SMW 工法樁在高層建筑基坑支護中的應用

柯謀燕

廈門泰禾房地產開發有限公司，福建 廈門 361000

1 工程概況

擬建某工程由7 棟47～52 高層住宅樓，1-2 層商業裙房，設兩層地下室組成。該工程室外±0.00 為羅零13.100，施工場地內相對高程為9.500～9.700，地下室連接體底板墊層底高程為羅零3.700，主樓承臺底高程為羅零1.700，電梯井板底標高為羅零1.900 基坑開挖深度約5.80～6.10m，電梯井開挖深度為7.8m。

1.1 工程地質土層條件

①層雜填土；②層粉撲粘土；③層淤泥；④層粉質粘土；⑤層中砂；⑥層卵石；⑥層卵石中存在夾層⑥-1 夾層中砂和⑥-2夾層粉質粘土。

1.2 水文地質條件

擬建場地無常年性河流水系公布，受地形、匯水面積及季節控制，勘察期間，擬建場地范圍內無地表水出露。施工地區潛水層主要集中在土層夾層內，且此部分結構的透水性為中下等，水量變化極大。日常生活中，該部分土壤主動接受大氣補水，且借助地表徑流結合蒸發的方式進行循環，勘察期間發現該地區水量變化較小，孔隙承壓水主要賦存于⑤層中砂、⑥層卵石及⑥-1 夾層中砂中，賦水性較好、透水性均較強，屬強透水層，主要受含水層的側向徑流補給。上部潛水與下部孔隙承壓水和基巖風化帶中孔隙-裂隙水之間存在相對隔水層，水力聯系相對較弱。

1.3 基坑支護設計概況

本工程基坑安全等級為一級，基坑支護重要性系數為1.1，按設計要求，支護結構周邊受荷不得超過15kpa（嚴禁超載），本工程基坑支護采用SMW 工法樁加鋼筋混凝土支撐支護體系。按設計要求，具體見圖1 剖面圖。

圖1 基坑支護剖面圖

2 SMW 工法樁施工

2.1 施工要求

（1）本工程采用HN700×300×13×24mm型鋼結構支護樁，具體布置、樁頂標高、樁長及樁距詳見剖面圖1 所示。

（2）鋼材焊接位置盡量避開支錨受力核心點，且相鄰銜接鋼材的連接位置應錯位性擺放，兩者之間的距離應在1～2m 之間。此外，避免鋼型接頭離地面較近，間隔距離以＜2m 為佳。

（3） SMW 工法中型鋼插入和回收要求：①型鋼應用前將材料表面的雜物和銹跡進行清理，然后在表面涂刷一層保護漆，搬運過程中應盡量避免強烈的沖擊的碰撞。如果材料搬運過程中存在局部損壞等問題，應及時進行處理。同時，材料應用過程中，應將型鋼與冠梁相互分離，注重各類材料的保護［1］。②型鋼插入時在攪拌樁成型半小時左右進行，且放入時需保障焊接頭、材料的平整放置，避免局部問題的遺留。③型鋼插入后借助定形結構固定，并采用懸掛構建進行標高頂部預留，底部確定無誤后，再進行上部牢固銜接。④型鋼宜依靠自重插入，但要注意下層輔助沉位時，應盡量保障周圍安插銜接的合理性，以保障型鋼部分的有序位移。嚴禁采用多次重復起吊型鋼牢固連接。⑤型鋼回收施工過程中，地下室部分要著重進行調節，待所有材料都固定后，將其拔出，并運用水泥漿將其灌滿夯實［2］。

（4） 施工允許偏差：垂直度偏差≯1/200；型鋼撓度≯L/500；型鋼長度±50mm；型鋼頂標高±50mm；型心轉角3°。

2.2 SMW 工法樁施工要點

（1）放線測量。首先依據施工圖紙進行坐標基點定位，并精準確定其維護坐標、核心施工建設區域。同時，運用測量儀器進行中心圍線設定，并在坐標復核準的情況下，做好基樁建設區域保護工作。在平行軸支護和位移定位的情況下，按照支護監控的實際要求，再次進行放線復核調整。

（2）挖掘溝槽。結合施工現場狀況，運用挖掘機在核心溝槽挖掘周圍開展三軸泥土攪拌施工，溝槽的寬度應與現場圍護結構相同。普通工程中的挖掘寬度一般為1.5m 左右，深度為0.8～1m。當挖掘期間遇到障礙物時，應先進行阻礙物清理，再進行挖掘，且挖掘部分要充分進行材料的相應性填充。

（3）基樁設備就位。現場指導人員統一進行基樁施工設備操控指揮，并將樁機緩慢、有序的進行位移，位移誤差應在20mm 之內，且設定的立柱導架結構應≤0.004。

（4）定位線的確定。溝槽挖掘過程中，通過三軸機動設備中心線，進行機前距離定位，并采用三軸水泥攪拌施工跟蹤策略，在區域范圍之內進行標記定位即可。

（5）水泥漿攪拌。本項目施工期間主要運用P.O.42.5 水泥進行施工，水與煤灰的調節比例按照1.5:1 或者2.0:1 的標準，水泥摻入量應控制在≤360kg/m3，且膨潤土的應用比重控制在5～10kg/m3即可。

（6）噴漿、攪拌成樁。本項目依據鉆頭下沉和提升的速率變化，進行土體攪拌泥漿混合，并在確保泥漿達到充分攪拌的狀態下，繼續加水、加土進行加固即可。

水泥漿制備程序設定時，可將其調節為間隔30～40min 自動加水一次。程序將配備處理好的原料集中存貯在保存設備內，并運用三軸攪拌設備持續性進行攪拌。同時，地下部分施工期間，嚴格控制攪拌機的做功速率，結合施工圖紙的要求，進行鉆機攪拌調節時期，攪拌設備的鉆頭速度多在0.5～1.0m/min左右，且轉動速度為1.0～2.0m/min，實際操作時按照實際需求進行靈活調整即可。此外，現場勘察與分析過程中，適當的進行壓漿流量調節，水泥漿配備比重調節，以及泥漿反饋數據的精準性監管等活動，也是施工人員不可忽視的點。

（7）泥漿交換。泥漿注入到小孔之內后，H 型鋼結構也將隨之插入，此時就會有一部分泥漿從槽內噴出。為了保障施工質量，技術人員要注意泥漿的補充和現場環境的清理。待所有環節處理完成后，再集中進行泥漿清理即可。

（8）H 型鋼定型固定。①本項目在H 型鋼起吊時采用鋼絲繩加以固定，且加固噸位控制在50t 之內。起吊時應保持垂直狀態，且盡量將其操作流程時間控制在30min 之內完成，避免了起吊鋼絲繩出現脫落、超負荷負重的隱患現象。②H 型材料在溝槽邊進行定位插入過程中，盡量在H 型鋼結構中心放置基樁結構防護體，并進行經緯一起進行垂直跟蹤調節。③運用H 型鋼插入標高時時期，注意對操作過程中產生的溢出泥漿進行處理，以便于后續工作的順利實施。④H 型結構頂部施工操作過程中，運用基樁結構控制體系進行標高輔助處理。⑤采用A22H 型鋼結構進行固定。同時，運用振動機械設備進行標高振動輔助，以保障H 型剛插入和固定工作的有序化實施。

（9）H 型鋼拔出與后續完善。本工程在收尾階段將H 型鋼拔出和完善要點整理為：①型鋼圍護結構下核心部分已經固定，此時施工人員應請技術監理進行施工情況勘察。確定施工操作合格后，形成書面文件下達清除指令。如果此環節質量隱患問題，應先進行后續彌補，再進行拔出。②H 型鋼徹底拔出前，為避免拔出后出現局部坍塌等狀況，技術人員還應采用外側掉帶進行回旋輔助。此時H 型鋼周圍的翼緣板應同時運用螺栓結構進行加固，然后采用千斤頂從高處逐步進行操作。待操作環節達到夾緊位置時，技術人員應時刻注意千斤頂操作與夾緊部分的變化情況，在確定無風險后，再直接運用吊車將其吊起拔除［3］。③H 型鋼基樁部分完全露出地面后，施工人員再進行串聯操作，這樣可避免局部輔助部分受損的隱患。④基樁銜接接頭部分所應用的兩翼板應為A40 圓孔結構，檢查樁頭是否符合要求，若孔徑與位置不準必須整改，每根樁頭兩面翼緣板必須有標準的A40 圓孔才能進行拔樁施工。

3 結束語

綜上所述，本工程屬軟土地區深基坑，且工程地質、水文地質及周邊環境條件較為復雜，在MW 工法樁施工中，明確施工要求、流程的基礎上，通過施工參數的確定、測量放線、導溝開挖、水泥漿注入、鉆進攪拌、插入H 型鋼，完成了H 型鋼水泥土攪拌樁施工，強化了基坑支護效果。