陳 靜

（中國(guó)建筑第二工程局有限公司（滬），上海 200000）

“SMW工法”基坑圍護(hù)施工及型鋼拔除技術(shù)

陳 靜

（中國(guó)建筑第二工程局有限公司（滬），上海 200000）

三軸攪拌樁作為深基坑止水帷幕具有很多優(yōu)點(diǎn)，內(nèi)插型鋼能增加其抗測(cè)壓能力，為基坑施工的安全提供保障。文章結(jié)合金運(yùn)路以西，鶴旋路以南地塊商辦項(xiàng)目（華泰商務(wù)中心）工程，對(duì)SMW三軸攪拌樁施工工藝及質(zhì)量保證措施進(jìn)行論述，可供相關(guān)人員參考。

SMW工法；H型鋼；基坑；圍護(hù)；監(jiān)測(cè)

金運(yùn)路以西，鶴旋路以南地塊商辦項(xiàng)目（華泰商務(wù)中心）建筑面積為13.17萬(wàn)㎡，結(jié)構(gòu)未框架結(jié)構(gòu)，地下1層，局部地區(qū)地下2層，地上4～10層，由辦公樓及商業(yè)組成，由中國(guó)建筑第二工程局有限公司總承包。

1 工程概況

該工程選用預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)混凝土空心方樁基礎(chǔ)，項(xiàng)目西側(cè)為雙洋港河，東側(cè)為金運(yùn)路，北側(cè)及南側(cè)均有建筑物。其中北區(qū)基坑地下二層結(jié)構(gòu)，面積約8548㎡，周長(zhǎng)約423m，開挖深度至-10.85m。為保證成孔質(zhì)量及止水效果，此區(qū)域圍護(hù)設(shè)計(jì)采用“SMW工法”。

2 基坑圍護(hù)方案

該基坑圍護(hù)采用“SMW工法”，采用850@600SMW三軸水泥土攪拌樁作為圍護(hù)結(jié)構(gòu)，根據(jù)基坑的位置及挖土深度的不同，水泥攪拌樁長(zhǎng)度為23～28m，內(nèi)部插700×300×13×24H型鋼，型鋼長(zhǎng)度與攪拌樁長(zhǎng)度一致，插入方式為插二跳一或插一跳一?；觾?nèi)側(cè)采用兩道鋼筋混凝土水平支撐體系，支撐立柱采用460×460角鋼格構(gòu)柱，立柱樁采用 650×650角鋼（樁頂 3.5m內(nèi)擴(kuò)徑為800×800角鋼）鉆孔灌注樁?；觾?nèi)部局部深坑處采用雙軸攪拌樁加固，加固深度為8～10m?；觾?nèi)部采用深井井管降水，降水水位位保持在基坑開挖面下以下1.0m。為降低成本，SMW樁中插入的型鋼在結(jié)構(gòu)處±0.00后拔除，循環(huán)利用（見(jiàn)圖1）。

圖1 基坑圍護(hù)平面（局部）

3 基坑圍護(hù)施工要點(diǎn)

3.1 材料

主要材料及標(biāo)準(zhǔn)：①水泥：采用42.5級(jí)普硅水泥，水泥摻量為20%，水灰比控制在1.50～1.80范圍內(nèi)；②型鋼：采用700×300×13×24H型鋼，混凝土支撐立柱采用460×460角鋼格構(gòu)柱。

3.2 施工步驟

①場(chǎng)地平整：施工前，必須先進(jìn)行場(chǎng)地平整、夯實(shí)加固至-1.050標(biāo)高，鋪設(shè)走道板，路基承重荷載以能行走25t汽車吊及履帶式樁架為準(zhǔn)。確保施工場(chǎng)地路基承重荷載需能滿足要求；②測(cè)量放線：根據(jù)坐標(biāo)基準(zhǔn)點(diǎn)，按設(shè)計(jì)圖放樣定位及高程引測(cè)工作，做好永久性標(biāo)志；③開挖溝槽：根據(jù)基坑圍護(hù)內(nèi)邊控制線，采用挖土機(jī)開挖溝槽，沿圍護(hù)樁平行方向開掘工作溝槽，溝槽寬度1.2m，深度0.8m。開挖溝槽余土及地下障礙物應(yīng)及時(shí)處理，以保證三軸攪拌樁的正常施工（見(jiàn)圖2）；④H型鋼定位：在垂直溝槽方向放置兩根定位型鋼，規(guī)格為200×200，長(zhǎng)約2.5m，再在平行溝槽方向放置兩根定位型鋼，規(guī)格300×300，長(zhǎng)約8～15m。H型鋼采用型鋼定位卡固定（見(jiàn)圖3）；⑤樁機(jī)定位：三軸攪拌樁中心間距為1200mm，單孔直徑為850mm，搭接長(zhǎng)度250mm，以該尺寸在平行的H型鋼表面用紅油漆劃線定位。

圖2 溝槽開挖剖面圖

圖3 型鋼定位示意圖

3.3 施工工藝

施工工藝：①根據(jù)本工程三軸攪拌工程量及工期要求，采用兩臺(tái)三軸攪拌樁機(jī)分別從東、西兩個(gè)方向同時(shí)施工；②三軸攪拌樁施工（見(jiàn)圖4），其中陰影部分為重復(fù)套鉆，保證三軸攪拌樁的連續(xù)性和接頭的施工質(zhì)量。在施工過(guò)程中嚴(yán)格把控相鄰樁的施工間歇時(shí)間不得超過(guò)12h；③樁機(jī)就位、校正、復(fù)核樁機(jī)水平和垂直度。樁位的偏差值不應(yīng)超過(guò)5cm，樁身垂直度誤差不應(yīng)超過(guò)1%。施工過(guò)程中隨機(jī)對(duì)機(jī)座四周標(biāo)高進(jìn)行復(fù)測(cè)，確保機(jī)械處于水平狀態(tài)施工，同時(shí)用經(jīng)緯儀經(jīng)常對(duì)攪拌軸進(jìn)行垂直度復(fù)測(cè)，通過(guò)對(duì)機(jī)械的控制達(dá)到對(duì)樁體垂直度控制；④拌制水泥漿液，水泥摻量為20%，水灰比應(yīng)控制在1.50～1.80范圍內(nèi)。三軸攪拌樁采用“一噴一攪”施工工藝，下沉和提升過(guò)程中均注漿攪拌。施工中嚴(yán)格控制鉆進(jìn)提升及下沉速度，下沉速度為：0.5～1.0m/min，提升速度為：1.0～2.0m/min，并根據(jù)地質(zhì)報(bào)告對(duì)較差土層減緩提升和下沉速度，將速度控制在允許范圍的下限。三軸機(jī)上通過(guò)流量表和壓力表，嚴(yán)格控制注漿壓力為0.8～1.0MPa，以漿液輸送能力控制；⑤型鋼插入：型鋼插入之前。應(yīng)將每根型鋼表面清理干凈并涂刷減磨劑（油），以便后期的拔除工作。在距離型鋼頭25～35cm中心位臵割一個(gè)10cm左右大小的洞，以利于型鋼的起吊。攪拌樁施工結(jié)束樁機(jī)移位后，將型鋼放入制作好的導(dǎo)向架內(nèi)，保證型鋼的垂直插入吊機(jī)起吊型鋼，慢慢的吊到指定位置，人工將型鋼扶正慢慢插入樁體，待進(jìn)入一定深度后，快速下放，以利于型鋼的整體插入。用水準(zhǔn)儀準(zhǔn)確的測(cè)出型鋼的標(biāo)高，達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高后，型鋼插入完畢。在澆筑壓頂圈梁時(shí)，埋設(shè)在圈梁中的H型鋼部分必須用牛皮紙將其與混凝土隔開，以保證后期H型鋼的拔除。并采取措施保證壓頂圈梁外側(cè)的排水，使其積水不往基坑內(nèi)部排；⑥三軸水泥攪拌樁成型后，需待其強(qiáng)度達(dá)到100%設(shè)計(jì)強(qiáng)度后方可開挖基坑土方，或在設(shè)計(jì)認(rèn)可并有確切把握及施工單位有完善的保障措施情況下方可適當(dāng)提前；⑦換撐施工及H型鋼回收。為保證結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性及基坑的安全性，施工順序?yàn)椋旱叵率业装迨┕ぁ装逄帗Q撐→拆除第二道支撐及圍檁→地下室二層外回填土及換撐→拆除第一道支撐→地下室一層外回填土→拔除型鋼（見(jiàn)圖5）；⑧整個(gè)施工過(guò)程中，安排專人詳細(xì)記錄每根樁的下沉?xí)r間、提升時(shí)間及H型鋼的下插情況，H型鋼拔除過(guò)程中，需加強(qiáng)對(duì)周邊環(huán)境的監(jiān)控，特別是基坑的變形情況。

圖4 三軸攪拌樁套打順序：1-3-2-4-6-5-7

4 基坑的監(jiān)測(cè)

4.1 讀數(shù)

在圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工前須測(cè)得初讀數(shù)，在基坑降水及開挖期間須做到一日一測(cè)。圍護(hù)施工階段，每隔三天測(cè)一次；底板澆筑完隔兩天測(cè)一次；拆撐期間每天至少測(cè)一次；其它施工期間的觀測(cè)間隔，可視測(cè)得的位移及內(nèi)力變化情況適當(dāng)增減。

4.2 報(bào)警界限

三軸攪拌樁水平，垂直位移大于3mm/d，累計(jì)位移超過(guò)28mm；坑外地下水位下降達(dá)750mm或每天超過(guò)300mm；臨近建筑物沉降累計(jì)15mm或傾斜超過(guò)1/500。當(dāng)監(jiān)測(cè)值達(dá)到上述界限或監(jiān)測(cè)值的變化速率突然增加或連續(xù)保持高速率時(shí)，應(yīng)及時(shí)報(bào)警，以引起各有關(guān)方面重視，及時(shí)分析并采取有效措施予以處理。

4.3 圍護(hù)墻

圍護(hù)墻頂水平、垂直位移監(jiān)測(cè)點(diǎn)間距15m左右；圍護(hù)墻深層側(cè)向水平位移監(jiān)測(cè)點(diǎn)間距30m左右，深度大于圍護(hù)樁深度5m。當(dāng)監(jiān)測(cè)值達(dá)上述臨界值時(shí)，應(yīng)立即采取措施進(jìn)行控制，情況嚴(yán)重者應(yīng)同設(shè)計(jì)、業(yè)主、監(jiān)理共同討論應(yīng)對(duì)措施，以保證基坑的安全。

圖5 基坑回填及換坑圖

5 結(jié)束語(yǔ)

三軸攪拌樁施工是基坑工程質(zhì)量控制的重點(diǎn)和難點(diǎn)。通過(guò)型鋼的插入，增加基坑的穩(wěn)定性能。該支護(hù)體系不僅能有效的止水擋土，還能有效的節(jié)約施工工期，做到質(zhì)量、成本、工期都不耽誤。

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