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【摘 要】 文章结合某商业综合体的基坑工程实例，对常用基坑围护施工工艺进行了比较分析，简述了该工程最终所采取的三轴搅拌桩的工艺内容与施工工序，探讨了三轴搅拌桩的施工工艺、施工技术要点与质量控制措施；并分析了三轴搅拌桩施工中的常见问题，提出了相应的对策与建议。
【关键词】 基坑；围护结构；三轴搅拌桩；施工工艺
引言：
商业综合体集社交、商务、生活、文化、休闲等功能与一身，业态多样化、消费享受化，是城市商业经济发展与人们生活社交的密集型场所，推动着城市的全面发展，是城市经济发展水平与质量的重要标志。然而，发展随之也带来了商业建筑可用空间的紧缩，尤其是地面可用建筑面积日益减少。地下工程的出现则使这一问题迎刃而解，不仅节约了地面建筑用地，而且增加了商业综合体地下空间的商业价值。本文对地下空间的围护结构施工工艺展开具体探讨与论述。
1 工程概况
上海市某商业综合体工程项目位于市区的繁华商业地段，为集文化、娱乐、购物、餐饮、商务、休闲、酒店、时尚等功能为一身的国际都会中心，商业氛围浓郁，为高端商业建筑。该都会中心总建筑面积可达25万㎡，主要由2幢甲级商务办公楼、2幢公寓式写字楼、2幢娱乐休闲的商业楼以及地下三层建筑组成。
2 地质水文条件分析
本工程地层自上而下为：①杂填土：层厚1.4～6.5m，灰黄色，稍湿～湿，松散。②淤泥质土：层厚1.0～12.9m，深灰色，流塑状态，饱和。③中砂夹淤泥：层厚6.0～24.8m，灰黄色，饱和，松散。④淤泥质土夹砂：层厚1.0～11.2m，深灰色，饱和，流塑状态，局部分布。⑤中砂：层厚1.40～7.3，灰黄色，饱和，中密～密实，局部分布。
水文地质条件：对基坑有影响的含水层为中砂夹淤泥及中砂中的承压水。混合水位标高为4.04～6.55m，还有大面积填方中的上层滞水，主要受大气降水和临区地下水补给影响。
3 常用基坑围护施工工艺的比较分析
拟开挖边线距南、北侧现有围墙约为5～6m，距西侧3层的临街商铺及前横路及约16～21m，距西北侧现有6层办公楼约12m。拟开挖深度范围内为软土且开挖深度较大，排除采用直接放坡开挖。考虑到对周边环境的影响小，初步设计方案为三种。
方案一：地下连续墙方案。此法虽然具有整体刚度大和良好的止水效果，也适用于本工程地质情况，但需墙体混凝土达到设计强度后方能进行基坑开挖，因而工期较长。施工设备大，对场地要求较高，施工中产生的泥浆对环境有污染，最重要的是造价昂贵。
方案二：冲孔灌注桩+旋喷止水中冲孔灌注桩+旋喷止水。这是最常见的围护方式，但是该方案施工周期长，软土地质质量控制难度大，施工中产生较多泥浆，在城市内不能排入下水系统，需车装外运。在造价方面比地下连续墙低。
方案三：SMW工法施工。该方法是目前国内较新的基坑围护工艺，而且插入的型钢，施工后可以回收；经过测算，比前两种方案造价低。该方法工艺技术可靠，施工简单，施工工期短，不污染环境，止水效果好，安全性无问题。因此本基坑最终决定采用方案三的SWM工法围护方式。
4 三軸水泥土搅拌桩施工工艺探析
本基坑侧壁安全等级为一级。基坑均采用Ф850@600三轴水泥土搅拌桩内插H700×300×13×24型钢，间距@600/1200，桩长为24m。其中三轴搅拌桩质量要求：水泥采用P·C42.5复合硅酸盐水泥，水灰比为1.2，水泥掺入量为20%。为保证桩的垂直度，应严格控制机架的平整和导向架的垂直度，确保垂直度偏差≤0.5%，桩位偏差≤50mm，28d龄期时的无侧限抗压强度不得小于2.0N/mm。
4.1 SMW的工艺内容
测量放线→开挖沟槽→设置导向定位型钢→桩机就位→喷浆、搅拌成桩→吊放及固定型钢→拔除型钢→SMW工法桩施工完成。
4.2 SMW严谨的施工工序
SMW三轴水泥土搅拌桩施工顺序，见示意图1。其中阴影部分为重复套钻。
4.3 SMW的施工工艺探析
（1）测量放线：根据设计图纸和建设单位提供的坐标基准点，计算出围护中心线角点坐标。用全站仪精确放样出围护中心线，并做好坐标数据复核工作，同时做好护桩。
（2）开挖沟槽：用挖掘机沿围护中心线平行方向开掘工作沟槽。沟槽宽度根据围护结构宽度确定，槽宽约1.2m，深度约0.5～0.8m。遇有地下障碍物时，利用镐头机将地下障碍物破除干净。
（3）设置导向定位型钢：在平行沟槽方向放置两根定位型钢，规格为300mm×300mm，长约8～12m。定位型钢必须放置固定好，必要时用点焊进行相互连接固定；H型钢定位采用型钢定位卡。
（4）桩机就位：由当班班长统一指挥桩机就位。移位结束后检查定位情况并及时纠正，桩机应平稳、平正。
（5）喷浆、搅拌成桩：水泥采用P·C42.5复合硅酸盐水泥，水泥浆液的水灰比1∶2，水泥掺入比为土重量的20%。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。钻头下沉速度为1m/min，提升速度为1m/min，桩底部1m处重复搅拌，每根桩均应匀速下钻、匀速提升，并做好原始记录。
（6）吊放及固定型钢：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。采用50t履带吊机起吊H型钢，H型钢在使用前必须涂刷减摩剂，型钢必须保持直线状态。H型钢插入时间必须控制在搅拌桩施工完毕30min内。
（7）拔除型钢：在围护结构完成使用功能后，保证围护外侧满足履带吊>6m回转半径的施工作业面。型钢两面用钢板贴焊加强，顶升夹具将H型钢夹紧后，用千斤顶反复顶升夹具，直至吊车配合将H型钢拔除。回收H型钢后，用水泥浆填充H型拔除后的空隙。 4.4 SMW的施工技术要点与质量控制措施
（1）施工放样要复核准确，桩机垂直度控制好，桩机垂直偏差不大于0.5%。
（2）严格控制水泥用量，保证水泥掺入量为20%。
（3）严格控制搅拌桩下沉速度和搅拌提升速度，并保持匀速下沉（提升），避免出现夹心层，在桩机筒身上做好明显标志，严格控制桩顶和桩底标高。
（4）严格按照经过审批的施工方案中的施工顺序进行施工，保证墙体的连续性和接头的施工质量。
（5）注意桩与桩之间的搭接时间，桩与桩搭接时间不应大于12h。
（6）搅拌桩施工完成后应尽早插入H型钢，时间宜控制在30min内。
（7）根据规范要求做好每根桩的施工记录。
4.5 SMW施工中的常见问题与对策
（1）施工冷缝的处理措施。由常规套钻1个孔改为套钻2个孔来增加搭接的强度和抗渗度，严格控制上提和下沉的速度，做到轻压慢速以提高搭接的质量。如上述方法无法满足要求，采取在冷缝处围护桩外侧补搅素桩方案，素桩与围护桩搭接厚度约10cm。
（2）管道堵塞的处理措施。发现管道堵塞，应立即停泵处理。待处理结束后，立即把搅拌钻具上提和下沉1.0m后方能继续注浆，等10～20s恢复向上提升搅拌，以防断桩发生。
（3）遇孤石的处理措施。一般情况下，三轴搅拌机对粒径10cm以下的卵石地层亦适用。在成桩过程中如遇较大孤石，可采用直接挖机挖除，埋的较深则采用加桩补强的方法。
（4）断桩的处理措施。施工过程中，如遇到停电或特殊情况，造成停机导致成墙工艺中断时，均应将搅拌机下降至停浆点以下0.5m处，待恢复供浆时再喷浆钻搅，以防止出现不连续墙体；如因故停机时间较长，宜先拆卸输浆管路，妥为清洗，以防止浆液硬结堵管。
（5）斜桩的处理措施。对于有偏斜的桩位，采用加桩的措施，即在其背面补打加强桩。
（6）型钢插入沉困难的处理措施。当H型钢不能靠自重完全下插到位时，采取SMW钻管头部静压或采用振动锤进行振压。当上述方案失败时，即可果斷地割除露出地面部分的型钢，在外档加一幅水泥土搅拌桩，加插H700×300型钢作强度补偿。
5 结语
该商业综合体的基坑工程通过采用三轴水泥土搅拌桩施工工艺，对基坑开挖起到了良好的止水效果，经监测，试块无侧限抗压强度完全达到了设计要求与施工标准，获得了较高的施工质量，因其科学的施工工序，极大地提高了施工效率，控制了人工成本，取得了良好的施工质量与经济效益。本文对这一成功案例的分享，期望能为今后此类工程的施工提供一定的案例借鉴与参考。
参考文献：
[1]赵胜利，徐玉虎，姚罗涛，陶朴.三轴搅拌桩在基坑止水帷幕中的应用[J].中国高新技术企业.2010（31）
[2]王美华，卜昌富.三轴搅拌桩加固施工技术在上海浦东国际机场地下联络道中的应用[J].建筑施工.2005（11）
【关键词】 基坑；围护结构；三轴搅拌桩；施工工艺
引言：
商业综合体集社交、商务、生活、文化、休闲等功能与一身，业态多样化、消费享受化，是城市商业经济发展与人们生活社交的密集型场所，推动着城市的全面发展，是城市经济发展水平与质量的重要标志。然而，发展随之也带来了商业建筑可用空间的紧缩，尤其是地面可用建筑面积日益减少。地下工程的出现则使这一问题迎刃而解，不仅节约了地面建筑用地，而且增加了商业综合体地下空间的商业价值。本文对地下空间的围护结构施工工艺展开具体探讨与论述。
1 工程概况
上海市某商业综合体工程项目位于市区的繁华商业地段，为集文化、娱乐、购物、餐饮、商务、休闲、酒店、时尚等功能为一身的国际都会中心，商业氛围浓郁，为高端商业建筑。该都会中心总建筑面积可达25万㎡，主要由2幢甲级商务办公楼、2幢公寓式写字楼、2幢娱乐休闲的商业楼以及地下三层建筑组成。
2 地质水文条件分析
本工程地层自上而下为：①杂填土：层厚1.4～6.5m，灰黄色，稍湿～湿，松散。②淤泥质土：层厚1.0～12.9m，深灰色，流塑状态，饱和。③中砂夹淤泥：层厚6.0～24.8m，灰黄色，饱和，松散。④淤泥质土夹砂：层厚1.0～11.2m，深灰色，饱和，流塑状态，局部分布。⑤中砂：层厚1.40～7.3，灰黄色，饱和，中密～密实，局部分布。
水文地质条件：对基坑有影响的含水层为中砂夹淤泥及中砂中的承压水。混合水位标高为4.04～6.55m，还有大面积填方中的上层滞水，主要受大气降水和临区地下水补给影响。
3 常用基坑围护施工工艺的比较分析
拟开挖边线距南、北侧现有围墙约为5～6m，距西侧3层的临街商铺及前横路及约16～21m，距西北侧现有6层办公楼约12m。拟开挖深度范围内为软土且开挖深度较大，排除采用直接放坡开挖。考虑到对周边环境的影响小，初步设计方案为三种。
方案一：地下连续墙方案。此法虽然具有整体刚度大和良好的止水效果，也适用于本工程地质情况，但需墙体混凝土达到设计强度后方能进行基坑开挖，因而工期较长。施工设备大，对场地要求较高，施工中产生的泥浆对环境有污染，最重要的是造价昂贵。
方案二：冲孔灌注桩+旋喷止水中冲孔灌注桩+旋喷止水。这是最常见的围护方式，但是该方案施工周期长，软土地质质量控制难度大，施工中产生较多泥浆，在城市内不能排入下水系统，需车装外运。在造价方面比地下连续墙低。
方案三：SMW工法施工。该方法是目前国内较新的基坑围护工艺，而且插入的型钢，施工后可以回收；经过测算，比前两种方案造价低。该方法工艺技术可靠，施工简单，施工工期短，不污染环境，止水效果好，安全性无问题。因此本基坑最终决定采用方案三的SWM工法围护方式。
4 三軸水泥土搅拌桩施工工艺探析
本基坑侧壁安全等级为一级。基坑均采用Ф850@600三轴水泥土搅拌桩内插H700×300×13×24型钢，间距@600/1200，桩长为24m。其中三轴搅拌桩质量要求：水泥采用P·C42.5复合硅酸盐水泥，水灰比为1.2，水泥掺入量为20%。为保证桩的垂直度，应严格控制机架的平整和导向架的垂直度，确保垂直度偏差≤0.5%，桩位偏差≤50mm，28d龄期时的无侧限抗压强度不得小于2.0N/mm。
4.1 SMW的工艺内容
测量放线→开挖沟槽→设置导向定位型钢→桩机就位→喷浆、搅拌成桩→吊放及固定型钢→拔除型钢→SMW工法桩施工完成。
4.2 SMW严谨的施工工序
SMW三轴水泥土搅拌桩施工顺序，见示意图1。其中阴影部分为重复套钻。
4.3 SMW的施工工艺探析
（1）测量放线：根据设计图纸和建设单位提供的坐标基准点，计算出围护中心线角点坐标。用全站仪精确放样出围护中心线，并做好坐标数据复核工作，同时做好护桩。
（2）开挖沟槽：用挖掘机沿围护中心线平行方向开掘工作沟槽。沟槽宽度根据围护结构宽度确定，槽宽约1.2m，深度约0.5～0.8m。遇有地下障碍物时，利用镐头机将地下障碍物破除干净。
（3）设置导向定位型钢：在平行沟槽方向放置两根定位型钢，规格为300mm×300mm，长约8～12m。定位型钢必须放置固定好，必要时用点焊进行相互连接固定；H型钢定位采用型钢定位卡。
（4）桩机就位：由当班班长统一指挥桩机就位。移位结束后检查定位情况并及时纠正，桩机应平稳、平正。
（5）喷浆、搅拌成桩：水泥采用P·C42.5复合硅酸盐水泥，水泥浆液的水灰比1∶2，水泥掺入比为土重量的20%。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。钻头下沉速度为1m/min，提升速度为1m/min，桩底部1m处重复搅拌，每根桩均应匀速下钻、匀速提升，并做好原始记录。
（6）吊放及固定型钢：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。采用50t履带吊机起吊H型钢，H型钢在使用前必须涂刷减摩剂，型钢必须保持直线状态。H型钢插入时间必须控制在搅拌桩施工完毕30min内。
（7）拔除型钢：在围护结构完成使用功能后，保证围护外侧满足履带吊>6m回转半径的施工作业面。型钢两面用钢板贴焊加强，顶升夹具将H型钢夹紧后，用千斤顶反复顶升夹具，直至吊车配合将H型钢拔除。回收H型钢后，用水泥浆填充H型拔除后的空隙。 4.4 SMW的施工技术要点与质量控制措施
（1）施工放样要复核准确，桩机垂直度控制好，桩机垂直偏差不大于0.5%。
（2）严格控制水泥用量，保证水泥掺入量为20%。
（3）严格控制搅拌桩下沉速度和搅拌提升速度，并保持匀速下沉（提升），避免出现夹心层，在桩机筒身上做好明显标志，严格控制桩顶和桩底标高。
（4）严格按照经过审批的施工方案中的施工顺序进行施工，保证墙体的连续性和接头的施工质量。
（5）注意桩与桩之间的搭接时间，桩与桩搭接时间不应大于12h。
（6）搅拌桩施工完成后应尽早插入H型钢，时间宜控制在30min内。
（7）根据规范要求做好每根桩的施工记录。
4.5 SMW施工中的常见问题与对策
（1）施工冷缝的处理措施。由常规套钻1个孔改为套钻2个孔来增加搭接的强度和抗渗度，严格控制上提和下沉的速度，做到轻压慢速以提高搭接的质量。如上述方法无法满足要求，采取在冷缝处围护桩外侧补搅素桩方案，素桩与围护桩搭接厚度约10cm。
（2）管道堵塞的处理措施。发现管道堵塞，应立即停泵处理。待处理结束后，立即把搅拌钻具上提和下沉1.0m后方能继续注浆，等10～20s恢复向上提升搅拌，以防断桩发生。
（3）遇孤石的处理措施。一般情况下，三轴搅拌机对粒径10cm以下的卵石地层亦适用。在成桩过程中如遇较大孤石，可采用直接挖机挖除，埋的较深则采用加桩补强的方法。
（4）断桩的处理措施。施工过程中，如遇到停电或特殊情况，造成停机导致成墙工艺中断时，均应将搅拌机下降至停浆点以下0.5m处，待恢复供浆时再喷浆钻搅，以防止出现不连续墙体；如因故停机时间较长，宜先拆卸输浆管路，妥为清洗，以防止浆液硬结堵管。
（5）斜桩的处理措施。对于有偏斜的桩位，采用加桩的措施，即在其背面补打加强桩。
（6）型钢插入沉困难的处理措施。当H型钢不能靠自重完全下插到位时，采取SMW钻管头部静压或采用振动锤进行振压。当上述方案失败时，即可果斷地割除露出地面部分的型钢，在外档加一幅水泥土搅拌桩，加插H700×300型钢作强度补偿。
5 结语
该商业综合体的基坑工程通过采用三轴水泥土搅拌桩施工工艺，对基坑开挖起到了良好的止水效果，经监测，试块无侧限抗压强度完全达到了设计要求与施工标准，获得了较高的施工质量，因其科学的施工工序，极大地提高了施工效率，控制了人工成本，取得了良好的施工质量与经济效益。本文对这一成功案例的分享，期望能为今后此类工程的施工提供一定的案例借鉴与参考。
参考文献：
[1]赵胜利，徐玉虎，姚罗涛，陶朴.三轴搅拌桩在基坑止水帷幕中的应用[J].中国高新技术企业.2010（31）
[2]王美华，卜昌富.三轴搅拌桩加固施工技术在上海浦东国际机场地下联络道中的应用[J].建筑施工.2005（11）