中等灵敏度土场地深基坑SMW工法桩设计与施工

彭　辉

(山西五建集团有限公司，山西 太原　030013)



中等灵敏度土场地深基坑SMW工法桩设计与施工

彭辉

(山西五建集团有限公司，山西 太原030013)

根据昆明烟草有限责任公司“十二五”易地技术改造项目的地质条件，选择SMW工法桩为主要基坑支护结构型式，并从施工方法、基坑检测及计算分析等方面，阐述了SMW工法桩基坑设计及施工技术，总结了SMW工法桩的施工控制重点，以供类似工程借鉴。

深基坑，SMW工法桩，止水帷幕，位移监测

1　项目简介

昆明烟草有限责任公司“十二五”易地技术改造项目综合楼工程东西长111.70 m，南北宽35.40 m，钢筋混凝土框架—剪力墙结构，地下1层、地上8层，总建筑面积15 171.51 m2；地下人行连廊南北总长78.2 m，东西宽9.2 m，局部宽26 m，为钢筋混凝土框架剪力墙结构,地下1层，总建筑面积419.9 m2。工程基坑深度为-9.80 m(综合楼Ⅱ区包括地下连廊)，自然地面平均标高-2.5 m。

2　地质条件

2.1土层情况

根据岩土工程勘察报告，基坑开挖影响深度范围内土层主要由素填土、杂填土、粉质黏土、细砂等等土层构成，土层标准灌入实验锤击数低于10击，土质松散，压缩性强。地基土灵敏度采用YQ1型电测十字板—静力触探两用机进行了十字板剪切试验，灵敏度介于1.55～3.66之间，粉质黏土可以按照中灵敏度土考虑。

2.2场地地下水

地下水类型上部为潜水，实测潜水稳定水位埋深为0.90 m～3.40 m，其下各层为承压水，承压水稳定水位埋深为3.50 m～4.10 m。

3　基坑支护设计

结合场地土层条件、基坑情况及现场条件，综合太原市当地基坑工程设计经验，确定基坑支护结构类型，结构选型如下：综合楼(地下连廊)深基坑部位采用SMW工法桩支护方式，基坑内辅以管井降排水放坡支护形式，上部2 m采用自然放坡支护，放坡比例1∶0.5，上部放坡与工法桩设置宽度2.0 m的平台，平台采用挂网喷混凝土支护，内配6.5@200的钢筋网片，喷100 mm厚C20混凝土，2.0 m下部采用止水帷幕+型钢的支护形式。支护帷幕桩

径850 mm、桩间距600 mm、桩长为14.8 m，型钢型号为HW700×300×13×24，型钢间距1.2 m，长为14.8 m。

冠梁沿工法桩顶通长浇筑，高800 mm，宽1 100 mm，采用C25混凝土浇筑。设计情况见图1。

基坑内部拟采用周围止水帷幕辅以坑内疏干降水管井的方法控制地下水，综合楼、地下连廊降水井布置在基坑四周肥槽内和底板上，降水井成孔直径700 mm，降水井间距为15 m～18 m，井深15 m(从地面起算)，井管采用外径400 mm的无砂混凝土管，工作段和辅助工作段井管外包2层60目尼龙网，井管与井孔之间的环状间隙填入直径为5 mm～10 mm圆粒砾石滤料，基坑初步布设降水井综合楼、地下连廊共23眼，污水处理站共8眼，同时降水井可做观察井使用。

4　施工方法与工艺技术

4.1放坡支护

1)施工工艺。止水帷幕桩施工完成→土方开挖至自然地坪下2 m→人工修坡→放线确定孔位→人工成孔→绑扎钢筋网→焊接拉结筋→喷射混凝土→养护。

2)施工方法。a.按设计要求开挖工作面，修整边坡，确定孔位并成孔。b.绑扎钢筋网，焊接拉结筋。c.喷射混凝土。d.喷射混凝土完后，应及时进行养护。

4.2止水帷幕(三轴搅拌桩)工艺流程

1)桩机就位。a.选定班组长专职指挥，使桩机就位，在了解场地周围的情况后进行桩机移动，同时清除障碍物，移动完成后，检查桩机定位情况，发现问题及时纠正。b.平稳放置桩机，为确保桩机的垂直度，用经纬仪对龙门立柱进行垂直定位观测。c.当定位三轴水泥搅拌桩桩位后，再对桩位的准确性进行复核，偏差值在2 cm范围之内。

2)搅拌成桩施工工艺。a.搅拌轴成桩采用一次钻进一次提升，桩底深度在2 m～3 m以上范围内提升1次～2次。b.桩基钻进时应边注浆边充气搅拌，当桩机提升时只注浆搅拌不充气，当充气时应采用压缩空气。

3)搅拌注浆控制及速度。a.在三轴水泥搅拌桩下沉和提升的同时注入水泥浆液，保证下沉速度控制在不大于1 m/min，提升速度不大于2 m/min，避免因提升过快，造成真空负压，孔壁坍方的现象。桩底部分搅拌注浆应持续，并做好每次成桩的原始记录。b.水泥浆液的制作及浆液的注入。水泥为罐装水泥，拌浆采用电脑控制的自动系统搅拌，每立方米搅拌水泥土选用360 kg的水泥，1.0 MPa～2.5 MPa的注浆压力，1.7～2.0的水灰比，以拌浆及注浆量换算每钻的加固土体方量，同时对浆液输送能力予以控制；在钻进时注浆量宜为额定浆量的70%～80%，在提升的过程中注浆量控制在额定浆量的20%～30%，钻进搅拌的过程中水泥浆应连续加压，以免发生侧漏。

4)H型钢插入。当三轴水泥搅拌桩完成施工后，应立即准备吊机吊放H型型钢。a.在型钢顶端开一个孔径约6 cm的中心圆孔后进行起吊，然后安装吊具和固定钩，用50 t吊机起吊H型钢，同时用线锤校核垂直度。b.在确定插入型钢的平面位置后，把H型钢定位卡牢固、水平地固定在型钢相应的位置上，使H型钢底部中心和正桩位中心在一条直线上，以定位卡为准，将H型钢垂直慢慢地插入水泥土搅拌桩体内，以免发生碰撞。c.根据高程控制点，把H型钢位置放到定位型钢上，利用两个之间的高差，把槽钢放在定位型钢上，为控制H型钢顶标高，焊接φ8吊筋，把误差控制在±5 cm以内。d.在水泥土搅拌桩达到硬化时间后，再拆除吊筋与沟槽定位型钢。e.当H型钢放置达不到设计标高时，需要把H型钢予以提升，重复下插同时用振动锤打入直到设计标高，为确保H型钢的垂直度，在下插的过程中需采用线锤予以控制。

5　基坑监测

按照国家规范要求，基坑检测应委托第三方进行监测，监测项目内容主要包括：周边道路及联合工房垂直位移监测，支护顶部垂直位移监测，支护顶部水平位移监测等内容。

施工单位应在第三方检测基础上指派专人进行重点巡视。

1)在基坑工程施工期间，专门派一名人员进行巡视检查，以免基坑发生位移。

2)基坑工程的巡检包括的主要内容：a.基坑支护。基坑的支护质量是否满足要求；冠梁、围檩是否出现裂缝；止水帷幕是否开裂，是否有渗漏现象出现；墙后土体是否沉陷、是否裂缝及滑移的现象出现；基坑是否涌土、流砂、管涌。b.现场状况。基坑开挖后暴露的土质情况是否与岩土勘察报告一致；基坑开挖分段长度及分层厚度是否与设计要求的一致，是否存在超长、超深开挖现象；基坑周围是否有堆载情况出现；基坑降水、回灌设施是否运转正常，场地的地表水、地下水排放状况是否正常。c.基坑周边环境。周边建(构)筑物是否有裂缝出现；地下管道是否存在破损、泄漏现象；在周边道路(地面)是否出现裂缝、沉陷；邻近基坑及建(构)筑物是否施工。d.监测设施。是否存在影响观测的障碍物；基准点、监测点、监测元件的完好程度。e.其他巡视检查内容如设计要求或根据经验确定。

3)进行详细的巡视检查如自然条件、支护结构、施工工况、周边环境、监测设施等，并形成巡检记录。当发现特殊情况，及时和委托方及相关单位进行沟通。

4)整理巡查记录，同时结合仪器综合分析监测数据。

6　结语

SMW工法桩在深基坑支护方法中具有止水帷幕支护一体化，施工周期短，机械化施工，嵌入H型钢可回收等诸多技术优点。特别适用于地下水位高，工期短、支护变形控制严格的区域进行基坑支护，该方法在施工中需重视以下技术重点、难点：

1)重点关注设计方案中支护形状不规则及拐角处，施工过程中要密切配合，了解各项工作的关联。确定基坑土方开挖、基坑支护桩、降水井施工的施工顺序，土方开挖过程的开挖步距根据降水深度及挖机垂直开挖深度确定，分层交叉流水施工，直到设计基坑底。

2)SMW工法桩中搅拌桩止水帷幕施工质量要求较高，包括垂直度、搭接长度、水泥掺量、搅拌顺序、搅拌时间及帷幕成型后的强度等，以及工字钢桩的型号规格、插入位置、深度、间距等各项指标应作为施工重点予以控制。

3)监测是基坑支护工程施工的重要一环，密切监控基坑土体变形、周边地上、地下构筑物及沉降。对基坑施工信息化，随时掌握基坑情况，保证施工安全。

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[5]李凤明，倪西民.SMW工法的设计与应用[J].市政技术，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

彭辉(1980- )，男，工程师，一级建造师

TU463

A