SMW工法、鋼支撐技術在深基坑圍護中的結合應用

摘要：本文根據正陽世紀星城超高層住宅項目的基坑開發深度、地質狀況及周圍環境等條件進行分析，合理的選擇了基坑圍護技術。

關鍵詞：SMW工法；鋼支撐；結合應用；安全可靠

隨著現代建設的高速發展，城市建設越來越密集，尤其對深基坑支護的安全性要求越來越高。近年，多發由于基坑支護不到位，在土方開挖過程中引發了重大安全事故。本工程針對項目所處的工程環境、地質條件采用SMW工法內插H型鋼與鋼支撐形成的綜合性支護體系，以確保深基坑土方開挖的安全性、可靠性。

一、工程概況

1、本工程位于上海市奉賢區南橋鎮，主體結構為1幢地下1層地上31層的超高層住宅。西、北毗鄰城市主干道，南有城市河道，東靠派出所（進出車輛頻繁）。

2、基坑面積；基坑開挖面積為3877m2，，基坑圍護周長約289m，東西向長107.9m，南北向長40.35m。

3、開挖深度：本工程建筑±0.00相當于絕對標高+5.35m，道路處自然地面為+4.60m，場地內其余區域自然地面標高約為+4.00m，底板面標高為-6.40m，底板厚度為600∽1200mm，因此基坑開挖深度為5.86∽6.70m，電梯井、集水坑等局部落深1.35∽3.00m。

4、北側距離基坑圍護2m處，地下有城市自來水管道、煤氣管道等。

為了保障土方開挖安全、可靠，根據本工程地質條件、工程環境、選擇基坑支護體系為SWM工法攪拌樁內插H700*300*13*24，內設鋼筋混凝土圍檁一道1200*850mm，采用雙管?609鋼管支撐。型鋼墻體采用型鋼水泥土攪拌墻（即SMW工法樁 ），攪拌樁水泥摻量為20%。電梯井深基坑高差處采用單排三軸攪拌樁素樁做局部圍護，坑底采用壓密注漿封底。

二、SMW工法技術的應用

1、采用SMW工法Ф850三軸攪拌動力裝置，配備履帶式樁機1臺，實行一次鉆攪到達設計深度，沿著基坑圍護中心線制作單排水泥連線墻。

2、SMW工法Ф850攪拌樁樁體的水泥摻量為20%，水灰比根據本工程的地質情況控制在1.5：1～2.0：1之間。土體容重統一取18kg/m3為，樁體間搭接長度為25cm。中心距1200mm，三孔面積1.495m2、二孔面積1.031 m2。

3、采用強度等級為32.5級新鮮復合硅酸鹽水泥，水泥土塊試塊28天齡期無側限抗壓強度：qu≥1.0MPa。

4、H型鋼規格：700×300×13×24，間距為1200mm，單位重量為185kg/m。

5、施工流程：使用一臺DF558樁機配ZKD85-3鉆機，計劃從基坑北側開始，以逆時針方向施工，最后于開始點結束，形成封閉的圍護。

6、施工順序：SMW工法Ф850三軸水泥土攪拌樁施工順序見圖一所示，其中陰影部分為重復套鉆，保證墻體的連續性和接頭的施工質量，三軸水泥土攪拌樁的搭接以及施工設備的垂直度補救是依靠重復套鉆來保證。

7、攪拌注漿：根據設計所標深度，鉆機在鉆孔和提升全過程中，保持螺桿均勻轉動，勻速下鉆，勻速提升，同時根據下鉆和提升二種不同速度，注入不同摻量的水泥漿液，并采取高壓噴氣在孔內使水泥土翻攪拌和，在樁底部分必須重復攪拌注漿，保證整樁攪拌重復均勻，確保攪拌樁的質量。

8、H型鋼的插入與固定：在鉆孔的水泥分攪拌均勻后，開始初凝硬化之前，采用大型吊裝機械將定尺的H型鋼吊起，插入指定位置，依靠H型鋼的自重下插到設計深度，然后進行換釣法，使H型鋼脫離吊鉤，固定在溝槽兩側鋪設的定位型鋼上直至孔內的水泥土凝固。9、整個施工圍護閉合之后，沿基坑四周貫通澆筑一道1200×850mm鋼筋混凝土冠梁，在內側埋置650*650*16錨為16的鐵件。

三、鋼支撐技術的應用

1、采用雙管?609鋼管支撐，分別有直對撐、斜對撐、角支撐結合H型鋼連系桿件形成一體，支撐直接頂撐于圍護樁壓頂圈梁預埋件上，支撐跨中設480*480鋼樁格構立柱以支承鋼支撐自重。支撐系統中心標高為-2.85m。（如圖四所示）

e、直撐和角撐的鐵件之前已在混凝土鋼筋冠梁1200×850mm內埋置完成，鋼管支撐受力點設在650*650*16的預埋鐵件上。

根據設計圖紙要求，預加軸力為70噸，施加過程需要對鋼筋混凝土梁變形、外觀進行檢測及觀察，鋼支撐施工加預應力時混凝土強度需要達到設計強度80%。

為了確保支撐系統的支護安全，在直對撐兩端加上八字撐，以加強直支撐與角支撐之間跨度過大的不足。

由于本工程基坑支護落深1.5m，坑內表層土需要翻駁，注意根據實際工況安排鋼支撐安裝順序。

2、鋼支撐安裝施工流程

實測支撐長度—倉庫配料—吊機設備進場—材料分批運進場——分段拼接—測標高軸線定位—燒焊立柱支承節點—拉線安裝支撐—連桿安裝—首次加軸力—連接桿燒焊—二次加軸力—二次收緊螺栓—電焊質量自檢—管箍安裝—后續循環安裝。

3、支撐安裝

按照設計圖紙和交底要求，以支持軸線拉麻線檢驗支撐位置，現場丈量復合實際長度尺寸，讓后將支撐尺寸編號入冊，按實際丈量同時拼裝支撐長度，縮短工期。

四、結束語

任何基坑的圍護都必須結合工程的實際情況，合理選擇適合項目的基坑圍護技術。本工程有利的把SMW工法與鋼支撐技術結合，形成了一個整體的支撐體系，有效的縮短了工期、降低了工程造價，更重要的確保了基坑開挖全過程安全、可靠。