一、 概述
上海浦东油管路及凌桥地区排水干管工程位于浦东新区凌桥地区。凌桥排水干管工程北起外环线浦东北路立交已建污水干管，向南沿现状浦东北路至北路立交已建污水干管，向南沿现状浦东北路至港城路，经过新建污水泵站提升后汇入合流污水治理一期系统内。现实情况是浦东北路为16m宽的公路式道路，道路两侧民房、厂家众多，最主要的是在浦东北路上行驶的车辆多为重型集装卡车。要施工的排水管位置位于浦东北路的道路中央，为了使施工不扰动周边土体，不使浦东北路路面下沉，影响道路车辆通行，决定顶管工作井采用SMW 工法施工，开挖效果良好，顶管施工完毕后，道路无开裂下沉现象。
油管路及凌桥地区排水干管顶管工程工作井均采用SMW 工法作为围护结构，共有工作井8 座，平面尺寸工作井为8m×4m，井深7.36m，采用垂直井壁方向双联700mm水泥土搅拌桩墙，井的两侧围护间隔1000mm插入H 型钢作为支护结构，两端吃顶力围护间隔400mm插入H型钢作为支护结构，为加强井壁的整体作用，搅拌桩顶设1300mm×500mm 圈梁一道。逆作法开挖至设计标高（挖深多为6～7m，局部井挖深达9m），浇注底板，历时40天。顶管工作井平面图如图6.9 所示，土层地段主要物理力学性质见表6.11。
二、 支护结构参数
（1）墙体入土深度的确定。
图6.9 顶管工作井平面图（单位：mm）
表6.11 土层地质及主要物理力学性质
动水坡度Ⅰ按下式计算：
应满足条件：
式中 Ic——极限动水坡度；
Gs——土颗粒质量比；
e——土的孔隙比；
hw——墙体内外水头差；
L——产生水头损失的最短流线长度。
该工程管底均置于第3-1 层灰色粘质粉土中上部，该层土性较好，故无需验算管涌。
（2）H型钢插入深度的确定。H 型钢插入搅拌桩深度由基坑抗隆起稳定及挡墙内力变形来确定，同时以型钢拔出为主要条件。经验算H型钢插入深度取2m，型钢长度取12m。
为使型钢完整拔起，应控制上拔力小于70%型钢抗拔力。
三、SMW 工法
按照SMW工法施工工艺流程：
（1）导沟开挖。确定是否有障碍物及做泥水沟。
（2）置放导轨。(www.xing528.com)
（3）设定施工标志。
（4）SMW钻拌。钻掘及搅拌，重复搅拌，提升时搅拌。
（5）置放应力补强材（H型钢）。
（6）固定应力补强材。
（7）施工完成SMW。
四、 地基加固
按基坑灰线开挖基槽、设备就位，检查起吊设备的平整度和导向架对地面的垂直度，一般垂直度偏差不超过1%，桩位偏差不大于5cm，现场钻杆长度应大于设计桩长，钻杆长度符合要求后开钻并填写深层搅拌桩记录。
（1）施工中桩底宜超深10～20cm，桩顶宜超高10cm。水泥浆液的配比拌制，应按每根桩水泥用量配制，按设计要求以定额浆量控制。配制好的浆液要求不得停置时间过长，以免造成浆液离析。浆液倒入集料斗时应加筛过滤，以免浆液结块堵管。对拌制浆液的罐数、水泥用量和泵送浆液的时间应有专人记录在施工记录表中。灰浆泵送浆液经输浆管到达喷浆口时间以及起吊提升速度等参数均应在施工前作实际标定。
（2）为了保证施工质量，检查搅拌桩钻头直径是否与设计一致，不得小于设计直径。检查所需插入的H 型钢的几何尺寸是否与设计一致。在搅拌桩连续施工时，应及时组织人员清理施工后膨胀的土体，做好插入H 型钢规格长度是否与设计一致，减小摩擦油的涂抹是否符合要求，并测放搅拌桩的内边线及H 型钢的间距，做好标志，以免在H 型钢施工时偏离桩位，影响其功能。
（3）在插入H型钢时要保证H 型钢的垂直度，应用2 台经纬仪垂直相交予以测定，待符合要求后放入深层搅拌桩桩顶，用振动锤实施插入。为保证H 型钢的顺利插入应与深层搅拌桩在不影响各自施工的情况下进行流水作业，以利于H 型钢与深层搅拌桩的结合，不影响深层搅拌桩的连续施工。否则，一旦搅拌桩有强度后，此时H型钢强行插入就会引起搅拌桩桩身产生离析。桩体受损形成的裂隙可能造成基坑渗水、漏水，故要求SMW工法应连续施工。
（4）最后的封闭桩搭接应采取慢速下沉，提升速度应控制在30～50cm/min，确保搭接桩的良好结合，保证基坑不渗水、漏水。
五、 基坑开挖
首先凿除搅拌桩桩顶浮浆，测量桩顶标高，然后圈梁混凝土浇注。同时查清周边环境，确定周边管线及相邻构筑物等措施后，待圈梁强度达到不小于70%时，才能基础开挖。先按设计要求采用钢管做顶撑，计算施加预应力所需增加长度，按每道支撑计算所需不同预应力增加的长度配制好顶撑钢管及围撑的配制。开挖至标高时应及时支撑，才能继续开挖，以免造成基坑开挖中因不及时支撑，引起基坑移位、沉降等问题的发生。在基坑开挖至设计标高后，应在4小时内浇筑混凝土垫层。
六、 关键技术的处理
H 型钢水泥土搅拌桩支护结构的施工关键在于搅拌桩制作以及H型钢的制作和打拔。
（1）搅拌桩制作。同常规搅拌桩比较，要特别注重桩的间距和垂直度。施工中垂直度偏差应小于1%，以保证H型钢插打起拨顺利，保证墙体的防渗性能。注浆配比除满足抗渗和强度要求外，还应满足H 型钢插入顺利等要求。该工程注浆配比为13%，试用效果良好。经桩内垂直取样水泥土强度可达1.25MPa。
（2）保证加固体强度均匀的措施：
1）压浆阶段时不允许发生断浆和输浆管道堵塞现象，若发生断浆，则在向下钻进50cm后再喷浆提升。
2）采用“二喷二搅”施工工艺，第一次喷浆量控制在60%，第二次喷浆量控制在40%，且二次喷浆提升速度控制在0.5m/min，严禁桩顶漏喷现象发生，确保桩顶水泥土的强度。
3）搅拌头下沉到设计标高后，开启灰浆泵，将已拌制好的水泥浆压入地基土中，并边喷浆边搅拌约1～2分钟。
4）控制重复搅拌提升速度在0.8～1.0m/min以内，以保证加固范围内每一深度均得到充分搅拌。
5）相邻桩的施工间隔时间不能超过24小时，否则喷浆时要适当多喷一些水泥浆，以保证桩间搭接强度。
6）预搅时，软土应完全搅拌切碎，以利于与水泥浆的均匀搅拌。
七、H 型钢的制作与插入起拔回收
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