中建八局第二建设有限公司 山东济南 250014
摘要：以虹口区某保障性住房小区为例，论述滨海平原地貌类型，挖深为8.15m的淤泥质软土深基坑的SMW工法桩与前注浆钢管斜抛撑组合式支护形式，对该形式的施工进行详细的阐述。
关键词：深基坑；SMW工法桩；斜抛撑；超前注浆；端承
1 前言
上海市虹口区某保障性住房小区总用地面积80507平方米，总建筑面积351568平方米，本工程住宅项目主要由14栋16~35层高层住宅，地下车库、2栋2-3F商业及若干单层辅助用房组成。项目分两期开发，其中二期共5栋高层住宅，地下车库与一期车库连通，基坑形状较不规则，开挖深度3.75m/6.25m/8.15m不等，基坑周长698m，开挖面积24336 m2。
2 基坑周边环境情况
基坑东侧：二期地库东侧与一期已建地库相通，基坑东侧为场地内已建的10#楼和15#、16#商业楼。10#楼基础埋深约3m，灌注桩+筏板基础，基坑边线距离10#楼约20.0m；15#楼为2F商业楼，天然基础，基坑边线距离15#商业楼21.2m。
基坑南侧：为虹湾路，该侧基坑边线距离用地红线和道路边线最近约9.08m和12.08m。
基坑西侧：场地西侧为江杨南路，基坑边线离用地红线距离约12.46m，距离道路边线最近44.6m。
基坑北侧：为一期已建地库，二期地库与一期地库相通，两者基础埋深相同。
本工程二层地下室基坑普遍开挖深度8.15m，基坑自身安全等级为二级；挖深3.75m/6.25m区域，基坑安全等级为三级。周围环境保护等级均为三级。
基坑周边距离14米至25米内存在着大量正使用的电缆及信息管线。
本工程周边环境条件较为简单，基坑边线距离西侧江杨南路较远，大于3倍基坑开挖深度。环境保护对象主要是南侧的虹湾路、市政管线及场地内已建建筑物（10#楼、15#楼和一期地库），在围护设计和施工时应加强对管线、道路和已建建筑物的监测和保护，做到信息化施工，实时监控道路、管线和建筑物的变形情况。
3 工程地质条件
根据本场地的地层资料，本场地属滨海平原地貌。基坑开挖深度影响范围土层及其工程特性如下描述：
1）第①1层杂填土，以垃圾为主，厚度1.0~4.5m不等。
2）第①2层浜填土，含大量有机质，夹腐烂的植物根茎，该层厚度约0.9m。
3）第②层粉质粘土，呈可塑~软塑状态，土质较均匀，局部缺失。
3）第③层淤泥质粉质粘土，局部夹薄层粉砂，流塑状态。
4）第③夹层砂质粉土，含云母、有机质，局部夹粉砂，松散~稍密状态。
6）第④层淤泥质粘土，含云母、有机质，局部夹少量薄层粉砂，土质均匀，流塑状态。
7）第⑤1层粉质粘土，含云母、有机质，呈流塑~软塑状态。
8）第⑤3层粉质粘土，含云母、有机质，夹薄层粉性土，呈软塑状态，层厚，且夹砂，土性变化较大。
4 基坑围护设计方案
本工程基坑面积较大（24336m2），除角部区域外若采用常规排桩+水平支撑方案，支撑体量较大，且不便于土方开挖，无论是经济性和施工周期均没有明显优势，因此，可考虑采用斜向支撑体系。常规斜抛撑围护方案需要先盆式开挖，待基坑中部底板达到设计强度后才能安装斜抛撑，最后挖除斜抛撑处的留土，会造成基坑开挖周期较长，挖土不便。
本工程采用前撑注浆钢管支撑用以替代常规斜抛撑方案，前撑注浆钢管支撑是一项基坑支护新技术，可取代常规方案的支撑体系，减少施工内容；可实现敞开式开挖土方，无支撑施工、养护和拆除工况，无换撑工序，节省施工工期。
基坑支护体系采用SMW工法桩结合支撑：
（1）围护体系
采用单排3Φ850@1200三轴水泥土搅拌桩内插H700×300×13×24型钢，搅拌桩桩长14.2m/17.2m，型钢长15.0m/21.0m，顶部锚入混凝土冠梁。
（2）支撑体系
设置一道水平钢筋砼支撑，混凝土强度等级均为C35，混凝土支撑杆件设计参数如下表所示：
砼角撑以外区域，支撑体系采用采377x10前撑式注浆钢管，钢管长度26m/21m，水平角度50°，单根钢管注浆量5.5吨/5吨。端部锚进第⑤1号土层不小于2.5m，且不小于坑底以下5m。
5 施工程序及施工要点
5.1 三轴水泥土搅拌桩及内插型钢
（1）水泥搅拌桩采用P.O42.5级普通硅酸盐水泥，新鲜、干燥，无结块现象，水泥掺入量20%，水灰比1.5~2.0（以型钢能够自重插入为准）；搅拌桩28d抗压强度不低于0.8MPa。
（2）墙体施工采用标准连续方式或单侧挤压连续方式，相邻桩施工时间超过10小时须作处理。还应在接缝处采取注浆等止水补救措施。
（3）水泥搅拌桩采用三头搅拌桩，搅拌头直径为1000mm，两搅拌桩间距离为750mm，提升速度不能大于60cm/min，桩头直径误差不超过1cm，搅拌桩垂直度偏差不大于1.0%。
（4）桩体施工采用一喷一搅工艺，水泥和原状土需均匀拌和，下沉及提升均为喷浆搅拌，下沉速度为0.5~1.0m/min，提升速度为1.0~2.0m/min。
（5）钻进时注浆量一般为额定浆量的70~80%，桩顶3m区域应进行复搅。
（6）在搅拌桩施工过程中，必须对基坑周边沉降及位移进行监测，并根据监测资料，合理控制搅拌桩施工过程中搅拌头的压入阻力及注浆速度与注浆压力。
（7）三轴搅拌桩的总体施工工序为：清除地下障碍物开挖沟槽设置导向定位型钢搅拌桩就位，校核水平、垂直度开启空压机，送浆至桩机钻头钻头喷浆、气，下沉桩底钻头喷浆、气，提升移机。
（8）内插型钢必须平直，平整误差不大于1/200，型钢拼接处必须满足等强度的原则，插入前涂减摩剂，确保以后拔除。
（9）内插型钢必须在搅拌桩施工好1小时内插入到设计深度；型钢插入深度误差控制在5cm内，垂直度误差小于1/200。
（10）型钢插入必须控制好标高，且有固定措施。
基坑支撑平面布置图钢斜撑施工工况剖面
5.2 圈梁和支撑
（1）混凝土支撑和圈梁的混凝土设计强度等级为C30，钢筋的保护层厚度为30mm；
（2）土方开挖与围檩设置必须密切配合，施工前应做好充分准备，保证开挖后及时设撑。尽量缩短基坑无支撑暴露时间，减少围护变形，严禁超挖。
（3）钢筋混凝土顶圈梁应在基坑开挖前掏槽施工；砼浇筑应尽量减少施工缝，施工缝宜设在1/3 跨度处；应做好混凝土的养护工作，以防出现裂缝；在混凝土达到设计强度的80%以后方可开挖基坑。
（4）围檩及钢筋砼支撑主筋连接宜采用焊接接头，单面焊10d，双面焊5d，接头在同一断面处数量不超过50%，并错开35d。
（5）钢筋混凝土围檩与围护墙通过钢筋连接，结合面按施工缝处理，钢筋混凝土围檩浇筑前，应将围护墙内侧凿毛清洗，确保混凝土结合良好。
（6）支撑安装允许偏差
①钢筋混凝土构件截面尺寸不超过+20mm、0mm；②同层支撑中心标高高差不大于±30mm；
③支撑构件两端的高差不大于20mm 及支撑长度的1/600；④支撑构件两端的挠曲度不大于支撑长度的1/1000；⑤支撑水平轴线偏差不大于30mm；⑥支撑与立柱轴线偏差不大于50mm。
5.3 内抛式注浆钢管
（1）钢管注浆桩杆体采用Φ377X10的Q345B钢管，应清除油污、锈斑，严格按设计尺寸下料，每根钢管的下料长度误差不应大于50mm。
（2）钢管注浆桩自下而上注浆，分三次注浆，每间隔1.5小时注浆一次。注浆钢管底端2 m范围布置不少于10个注浆孔，梅花形布置，注浆孔直径不小于8mm，每个孔外设置倒刺，倒刺采用10x10x3mm角铁，长度15mm，与钢管满焊连接，焊缝尺寸3mm；注浆孔外倒刺也可采用弧形钢板。
（3）注浆浆液采用P.O.42.5级普硅水泥浆，浆液水灰比0.55，单根桩水泥用量不少于3.5吨。
（4）圈梁在内部设置钢管，预留钢管注浆桩孔道，浇筑圈梁前用麻袋将孔道填满。
（5）圈梁纵筋遇预留孔道钢管时可适当调整间距，但间距不应大于200mm。
（6）注浆体应进行水泥浆或砂浆试块抗压强度试验检测，检测结果应符合设计要求；对浆体的强度检验数量应为每15根钢管注浆桩不少于1组，每组不应少于6个试块。
（7）钢管注浆桩待地下结构施工至±0.00后进行割除。
6 取得的效果
目前本工程的二期基坑和地下结构工程已施工完成，SMW工法桩与前注浆钢管斜抛撑组合式支护形式得到了成功应用，历时两个半月即完成地下结构的施工，相比传统的SMW工法桩与内支撑的支护形式节省工期2个月。土方开挖过程中，基坑的变形量较小，未出现报警情况，也未出现任何险情。同时该支护形式技术先进，成本节约，质量可靠，适应于软弱土基且开挖深度不大于10m的基坑。
7 结语
1）开挖不超过10m的基坑，采用工法桩+斜抛撑的支护形式可以控制基坑变形，施工简单，便于大面积挖土，从而节省工期，为深基坑优化提供了一条行得通的技术路线。
2）土方分层开挖至垫层底标高时，应加快垫层的浇筑以及底板的施工速度，避免斜抛撑的轴力过大而影响基坑的安全。
3）施工监测是保障工程施工安全，减少经济损失的重要手段，过程中要加强对基坑的监测。
参考文献
[1]王艳 水平水平支撑+斜抛撑的深基坑支护案例 山西建筑 2014年5月第40卷第13期
[2]邢玉芳 胡士兵 彭孔曙 双排SMW工法桩在某一工程中的应用实践佳木斯大学学报(自然科学版) 2015(2):240-243
[3]陈晟 福州世欧•王庄城C-a1地块深基坑支护体系 建材发展导向（下）2014,(11)
[4]余志成，施文华 深基坑支护设计与施工[M] 北京：中国建筑工业出版社，2002
[5]周君威 陆家嘴96广场深基坑支护实例 建筑知识：学术刊2012（07）：208-209
[6]贺敏旭 深厚淤泥中浅基坑支护结构选型综述[J] 四川建材，2007,33（2）：23-24
[7]徐安军，李耀良 上海软土地区深基坑工程的施工控制要点[J].岩土工程学报，2006（sup）:1635-1637
作者简介：张振（1990.09—），男，本科，工程师，中建八局第二建设有限公司
论文作者:邵珠令,张振
论文发表刊物:《基层建设》2018年第27期
论文发表时间:2018/10/17
标签：基坑论文; 钢管论文; 注浆论文; 型钢论文; 圈梁论文; 边线论文; 混凝土论文; 《基层建设》2018年第27期论文;