彭　輝

(山西五建集團(tuán)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(shè)計(jì)與施工

彭輝

(山西五建集團(tuán)有限公司，山西 太原030013)

根據(jù)昆明煙草有限責(zé)任公司“十二五”易地技術(shù)改造項(xiàng)目的地質(zhì)條件，選擇SMW工法樁為主要基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)型式，并從施工方法、基坑檢測及計(jì)算分析等方面，闡述了SMW工法樁基坑設(shè)計(jì)及施工技術(shù)，總結(jié)了SMW工法樁的施工控制重點(diǎn)，以供類似工程借鑒。

深基坑，SMW工法樁，止水帷幕，位移監(jiān)測

1　項(xiàng)目簡介

昆明煙草有限責(zé)任公司“十二五”易地技術(shù)改造項(xiàng)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(jié)構(gòu)，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(jié)構(gòu),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(qū)包括地下連廊)，自然地面平均標(biāo)高-2.5 m。

2　地質(zhì)條件

2.1土層情況

根據(jù)巖土工程勘察報(bào)告，基坑開挖影響深度范圍內(nèi)土層主要由素填土、雜填土、粉質(zhì)黏土、細(xì)砂等等土層構(gòu)成，土層標(biāo)準(zhǔn)灌入實(shí)驗(yàn)錘擊數(shù)低于10擊，土質(zhì)松散，壓縮性強(qiáng)。地基土靈敏度采用YQ1型電測十字板—靜力觸探兩用機(jī)進(jìn)行了十字板剪切試驗(yàn)，靈敏度介于1.55～3.66之間，粉質(zhì)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(shí)測潛水穩(wěn)定水位埋深為0.90 m～3.40 m，其下各層為承壓水，承壓水穩(wěn)定水位埋深為3.50 m～4.10 m。

3　基坑支護(hù)設(shè)計(jì)

結(jié)合場地土層條件、基坑情況及現(xiàn)場條件，綜合太原市當(dāng)?shù)鼗庸こ淘O(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，確定基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)類型，結(jié)構(gòu)選型如下：綜合樓(地下連廊)深基坑部位采用SMW工法樁支護(hù)方式，基坑內(nèi)輔以管井降排水放坡支護(hù)形式，上部2 m采用自然放坡支護(hù)，放坡比例1∶0.5，上部放坡與工法樁設(shè)置寬度2.0 m的平臺，平臺采用掛網(wǎng)噴混凝土支護(hù)，內(nèi)配6.5@200的鋼筋網(wǎng)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(hù)形式。支護(hù)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(shè)計(jì)情況見圖1。

基坑內(nèi)部擬采用周圍止水帷幕輔以坑內(nèi)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(nèi)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(wǎng)，井管與井孔之間的環(huán)狀間隙填入直徑為5 mm～10 mm圓粒礫石濾料，基坑初步布設(shè)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(shù)

4.1放坡支護(hù)

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(wǎng)→焊接拉結(jié)筋→噴射混凝土→養(yǎng)護(hù)。

2)施工方法。a.按設(shè)計(jì)要求開挖工作面，修整邊坡，確定孔位并成孔。b.綁扎鋼筋網(wǎng)，焊接拉結(jié)筋。c.噴射混凝土。d.噴射混凝土完后，應(yīng)及時進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。

4.2止水帷幕(三軸攪拌樁)工藝流程

1)樁機(jī)就位。a.選定班組長專職指揮，使樁機(jī)就位，在了解場地周圍的情況后進(jìn)行樁機(jī)移動，同時清除障礙物，移動完成后，檢查樁機(jī)定位情況，發(fā)現(xiàn)問題及時糾正。b.平穩(wěn)放置樁機(jī)，為確保樁機(jī)的垂直度，用經(jīng)緯儀對龍門立柱進(jìn)行垂直定位觀測。c.當(dāng)定位三軸水泥攪拌樁樁位后，再對樁位的準(zhǔn)確性進(jìn)行復(fù)核，偏差值在2 cm范圍之內(nèi)。

2)攪拌成樁施工工藝。a.攪拌軸成樁采用一次鉆進(jìn)一次提升，樁底深度在2 m～3 m以上范圍內(nèi)提升1次～2次。b.樁基鉆進(jìn)時應(yīng)邊注漿邊充氣攪拌，當(dāng)樁機(jī)提升時只注漿攪拌不充氣，當(dāng)充氣時應(yīng)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(fù)壓，孔壁坍方的現(xiàn)象。樁底部分?jǐn)嚢枳{應(yīng)持續(xù)，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(tǒng)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(jìn)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(jìn)攪拌的過程中水泥漿應(yīng)連續(xù)加壓，以免發(fā)生側(cè)漏。

4)H型鋼插入。當(dāng)三軸水泥攪拌樁完成施工后，應(yīng)立即準(zhǔn)備吊機(jī)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(jìn)行起吊，然后安裝吊具和固定鉤，用50 t吊機(jī)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(yīng)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(zhǔn)，將H型鋼垂直慢慢地插入水泥土攪拌樁體內(nèi)，以免發(fā)生碰撞。c.根據(jù)高程控制點(diǎn)，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(biāo)高，焊接φ8吊筋，把誤差控制在±5 cm以內(nèi)。d.在水泥土攪拌樁達(dá)到硬化時間后，再拆除吊筋與溝槽定位型鋼。e.當(dāng)H型鋼放置達(dá)不到設(shè)計(jì)標(biāo)高時，需要把H型鋼予以提升，重復(fù)下插同時用振動錘打入直到設(shè)計(jì)標(biāo)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(jiān)測

按照國家規(guī)范要求，基坑檢測應(yīng)委托第三方進(jìn)行監(jiān)測，監(jiān)測項(xiàng)目內(nèi)容主要包括：周邊道路及聯(lián)合工房垂直位移監(jiān)測，支護(hù)頂部垂直位移監(jiān)測，支護(hù)頂部水平位移監(jiān)測等內(nèi)容。

施工單位應(yīng)在第三方檢測基礎(chǔ)上指派專人進(jìn)行重點(diǎn)巡視。

1)在基坑工程施工期間，專門派一名人員進(jìn)行巡視檢查，以免基坑發(fā)生位移。

2)基坑工程的巡檢包括的主要內(nèi)容：a.基坑支護(hù)?；拥闹ёo(hù)質(zhì)量是否滿足要求；冠梁、圍檁是否出現(xiàn)裂縫；止水帷幕是否開裂，是否有滲漏現(xiàn)象出現(xiàn)；墻后土體是否沉陷、是否裂縫及滑移的現(xiàn)象出現(xiàn)；基坑是否涌土、流砂、管涌。b.現(xiàn)場狀況?；娱_挖后暴露的土質(zhì)情況是否與巖土勘察報(bào)告一致；基坑開挖分段長度及分層厚度是否與設(shè)計(jì)要求的一致，是否存在超長、超深開挖現(xiàn)象；基坑周圍是否有堆載情況出現(xiàn)；基坑降水、回灌設(shè)施是否運(yùn)轉(zhuǎn)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(huán)境。周邊建(構(gòu))筑物是否有裂縫出現(xiàn)；地下管道是否存在破損、泄漏現(xiàn)象；在周邊道路(地面)是否出現(xiàn)裂縫、沉陷；鄰近基坑及建(構(gòu))筑物是否施工。d.監(jiān)測設(shè)施。是否存在影響觀測的障礙物；基準(zhǔn)點(diǎn)、監(jiān)測點(diǎn)、監(jiān)測元件的完好程度。e.其他巡視檢查內(nèi)容如設(shè)計(jì)要求或根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定。

3)進(jìn)行詳細(xì)的巡視檢查如自然條件、支護(hù)結(jié)構(gòu)、施工工況、周邊環(huán)境、監(jiān)測設(shè)施等，并形成巡檢記錄。當(dāng)發(fā)現(xiàn)特殊情況，及時和委托方及相關(guān)單位進(jìn)行溝通。

4)整理巡查記錄，同時結(jié)合儀器綜合分析監(jiān)測數(shù)據(jù)。

6　結(jié)語

SMW工法樁在深基坑支護(hù)方法中具有止水帷幕支護(hù)一體化，施工周期短，機(jī)械化施工，嵌入H型鋼可回收等諸多技術(shù)優(yōu)點(diǎn)。特別適用于地下水位高，工期短、支護(hù)變形控制嚴(yán)格的區(qū)域進(jìn)行基坑支護(hù)，該方法在施工中需重視以下技術(shù)重點(diǎn)、難點(diǎn)：

1)重點(diǎn)關(guān)注設(shè)計(jì)方案中支護(hù)形狀不規(guī)則及拐角處，施工過程中要密切配合，了解各項(xiàng)工作的關(guān)聯(lián)。確定基坑土方開挖、基坑支護(hù)樁、降水井施工的施工順序，土方開挖過程的開挖步距根據(jù)降水深度及挖機(jī)垂直開挖深度確定，分層交叉流水施工，直到設(shè)計(jì)基坑底。

2)SMW工法樁中攪拌樁止水帷幕施工質(zhì)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(qiáng)度等，以及工字鋼樁的型號規(guī)格、插入位置、深度、間距等各項(xiàng)指標(biāo)應(yīng)作為施工重點(diǎn)予以控制。

3)監(jiān)測是基坑支護(hù)工程施工的重要一環(huán)，密切監(jiān)控基坑土體變形、周邊地上、地下構(gòu)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(xué)與基礎(chǔ)工程[M].武漢：武漢工業(yè)大學(xué)出版社，2002.

[2]DB J04/T306—2014，建筑基坑工程技術(shù)規(guī)范[S].

[3]JGJ 120—2012，建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程[S].

[4]陳琦.SMW工法樁施工工藝及技術(shù)要點(diǎn)[J].福建建筑，2011(7)：19-20.

[5]李鳳明，倪西民.SMW工法的設(shè)計(jì)與應(yīng)用[J].市政技術(shù)，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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