水泥攪拌樁復合土釘墻基坑圍護施工體會——以上海體育學院田徑館施工為例

黃秀麗

（上海體育學院基建辦，上海 200438）

0 前言

上海體育學院田徑館工程屬政府財力投資項目，應對總造價進行嚴格控制，在招投標階段，招標文件中按照大開挖計算，因此后面的圍護費用將對該工程的總造價有很大影響?；訃o設計單位最初的方案采用四周重力壩擋土墻，三面水泥土攪拌樁擋土墻深為12 m(局部最深處為12.5 m)，厚度4.2 m(局部最厚處為5.2 m)；西側一面水泥土攪拌樁擋墻深為12.9 m,厚度0.7 m,距攪拌樁擋墻6 m后再加一道深6 m的鋼板樁擋墻,報價為270萬元。甲方建議使用水泥土攪拌樁復合土釘墻后，水泥土攪拌樁深為17.3 m，厚度為1.2 m(局部最厚處為1.7 m)；西側放坡后加復合土釘墻，深度14.0 m,厚度0.7 m,報價為170萬元。學院基建部門在計算后，且參照以往經驗，與施工單位再次優化方案，最終與總包單位定了110萬元的包干施工合同。該圍護歷經2007年兩次超強臺風，充分證明了優化后方案的可行性與施工組織管理在施工過程中的重要性。

1 概況

上海體育學院田徑館位于教學區東北部,場地南側距離民居 10.8 m,東側距離民居19.9 m,距離東側圍墻10 m。北側為高爾夫練習場,西側是校內道路。主體結構分為東西兩部分,西側為一層跨度為58 m的框架鋼屋架,主要用于室內徑賽項目的比賽練習,高為20 m。東側為地下一層,地上四層的框架結構,層高5～5.5 m。基坑面積約為3 600m2。該工程所在地的自然地坪標高在2.34m～4.49 m之間,四周道路標高為3.57 m。地下室大部分底板結構面標高為-5.6～-5.5 m,基礎底板普遍厚度800～900 mm,考慮設置150 mm厚度墊層。

該工程場地屬長江三角洲沖積平原,為濱海平原。地表主要為填土,起伏不大,約為2.34～4.49 m，場地淺部地下水為潛水類型,主要受大氣降水影響,勘查期間測得地下水靜止水位埋深在1.6～0.9 m之間,水位高程為2.09～3.89 m。該范圍內沒有發現暗浜,但局部填土相對較厚,厚度約0.8～2.3 m。

基坑范圍工程地質條件如表1所列?；訃o平面布置見圖1所示。其A′-A′斷面見圖2所示。

表1 土層物理力學性質綜合成果表

圖1 基坑圍護平面布置圖

圖2 A′-A′斷面圖（單位：mm）

2 施工要點與心得

2.1 優化方案思路

卸土以減少基坑的深度。該項目中由于東側、北側施工條件寬松，并且設計室外地坪與自然地坪存在高差，不存在故意卸土。另外考慮到后面施工道路的設置，所以在東、北兩側做較大幅度的卸土，即可減少基坑深度，又可做成施工道路，還可當作以后校內永久道路的基層。西側由于是室內田徑場地的施工范圍，根據設計應部分向外運土，并且該處只在場地周圍有樁基，故可先按照1∶1.5做大放坡，再加以復合土釘墻。

2.2 降水

決定采用不同于以往的內外雙側降水法,由于擬建場地第②3層灰色砂質粉土較厚，滲透性較好，基坑內外雙側降水可有效地使基坑區域土體固結，減少靜止水壓力，從而確保圍護及邊坡土體穩定。施工過程中的降水是在攪拌樁完成后即開始，降水一周后才可開挖，井點管在底板澆注完成后方可全部拔出。坑內降水管長度大于坑底1 m左右,外面降水管基本與坑底平。

（1）井點管與孔壁之間應及時用粗砂灌實，基坑開挖后應有專人負責逐個及時地在管子四周用粘土封閉50 cm以上。

（2）井點管埋設后應逐個進行試驗，將水注入管內，能很快下滲或向井點管與孔壁之間填砂時管內水面上升，則可認為該井點管埋設合格。

（3）施工過程中的降水是開在攪拌樁完成后即開始，降水一周后才可開挖，井點管在地下室底板澆注完成后方可全部拔出；坑內降水管長度大于坑底1 m左右,外面降水管基本與坑底平；開挖期間，嚴禁地表水或基坑排除的水倒流回滲入基坑。

2.3 水泥攪拌樁

（1）入土深度按照 l=1.2×γ0(h-haw)即可,過長則浪費。因為該設計的入土深度較為經濟，所以施工時要經常檢查入土深度確保達到要求。

（2）施工工藝方法是兩噴三攪。攪拌樁正式施工前，做好試驗，確保噴漿速度和灰漿輸送量配套，保證規定水泥漿用完，為提高攪拌樁的早期強度，可添加早強劑。攪拌機應基本垂直地面，主要平整度和導向架垂直度。

（3）預攪下沉：待攪拌機的冷卻液循環正常后啟動攪拌電機，放松起重鋼絲繩，使攪拌機沿導向架方向，向內側旋轉攪拌切土下沉?？刂祁A攪下沉速度，軟土應完全預攪切碎，以利于水泥漿均勻攪拌。

（4）水泥漿不得離析，嚴格按照設計配比正確計量配置。水泥摻量為13%。

（5）噴漿攪拌時提升速度小于0.5m/min。提升或下沉鉆頭0.5 m～1.0 m。如斷漿,要保證鉆機不要停；雙排搭接200 mm，單排搭接300 mm一定要保證；樁身完成養護至少2周，方可進行開挖。

（6）基坑陽角處應力較大，應加固，施工時應注重施工質量。

2.4 土釘錨桿

（1）挖土采用由上到下分段施工加固的支護方法，便于鉆孔、注漿、噴混凝土等的流水作業。

（2）成孔前應根據設計定出孔位，并標出記號，孔位誤差應小于50 mm?？仔闭`差小于±5°，傾角太小，錨固力差，抗拔力不夠。

（3）實際發揮作用的范圍是一倍樁長度l內,所以施工中一倍樁長范圍內的錨桿的注漿(壓力、飽滿度)要確保到位,這樣才能保證錨桿發揮比較好的錨固作用。事前要計算好注漿量，注漿時確保水灰比為0.5，還要按實際情況摻加早強劑。注漿量據實際情況分一次或兩次注漿。注意注漿壓力控制，確保注漿孔飽滿。

（4）挖土后不可曝露時間過長,土釘的層間距應嚴格按照設計要求。如最后一排土釘距坑底大于700 mm,則要增加一排土釘。

2.5 控制裂縫

注意監測陽角位置處的裂縫,及區分四種裂縫形式,并做好采取相應補救措施的準備。裂縫有四種形式:（1）攪拌樁后與坑周土有縫,不危險。處理方法：用干水泥填好;（2）開挖面3～3.5 m處的土體，（主動滑移面處）角度45°+φ/2處有裂縫，不危險。處理方法：用干水泥填好。（3）錨桿遠端部的土體有裂縫，要注意坑底表面有無凸起，如底板無凸起，不危險。（4）錨桿遠端部土體有高低，則坑底必凸起，危險。處理方法：用重物在坑底凸起處壓住。

2.6 監測

由具有專業資質單位對圍護墻頂、臨近構筑物的水平位移及沉降進行監測。降水開挖期間，做到一日一測，觀測間隔，可視測得的位移及內力變化情況放長或減短。設置報警界線，一般情況下，水平、垂直位移大于10 mm/d或累計大于30 mm。若測試值達到上述界限須及時報警，以引起各有關方面重視，及時處理。該圍護曾得到過監測單位的兩次警告。其中有一次是在開挖至底部，累計位移量超過30 mm，持續幾天位移速率較大，墊層完成后，各測點位移速率明顯減少，底板完成后各測點基本穩定。

3 結語

以上各環節都不是單一存在的，都需要有較好的管理。經濟方案確定下來后，項目管理人員的管理技能就顯得頗為重要。要確保技術人員交底到位、巡視到位，應急預案中人員、物資到位。施工節奏、施工段銜接、人員、物資、應急預案、事前事中控制等等，均需要項目管理人員的有效管理。該圍護工程正處于臺風期,經歷了當時兩次超強臺風的侵襲。應有充分的電力系統等應急預案和物資，從而保證了快速排水,使基坑不致浸泡。巡視、監測的到位,確保了及早地發現坑周的裂縫,及時補救、加固。任何一個環節的脫節、失控都有可能造成無法預估的事故或損失。