由于城市地下空间开发利用和发展，高层建筑技术要求的不断提高、深基坑面积不断扩大加深和工程环境因素多变等状况的工程越来越多，如何满足周边环境保护的要求，在保证基坑安全的前提下，降低基坑支护的造价和提高其整体稳定性，成为了我国深基坑工程设计研究的重点之一。

 

　　1工程概况

 

　　某广场为多功能大型综合建筑群，主要是集商业娱乐及公寓为一体，总建筑面积403570m2。设地下室二层，每层层高5.2m，地下室建筑面积39591m2。地上五层裙楼和六栋31层的公寓楼。整个平面为长方形，其中长度225m，宽度则是78m。对于基坑开挖的深度要求是10-11m，对于电梯井的开挖深度为15m。

 

　　2基坑围护结构的选型

 

　　首先本工程地质以及水文地质的情况：工程场地地形平坦，地貌十分的单一，并且在场地中相应的土层主要是粘性土、粉土以及粉砂组成。场地内主要为第四系孔隙潜水，水位为-0.6m，对混凝土没有腐蚀性。

 

　　其次是围护的结构，针对该工程的岩工工程要求来看，并且结合周围的水文特征进行分析之后，决定采用坑外高压旋喷桩形成止水帷幕。而支护结构主要是利用桩内插H型钢，在坑内组合钢管水平支撑，就是所谓的SMW工法桩作为止水结构的应用。水平支撑用φ609的钢管，以此来形成一个受力并且止水比较稳定的结构整体。对于维护墙体必须满足相应的防水渗透要求，这样能够有效的保证稳定性。在各项条件都符合标准下，先对结构进行设计与计算，以及基坑抗隆起稳定性和抗倾覆稳定性及墙体位移验算。对于维护设计的主要原则是：

 

　　（1）沿着基坑布置三轴高压旋喷桩，其连接方式主要是单侧挤压连接方式见图1。

 

　　（2）对于内插H型钢水泥来说，其中的渗入量必须大于一般水泥搅拌桩，其中渗入量为20%，水灰比为1.6左右，并且对于水泥旋喷桩28d无侧限抗压强度为1.2MPa。为了能够有效的减少桩长，主要是尽量的减少支护桩的悬臂高度，在相应的角部设置φ609的钢管角撑。并对深基坑的中部设置相应的钢管进行对撑，以及在角撑和对撑下设置H型钢柱。

 

　　最后是在SMW工法桩的顶部设置钢筋混凝土围檩，以此来对型钢进行包裹，同时能够使支护连成一个整体其中围檩截面为1200mmX800mm。SMW工法及围檩剖面（见图2）。

 

　　3施工工艺

 

　　3.1施工前的准备

 

　　3.1.1对场地进行清理

 

　　在利用三轴搅拌机进行施工之前，一定要对场地进行平整的处理，必须要将场地中存在的表层以及地下障碍物进行全面的清理，同时对于含有地下管线以及各个线路的交错纵横的场地，必须要请相关的单位进行研究探讨，以此来制定出合适的措施，最终做好对障碍物的清除工作。

 

　　3.1.2测量放线

 

　　对于测量放线工作来说，必须要遵循着相关的GPS设计图进行测量定位，并且在正确的位置做好标志，从而在放线定位之后，能够有效的确保后期施工的准确性。

 

　　3.1.3沟槽开挖

 

　　对于开挖沟槽来说，主要是根据基坑周围的内边控制线，利用挖掘机来清除障碍物。导槽尺寸要求中心两侧宽为0.16m、深度0.15m，过程中边筑墙边开挖导槽，以此保证浆液不向外溢出，对置换的余土进行及时的清理，保障SMW工法的正常施工。

 

　　3.1.4放置定位型钢

 

　　为了防止H型钢插入时不正，可以在平行导槽方向放置两个定位型钢，并在型钢上做好标记，便于施工中找到桩位。

 

　　3.1.5三轴搅拌机桩孔定位

 

　　根据三轴搅拌机的尺寸（三轴中心距为1200mm）在平行H型钢表面进行标记定位。

 

　　3.1.6试成桩

 

　　试成桩目的是标定各项施工技术的参数，包括搅拌机钻进速度，灰浆的水灰比例，外掺剂的配方；每米柱长或每根柱的输浆量、灰浆经输浆管到达喷浆口的时间等等。

 

　　3.2施工过程

 

　　3.2.1桩机就位

 

　　在桩机就位时，施工人员须严格控制钻机桩架的移动速率，确保钻孔轴心就位不偏。如地面无法承受三轴搅拌机，因此要铺设型钢以此来保证其稳定。应用钻杆和桩架相对定位原理，在钻杆上划出钻孔深度标尺线，严格控制下钻速度、提升速度和深度。桩机的稳定性非常重要，须用仪器进行定位以及观测，利用线锤进行垂直度的检测，保证精确性。

 

　　3.2.2钻进及注浆

 

　　三轴搅拌机在下沉以及提升时，须按适当的水灰比注入水泥浆，同时对速度也要进行严格的控制，在桩底部分进行持续搅拌注浆，并填写成桩的原始记录。如因特殊情况出现冷缝，要在冷缝处围护桩外侧补搅素砼桩。为确保补桩效果，在维护桩达到一定的强度后才能进行补桩，防止从冷缝处渗水。

 

　　3.2.3桩孔插入H性钢

 

　　由于基坑的深度不同，在施工过程中经常要对型钢进行焊接，焊接时需要在两根型钢的对焊口处开一方孔，然后在方孔出焊接钢板，确保焊缝处的受力面积。焊接后须对焊接表面进行磨平，在其表面涂抹减磨材料，以便日后的回收和利用。另外，对于三轴搅拌机来说，在施工完毕之后，会移动一段距离，之后会立刻将吊机进行就位。型钢起吊定位采用“两点定位法”，并且型钢的翼缘必须要对准基坑沟槽定位卡垂直，利用线锤来确定垂直度。布置符合标准后，将型钢底部中心对准桩位的中心，然后将型钢直接垂直插入到相应的搅拌机中。若是无法达到设计的标准，则必须要反复下插，进行调整。对于桩顶标高的控制，必须在高层的控制点上利用水准仪进行定位，将其定位在型钢上。同时也要根据定位型钢以及H型钢之间的差距进行分析，确定型钢上搁置槽钢焊吊筋位置，从而控制H型钢的高度标准，控制误差在正常的范围之中。在水泥搅拌桩达到一定的硬化后，将吊筋与沟槽定位型钢撤除。在施工过程中应由专人进行记录每根桩的下沉、提升时间和H型钢的下插情况，以此作为竣工时的验收依据。

 

　　最后，在地下主体结构达到设计强度之后，采用专用夹具进行起拔回收型钢。在插放前需涂抹高分隔离材料，并使用一定比例的水泥砂浆自流充填H型钢拔出后所产生的空隙，以此来减少对周边建筑和地下管线的影响。

 

　　4对于基坑监测控制

 

　　首先，为了保证水泥土搅拌均匀和水泥浆的质量符合标准，必须严格控制搅拌速度和每次投料后的拌合时间不少于1.0分钟。对于搅拌机的下沉速度控制在0.8-1.0m每分钟，而喷浆的速度则是定在0.5m每分钟。对于重复性的搅拌以及下沉，必须将速度控制在每分钟0.5m-0.8m之间，这样能保证水泥浆的搅拌均匀。喷浆和搅拌提升速度的误差不能超过1.0m/min之内，以此保证水泥浆沿全桩长的均匀分布；并且主要是利用“二喷二搅”的工艺，第一次喷浆量控制在60%，第二次喷浆量控制在40%。施工过程中泵送压力应该大于0.3MPa，泵送流量要求恒定；在搅拌桩施工时，不能冲水下沉，当遇到硬土层时，应考虑到冲水对桩身质量的影响，进行适量冲水；施工过程中，若是出现因故停浆的情况应将搅拌头下沉至停浆点0.5M以下，在恢复供浆时应继续进行搅拌提升；两个相邻的桩搭接的施工间隔时间不应该大于24小时，以保证桩间搭接的质量不受到影响。

 

　　其次，型钢插入前应对其校准平整度。插入时间控制在搅拌桩施工结束的30分钟之内，插入时尽可能做到依靠型钢的自身重量插入，避免冲击打击，垂直偏差应控制在1%以内，而水泥搅拌桩的偏心则应该控制在3cm以内。型钢的插入过程应始终均由两个不同的仪器进行两个方向的纠正，保证其垂直度。型钢拔出阻力，主要由静摩擦阻力、变形阻力及自重等三部分组成，根据以往实验结果表明，此工艺成功的关键在于：型钢插入前，其表面应涂抹减摩剂，厚度不超过1mm；型钢插入时确保型钢的垂直度，避免冲击打击；并须要采取措施控制基坑的变形，确保型钢不变形。

 

　　5结语

 

　　SMW工法桩的施工有着诸多的优势，但就目前的项目工程施工来看SMW工法在应用上仍然存在着一些问题有待解决。在项目工程施工中，应善于利用SMW工法桩的工艺优势，并仔细研究总结更高效的利用空间，以便于日后在深基坑支护的应用中发挥更大的效用，实现真正有效提高工程质量和经济效益的目标。

 

　　参考文献

 

　　[1]孙宏刚.粉喷桩在深基坑支护中的应用[J].矿业快报，2012（15）：18-22.

 

　　[2]朱炯.深基坑施工研究综述[J].彭城职业大学学报，2010（04）：12-13.

 

　　[3]程家麟.组合支护技术在深基坑施工中的应用[J].建筑技术，2011（02）：26-33.