SMW工法及內支撐在基坑支護設計中的應用

摘 要：SMW工法水泥攪拌樁支護作為一種新穎的組合支護體系，在軟土深基坑應用中越來越多。文章對SMW工法及內支撐在工程實例中的運用以及內支撐在基坑支護中的安全管理進行了討論。

關鍵詞：建筑工程；SMW工法；基坑支護；內支撐

一、工程概況

工程位于湖州市織里鎮，上部為六幢14層住宅，下設1層地下室，為現澆鋼砼框架結構。工程東、西側為已建多層建筑，基坑內邊線最近處距建筑約為9.0米，北側距河道約16米，考慮布置臨時設施，南側距主干道為10米。基坑開挖深度考慮到承臺墊層底100mm，黃海-2.350～-2.600，挖深為4.60m～6.10m。為確保周圍道路及地下管線和建筑物安全，必須對基坑進行支護。本基坑周邊條件復雜，均是建筑、道路及河道，開挖深度較深，采用SMW工法結合內支撐，基坑平面圖及支撐平面圖如圖1、2所示。

三、基坑支護設計

1、基坑支護方案選擇

本工程對變形的控制要求嚴格，故采用帶撐樁墻式支護結構。沉管樁對周圍環境影響較大，鉆孔灌注樁支護結構工期較慢，排污不便，且經濟性較差，鑒于此，我們采用SMW工法。

SMW工法是水泥攪拌樁內插H型鋼結合支撐的圍護體系，因SMW工法水泥攪拌樁連續施工，套打的水泥攪拌樁可兼作止水帷幕，無需另外設置止水帷幕，節省工程造價，且圍護體占地少。同時H型鋼在地下室工程施工結束后可拔出再利用，可循環使用，材料損耗小，既節約造價，縮短工期，又環保節能，符合可持續發展的要求。

綜合分析場地地理位置、土質條件、基坑開挖深度及周圍環境等多種因素，在“安全可靠、技術先進、經濟合理、方便施工”的原則下，經多方案分析比較，最后確定基坑采用SMW工法，采用直徑650的水泥攪拌樁內插H型鋼作為圍護樁，結合一道混凝土內支撐的圍護體系。

本支護形式結合基坑的平面布置特點和周邊環境，具體問題具體分析，因地制宜，這種圍護形式無論是在技術上還是經濟上，均比較適合于本工程。本方案的特點主要如下：（1）本工程采用SMW工法水泥攪拌樁加一道支撐的圍護形式，集圍護樁和止水帷幕于一身，可最大程度利用場地空間；H型鋼可回收利用，從而節省造價，縮短了工期。（2）采用SMW工法水泥攪拌樁加一道砼內支撐的圍護形式，可有效控制圍護樁的側向變形。

2、支撐系統設計

本基坑面積不大，為有效控制圍護體的變形，同時方便挖土，經過對多種支撐形式進行分析比較，最后確定采用砼支撐，平面上采用四個角撐加中間兩道對撐的支撐系統，這種支撐系統具有如下幾個特點：（1）整體穩定性好，支撐桿件受力明確，可有效控制圍護體的側向變形。（2）基坑相對留有較大的空間，方便挖土施工。（3）支撐在底板澆搗完成，傳力帶達到設計強度后拆除，便于后續工藝順利施工。

3、基坑工程施工

施工單位在施工前應進一步查清場地內外管線的確切位置，以防本工程施工對管線造成的不利影響，必要時應采取適當的保護措施，并在基坑施工和開挖過程中加強監測。主要市政管道應委托相關專業單位進行監測。

基坑工程施工應按如下順序進行：（1）場地普查及修整。主要進一步查明地基淺層障礙物的種類、分布及深度，場地內外管網分布。鄰近建筑物、構筑物（包括四周圍墻）的結構類型及基礎形式等，個別處圍墻距離基坑較近，應拆除，臨時采用輕質圍墻，確保安全，并對淺層障礙物進行清理以保證圍護樁成樁質量，必要時宜用觸探孔查明障礙物，對場地內外管網及建筑物等，采取必要的措施拆除或遷移。場地地坪絕對標高應控制在設計標高之內，局部高出此標高處應進行卸土、修整。（2）圍護樁、立柱樁施工（SMW工法樁在管樁完成后施工）。（3）埋設測斜管。（4）圍護樁施工完畢且達到設計強度后，根據相應圍護剖面，進行第一階段土方開挖，挖土至壓頂梁及支撐底150，施工鋼筋混凝土壓頂梁、支撐及砼護坡。（5）待已施工的壓頂梁及支撐達到100%設計強度，進行第二階段土方開挖，挖土至坑底；坑底標高以上30cm及局部深處采用人工修土。（6）施工地下室基礎底板和傳力帶，采用C20素混凝土或毛石混凝土填實基礎底板與圍護結構之間的空隙。（7）待基礎底板和傳力帶具有1OO%強度，拆除支撐，施工地下室，待地下室土方回填完成后，拔出SMW水泥攪拌樁內的型鋼，在型鋼拔出的空隙內注漿。

在基坑開挖及整個地下室施工過程中，應嚴密觀察圍護體有無滲漏現象，如有，則必須立即采取有效措施堵漏。內支撐上嚴禁堆載，機械開挖時，挖土機嚴禁直接壓在支撐上，應在支撐兩側先填土，且填土高出支撐項面，然后在其上鋪設路基箱，這樣方可通行機械車輛。塔吊、混凝土泵車等施工設備應另行設置基礎。

挖土要求：（1）施工單位應根據支護設計圖紙編制詳細、可行的土方開挖施工組織設計，挖土方案應與業主、圍護設計人員協商確定。挖土機械的通道布置、挖土順序、土方駁運以及建材堆放等，均應避免引起對圍護體和周圍環境等的不利影響。（2）土方開挖的基底標高應結合地下室結施圖進行，當結施圖與基護剖面圖中所示的基底標高有出入時，以結施圖為準，并應及時通知業主和圍護設計人員。（3）土方開挖應遵循“分層開挖、嚴禁超挖”的原則。應避免坑底土擾動，挖土至基礎板底標高24小時內須施工完成素混凝土墊層，墊層應延伸至圍護體邊。（4）基坑周圍10米范圍內，地面超載不得大于15kPa（材料堆場除外）。施工時，因場地條件的限制堆載超過上述規定時，設計將根據施工的具體情況對圍護結構采取加強或加固措施。

四、結語

在建筑施工中，深基坑支護的設計是非常重要。既要防止基坑內外的土方移動，保證施工現場的作業安全，還要保證周邊環境的正常運行和安全。同時，基坑形狀的不規則性和基坑規模的不斷擴大，給基坑支護的施工帶來了很多的麻煩與困擾，若要確保建筑施工的順利進行，需要相關人員研究出一套完善的基坑保護制度。