ＳＭＷ工法桩和预应力锚索相结合在 深基坑围护中的应用 Ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ ｏｆ ＳＭＷ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ Ｍｅｔｈｏｄ Ｐｉｌｅ ａｎｄ Ｐｒｅｓｔｒｅｓｓｅｄ Ａｎｃｈｏｒ Ｃａｂｌｅ Ａｐｐｌｉｅｄ ｔｏ Ｄｅｅｐ Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ Ｐｉｔ Ｅｘｃａｖａｔｉｏｎ Ｓｕｐｐｏ￣ 刘云成 中国建筑第八工程局有限公司总承包公司 上海 ２００１３５ 摘要：昆山世茂广场大卖场工程基坑支护采用了ＳＭＷ工法桩和预应力锚索相结合的施工方法。介绍了该方法的选择、 设计、施工及监测过程。经施工应用表明，该技术满足安全、进度、效益等要求，其经验可供类似工程参考。 关键词：深基坑 ＳＭＷ工法桩 预应力锚索 变形控制 中图分类号：ＴＵ７５３－３ ／文献标识码 Ｂ 【文章编号】１００４—１００１（２０１２）０４—０２９７—０３ 为３．７５ ｍ，高差达４．３５ ｍ，施工过程中对原建筑物的变形 １工程概况 控制要求高。 昆山世茂广场大卖场位于昆山市前进东路、夏驾河交 ｂ）基坑面积大，除了东北面，其余各边均采用复合土 汇处，建筑面积９０ ０００ ｍ ，地下１层，地上３层。基坑接近 钉墙支护，不易做内支撑。 正方形，长１６４ ｍ、宽１６２ Ｉｌｌ，结构±０．０００ ｍ＝３．５００ ｍ，现场 Ｃ）由于前期耽误了工期，为了确保商场能按期交付 地绝对标高３．１００ ｍ，承台下垫层绝对标高一３．２５ ｍ，基坑 使用，选择对工期影响小的支护方案至关重要。 开挖深度６．３５ ｍ。在基坑的东北面是２层楼高的原有楼房， 原有楼房承台底绝对标高＋１．ｉ００ ｍ。大卖场与售楼处的距 ３基坑围护设计概述 离分别为３．７５ ｍ、４．９０ ｍ、７．８０ ｍ、７．９０丌１、１３．９０ ｍ、 本基坑采用ＳＭＷ工法桩和预应力锚索相结合的基坑支 １４．４０ ｍ。基坑与原有楼房位置关系图见图１。 护方法，ＳＭＷ搅拌桩采用 ８５０ ｍｍ三轴水泥土搅拌桩，桩 长１３ ｍ，采用Ｐ．０．４２５ 普通硅酸盐水泥，水泥掺量２０％。 ＳＭＷ搅拌桩内插型钢采用７００ ｍｍ×３００ ｍｍ×１３ ｍｍ ｘ ２４ ｍｍ Ｈ型钢，桩长１３ ｍ，插一跳一（１．２０ ｍ）。水泥土搅拌 桩桩底标高一１１．５００ ｍ，型钢底标高－１１．０００ ｍ。桩顶设 １ ｉ００ ｍｍ ｘ ６００ ｍｍ钢筋混凝土梁，梁顶标高１．５００ ｍ。在圈 梁上两型钢之间设置预应力锚索，锚索钻孔孔径２００ ｍｍ， 锚筋选用３ １５．２ ｍｍ（１×７），锚索钻孔倾角为２５。、２０ｏ 交替施工。锚索自由端长度６ ｍ，锚固段长度９ ｍ，预加力 １００ ｋＮ。主要支护剖面见图２。型钢拔除前，水泥土搅拌墙与 地下室外墙之间用砂土回填密实，压实系数不小于０．９６。 图１ 基坑与售楼处位置关系 ４施工质量控制 ２ 工程特点及难点 ４．１ ＳＭＷ工法桩施工质量控制 ａ）桩身采用一次搅拌工艺，下沉及提升均为喷浆搅 ａ）本工程的承台边与原建筑物承台边的最小距离仅 拌，为保证水泥土搅拌均匀，必须控制好钻具下沉及提升速 度。钻机钻进搅拌速度一般在１ ｍ／ｍｉｎ，提升搅拌速度一般 作者简介：刘云成（１９８３一），男，本科，工程师，一级建造师。 在１．０ ｍｌｍｉｎ～１．５ ｍ／ｍｉｎ，在桩底部分重复搅拌注浆。搭接 作者地址：上海市浦东区源深路２６９号（２００１３５ ｏ 施工的相，４ － 施工间歇时间不得超过１２ ｈ。每台班应抽查２ 收稿日期：２０１２—０２—２７ 根桩，每根桩做三联标准水泥土试块３组，水泥土取样不得 建筑施工第３４卷第４期 图２基坑支护剖面 取桩顶冒浆，宜提取桩长不同深度３个点处的水泥土样，最 上点应在３ ｍ以下处，采用水中养护测定２８ ｄ后无侧限抗 压强度。搅拌桩达到设计强度后方可进行基坑开挖，养护龄 期不应小于２８ ｄ。 ｂ）型钢的插入必须采用牢固的定位导向架，并用２台 经纬仪双向校核型钢插入时的垂直度。型钢插入到位后，用 悬挂构件控制型钢顶标高，并应将已插好的型钢连接起来， 防止在施工下一组搅拌桩时，造成已插好的型钢位移。型钢 的插入宜在搅拌桩施工结束后３０ ｍｉｎ内进行，在基坑的转 角处必须设有型钢。型钢插一跳一，见图３。 Ⅱ Ｉ Ⅲ 挖孔顺序：Ｉ一Ⅱ一Ⅲ 图３型钢插一跳一示意 ４．２预应力锚索施工质量控制 ａ）锚索的施ｌ－Ｊｌ￣ｉ序为：测量放线一钻机钻至设计深 度一插入钢绞线一压力灌浆一养护一施工圈梁一焊锚具一 待圈梁混凝土强度达到龄期时，锚索预应力张拉一锚头锁 定。 ｂ）钻孔深度应大于预应力锚索长度３００ ｍｍ～ ５００ ｍｍ。 Ｃ）锚索注浆采用二次注浆工艺。注浆选用纯水泥浆 液，施工前进行配比试验，水灰比为０．４５。第１次注浆压力 ０．２ ＭＰａ～０．５ ＭＰａ，直至浆液从孔中溢出。在水泥结石体强 度达到５ ＭＰａ后进行第２次注浆。第２次注浆压力不低于 ２ ＭＰａ，使浆液冲破封口薄膜及初凝泥浆，浆液注入到泥浆 和土体之间，达到注浆压力１ ｍｉｎ～２ ｍｉｎ且孔口有冒浆现 象时，即可结束注浆。对注浆体的抗压强度检验数量应为每 ３０根锚索不少于１组，每组不应少于６个试块。 ｄ）当锚固段强度大于２０ ＭＰａ，并达到设计强度等级的 ７５％后方可进行张拉。正式张拉前，必须对锚索进行预张拉 ２９８ ｌ ２。１２・４ ＢＩｍ血ｇ ２次，每次张拉力为５０ ｋＮ，使锚索各部位接触紧密。锚索张 拉荷载要分级逐步施加，不能一下加至锁定荷载，锁定值为 １００ ｋＮ。锚索强度的检验宜与施加预应力结合进行，试验应 分级加荷到设计荷载的１．２倍。 ５基坑监测及结论 ５．１ 基坑监测点设置 本工程ＳＭＷ工法桩和预应力锚索相结合基坑支护体 系于２０１１年ｌ１月１日形成，土方开挖施工于２０１１年ｌ１ 月２日－２０１１年ｌ１月２０日，地下室一１层施工及土方回 填、型钢回收于２０１１年ｌ１月２２日－２０１２年１月６日。其 间，我们对施工进行了全面监控。在围护结构施工阶段、土 方开挖阶段、底板浇筑完毕１周后的监测频率为１次／３ ｄ， 当发现变化较大时，应加密观测。监测点布置见图４，监测 警报值见表１。 图４基坑监测测点示意 表１基坑监测警报值 序号 监测项目 累计值Ｉｍｍ 备注 １ 基坑边坡顶部的水平位移 ４０ ８ｍｍ／ｄ（连续３ ｄ） ２ 基坑边坡顶部的竖线位移 ４４） ５ｒａｍ／ｄ（连续３ ｄ） ３ 周边房屋沉降 ２０ ２ｒａｍ／ｄ（连续３ ｄ） ４ 坑外潜水位变化 ５００ ２０ ｎ：ｗｎ／ｄ ５＿２基坑监测结果 周边建筑物沉降监测结果见图５。其最大的累计下沉 值为４．２ ｍｍ，最大的累计上升值为０．２ ｍｍ，最大的升降变 化速率是Ｏ．３ ｍｍ／ａ，在设计变化控制范围内。 测量时间 （测值在横坐标以下表示下降，测值在横坐标以上表示上浮） 图５售楼处沉降曲线 组合斜抛撑技术在大型购物中心深基坑 支护中的应用及施工优化 Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｃｏｍｂｉｎｅｄ Ｓｌａｎｔ Ｃａｓｔ Ｓｕｐｐｏａ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｔｏ Ｄｅｅｐ Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ Ｐｉｔ Ｅｘｃａｖａｔｉｏｎ Ｓｕｐｐｏ￣ｏｆ Ｓｈｏｐｐｉｎｇ Ｍａｌｌ ａｎｄ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ Ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ 简要 周圣平张鹏武彭海文 ２００１２９ 中建三局建设工程股份有限公司（沪） 上海摘要：以杭州万象城购物中心工程施工过程中基坑支护应用组合斜抛撑技术为例，介绍工程中采取的调整基础底板后 浇带、局部底板加厚、减少斜抛撑区域土方开挖前底板施工范围、优化底板传力带和施工流程等技术措施，降低了施 工难度，节省了施工成本。施工实践证明，该系列措施安全可靠，为今后类似工程积累了宝贵的经验。 关键词：斜抛撑 桩土共同作用桩水平承载力 齿坎 抗滑稳定 施工优化 中图分类号：ＴＵ７５３．８ ，文献标识码 Ｂ 【文章编号】１００４—１００１（２０１２）０４—０２９９—０４ 拼西６０９ ｍｍ×２０ ｍｉｌｌ的钢管支撑形式，支撑轴力设计值为 １工程概况 杭州万象城购物中心工程地处杭州市钱江新城，建筑 面积２４２ ８４５ Ｉｌｌ ，地上６层，地下３层，结构形式为预应力 一４ ８２０ ｋＮ／榀。 底板、承台开挖面为⑤层粉质黏土，可塑为主，黏塑性 般至较好，其主要物理力学指标：天然重度、承载力特征 本工程基础形式为桩承台基础，基础底板厚１．Ｏ ｍ，承 台深度均在５００ ｆｉｌｍ以上。工程桩采用 ６００ ｍｍ、 ８００ ｍｌｌｌ、 ９００ ｍｌｌｌ的钻孔灌注桩，以⑧一２卵石层作为桩 框架结构。本工程基坑面积大（约３６ ０００ ｍｚ）、基坑深（平均 挖深１８ ｍ），基坑围护采用 １ ２００ ｍｍ＠ｌ ４００ ｍｍ的钻孔 灌注桩和３ ８５０ ｍｍ＠６００ ｍｍ三轴搅拌桩作止水帷幕。北 侧与住宅项目深基坑连成一体，西侧采用多级复合土钉墙 放坡，东侧和南侧中部支撑体系为２道斜抛撑支承于先行 浇筑的基础底板上，东北角、东南角及西南角设置多道钢筋 值、固结快剪强度指标、内摩擦角。 端持力层，并进入持力层不小于２ ｍ，有效桩长２７．０ ｍ。其 中 ９００ ｍｍ的钻孔灌注工程桩兼抗拔桩，主筋为 １８ ２２ ｍｍ，混凝土强度为水下Ｃ２５； ６００ ｍｍ的钻孔灌注 混凝土角撑。第１道斜抛撑采用９榀钢筋混凝土支撑形式， 支撑轴力设计值为５ ０６８ ｋＮ／榀；第２道斜抛撑采用９榀双 工程桩兼抗拔桩，主筋为１６ ２０ ｍｍ，混凝土强度为水下 Ｃ３５（图１）。 作者简介：简要（１９８２一），男，工程师。 ２ 斜抛撑施工及拆除设计方案 根据基坑围护设计图，斜抛撑区域土方开挖、支撑施工 及拆除流程见图２。 作者地址：上海市浦东区金桥路１３８９号金桥大厦ｌ８楼（２００１２９）。 收稿日期：２０１２—０２—１７ 边坡坡顶位移变形观测结果 最大的累计下沉值为 ５．２ ｍｍ，最大的累计上升值为０．４ ｍｍ，最大的升降变化速 率是０．５７ ｍｍ／ｄ，在设计变化控制范围内；最大的累计坑内 位移为８．５ ｍｍ，最大的累计坑外位移为０．１ ｍｍ，最大的坑 内外位移变化速率是０．５７ ｍｍ／ｄ，在设计变化控制范围内。 坑外潜水位变化观测结果：最大的累计下降水位值为 ３４ ｃｍ，最大的累计上升水位值为４ ｃｍ，最大的水位变化速 率是３．２４ ｃｍ／ｄ，在设计变化范围内。 用了ＳＭＷ工法桩和预应力锚索相结合基坑支护技术。在工 法桩施工及养护过程中，可以同时施工其它区域的土方及 地下结构工程，不影响总工期。同时，由于工法桩内的型钢 还可以回收利用，所以能降低基坑支护的费用。从施工效果 来看，原建筑物的变形和基坑的变形均在设计范围内，证明 了该支护方法切实可行，实现了进度、安全、费用和环保的 多重目标。 ６ 结语 本工程东北面离售楼处较近，工期紧，故在施工中采 参考文献 ［１ｌ上海市勘察设计行业协会，上海现代设计（集团）有限公司，上海建工（集 团）有限公司．ＤＧｆｒ Ｊ０８—６１～２０１０基坑工程技术规范［ｓ１．２０１０． 建筑施工第３４卷第４期
