上海华东医院扩建病房大楼型钢水泥搅拌墙施工技术研究

梁潇文，张福龙

（1陕西铁路工程职业技术学院， 陕西 渭南 741000）

上海华东医院扩建病房大楼型钢水泥搅拌墙施工技术研究

梁潇文1，张福龙1

（1陕西铁路工程职业技术学院， 陕西 渭南 741000）

型钢水泥土搅拌墙通常称为SMW 工法，利用三轴搅拌桩钻机在原地层中切削土体，同时钻机前端低压注入水泥浆液，与切碎土体充分搅拌形成截水性较高的水泥土柱列式挡墙，在水泥土浆液尚未硬化前插入型钢的一种地下工程施工技术，通过对上海华东医院扩建病房大楼型钢水泥搅拌墙施工技术的研究，为类似基坑支护工程积累一定工程经验。

SMW 基坑工程 施工技术

0 引言

型钢水泥土搅拌墙源于基坑工程，随着对于该工法认识的深入和施工工艺的成熟，型钢水泥土搅拌墙也逐渐应用于地基加固、地下坝加固、垃圾填埋场的护墙等领域。本文所探讨的型钢水泥土搅拌墙仅限定于基坑围护工程的范畴。型钢水泥土搅拌墙源于基坑工程，随着对于该工法认识的深入和施工工艺的成熟，型钢水泥土搅拌墙也逐渐应用于地基加固、地下坝加固、垃圾填埋场的护墙等领域。本章所探讨的型钢水泥土搅拌墙仅限定于基坑围护工程的范畴。

1 工程及地质概况

本工程位于上海市延安西路221号，总建筑面积23980 平方米，地上19 层（包括设备层），地下一层，建筑高度 83m。基础形式为桩筏基础，工程桩采用Φ800 钻孔灌注桩。基坑开挖面积1600m2，周长200m，基坑开挖深度为6.20m，基坑开挖深度为9.80m。

周边环境比较复杂，西面、东面和北面都有建筑物，且距离较近，工程施工场地狭小。基坑北侧紧邻原华东医院老西楼，老西楼为17 层混凝土框架结构，地下一层，桩箱基础，桩基采用 450×450mm 预制方桩。本工程与老西楼底板水平向最近距离为1m。基坑东北侧为华东医院北楼。北楼是一幢八层的现浇钢筋混凝土框架结构房屋，基础型式为混凝土片筏与木桩基础。基坑西侧为上海戏剧学院18 层建筑和 3 层裙房。基坑南侧戏剧学院 4 层教学楼，基础形式为天然地基浅基础，距离围护结构外边线约5.1m。基坑东侧为拟建地下二层车库。

2 围护设计方案

(1) 围护方案选择探讨

本工程位于上海市中心城区，场地狭小，周围建筑物较多，基坑开挖深度6.20m，局部落深处开挖9.8m，上海地区适合此类开挖深度的围护结构有型钢水泥土搅拌墙、钻孔灌注排桩与截水帷幕、地下连续墙。

从结构安全度方面看，地下连续墙刚度最大、整体性最好、墙体变形最小，围护结构体系安全性最好，型钢水泥土搅拌墙和钻孔灌注桩次之，其中型钢水泥土搅拌墙刚度比钻孔灌注桩略小，围护体变形也较钻孔灌注桩略大。

从工期角度讲，型钢水泥土搅拌墙施工速度最快，钻孔灌注桩较型钢水泥土搅拌墙长一些，而地下连续墙施工工艺复杂，施工速度最慢。总体上围护结构若采用地下连续墙方案，即使利用地下连续墙兼作地下室外墙，造价仍相对偏高。考虑到基坑北侧拟建建筑地下室底板与相邻老西楼地下室底板净距仅1m，钻孔灌注桩围护尚需在外侧施工一道截水帷幕，没有足够的施工空间。而型钢水泥土搅拌墙为在三轴水泥土搅拌桩中内插型钢，占用空间较小。因此根据本工程基坑开挖深度，周边环境条件，选用型钢水泥土搅拌墙与内支撑围护方案。

为加快施工进度、方便支撑体系的安装与拆除，同时保护周边环境安全，内支撑采用钢管支撑，支撑采用双拼支撑以增加其刚度。支撑形式以对撑为主，局部设置角撑。该布置形式，造价经济，支撑受力明确、可靠，有利于控制围护结构变形，保护周边环境安全。

(2) 型钢插入间距选择

本工程型钢水泥土搅拌墙采用 Φ850@600 三轴水泥土搅拌桩，内插H700×300 型钢，型钢根据周边环境的保护要求采取密插和跳插。

1） 基坑一般开挖深度为 6.20m 的区域，内插 H700×300 型钢采取插一跳一的方式。

2） 基坑西侧、南侧区域及西北侧部分区域距离红线相对较近，西侧红线外为戏剧学院 18 层建筑，南侧红线外为戏剧学院4 层建筑，周边环境比较复杂，对控制变形要求较高，将内插型钢改为插二跳一方式，适当加密。

3） 基坑北侧紧邻华东医院老西楼，由于相对距离较近，施工时紧贴其基础底板，对变形、位移要求较高。内插型钢采用密插形式。为加强对老西楼的保护，在地下室施工结束后，基坑北侧的内插型钢不拔除。

3 围护设计方案对周边环境的保护措施

本工程场地周边环境比较复杂，保留建筑众多，对变形较为敏感，容易产生裂缝；基坑西面、东面和北面都有建筑物，且距离较近，工程施工场地狭小。围护结构选择了型钢水泥土搅拌墙与一道坑内钢支撑设计方案。

1) 内插型钢根据周边环境的保护要求采取密插、跳插。基坑北侧由于紧邻老西楼，型钢采用密插，并且在地下室施工结束后不拔除，基坑南侧距离戏剧学院四层教学楼较近，内插型钢采用插二跳一的布置形式。

2) 根据基坑形状、开挖深度及周边环境保护要求，支撑采用双拼支撑以增加其刚度，支撑形式以对撑为主，图2为现场钢支撑的布置情况。

3) 钢支撑施工速度快，安装方便，施加预应力后即可开挖，减少了基坑侧壁及开挖面无支撑暴露时间，可以有效减小土体随时间增长所增加的变形。钢支撑根据围护结构变形情况还可以复加预应力，能够在一定程度上控制周围地层变形，保护周边环境。

4) 为了减小拆撑带来的围护体变形，在基坑底板浇筑完成后设置斜向换撑（如图3所示）。换撑采用H400×400型钢，换撑施工完毕后拆除是水平支撑。

5) 在局部开挖深度为9.8m的深坑区域，增加一道临时钢支撑，以控制围护结构变形，保护环境。

图1 现场内支撑布置图

4 总结

型钢水泥土搅拌墙是基于深层搅拌桩施工工艺发展起来的，这种结构充分发挥了水泥土混合体和型钢的力学特性，具有经济、工期短、高截水性、对周围环境影响小等特点。型钢水泥土搅拌墙围护结构在地下室施工完成后，可以将H 型钢从水泥土搅拌桩中拔出，达到回收和再次利用的目的。因此该工法与常规的围护形式相比不仅工期短，施工过程无污染，场地整洁干净、噪音小，而且可以节约社会资源，避免围护体在地下室施工完毕后永久遗留于地下，成为地下障碍物。在提倡建设节约型社会，实现了可持续发展的今天，推广应用该工法更加具有现实意义。

[1]孔德志.劲性搅拌桩性能与分析理论研究[D].博士学位论文.上海：同济大学，2004.

[2]贾坚.控制基坑变形的坑内加固机理研究及实践[D].博士学位论文.上海：同济大学，2003.

[3]顾士坦.基坑 SMW 工法围护结构复合作用分析及模型试验研究[D].博士学位论文.上海：河海大学，2004.

[4]周希圣，陈裕康，张伟.SMW 围护深基坑逆筑法设计研究与工程实践[J].岩土工程学报，2004，26（4）：511-515.

TU476

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