度550~1300mm,常用厚度600mm;成墙最大深度为65m,视地质条件尚可施工至更深。
5、所需工期较其他工法为短,在一般地质条件下,每一台班可成墙70~80㎡。
6、废土外运量远比其他工法为少。
三、SMW工法的经济与社会价值
1、降低施工成本,增强企业竞争力
尽管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。因此作为投资方、设计方在经过技术经济论证比较后,一般会优先选用SMW工法作为围护结构。因此作为施工企业就必须加强SMW工法的施工管理和技术创新工作,树立在SMW工法施工方面的品牌效应,提高企业在竞标方面的竞争力。
2、适应于建设节约型社会和发展循环经济需要
随着国家经济的高速发展,资源和能源问题正成为制约增长的主要问题,因此国务院及时提出了建设节约型社会和发展循环经济的政策。针对土建施工行业实现上述目标,主要的方法为:争取在施工中使用能周转的施工材料和采用保证施工材料能重复使用的施工工艺,实现循环使用,提高资源利用率,尽量减少采用一次性材料消耗的施工工艺。SMW工法的H型钢可以重复使用,一般至少可使用四次以上。而在地下连续墙和钻孔灌注桩作为围护的施工工艺中,使用了大量的钢筋,而不能回收重复利用,造成了极大钢铁资源的消耗。因此采用像SMW工法这样能降低钢铁等资源消耗的施工工艺是非常必要的。
3、减少地下空间资源污染
随着地铁车站、地下市政道路、地下变电站及地下商场等地下空间的开发利用,作为施工期间的围护结构大部分永久性的埋在了地下,因此该地下建筑物底板下面相当于该建筑物的深度的地下空间资源受到了原围护结构的污染,给后面底板下地下资源的开发造成了极大困难。类似这样原来的围护结构影响后续地下空间资源开发的情况还有很多,而如果采用SMW工法作为围护结构,就不会产生如此问题,在我国SMW工法中H型钢大部分都拔除回收,有助于环境保护。
四、沉降观测:
本工程周边道路、管线及明渠情况较为复杂,深层搅拌桩施工的挤土效应会对周边道路、管线产生影响,因此在施工过程中委托有资质的单位对基坑及周围环境进行沉降变形监测,没有发生明显的沉降变形,均在规范允许范围内。
五、施工过程中的照片
1、正在實施三轴搅拌
2、工法桩完成后在型钢周围隔离泡沫,绑扎灌梁钢筋,准备浇筑灌梁
3、开挖后可以看到工法桩的止水和支护效果都非常好
4、构筑物池体浇筑完成后拔出型钢,准备回填。
五、结论
实践证明该工程采用SMW工法施工是可行可靠的。由于四周可不作防护,型钢又可回收,造价明显降低,且加快了工程进度,取得了良好的经济和社会效益。
中图分类号:TV551文献标识码: A
2010年拟建一座0.3m3/s污水泵站,选址位于园区五支渠南侧、翠微道北侧,泵站构筑物宽约为2~9m,长约为44.0m,呈倒L型,基坑周长约为106.4m。现地表相当大沽标高6.500m。雨水泵站坑底大沽标高为-2.900,坑深为9.400m;进水管线沟底大沽标高-0.730m~-0.580m,坑深为7.23m~7.08m。
构筑物物北侧为景观河,河堤边距泵站池壁外皮约3.50m,河堤上种植有直径约300mm大树;南侧距离翠溪道机动车道边约为7.3m, 受地形限制,一方面要防止渠内的水进入基坑,一方面要防止路面下沉,经过论证该基坑采用SMW工法+内支撑进行支护。
SMW工法是以多轴型钻掘搅拌机在现场向一定深度进行钻掘,同时在钻头处喷出水泥系强化剂而与地基土反复混合搅拌,然后在水泥土混合体未结硬前插入H型钢或钢板作为其应力补强材,至水泥结硬,便形成一道具有一定强度和刚度的、连续完整的、无接缝的地下墙体。
一、工法桩设计参数为:
1、三轴水泥搅拌桩1,三ø850@1200,有效桩顶标高4.800,有效桩长17.5m,桩数为50组。组内咬合250mm,组与组之间咬合850mm。 三轴水泥搅拌桩2,三%%c850@1200,有效桩顶标高4.800,有效桩长12.5m,桩数为39组。组内咬合250mm,组与组之间咬合850mm。搅拌桩固化剂采用42.5普硅水泥,水泥掺入比不小于20%,水灰比1.5,要求全程复搅复喷。
2、支护桩采用H型钢截面700*300*13*24, 型钢1桩顶标高为6.000,有效桩长18.0m,桩数为100 根型钢2桩顶标高为6.000,有效桩长13.0m,桩数为39 根为方便内插型钢回收,预先对型钢采取减阻措施。
3、冠梁截面尺寸1400×700mm,梁顶标高为5.500。冠梁混凝土强度等级为C30。
4、支撑管径ø =529mm,壁厚t=10mm,管顶标高为4.650。套管管径 =610mm,壁厚t=10mm,宽度为100mm。套管周边满焊宽100mm止水钢板,t=10mm。焊条焊缝质量等级均为二级,其余未注明焊缝质量等级均为三级.
5、降水井井径700mm,井深12.0m,井数为9口。
用此工法桩施工逸仙园污水泵站深基坑项目,效果非常好,止水和支护都达到了要求,故此工法桩对于地形受限制,且周围有建筑物的深基坑开挖来说,是非常成功值得推广的。
二、SMW工法的主要特点
1、施工不扰动邻近土体,不会产生邻近地面沉降、房屋倾斜、道路裂损及地下设施移位等危害。
2、钻杆具有螺旋推进翼与搅拌翼相间设置的特点,随着钻掘和搅拌反复进行,可使水泥系强化剂与土得到充分搅拌,而且墙体全长无接缝,从而使它可比传统的连续墙具有更可靠的止水性,其渗透系数K可达10-7cm/s。
3、它可在粘性土、粉土、砂土、砂砾土、Φ100以上卵石及单轴抗压强度60MPa以下的岩层应用。
4、可成墙厚度550~1300mm,常用厚度600mm;成墙最大深度为65m,视地质条件尚可施工至更深。
5、所需工期较其他工法为短,在一般地质条件下,每一台班可成墙70~80㎡。
6、废土外运量远比其他工法为少。
三、SMW工法的经济与社会价值
1、降低施工成本,增强企业竞争力
尽管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。因此作为投资方、设计方在经过技术经济论证比较后,一般会优先选用SMW工法作为围护结构。因此作为施工企业就必须加强SMW工法的施工管理和技术创新工作,树立在SMW工法施工方面的品牌效应,提高企业在竞标方面的竞争力。
2、适应于建设节约型社会和发展循环经济需要
随着国家经济的高速发展,资源和能源问题正成为制约增长的主要问题,因此国务院及时提出了建设节约型社会和发展循环经济的政策。针对土建施工行业实现上述目标,主要的方法为:争取在施工中使用能周转的施工材料和采用保证施工材料能重复使用的施工工艺,实现循环使用,提高资源利用率,尽量减少采用一次性材料消耗的施工工艺。SMW工法的H型钢可以重复使用,一般至少可使用四次以上。而在地下连续墙和钻孔灌注桩作为围护的施工工艺中,使用了大量的钢筋,而不能回收重复利用,造成了极大钢铁资源的消耗。因此采用像SMW工法这样能降低钢铁等资源消耗的施工工艺是非常必要的。
3、减少地下空间资源污染
随着地铁车站、地下市政道路、地下变电站及地下商场等地下空间的开发利用,作为施工期间的围护结构大部分永久性的埋在了地下,因此该地下建筑物底板下面相当于该建筑物的深度的地下空间资源受到了原围护结构的污染,给后面底板下地下资源的开发造成了极大困难。类似这样原来的围护结构影响后续地下空间资源开发的情况还有很多,而如果采用SMW工法作为围护结构,就不会产生如此问题,在我国SMW工法中H型钢大部分都拔除回收,有助于环境保护。
四、沉降观测:
本工程周边道路、管线及明渠情况较为复杂,深层搅拌桩施工的挤土效应会对周边道路、管线产生影响,因此在施工过程中委托有资质的单位对基坑及周围环境进行沉降变形监测,没有发生明显的沉降变形,均在规范允许范围内。
五、施工过程中的照片
1、正在實施三轴搅拌
2、工法桩完成后在型钢周围隔离泡沫,绑扎灌梁钢筋,准备浇筑灌梁
3、开挖后可以看到工法桩的止水和支护效果都非常好
4、构筑物池体浇筑完成后拔出型钢,准备回填。
五、结论
实践证明该工程采用SMW工法施工是可行可靠的。由于四周可不作防护,型钢又可回收,造价明显降低,且加快了工程进度,取得了良好的经济和社会效益。