中等靈敏度土場地深基坑SMW工法樁設計與施工

彭　輝

(山西五建集團有限公司，山西 太原　030013)

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中等靈敏度土場地深基坑SMW工法樁設計與施工

彭輝

(山西五建集團有限公司，山西 太原030013)

根據昆明煙草有限責任公司“十二五”易地技術改造項目的地質條件，選擇SMW工法樁為主要基坑支護結構型式，并從施工方法、基坑檢測及計算分析等方面，闡述了SMW工法樁基坑設計及施工技術，總結了SMW工法樁的施工控制重點，以供類似工程借鑒。

深基坑，SMW工法樁，止水帷幕，位移監測

1　項目簡介

昆明煙草有限責任公司“十二五”易地技術改造項目綜合樓工程東西長111.70 m，南北寬35.40 m，鋼筋混凝土框架—剪力墻結構，地下1層、地上8層，總建筑面積15 171.51 m2；地下人行連廊南北總長78.2 m，東西寬9.2 m，局部寬26 m，為鋼筋混凝土框架剪力墻結構,地下1層，總建筑面積419.9 m2。工程基坑深度為-9.80 m(綜合樓Ⅱ區包括地下連廊)，自然地面平均標高-2.5 m。

2　地質條件

2.1土層情況

根據巖土工程勘察報告，基坑開挖影響深度范圍內土層主要由素填土、雜填土、粉質黏土、細砂等等土層構成，土層標準灌入實驗錘擊數低于10擊，土質松散，壓縮性強。地基土靈敏度采用YQ1型電測十字板—靜力觸探兩用機進行了十字板剪切試驗，靈敏度介于1.55～3.66之間，粉質黏土可以按照中靈敏度土考慮。

2.2場地地下水

地下水類型上部為潛水，實測潛水穩定水位埋深為0.90 m～3.40 m，其下各層為承壓水，承壓水穩定水位埋深為3.50 m～4.10 m。

3　基坑支護設計

結合場地土層條件、基坑情況及現場條件，綜合太原市當地基坑工程設計經驗，確定基坑支護結構類型，結構選型如下：綜合樓(地下連廊)深基坑部位采用SMW工法樁支護方式，基坑內輔以管井降排水放坡支護形式，上部2 m采用自然放坡支護，放坡比例1∶0.5，上部放坡與工法樁設置寬度2.0 m的平臺，平臺采用掛網噴混凝土支護，內配6.5@200的鋼筋網片，噴100 mm厚C20混凝土，2.0 m下部采用止水帷幕+型鋼的支護形式。支護帷幕樁

徑850 mm、樁間距600 mm、樁長為14.8 m，型鋼型號為HW700×300×13×24，型鋼間距1.2 m，長為14.8 m。

冠梁沿工法樁頂通長澆筑，高800 mm，寬1 100 mm，采用C25混凝土澆筑。設計情況見圖1。

基坑內部擬采用周圍止水帷幕輔以坑內疏干降水管井的方法控制地下水，綜合樓、地下連廊降水井布置在基坑四周肥槽內和底板上，降水井成孔直徑700 mm，降水井間距為15 m～18 m，井深15 m(從地面起算)，井管采用外徑400 mm的無砂混凝土管，工作段和輔助工作段井管外包2層60目尼龍網，井管與井孔之間的環狀間隙填入直徑為5 mm～10 mm圓粒礫石濾料，基坑初步布設降水井綜合樓、地下連廊共23眼，污水處理站共8眼，同時降水井可做觀察井使用。

4　施工方法與工藝技術

4.1放坡支護

1)施工工藝。止水帷幕樁施工完成→土方開挖至自然地坪下2 m→人工修坡→放線確定孔位→人工成孔→綁扎鋼筋網→焊接拉結筋→噴射混凝土→養護。

2)施工方法。a.按設計要求開挖工作面，修整邊坡，確定孔位并成孔。b.綁扎鋼筋網，焊接拉結筋。c.噴射混凝土。d.噴射混凝土完后，應及時進行養護。

4.2止水帷幕(三軸攪拌樁)工藝流程

1)樁機就位。a.選定班組長專職指揮，使樁機就位，在了解場地周圍的情況后進行樁機移動，同時清除障礙物，移動完成后，檢查樁機定位情況，發現問題及時糾正。b.平穩放置樁機，為確保樁機的垂直度，用經緯儀對龍門立柱進行垂直定位觀測。c.當定位三軸水泥攪拌樁樁位后，再對樁位的準確性進行復核，偏差值在2 cm范圍之內。

2)攪拌成樁施工工藝。a.攪拌軸成樁采用一次鉆進一次提升，樁底深度在2 m～3 m以上范圍內提升1次～2次。b.樁基鉆進時應邊注漿邊充氣攪拌，當樁機提升時只注漿攪拌不充氣，當充氣時應采用壓縮空氣。

3)攪拌注漿控制及速度。a.在三軸水泥攪拌樁下沉和提升的同時注入水泥漿液，保證下沉速度控制在不大于1 m/min，提升速度不大于2 m/min，避免因提升過快，造成真空負壓，孔壁坍方的現象。樁底部分攪拌注漿應持續，并做好每次成樁的原始記錄。b.水泥漿液的制作及漿液的注入。水泥為罐裝水泥，拌漿采用電腦控制的自動系統攪拌，每立方米攪拌水泥土選用360 kg的水泥，1.0 MPa～2.5 MPa的注漿壓力，1.7～2.0的水灰比，以拌漿及注漿量換算每鉆的加固土體方量，同時對漿液輸送能力予以控制；在鉆進時注漿量宜為額定漿量的70%～80%，在提升的過程中注漿量控制在額定漿量的20%～30%，鉆進攪拌的過程中水泥漿應連續加壓，以免發生側漏。

4)H型鋼插入。當三軸水泥攪拌樁完成施工后，應立即準備吊機吊放H型型鋼。a.在型鋼頂端開一個孔徑約6 cm的中心圓孔后進行起吊，然后安裝吊具和固定鉤，用50 t吊機起吊H型鋼，同時用線錘校核垂直度。b.在確定插入型鋼的平面位置后，把H型鋼定位卡牢固、水平地固定在型鋼相應的位置上，使H型鋼底部中心和正樁位中心在一條直線上，以定位卡為準，將H型鋼垂直慢慢地插入水泥土攪拌樁體內，以免發生碰撞。c.根據高程控制點，把H型鋼位置放到定位型鋼上，利用兩個之間的高差，把槽鋼放在定位型鋼上，為控制H型鋼頂標高，焊接φ8吊筋，把誤差控制在±5 cm以內。d.在水泥土攪拌樁達到硬化時間后，再拆除吊筋與溝槽定位型鋼。e.當H型鋼放置達不到設計標高時，需要把H型鋼予以提升，重復下插同時用振動錘打入直到設計標高，為確保H型鋼的垂直度，在下插的過程中需采用線錘予以控制。

5　基坑監測

按照國家規范要求，基坑檢測應委托第三方進行監測，監測項目內容主要包括：周邊道路及聯合工房垂直位移監測，支護頂部垂直位移監測，支護頂部水平位移監測等內容。

施工單位應在第三方檢測基礎上指派專人進行重點巡視。

1)在基坑工程施工期間，專門派一名人員進行巡視檢查，以免基坑發生位移。

2)基坑工程的巡檢包括的主要內容：a.基坑支護。基坑的支護質量是否滿足要求；冠梁、圍檁是否出現裂縫；止水帷幕是否開裂，是否有滲漏現象出現；墻后土體是否沉陷、是否裂縫及滑移的現象出現；基坑是否涌土、流砂、管涌。b.現場狀況。基坑開挖后暴露的土質情況是否與巖土勘察報告一致；基坑開挖分段長度及分層厚度是否與設計要求的一致，是否存在超長、超深開挖現象；基坑周圍是否有堆載情況出現；基坑降水、回灌設施是否運轉正常，場地的地表水、地下水排放狀況是否正常。c.基坑周邊環境。周邊建(構)筑物是否有裂縫出現；地下管道是否存在破損、泄漏現象；在周邊道路(地面)是否出現裂縫、沉陷；鄰近基坑及建(構)筑物是否施工。d.監測設施。是否存在影響觀測的障礙物；基準點、監測點、監測元件的完好程度。e.其他巡視檢查內容如設計要求或根據經驗確定。

3)進行詳細的巡視檢查如自然條件、支護結構、施工工況、周邊環境、監測設施等，并形成巡檢記錄。當發現特殊情況，及時和委托方及相關單位進行溝通。

4)整理巡查記錄，同時結合儀器綜合分析監測數據。

6　結語

SMW工法樁在深基坑支護方法中具有止水帷幕支護一體化，施工周期短，機械化施工，嵌入H型鋼可回收等諸多技術優點。特別適用于地下水位高，工期短、支護變形控制嚴格的區域進行基坑支護，該方法在施工中需重視以下技術重點、難點：

1)重點關注設計方案中支護形狀不規則及拐角處，施工過程中要密切配合，了解各項工作的關聯。確定基坑土方開挖、基坑支護樁、降水井施工的施工順序，土方開挖過程的開挖步距根據降水深度及挖機垂直開挖深度確定，分層交叉流水施工，直到設計基坑底。

2)SMW工法樁中攪拌樁止水帷幕施工質量要求較高，包括垂直度、搭接長度、水泥摻量、攪拌順序、攪拌時間及帷幕成型后的強度等，以及工字鋼樁的型號規格、插入位置、深度、間距等各項指標應作為施工重點予以控制。

3)監測是基坑支護工程施工的重要一環，密切監控基坑土體變形、周邊地上、地下構筑物及沉降。對基坑施工信息化，隨時掌握基坑情況，保證施工安全。

[1]趙明華.土力學與基礎工程[M].武漢：武漢工業大學出版社，2002.

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[5]李鳳明，倪西民.SMW工法的設計與應用[J].市政技術，2007(1)：33-35.

SMW pile design and construction of medium sensitivity soil deep foundation pit

Peng Hui

(Shanxi Fifth Construction Group Limited Company, Taiyuan 030013, China)

According to the geological conditions of Kunming Tobacco Limited Liability Company “12th Five-Year” technological transformation project, this paper selected the SMW pile for the main foundation pit support structure mode, and from the construction method, foundation pit detection and calculation analysis and other aspects, elaborated the foundation pit design and construction technology of SMW pile, summed up the construction control focus of SMW pile, provided reference for similar engineering.

deep foundation pit, SMW pile, waterproof curtain, displacement monitoring

1009-6825(2016)25-0076-02

2016-06-27

彭輝(1980- )，男，工程師，一級建造師

TU463

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