文｜珠海市第二城市開發(fā)有限公司 井長(zhǎng)富

一、引言

我國(guó)近年來(lái)建筑業(yè)得到快速增長(zhǎng)，離不開大量建筑施工新工藝、新技術(shù)的應(yīng)用大力開展，SMW工法樁集合重力式水泥土墻復(fù)合基坑支護(hù)工程作為重要的施工技術(shù)得到建設(shè)各方的高度重視，SMW工法能較好地達(dá)到基坑支護(hù)效果成為重要施工技術(shù)應(yīng)用之一。

二、工程概況

國(guó)家新能源汽車動(dòng)力電池及電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心（廣東）項(xiàng)目位于珠海市金灣區(qū)三灶鎮(zhèn)機(jī)場(chǎng)西路東側(cè)、機(jī)場(chǎng)高速西側(cè)、金海岸大道北側(cè)，項(xiàng)目總建筑面積約49529.0m2，其中1#樓地上14 層地下1層總建筑面積35483.0m2（地上27523.0m2，地下7960.0m2），2#樓地上2 層地下1 層總建筑面積7827.0m2（地上7047.0m2，地下780.0m2），3#樓地上2層總建筑面積6219.0m2（地上6219.0m2，地下750m2）。

三、基坑支護(hù)設(shè)計(jì)

3.1 基本設(shè)計(jì)參數(shù)

本項(xiàng)目基坑坑底面積約9379.3m2，坑底周長(zhǎng)約484.1m，基坑開挖深度2.30～6.85m?；又ёo(hù)采用重力式水泥土墻+SMW工法樁+樁頂放坡+坑底水泥攪拌樁局部加固的復(fù)合式支護(hù)形式詳見（圖1），具體支護(hù)參數(shù)如下：

（1）放坡開挖：放坡坡度為1∶1。坡面打土釘φ20，長(zhǎng)度L=1.0m，間距1.5m，坡面掛網(wǎng)噴射砼 C20 厚100mm，鋼筋網(wǎng)規(guī)格Φ8@200×200，泄水管設(shè)置間距為2000m。

（2）SMW工法樁：三軸水泥攪拌樁設(shè)計(jì)直徑850mm，間距600mm，樁長(zhǎng)21.0m；H 型鋼采用Q235B H 型鋼，規(guī)格為700mm×300mm×13 mm×24 mm，長(zhǎng) 度21.0m。

（3）重力式土墻水泥攪拌樁：直徑800mm，間距600mm，樁長(zhǎng)15.0m；水泥攪拌樁施工完成后立即插入鋼管，鋼管規(guī)格為φ=114mm，δ=3.5mm，L=6.0m。

（4）坑底加固水泥攪拌樁：直徑800mm，間距650mm，樁長(zhǎng)6.0m。

（5）壓頂板：采用C20混凝土澆筑，厚度300mm，在水泥攪拌樁上植入20L=1000mm 插筋，與插筋相連接。

3.2 設(shè)計(jì)優(yōu)點(diǎn)

本項(xiàng)目基坑支護(hù)使用SMW工法樁結(jié)合重力式水泥土墻主要有以下優(yōu)點(diǎn)：

（1）基坑無(wú)需大量支護(hù)和拉錨體系，便于施工現(xiàn)場(chǎng)大量基坑土方的開挖和運(yùn)輸，能夠節(jié)省一定的工期。

（2）SMW工法樁和水泥土擋墻中水泥攪拌樁咬合搭接的應(yīng)用既可以實(shí)現(xiàn)基坑擋土，又可以實(shí)現(xiàn)基坑地下水的防滲漏功能，同時(shí)型鋼后期可以實(shí)現(xiàn)回收再利用，一定程度上節(jié)約了項(xiàng)目建設(shè)成本。

（3）基坑支護(hù)施工期間不擾動(dòng)臨近的土地，大大降低了基坑開發(fā)時(shí)周邊臨近的既有房屋、道路及地下管線設(shè)施的下沉和位移風(fēng)險(xiǎn)。

（4）SMW工法樁與水泥土墻支護(hù)形式的復(fù)核應(yīng)用，以及水泥攪拌樁咬合搭接的結(jié)合應(yīng)用，提高了基坑支護(hù)的整體性抗側(cè)向土壓力能力，同時(shí)大大提高了基坑底周邊基地的承載能力，從而很好的解決了單一支護(hù)形式所形成的支護(hù)弱點(diǎn)。

（5）由于水泥攪拌樁的施工特點(diǎn)，基坑支護(hù)施工時(shí)較其他支護(hù)形式大大較少了外運(yùn)土量。

圖1 支護(hù)剖面圖

3.3 基坑支護(hù)施工

3.3.1 工藝流程圖（圖2）

3.3.2 基坑支護(hù)施工控制

在正式施工前進(jìn)行攪拌樁試成樁試驗(yàn)，以水泥土施工后達(dá)到設(shè)計(jì)齡期28 天，且早強(qiáng)為原則，確定水泥摻入量，外加劑的類型，以及確定三軸攪拌樁在本工程的適用性。

（1）測(cè)量放線

①用計(jì)算機(jī)復(fù)核每個(gè)樁位坐標(biāo)。

②采用全站儀對(duì)每根樁孔進(jìn)行放樣。

③檢查與設(shè)計(jì)樁位坐標(biāo)一致后，報(bào)監(jiān)理單位復(fù)測(cè)，復(fù)測(cè)合格后，方能開始灌注樁施工。

④對(duì)基坑施工中易出現(xiàn)變形的重點(diǎn)部位采取嚴(yán)密的監(jiān)測(cè)措施，并及時(shí)做好現(xiàn)場(chǎng)記錄工作，監(jiān)測(cè)結(jié)果及時(shí)向建設(shè)各相關(guān)單位進(jìn)行反饋。

（2）開挖溝槽

根據(jù)基坑圍護(hù)邊線用挖機(jī)開挖攪拌樁溝槽，如有舊基礎(chǔ)等障礙物，可開挖導(dǎo)槽換填，槽深宜穿過障礙物，一般槽深為1.0～1.5m，槽寬宜比設(shè)計(jì)寬度增加0.6m。

（3）樁機(jī)準(zhǔn)備移位開機(jī)

樁機(jī)進(jìn)場(chǎng)后調(diào)整好平衡后，測(cè)量樁機(jī)垂直度，移動(dòng)到支護(hù)設(shè)計(jì)要求指定位置，發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致不平衡位置雜物及時(shí)清除，保證樁機(jī)作業(yè)在平整的場(chǎng)地實(shí)施。

（4）制備水泥漿

現(xiàn)場(chǎng)樁機(jī)的水泥采用42.5R 普通硅酸鹽水泥，水灰比1.0，注漿壓力為0.3～0.8MPa，水泥摻入比為20～25%。

（5）型鋼現(xiàn)場(chǎng)焊接操作

①型鋼施工前要有相應(yīng)加強(qiáng)受力措施，針對(duì)用機(jī)械吊出型鋼后可能出現(xiàn)頂端部應(yīng)力受力過大情形，提前焊接兩片強(qiáng)化鋼材腹板保證受力均衡有效性。

②針對(duì)本項(xiàng)目中施工現(xiàn)場(chǎng)的型鋼采用的規(guī)格為H700×300×13×24mm，使用H型鋼除銹機(jī)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)除銹工作，在晴朗干燥天氣中對(duì)除銹完畢的型鋼及時(shí)在其外表涂上厚度至少1mm 以上的減少摩擦力特殊防護(hù)涂料，涂料在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施中要保證均勻性和一定的厚度，降低型鋼入土摩擦力。

（6）攪拌注漿

①攪拌下沉至設(shè)計(jì)深度，噴漿提升，重復(fù)噴漿攪拌下沉至設(shè)計(jì)深度，再攪拌提升至孔口。

②施工攪拌軸轉(zhuǎn)速宜為中檔，提升速度為0.8～1.0m/min。

（7）型鋼插入（僅SMW工法樁）

①SMW工法樁實(shí)施插入前控制在水泥混凝土?xí)r間為初凝，注意控制好型鋼插入前的垂直度，現(xiàn)場(chǎng)控制垂直度使用精度較高的經(jīng)緯儀雙機(jī)同步進(jìn)行校核，導(dǎo)向架要保證型鋼定位的精確性。

②型鋼頂部端頭標(biāo)高由高精密的構(gòu)件實(shí)施嚴(yán)格控制，在現(xiàn)場(chǎng)插設(shè)型鋼過程中，吊直型鋼，型鋼直接使用專用機(jī)械插入至設(shè)計(jì)要求深度，深度要達(dá)到與三軸攪拌樁等長(zhǎng)，壓沉過程中若發(fā)現(xiàn)未達(dá)到設(shè)計(jì)要求值，應(yīng)進(jìn)行振動(dòng)下沉方式進(jìn)行。

（8）H 型鋼樁的拔除操作

①待基坑工程完工，并回填土方后，即可以開始拔樁，拔樁時(shí)要注意拔樁的速度及樁拔除后孔洞的處理，為了防止不均勻沉降而影響質(zhì)量，計(jì)劃對(duì)樁縫用高壓旋噴進(jìn)行孔洞灌漿處理，樁拔除后及時(shí)清理外運(yùn)，做到現(xiàn)場(chǎng)干凈。

②SMW工法樁中選用振動(dòng)錘拔方式，通過外部強(qiáng)力對(duì)土體的振動(dòng)方式，強(qiáng)力振動(dòng)降低內(nèi)部土質(zhì)摩阻力拔樁方法對(duì)H 型鋼樁進(jìn)行拔除。

四、施工控制要點(diǎn)

4.1 水泥攪拌樁施工要點(diǎn)

（1）現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量人員對(duì)水泥攪拌樁的施工樁位進(jìn)行二次復(fù)核，對(duì)水泥攪拌樁位作好保護(hù)標(biāo)志并有嚴(yán)格的保護(hù)措施。

（2）水泥攪拌樁實(shí)施作業(yè)之前通過項(xiàng)目部技術(shù)負(fù)責(zé)人對(duì)現(xiàn)場(chǎng)樁施工班組進(jìn)行技術(shù)交底，要求施工班組根據(jù)試驗(yàn)樁的相關(guān)指標(biāo)實(shí)施作業(yè)，技術(shù)指標(biāo)必須符合試驗(yàn)樁要求不能隨意修改參數(shù)?，F(xiàn)場(chǎng)作業(yè)過程中一旦出現(xiàn)可能影響到技術(shù)指標(biāo)的計(jì)量器具、機(jī)械設(shè)備的更換情形，需要及時(shí)向建設(shè)單位負(fù)責(zé)技術(shù)工程師、監(jiān)理工程師提出書面報(bào)告，經(jīng)過重新進(jìn)行試驗(yàn)樁確定后技術(shù)指標(biāo)再進(jìn)行水泥攪拌樁施工。

（3）實(shí)施水泥攪拌樁施工過程中要注意與試驗(yàn)樁的技術(shù)參數(shù)進(jìn)行對(duì)照檢查，詳細(xì)真實(shí)記錄水泥漿輸漿量、樁鉆入、提升的速度值、樁壓力等技術(shù)指標(biāo)，每一條樁均有對(duì)應(yīng)的真實(shí)記錄，禁止任意涂改參數(shù)，作為水泥攪拌樁質(zhì)量重要參照依據(jù)。

（4）選用的水泥的體積安定性、細(xì)度、強(qiáng)度要符合規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，存放在干燥地方。

（5）水泥攪拌樁技術(shù)要求高，對(duì)質(zhì)量把關(guān)較嚴(yán)格，現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)中質(zhì)量員、技術(shù)管理人員要對(duì)水泥漿噴入和停止噴漿時(shí)間嚴(yán)格控制，樁機(jī)鉆入深度、鉆進(jìn)時(shí)的垂直度進(jìn)行嚴(yán)密的監(jiān)測(cè)。

（6）攪拌樁作業(yè)前機(jī)械設(shè)備做好維護(hù)保養(yǎng)，現(xiàn)場(chǎng)攪拌樁過程中配備專業(yè)電工、機(jī)械維護(hù)人員對(duì)施工用電和攪拌樁機(jī)械設(shè)備進(jìn)行認(rèn)真監(jiān)測(cè)，保障噴漿使用的水泥供應(yīng)量連續(xù)性。出現(xiàn)噴漿供應(yīng)臨時(shí)中斷時(shí)，樁機(jī)鉆頭往斷漿下方鉆入至少0.5m 等待砂漿重新供應(yīng)后再提升。噴漿中斷時(shí)間超過6h 時(shí)，攪拌樁需要實(shí)施補(bǔ)樁。

（7）水泥攪拌樁噴漿量實(shí)施前進(jìn)行復(fù)核計(jì)算，對(duì)施工用量和設(shè)計(jì)用量進(jìn)行對(duì)照，作業(yè)過程中對(duì)施工使用量進(jìn)行對(duì)比，施工用量不足時(shí)要多次進(jìn)行原有樁位重新鉆進(jìn)，并嚴(yán)格真實(shí)記錄每一枝水泥攪拌樁噴漿使用量，及時(shí)進(jìn)行施工和設(shè)計(jì)用量技術(shù)性對(duì)比，發(fā)現(xiàn)使用量相差較大時(shí)及早采取解決措施。

（8）水泥攪拌樁鉆進(jìn)過程中，鉆頭進(jìn)入土體可能遇到巖層、硬質(zhì)石頭等對(duì)鉆頭易產(chǎn)生磨損物質(zhì)，在班組作業(yè)交接前對(duì)鉆頭的葉片進(jìn)行詳細(xì)檢查，清理雜物，注意檢查鉆頭磨損量要在標(biāo)準(zhǔn)范圍值內(nèi)。

（9）對(duì)照復(fù)核地質(zhì)勘察資料，根據(jù)基坑支護(hù)施工中土體含水量探測(cè)值，水泥攪拌樁施工噴漿用量進(jìn)行合理調(diào)節(jié)。

（10）針對(duì)水泥攪拌樁完成后的強(qiáng)度、長(zhǎng)度、攪拌均勻度等技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)，選擇多種檢測(cè)方式進(jìn)行以保證樁質(zhì)量，輕便觸探方法使用時(shí)要注意保證穿心桿的垂直度，觸探位置選擇距離樁心中間2/5 樁徑部位。鉆孔抽芯法使用較常見，通常抽取比例2%，對(duì)樁身整體質(zhì)量、樁身連續(xù)程度均能較好地檢測(cè)出來(lái)，由于鉆孔人員技術(shù)水平對(duì)取出的芯樣的無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度有直接影響，需要選擇經(jīng)驗(yàn)豐富的檢測(cè)人員實(shí)施操作。

4.2 SMW工法樁型鋼施工要點(diǎn)

（1）H 型鋼加工：提前加工焊接校正，加工長(zhǎng)度應(yīng)超過冠梁不少于50cm；注意要對(duì)生銹的型鋼及時(shí)處理并涂上減少摩擦力的材料，仔細(xì)均勻地涂抹在型鋼表面，厚度控制在1mm 以上。

（2）H 型鋼打設(shè)：采用自行振動(dòng)式振動(dòng)錘專用機(jī)械插打，按照導(dǎo)梁上起始H 型鋼定位；H 型鋼樁夾樁龍口在打樁機(jī)變幅范圍內(nèi)銜樁，夾住入龍口，并將樁夾緊，帶好保險(xiǎn)，起吊打樁錘，起吊H 型鋼，調(diào)整樁的垂直度或傾斜度，精確定位，校對(duì)樁的垂直度或傾斜度，載樁到位，誤差控制在誤差范圍內(nèi)沉樁；先輕錘輕擊，待樁入一定深度后，再重錘重?fù)?，直至設(shè)計(jì)高度；測(cè)量樁的偏位置及標(biāo)高；做好沉樁記錄，依次吊H 型鋼樁、H 型鋼樁到位。

（3）H 型鋼拔除：工程完工后，并回填土方后，即可以開始拔樁，拔樁時(shí)要注意拔樁的速度及樁拔除后孔洞的處理，為了防止不均勻沉降而影響質(zhì)量，計(jì)劃對(duì)樁縫用高壓旋噴進(jìn)行孔洞灌漿處理，樁拔除后及時(shí)清理外運(yùn)，做到現(xiàn)場(chǎng)干凈。

五、結(jié)語(yǔ)

隨著我國(guó)工程建設(shè)日益發(fā)展，施工技術(shù)不斷更新進(jìn)步，SMW工法樁型鋼無(wú)需大量支護(hù)和拉錨，開挖土方量少，可重復(fù)使用較好地滿足我國(guó)深基坑支護(hù)工程發(fā)展需要，成為當(dāng)前建筑工程重要施工技術(shù)應(yīng)用，推動(dòng)了我國(guó)建筑行業(yè)持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展。