淺談建筑深基坑圍護的施工方法

唐德瓊

(中鐵二十五局集團第四工程有限公司，貴州 貴陽 545007)

淺談建筑深基坑圍護的施工方法

唐德瓊

(中鐵二十五局集團第四工程有限公司，貴州 貴陽 545007)

深基坑工程是一項風(fēng)險性工程，也是一門具有極強綜合性的新型學(xué)科。深基坑工程應(yīng)做好圍護結(jié)構(gòu)在設(shè)計選型階段和施工階段的工作，并通過良好的圍護工程技術(shù)，以保證整個工程的順利開展與進行，進而實現(xiàn)建筑工程項目在經(jīng)濟效益與社會效益的雙豐收。本文結(jié)合多年來的工作經(jīng)驗，對建筑深基坑圍護的施工方法進行了研究，具有重要的參考意義。

深基坑；圍護工程；技術(shù)；探討

引 言

深基坑工程大多為臨時性工程，因經(jīng)費限制較緊，不確定因素和影響因素又較多，例如具體工程要求、施工順序與管理、地質(zhì)條件、水文情況、氣候變化的影響等等。深基坑圍護工程技術(shù)的順利實施，既保證了圍護結(jié)構(gòu)在整個施工過程中的安全，還通過對周圍土體變形的控制，保證了工程中相鄰建筑物和地下公共設(shè)施的安全。

1 深基坑圍護結(jié)構(gòu)的分類和方案的選擇

1.1 深基坑圍護結(jié)構(gòu)的分類

深基坑圍護結(jié)構(gòu)按照材料和施工工藝可將其劃分為以鋼為材料的鋼板樁，以鋼筋混凝土為材料的鉆孔灌注樁、鋼筋混凝土板樁和地下連續(xù)墻，以水泥穩(wěn)定土為材料的水泥攪拌樁。

深基坑圍護結(jié)構(gòu)的受力性能和材料密切相關(guān)。使用鋼材或者鋼筋混凝土所制成的圍護結(jié)構(gòu)是柔性的，通常需要使用支錨體系來維持其穩(wěn)定；使用水泥攪拌樁所制成的圍護結(jié)構(gòu)是自立式的、剛性的。然而水泥攪拌樁可以通過加勁性的型鋼成為柔性的圍護結(jié)構(gòu)（SMW工法），也可以用作于柔性的排樁式圍護結(jié)構(gòu)的止水帷幕，而鋼筋混凝土地下連續(xù)墻也可以用作重力式圍護結(jié)構(gòu)。

1.2 深基坑圍護結(jié)構(gòu)方案的選擇

總體來說，按照材料和施工方法可將圍護結(jié)構(gòu)分為三種類型，即排樁式圍護結(jié)構(gòu)、水泥土攪拌樁和地下連續(xù)墻。選擇圍護結(jié)構(gòu)時，應(yīng)考慮到工程實際的地質(zhì)條件、地下水條件、開挖深度、施工條件和工程要素等因素進行綜合確定。在實際工程建設(shè)中，深基坑圍護多采用了復(fù)合式結(jié)構(gòu)。在水泥攪拌樁體內(nèi)加勁性型鋼，從而形成組合結(jié)構(gòu)的圍護結(jié)構(gòu)墻體，被稱為SMW工法，它組合了型鋼受力和水泥止水的優(yōu)點，且截面較小，適應(yīng)性強，在我國深基坑圍護工程中得到了廣泛應(yīng)用。在本文中，將著重對SMW工法的施工技術(shù)進行分析與探討。

2 SMW工法技術(shù)的應(yīng)用

SMW工法（Soil Mixed Wall），也被稱為加勁水泥土地下連續(xù)墻，是一種在相互搭接的水泥土樁墻中插入型鋼而形成的復(fù)合結(jié)構(gòu)，也是我國在近年來重點引進的技術(shù)項目。因其具有構(gòu)造簡單、工期短、造價低和環(huán)境污染小等方面的特點，在提倡建設(shè)節(jié)約型社會和重視可持續(xù)發(fā)展的今天，在深基坑圍護工程中推廣應(yīng)用SMW工法具有更為現(xiàn)實的意義。 圖示為某高層支護施工示意圖：

SMW工法的施工原理：

SMW工法是利用專業(yè)的多軸攪拌機就地鉆進切削攪拌土體，并同時在鉆頭端部將水泥漿液注入土體中，等充分?jǐn)嚢杌旌虾?，再將H型鋼或其他型材插入攪拌樁體內(nèi)，以形成地下連續(xù)墻體。SMW工法通過水泥和土的充分?jǐn)嚢杌旌?，使墻體無論橫向或是縱向都沒有接縫，具有高止水性；在插入H型鋼后，形成復(fù)合型墻體，具有抗側(cè)壓強度和高止水性能。同時在施工結(jié)束后，還可將H型鋼從水泥攪拌樁中拔出，實現(xiàn)了型鋼材料的回收和再次利用的目的，使得工程造價大為降低。

2.1 開挖導(dǎo)溝、設(shè)置定位型鋼

沿SMW墻體使用挖掘機在攪拌樁樁位上，預(yù)先開挖出溝槽，溝槽寬度約為1.2m，深度為1.5m，以作為施工導(dǎo)向，以及臨時置換出來的泥漿和殘土的堆放地。

設(shè)置定位型鋼時，在垂直溝槽方向放置兩根H型定位型鋼，長為2.5m，規(guī)格為200×200mm，然后在平行溝槽方向設(shè)置兩根H型定位型鋼，長度控制在8m到12m，規(guī)格為300×300mm，并在型鋼或者導(dǎo)墻上面做好樁心的位置。

2.2 樁機就位

（1）垂直度控制：在樁架上焊接一半徑為5cm的鐵圈，并在10cm的高處懸掛一鉛錘，利用經(jīng)緯儀校正鉆桿的垂直度，使鉛錘線能正好通過鐵圈的中心。在每次施工之前，需適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)鉆桿，使鉛錘始終位于鐵圈內(nèi)，并嚴(yán)格控制鉆桿的垂直度誤差在3‰以內(nèi)。

（2）平面位置控制：將人力移動攪拌機和卷揚機到達作業(yè)位置后，控制鉆桿的中心對準(zhǔn)樁位的中心。樁機移動前需仔細(xì)觀察施工現(xiàn)場的情況，并保證移位的安全、平穩(wěn)。樁位和設(shè)計位置的偏差不能大于30mm。

（3）樁長控制標(biāo)記：施工之前，在鉆桿上做好標(biāo)記，控制攪拌樁樁長不小于設(shè)計樁長。在樁長變化時，需重新做好新的標(biāo)記。

2.3 預(yù)攪下沉

當(dāng)攪拌樁機鉆桿下沉到SMW樁的設(shè)計樁頂標(biāo)高時，啟動灰漿泵，等水泥漿到達攪拌頭之后，攪拌頭按照1m/min的速度均勻下沉，同時邊下沉、邊攪拌、邊注漿，使原地基土能和水泥漿進行充分拌合，并通過觀測鉆桿上的樁長標(biāo)記，直至達到樁底的設(shè)計標(biāo)高。下沉速度由電機的電流監(jiān)測表進行控制，工作電流應(yīng)不大于70A。

2.4 水泥漿的制備

當(dāng)鉆掘攪拌機下沉以后，就可按照設(shè)計要求的配合比進行水泥漿的拌制，并在壓漿之前將水泥漿倒入集料斗中。水泥在攪拌之前都應(yīng)先過篩，制備好的漿液不能出現(xiàn)離析的現(xiàn)象。拌制水泥漿液的水泥、外加劑和水的用量以及泵送漿液的時間都應(yīng)由專人記錄。

2.5 重復(fù)攪拌下沉和提升

為使水泥漿和土體得到充分的攪拌直至均勻，需要進行上下重復(fù)攪拌。但需要留一部分漿液在第二次上提重復(fù)攪拌時灌入，直到最終完成一根均勻性良好的水泥土攪拌樁為止。

2.6 插入型鋼

在型鋼插入之前，首先安裝由型鋼所組合成的導(dǎo)向軌，邊緣部分使用橡膠皮進行包貼，以確保型鋼能較為垂直的插入樁體，并減少了型鋼表面摩擦劑的受損。每攪拌1到2根水泥樁后，就需將型鋼插入，并停止攪拌。插入型鋼的時間宜控制在30min內(nèi)，最遲不能超過1h?，F(xiàn)場還需要準(zhǔn)備錘壓機具，以準(zhǔn)備型鋼在依靠自重難以插入到位時，再使用。

2.7 型鋼回收

使用SMW工法樁施工時，型鋼的造價通常約能占到工程總造價的40～50%左右，要確保型鋼的順利回收，其施工應(yīng)注意以下幾方面要點：

（1）在深基坑圍護結(jié)構(gòu)完成使用功能后，由監(jiān)理方或者總包方根據(jù)書面通知進行拔除。同時根據(jù)基坑周圍的基礎(chǔ)形式和標(biāo)高，對型鋼拔除的順序和區(qū)塊進行合理的劃分。具體的作法是先拔除較遠(yuǎn)處的型鋼，然后拔除緊靠基礎(chǔ)的型鋼；先拔除短邊，再拔除長邊的方法，將型鋼對稱拔除。

（2）在型鋼起拔時，用力應(yīng)垂直，堅決制止側(cè)向撞擊或者傾斜的拉拔。型鋼露出地面部分時，不能有串連現(xiàn)象，否則必須使用乙炔、氧氣將連接部分進行割除，并使用磨光機對型鋼磨平。

3 總 結(jié)

深基坑工程是一項風(fēng)險性工程，也是一門具有極強綜合性的新型學(xué)科。深基坑工程應(yīng)做好圍護結(jié)構(gòu)在設(shè)計選型階段和施工階段的工作，并通過良好的圍護工程技術(shù)，以保證整個工程的順利開展與進行，進而實現(xiàn)建筑工程項目在經(jīng)濟效益與社會效益的雙豐收。

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