兩種圍護形式在同一工程中的實踐運用

摘要：以實際工程為例，由于該工程開發順序安排以及周邊復雜環境所致，在該工程中同時使用了水泥土攪拌樁重力壩圍護型式以及局部水泥土攪拌樁內插工字鋼＋斜拋撐的圍護形式。該工程使我們掌握了靈活運用技術手段來解決工程實際中遇到的困難和矛盾，從而滿足了項目建設工期的要求和節約成本的目的。

關鍵詞：建筑深基坑 圍護結構 水泥土攪拌樁重力壩 SMW 工法

引言

近年來由于連云港地區城市建設的大力推進和工程規模加大，深基坑工程和高層建筑層出不窮，也是工程建設的重點和難點。

連云港地區屬于沿海軟土地區，解決該類地區基坑圍護的技術手段很多，但要結合工程周邊實際情況以及工程項目開發總體思路考慮，切實滿足既能保證工程進度安排又能節約成本。

1 工程概況及周圍環境

1.1 工程概況

某工程一期工程4#~9#樓及1#地下室位于連云港火車站附近，田申熱電廠東側。

其中5#~9#樓為18層、4#樓為33層的高層建筑，1#地下室開挖面積約為13400 m2，周長約620m；高層建筑鑲嵌分布在1#地下室周邊。高層建筑地下一層為自行車庫，1#地下室為人防地下室，互相聯通。開挖深度：本工程場地及周邊平均絕對標高為3.65m，相對標高為-0.500m左右，±0.000=+4.150m。根據提供的資料： 4#樓基坑挖深為5.20m，6#樓基坑挖深為3.75m，其余住宅樓基坑挖深為3.60m；4～5、6#樓之間地下車庫基坑挖深為6.5m，其余區域地下車庫基坑挖深為4.65m。電梯井、集水井局部落深1.5m。

地下水埋深約1.00米左右。場地土層條件如表1所示。

1.2 周邊環境：

基坑東側和北側位于場地內部，南側鄰近民主西路，西側緊鄰市政污水管線。

基坑東側：基坑東側位于擬建工程場地內部，靠近規劃道路；

基坑南側：基坑南側為民主西路，10#樓基坑邊線距道路紅線約7m；

基坑西側：基坑西側用地紅線內現有市政污水管線一條（5#樓以北），該管線直徑1200mm，管底埋深約2.5m，該側地下室外墻距管線距離約2.5m，污水管線外為用地紅線（隔壁熱電廠圍墻），地下結構外墻線距用地紅線距離約6m；紅線外為已建廠房。

基坑北側：該側地下室外墻距市政污水管線（直徑1200mm）約16m 左右。

2 圍護方案設計

2.1 重力壩圍護方案

由于本工程開發商為了盡快回籠資金確定了先進行高層施工后進行地下室施工的開挖思路，這違背了地下施工先深后淺的原則，而且由于施工場地的原因，1#地下室無法現行開挖，所以管樁或鋼筋混凝土攪拌樁加內支撐的圍護方法不適用本工程。因此結合工程實際考慮本工程采用水泥土攪拌樁重力壩進行圍護。好處為一、不影響整體工期，二、高層施工具備了施工場地。基坑開挖深度為5.2m，采用厚度為4.2m 的攪拌樁圍護結構，樁長為11.2m，樁頂標高為0m 。計算時考慮地面超載20kPa。計算簡圖如1，做法見圖2剖面圖。

2. 2 SMW工法圍護方案

4#～5、6#樓之間地下車庫基坑挖深為6.9m，且地下室西側距離田申熱電廠的圍墻只有6m，且中間夾有直徑為1200mm的化工排污管線無法移除，為重點保護對象。綜合考慮該段采用采用SMW 工法。采用厚度為1.7m 的攪拌樁圍護結構，樁長為13.4m，樁頂標高為0m，在攪拌樁中加型鋼，型鋼慣性矩為1186cm4，型鋼間中心距為1000mm 。計算簡圖如3，做法見剖面圖4。

2.1.3本工程采用同濟啟明星基坑分析軟件計算，計算工況模擬施工流程，具體見附錄。主要計算結果如下表2：

結論：符合相關要求。

施工技術要求

水泥土攪拌樁采用P42.5 新鮮普通硅酸鹽水泥，相互搭接200，水灰比0.55。攪拌樁28天無側限抗壓強度標準值大于0.9MPa。水泥土攪拌樁必須堅持兩噴三攪的施工工藝，且噴漿攪拌時鉆頭提升（下沉）速度不宜大于0.5m/分。鉆頭每轉一圈的提升量以1.0~1.5cm 為宜。壓漿速度應和提升(或下沉)速度相配合，確保額定漿量在樁身長度范圍內均勻分布。攪拌樁樁位偏差不大于50mm，垂直度偏差不大于1％。搭接施工的相鄰樁的施工間歇時間應不超過12 小時，如超過，需采取有效措施進行加強。樁頂停漿面必須確保高于設計要求。外摻劑由施工單位根據本場地地質情況和經驗確定

土方開挖前要進行基坑降水，本工程應采用井點降水，降水深度控制在坑底或局部落深區以下1.0m。

監測要求

（1）要求由專業監測單位進行監測，在圍護結構施工前，須測得初讀數。

（2）在基坑降水開挖期間，須做到一日一測。在基坑施工期間，可視測得的位移及內力變化情況加密或減少。

（3）測得的數據應及時上報業主及圍護設計單位。

（4）報警值：

圍護結構、地下管線水平、垂直位移大于5mm/日或累計大于30mm；

▼ 坑外地下水位降達500mm；

（5）若測試值達到上述界限須及時報警，以引起各有關方面重視，施工單位應會同設計單位一起進行分析，并考慮采取相應的控制位移及沉降的措施。

結語

本工程基坑采用重力壩形式以及局部SMW工法圍護結構，根據分析，要嚴格控制水灰比不小于0.55，水泥參量不小于13%。淤泥層強度較低，嵌固力度不夠理想，通過計算重力壩必須沉入粘土層中達到3m左右，才能保證有足夠的抗傾覆能力。本工程如單從造價分析分析上看重力壩造價相對較高，但從整體上本工程的實施使房屋提前近一年銷售，從而提高了資金的有效利用和解決其他圍護方式帶來的施工擾民和有效保護了市政化工排污管道和周邊工廠建筑和圍墻。取得了很高的經濟效益和社會效益。

參考文獻：

[1]王建。H型鋼---水泥土組合結構試驗研究及SMW工法的設計理論與計算方法。

同濟大學博士學位論文。

[2]劉建航，侯學淵，基坑工程手冊[M]，中國建筑工業出版社，1997。

[3]張歡，華士輝，復雜地質條件下特大型深基坑重力壩圍護與鋼板樁拉錨圍護組合設計與施工，《建筑施工》2010年4期。