某工程基坑圍護施工分析

【摘 要】 本文結合筆者多年工作的實踐經驗，以某工程地下室基坑圍護工程為研究對象，就其具體的施工方案進行了詳細的分析，得出一些意見與見解，謹供大家做參考之用。

【關鍵詞】 基坑圍護 SMW工法 水泥攪拌樁 型鋼水泥攪拌樁

一、工程設計概況

某工程集商業、娛樂、餐飲及辦公于一體，是一個大型公共建筑。本工程征地面積29816m2，用地面積21330m2，建筑總128266m2，其中地上96394m2，地下31872m2，場地成多邊形。地下室平面尺寸211.325m×101.4（不規則多邊形）。建筑物地下二層，地上分兩個塔樓，酒店26層，建筑高度97.40m，辦公樓20層，建筑高度83.2m，裙房三層。設計室內標高±0.000相當于黃海高程5.35m，室內外高差0.15m。自然地面標高約4.5m。

地下室挖土深度約12.3m，電梯井等部位挖土深度15.55m。根據勘察報告提供數據，地下水位在自然地面下1m左右。

二、現場地質情況

根據巖土工程勘察報告提供的數據，本場地的地層可劃分為8個工程地質層，細分為21個工程地質亞層，各地基巖土層自上而下描述在此處不做具體敘述。（如表1）

場地內主要分布二層地下水，上層地下水性質屬潛水，下層地下水性質屬承壓水。地下水位埋深于地表下0.5～2.0m 左右，水位年變幅1.0～2.0m左右。

三、基坑圍護設計及施工方案

3.1 基坑圍護體系

本工程地下室基坑實際開挖深度11. 5m電梯井部位挖深14.75m，地下水位在地表下0.5～2.0m左右，基坑圍護工程采SMW工法，用一道鋼筋混凝土支撐。型鋼水泥攪拌樁采用φ850三軸攪拌機濕法施工，水泥攪拌樁搭接250，實際中距600。材料采用32.5普通硅酸鹽水泥，水泥摻量為20%，水灰比1.5；插入型鋼采用700×300×13×24。H型鋼穿過壓頂梁，并高出壓頂梁0.5m；H型鋼中距1200。水泥攪拌樁要求28天無側限抗壓強度不小于1.5Mpa。

型鋼水泥攪拌樁要保證平整度和垂直度，不允許有扭曲現象，相鄰兩型鋼接頭應相互錯開1m以上，并應在開挖面1m以下。；型鋼水泥攪拌樁的樁位偏差不大于30mm。水泥攪拌樁施工時，時間間隙不超過10～16小時。

3.2 支撐

支撐用一道鋼筋混凝土支撐，支撐面標高-4.0m。支撐截面：S1-950×700，S2-850×700，S3-800×700， S4-550×700 。鋼筋混凝土圍梁1000х700。

3.3 豎向立柱

豎向立柱用混凝土鉆孔灌注樁，一是利用工程樁計60根，二是新打鉆孔灌注樁計31根。綱立柱為4根110×10角鋼做成格構式綱柱，鋼立柱插入混凝土樁內1600；鉆孔灌注樁直徑700，混凝土C25，有效樁長約10m。

3.4 支撐安裝：見第四長第三節混凝土支撐施工。

3.5 支撐拆除

基礎底版混凝土澆搗完成，并在混凝土底板與圍護樁之間澆搗混凝土傳力帶；傳力帶混凝土與底板混凝土同時澆搗（C40）。地下一層結構混凝土頂板（-6.25）澆搗完成并同時澆搗傳力帶（C40），混凝土 達到100%后，按施工區塊進度，逐步按順序拆除支撐。

3.6 拔除H型鋼

地下室結構全部完成，并已完成外墻防水及回填土，才能拔出H型鋼。拔H型鋼時，要每拔出一根即向孔內填灌黃砂并澆水使黃砂密實，防止土體位移。

3.7 基坑排水

本工程基坑采用明排水方案，在坑外四周設置排水溝。挖土時抗內如有積水，及時用水泵抽至排水明溝排入市政管網。

四、基坑圍護主要施工方法

4.1 障礙物清理

因該工法要求連續施工，故在施工前應對圍護施工區域地下障礙物進行探測清理，以保證施工順利進行。

4.2 測量放線

根據甲方提供坐標基準點、總平面布置圖、圍護工程施工圖。按圖放出樁位控制線，設立臨時控制樁，做好技術復核單，提請甲方及監理驗收。

4.3 開挖溝槽

根據基坑圍護邊線用挖機開挖槽溝，溝槽尺寸為800×1200mm，并清除地下障礙物，開挖溝槽土體應及時處理，以保證SMW工法正常施工。

4.4 樁機就位

由當班班長統一指揮樁機就位，樁機下鋪設鋼板，移動前看清上、下、左、右各方面的情況，發現有障礙物應及時清除，移動結束后檢查定位情況并及時糾正；樁機應平穩、平正，并用經緯儀或線錘進行觀測以確保鉆機的垂直度；三軸水泥攪拌樁樁位定位偏差應小于2cm。成樁后樁中心偏位不得超過50mm，樁身垂直度偏差不得超過1/100。

4.5 水泥土配合比

根據SMW工法的特點， 水泥土配比的技術要求如下：

（1）設計合理的水泥漿液及水灰比，使其確保水泥土強度的同時，在插入型鋼時，盡量使型鋼靠自重插入。若型鋼靠自重仍不能順利到位，則略微施加外力，使型鋼插入到規定位置。

（2）水泥摻入比的設計，必須確保水泥土強度，降低土體置換率，減輕施工時對環境的擾動影響。

（3）水泥土和涂有隔離劑的型鋼具有良好的握箍力，確保水泥土和型鋼發揮復合效應，起到共同止水擋土的效果，并創造良好的型鋼上拔回收條件，即在起拔型鋼時隔離涂層易損壞，產生一定的隔離層間隙。

（4）水泥土在型鋼起拔后能夠自立不塌，便于充填孔隙。

（5）根據設計要求并結合工程實際情況確定其基本配合比為：水灰比為1.5左右；32.5級普通硅酸水泥摻量為20%，每立方米水泥摻量為360kg。

（6）SMW攪拌樁施工時每班組需做試塊同條件養護，28天強度應達到1.0MPa。

（7）制備水泥漿液及漿液注入：

①在施工現場搭建拌漿施工平臺，平臺附近搭建水泥庫，在開機前按要求進行水泥漿液的攪制。將配制好的水泥漿送入貯漿桶內備用。

②水泥漿配制好后，停滯時間不得超過2小時，搭接施工的相鄰攪拌樁施工間隔不得超過24小時。注漿時通過2臺注漿泵2條管路混合注入。注漿壓力：1～2 MPa，注漿流量：150-200L/min/每臺。

4.6 鉆進攪拌

三軸水泥攪拌樁在下沉和提升過程中均應注入水泥漿液，同時嚴格控制下沉和提升速度，噴漿下沉速度不大于1.0m/min，提升的速度不大于2.0m/min，在樁底部分重復攪拌注漿，停留1分鐘左右，并做好原始記錄。

4.7 移位

一根樁施工結束后設備沿預先設置的定位導向型鋼水平移動規定的間距（1.2M或0.9M）

4.8 施工冷縫處理

施工過程中一旦出現冷縫則采取在冷縫處圍護樁外側補攪素樁方案。在圍護樁未達到一定強度前進行補樁，以防偏鉆，保證搭接效果，素樁與圍護樁搭接厚度約10cm。

4.9 插入型鋼

三軸水泥攪拌樁施工完畢后，吊機應立即就位，準備吊放H型鋼。

H型鋼使用前，在距其頂端20cm處開一個中心圓孔，孔徑約8cm，并在此處型鋼兩面加焊兩塊各厚1cm的加強板，其規格為450mm×450mm，中心開孔與型鋼上孔對齊。

根據甲方提供的高程控制點，用水準儀直接控制型鋼插入標高。

4.10 H型鋼起拔方案

已完成地下部分工程或地下室頂板砼強度達到設計強度后，且回沙或填土后，根據總包的要求，且讓出拔除型鋼的工作面開始拔除H型鋼，本工程起拔H型鋼正常情況下擬采用一臺16t汽車吊，配備一組千斤頂，每組兩個千斤頂（型號為：QD-200T）。

H 型鋼拔除施工程序

平整場地→安裝千斤頂→吊車就位→型鋼拔除→孔隙填充

五、結語

某工程地下室基坑圍護，采用SMW工法，用一道鋼筋混凝土支撐，項目部嚴格按《建筑基坑支護技術規范》（JGJ120-99）的要求，精心編制專項施工方案，并通過當地建筑業協會專家論證，嚴格按基坑圍護方案要求實施，與傳統支護方案相比，具有既快速、又方便，確保了施工安全，取得了良好的經濟效益。