广州JFE钢板有限公司180万吨冷轧项目

　　摘要：软土深基坑开挖施工过程中往往会引起支护结构内力和位移，以及基坑内外土体变形，危及基坑本身安全，而且会殃及临近构（建）筑物和地下各种设施，造成巨大损失，掌握软土深基坑支护施工方法尤为重要。
　　关键词：深基坑支护，SMW工法，深层搅拌桩，钢支撑
　　一、工程概况
　　本工程场地位于万顷沙镇十六涌东侧，场地地貌属海陆交互相冲积平地，原地势低洼，后经人工堆土吹砂填平，本场地岩土层自上而下可分为吹砂层、第四系海陆交互相沉积层及燕山期花岗岩三大类，至中风化层达45米。地下水较为丰富，与场地旁十六涌河水联系密切。场地地质条件极差，所需开挖的基坑侧壁及底部均处在淤泥层，地基土强度低，仅为40kPa；施工设备是无法直接站在该淤泥层表面上工作的；拟建建筑物的基础均为预应力管桩（PHC桩），该桩型抗水平推力极差；同时基坑内深厚的软土层容易出现突涌危险。考虑上述因素,本工程深基坑支护底部被动区采用深层搅拌桩封底,围护壁采用排桩+内支撑的支护形式，其中围护壁排桩采用型钢水泥土（SMW工法）连续墙。采用上述施工方法，既缩短工期，降低成本，又保证了施工质量和安全，使得总体优势明显。
　　以下通过一个有较强代表性的本工程－11m基坑讲述基坑支护的施工方法。
　　二、基坑支护施工方法
　　1、SMW工法连续墙施工
　　SMW工法是以多轴型钻掘搅拌机在现场向一定深度进行钻掘，同时在钻头处喷出水泥系强化剂而与地基土反复混合搅拌，在各施工单元之间则采取重叠搭接施工，然后在水泥土混合体未结硬前插入H型钢或钢板作为其应力补强材，至水泥结硬，便形成一道具有一定强度和刚度的、连续完整的、无接缝的地下墙体。
　　施工机具
　　本工程SMW工法连续墙施工机具为DH608桩架配挂三轴搅拌头，SMW工法地下连续墙钻孔直径设计为650mm，内插H型钢为500。
　　SMW工法施工方法
　　(1)地坪处理
　　三轴机施工前，必须先进行场地平整，保证能行走50t大吊车及步履式重型桩架为准。
　　(2)测量放线
　　(3)开挖沟槽
　　根据基坑围护内边控制线，采用反铲开挖1.5×1.5m沟槽，并清除地下障碍物。开挖沟槽余土及时处理，以保证SMW工法正常施工，达到文明工地要求。

　　(4)定位型钢
　　垂直沟槽方向放置两根定位型钢，规格为[200×200的槽钢，长约2.5m，再在平行沟槽方向放置两根定位型钢规格500×200的工字钢，长约10m，H型钢定位采用型钢定位卡。

　　(5)桩机就位
　　三轴搅拌桩三轴中心间距为500mm，根据这个尺寸在平行H型钢表面用红漆划线定位。由当班班长统一指挥，桩机就位，移动前看清上、下、左、右各方面的情况，发现障碍物应及时清除，桩机移动结束后认真检查定位情况并及时纠正。桩机应平稳、平正，并用线锤对龙门立柱垂直定位观测以确保桩机的垂直度，并用经纬仪经常校核。三轴水泥搅拌桩桩位定位后再进行定位复核，偏差值应小于2cm。
　　(6)实施套钻
　　SMW工法按图示顺序进行，其中阴影部分为重复套钻，保证墙体的连续性和接头的施工质量，该施工顺序一般适用于N值小于50的地基上，水泥搅拌桩的搭接以及施工设备的垂直度补正是依靠重复套钻来保证，以达到止水的作用。
　　①跳槽式双孔全套复搅式连接：一般情况下均采用该种方式进行

　　②单侧挤压式连接方式：对于围护墙转角处或有施工间断情况下用此连接。
　　(7)搅拌注浆（搅拌速度及注浆控制）
　　①三轴水泥搅拌桩在下沉和提升过程中均应注入水泥浆液，同时严格控制下沉和提升速度。根据设计要求和有关资料规定，下沉速度不大于1m/min，提升速度不大于2m/min，在桩底部分适当持续搅拌注浆，做好每次成桩的原始记录。

　　②制备水泥浆液及浆液注入
　　在施工现场搭建拌浆施工平台，平台附近搭建150m2水泥库，在开机前应进行浆液的搅制，开钻前对拌浆工作人员做好交底工作。水泥浆液的水灰比为1.5∽2.0，每立方搅拌水泥土水泥用量为360kg，拌浆及注浆量以每钻的加固土体方量换算，浆液流量以浆液输送能力控制。土体加固后，搅拌土体28天抗压强度不小于0.6MPa。
　　(8)吊放型钢
　　三轴水泥土搅拌桩施工完毕后，吊机应立即就位，准备吊放H型钢，型钢在插入前，应涂好涂料。
　　①起吊前在距H型钢顶端200mm处开一个中心圆孔，孔径为40mm，装好吊具和固定钩，然后用吊机起吊H型钢，用线锤校核垂直度，必须确保垂直。
　　②在沟槽定位型钢上设H型钢定位卡，固定插入型钢平面位置，型钢定位卡必须牢固、水平，而后将H型钢底部中心对正桩位中心并沿定位卡徐徐垂直插入水泥土搅拌桩体内，垂直度控制用线锤控制。
　　③根据甲方提供的高程控制点，用水准仪引放到定位型钢上，根据定位型钢与H型钢顶标高的高度差，在定位型钢搁置槽钢，焊φ8吊筋控制H型钢顶标高，误差控制在±5cm以内。
　　④待水泥土搅拌桩达到一定硬化时间后，将吊筋与沟槽定位型钢撤除。
　　⑤若H型钢插放达不到设计标高时，则采取提升H型钢，重复下插使其插到设计标高，下插过程中始终用线锤跟踪控制H型钢垂直度，并用经纬仪校核。
　　(9)渗漏水处理
　　在整个基坑开挖阶段，密切注视基坑开挖情况，一旦发现墙体有漏点，及时进行封堵。①设置引流管；②配制化学浆液；③将配制拌合好的化学浆和水泥浆送入贮浆桶内备用；④注浆时启动注浆泵，通过2台注浆泵2条管路同时接上Y型接头从H口混合注入孔底被加固的土体部位；⑤注浆过程中应尽可能控制流量和压力，防止浆液流失；⑥施工参数：注浆压力：0.3-0.8Mpa；注浆流量：25-35l/min。
　　(12)冠梁及砼斜撑支座施工
　　SMW工法连续墙施工完后,在顶部浇筑700×700钢筋混凝土冠梁及砼斜撑支座，混凝土强度C25，以保证支护的整体稳定，按砼工程施工。
　　2、深层搅拌桩封底的施工方法
　　坑底被动土区加固采用深层搅拌桩，加固厚度2m。施工机具为PH-5深层搅拌机。桩径φ500mm，桩间距400，有效桩长2～6m，加固厚度约2m，水泥掺量为50Kg/m，加固深度上方不加水泥。
　　3、内支撑的施工
　　内支撑有钢支撑、钢围檩，钢支撑、钢围檩规格有两种方式：标准构件或者不定尺构件。施工时根据围檩、支撑梁的长度，安排下料根数，提前将钢支撑及型钢围檩焊接或拼接成所需的长度再吊装；较长的支撑可分几次安装。
　　本工程采用三道钢支撑，分别位于－2m、－5m、－8m，钢支撑钢管为Ф600*14，必须施加预应力，第一层5m以内的角撑可用双拼HN450H型钢，不必须施加预应力，可直接焊于混凝土支座埋件上,钢围檩为双拼HN450H型钢围檩及三角头钢斜撑支座。
　　内支撑的安装使用规定
　　钢支撑及钢围檩安装
　　内支撑安装穿插在基坑土方开挖全过程中，每层内支撑安装须待该层或该层局部整块土方开挖完后再方可安装。
　　土方开挖至寇梁下1米→一层水平钢支撑施工及加载预应力→土方开挖至二层支撑下1米→施工钢围檩→二层水平钢支撑施工及加载预应力→土方开挖至三层支撑下1米→施工钢围檩→三层水平钢支撑施工及加载预应力。
　　基坑开挖、支撑及垫层施工时应遵循“分层、分块、留土护壁、对称、限时开挖及支撑施工”的总原则，利用时空效应原理，尽量基坑无支撑的暴露时间，严格控制基坑变形。
　　基坑每层开挖完成，暴露支撑工作面后，及时制作拼装钢围檩、钢支撑并施加预应力，完成加固后方可进行侧面及下部土方开挖，钢支撑、钢围檩安装参照钢结构安装的一般规定。
　　3、内支撑拆除施工
　　内支撑拆除总工期穿插在土建工期中，每层支撑待该层结构混凝土达到设计强度75%和土方回填后再拆除，每层内支撑拆除遵循先支后拆,后支先拆的总原则。
　　同样内支撑拆除工作与土建施工紧密相关。应合理安排作业区域和工作流程，相互配合，避免干扰，在基坑安全大局下,合理安排进度。
　　施工具体步骤
　　待地下室承台和底板浇筑完，且混凝土的强度达到设计强度75%和该层土方回填后，开始拆除最下面一层内支撑系统，以后逐层进行。
　　4、SMW工法连续墙H型钢回收
　　在主体结构施工至±0.000后，开始拔出深基坑支护H型钢。利用50t履带式吊车和高频低幅液压振动锤，按“先振后拔、边振边拔、严禁强拔”的原则进行施工。在型钢拔出离地面两米的范围内时，停止震动，缓慢拔出。并及时将粘在型钢上的水泥土清理干净，归堆码好。对拔出型钢留下的空洞及时利用细沙回填。
　　三、结论
　　本工程采用上述的支护方案具有如下优点：1)竖向支护结构为钢结构和预制构件，水平向支撑也为钢结构，支护体系无养护时间，施工完成后可立即进行土方开挖，大大缩短工期；2)钢结构具可回收，能重复利用的特点，使得支护整体费用大为降低；3)更为重要的是解决了施工中必然会出现的底部突涌和四周渗水的现象,防止了坑内工程桩（PHC管桩）断裂、倾斜。同时通过跟踪监测,支护水平位移小于15㎜（控制值30㎜），地下水位下降小于1000㎜（控制值2000㎜），周边公共设施沉降小于15㎜（控制值30㎜），满足施工规范及施工安全要求。
　　

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