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【摘 要】劲性水泥土搅拌桩法围护结构的特点主要为：可更贴近建筑红线施工；施工不扰动邻近土体，不会产生邻近地面下沉、房屋倾斜、道路裂损及地下设施移位等危害；低振动、低噪声、对周围环境影响小；构造简单，施工速度快，可大幅缩短工期；废土外运量远比其他工法为少，消除泥浆污染公害，促进城市文明建设；结构强度可靠，挡土防渗性能好，不必另设挡水帷幕，可以配合多道支撑应用于较深的基坑；凡是适合应用水泥土搅拌桩的场合都可使用，特别适合于以粘土和粉细砂为主的松软地层；此工法在一定条件下可代替地下连续墙，在费用上可以采取一定施工措施成功回收H型钢等受拉材料，大大低于地下连续墙，因而具有较大发展前景。
【关键词】劲性水泥土搅拌桩；基坑围护；工程实例
1.劲性水泥土搅拌桩法简介
随着近年来我国城市建设规模日益扩大，高层建筑和大型地下室的建设量也不断增多，型钢水泥土搅拌复合桩—SMW（Soil Mixing Wall）围护体系因其在处理复杂地形及深基坑围护方面的显著优势得到了广泛的应用。该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，利用该墙体直接作为挡土和止水结构。其主要特点是构造简单，止水性能好，工期短，造价低，环境污染小，特别适合城市中的深基坑工程。
2.工程概况
某建筑项目位于该市老城区，总用地面积约为18791m2。项目由一幢26层高层综合楼（1#楼）、三幢9～11层高层住宅（2#、5#、6#楼）、两幢低层住宅（3#、4#）、一幢两层物业用房（7#楼）和一幢三层商业用房（8#楼）组成，总建筑面积53922.58m2（含地下室10994.06m2）。因地处老城区，整个用地被城市干道和周边住宅小区所包围，同时项目为了考虑充分利用红线内面积和配置地下停车位的要求，将地下室面积在合理的范围内尽量做到最大化。随之而来，整个基坑与周边小区建筑的防护距离就相当有限，加上建设用地窄小，且几乎都被地下室占据，给基坑开挖带来了一定的困难。
3.设计方案
本工程±0.000m相当于黄海高程4.900m，场地自然地坪平均标高为-0.900m（即黄标4.000m）。工程基坑1#楼地下室底板标高分别为-5.45～-9.25，基坑开挖深度为5.15m～11.950m。
根据勘察报告可知，基坑开挖范围内的土层主要为粉质粘土和粉土层，地下水水位埋藏较浅，勘探期间测得的地下水位埋深为0.20～1.50m，地下水浅部属孔隙潜水，其变化受大气降水等影响。
本基坑采用劲性水泥土搅拌桩法围护结构护壁兼做止水帷幕，边坡结构为一排三轴水泥土搅拌桩A650@450（内插型钢）和A850@600（内插型钢），水泥掺量为22%，插入型钢为H500×300×11×18和H700×300×13×24，进行“隔一插一”、“隔一插二”、“满插型钢”三种工序。
4.施工控制
4.1劲性水泥土搅拌桩法围护桩施工
（1）测量放线：根据坐标基准（控制）点，按照基坑支护设计图进行放样定位及工程引测工作，并做好永久点及临时点标志。
（2）开挖沟槽：根据基坑围护内边控制线，用挖掘机开挖1.00m×1.20m沟槽，并清除地下3米以上的障碍物，开挖沟槽余土应及时处理，以保证劲性水泥土搅拌桩法正常施工。
4.2型钢加工制作
型钢的加工制作首先必须符合国家标准《钢结构工程施工验收规范》（GB50205-2001）的要求；考虑作为临时结构，尚须符合以下要求：
（1）焊接H型钢截面高度300mm的公差下限为-5mm。
（2）翼缘倾斜允差在规范之外增加2mm。
（3）加工采用手工焊，角焊缝高度为6mm；现场对接焊缝必须开剖口焊透；全部焊缝质量等级均须达到三级。
4.3涂刷减摩剂
（1）减摩剂重量配合比为氧化石蜡：阳离子乳化剂：OP：助乳剂：防锈剂：水=15：1.3：0.8：2：2：65。
（2）清除H型钢表面的污垢及铁锈。
（3）减摩剂必须用电热棒加热至完全熔化，用搅棒搅拌时感觉厚薄均匀，才能涂敷于H型钢上，否则涂层不均匀，易剥落。
（4）如遇雨天，型钢表面潮湿，先用抹布擦干其表面后涂刷减摩剂。不可以在潮湿表面上直接涂刷，否则将剥落。
（5）如H型钢在表面铁锈清除后不立即涂减摩剂，须在以后涂料施工前抹去表面灰尘。
（6）型钢表面涂上涂层后，一旦发现涂层开裂、剥落，必须将其铲除，重新涂刷减摩剂。
4.4插入型钢
搅拌桩施工完毕后，吊机应立即就位，准备吊放H型钢。
H型钢使用前，在距其顶端25cm处开一个中心圆孔，孔径约8cm，并在此处型钢两面加焊两块各厚1cm的加强板，其规格为700mm×300mm、500mm×300mm，中心开孔与型钢上孔对齐。
根据高程控制点，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（H型钢桩顶标高-1.40m和-0.40m两种），可在型钢两腹板处外侧焊好吊筋（12线材）。
误差控制：
（1）安装好吊具及固定钩，然后用25吨以上吊机起吊H型钢，用线锤校核其垂直度。
（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，然后将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，采用线锤控制垂直度。
（3）H型钢下插至设计深度后，用槽钢穿过吊筋将其搁置在定位型钢上，待水泥土搅拌桩达到一定硬化时间后，将吊筋及沟槽定位型钢撤除。 （4）若H型钢插放达不到设计标高时，则重复提升下插使其达到设计标高，此过程中始终用线锤跟踪控制H型钢垂直度。
4.5型钢拔除
地下室结构结顶且回填土完成后，开始拔除H型钢。采用专用夹具及千斤顶以冠梁为支座，起拔回收H型钢。H型钢拔出后及时对桩体内部空隙按设计要求注入水灰比不大于1：2的水泥浆进行填充，来控制土体变形。
4.6报表记录
施工过程中由专人负责记录，记录要求详细、真实、准确。每天要求做一组试块，试样宜取自最后一次搅拌头提升出来的附于钻头边的水泥土，试块制作好后进行编号、记录、养护，到龄期后由监理单位随机抽取几组送实验室做抗压强度试验，28天龄期无侧限抗压强度要求不小于1.2MPa。
5.结语
由于建设用地周边道路、管线及房屋情况较为复杂，考虑到深层搅拌桩施工的挤土效应会对周边道路、管线及房屋产生影响，因此在施工过程中委托有资质的单位对基坑和周围环境进行变形监测，并提供连续不间断的监测数据，做到信息化施工。劲性水泥土搅拌桩法围护桩结构体系的成功实施确保了本工程得以安全、快速的顺利推进。工程自基坑开始土方开挖到坑壁边回填土完成和型钢拔除为止，累计约9个月的时间里，本基坑围护墙未发生渗漏现象，周边道路未发生路面开裂情况，基坑内各项监测数据均在设计和规范的允许范围内，周边房屋建筑的监测数据也均符合设计和规范要求。
【参考文献】
[1]李安勇.降水工程施工技术教学方法的探索与实践[J].中国建设教育，2008，（03）.
[2]陈俊，陆福春.桩锚与土钉墙联合支护中钉轴检测的探讨[J].沙洲职业工学院学报，2012，（02）.
[3]曹红英，李剑慧.强夯处理地基施工技术[J].烟台职业学院学报，2012，（02）.
[4]甘晓平.丰富地下水情况下人工挖孔桩扩底处理[J].安徽冶金科技职业学院学报，2012，（04）.
[5]潘骏.芜湖河漫滩地区基坑降水实践[J].芜湖职业技术学院学报，2012，（03）.
[6]管红兵.土钉墙在基坑支护中的应用[J].滁州职业技术学院学报，2012，（03）.
[7]王斌，耿亚杰.深基坑工程桩锚支护结构监测及分析[J].黄河水利职业技术学院学报，2012，（04）.
[8]姚兆明，徐颖，李帅.深基坑支护课程教学方法探索[J].高等建筑教育，2012，（05）.
【关键词】劲性水泥土搅拌桩；基坑围护；工程实例
1.劲性水泥土搅拌桩法简介
随着近年来我国城市建设规模日益扩大，高层建筑和大型地下室的建设量也不断增多，型钢水泥土搅拌复合桩—SMW（Soil Mixing Wall）围护体系因其在处理复杂地形及深基坑围护方面的显著优势得到了广泛的应用。该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，利用该墙体直接作为挡土和止水结构。其主要特点是构造简单，止水性能好，工期短，造价低，环境污染小，特别适合城市中的深基坑工程。
2.工程概况
某建筑项目位于该市老城区，总用地面积约为18791m2。项目由一幢26层高层综合楼（1#楼）、三幢9～11层高层住宅（2#、5#、6#楼）、两幢低层住宅（3#、4#）、一幢两层物业用房（7#楼）和一幢三层商业用房（8#楼）组成，总建筑面积53922.58m2（含地下室10994.06m2）。因地处老城区，整个用地被城市干道和周边住宅小区所包围，同时项目为了考虑充分利用红线内面积和配置地下停车位的要求，将地下室面积在合理的范围内尽量做到最大化。随之而来，整个基坑与周边小区建筑的防护距离就相当有限，加上建设用地窄小，且几乎都被地下室占据，给基坑开挖带来了一定的困难。
3.设计方案
本工程±0.000m相当于黄海高程4.900m，场地自然地坪平均标高为-0.900m（即黄标4.000m）。工程基坑1#楼地下室底板标高分别为-5.45～-9.25，基坑开挖深度为5.15m～11.950m。
根据勘察报告可知，基坑开挖范围内的土层主要为粉质粘土和粉土层，地下水水位埋藏较浅，勘探期间测得的地下水位埋深为0.20～1.50m，地下水浅部属孔隙潜水，其变化受大气降水等影响。
本基坑采用劲性水泥土搅拌桩法围护结构护壁兼做止水帷幕，边坡结构为一排三轴水泥土搅拌桩A650@450（内插型钢）和A850@600（内插型钢），水泥掺量为22%，插入型钢为H500×300×11×18和H700×300×13×24，进行“隔一插一”、“隔一插二”、“满插型钢”三种工序。
4.施工控制
4.1劲性水泥土搅拌桩法围护桩施工
（1）测量放线：根据坐标基准（控制）点，按照基坑支护设计图进行放样定位及工程引测工作，并做好永久点及临时点标志。
（2）开挖沟槽：根据基坑围护内边控制线，用挖掘机开挖1.00m×1.20m沟槽，并清除地下3米以上的障碍物，开挖沟槽余土应及时处理，以保证劲性水泥土搅拌桩法正常施工。
4.2型钢加工制作
型钢的加工制作首先必须符合国家标准《钢结构工程施工验收规范》（GB50205-2001）的要求；考虑作为临时结构，尚须符合以下要求：
（1）焊接H型钢截面高度300mm的公差下限为-5mm。
（2）翼缘倾斜允差在规范之外增加2mm。
（3）加工采用手工焊，角焊缝高度为6mm；现场对接焊缝必须开剖口焊透；全部焊缝质量等级均须达到三级。
4.3涂刷减摩剂
（1）减摩剂重量配合比为氧化石蜡：阳离子乳化剂：OP：助乳剂：防锈剂：水=15：1.3：0.8：2：2：65。
（2）清除H型钢表面的污垢及铁锈。
（3）减摩剂必须用电热棒加热至完全熔化，用搅棒搅拌时感觉厚薄均匀，才能涂敷于H型钢上，否则涂层不均匀，易剥落。
（4）如遇雨天，型钢表面潮湿，先用抹布擦干其表面后涂刷减摩剂。不可以在潮湿表面上直接涂刷，否则将剥落。
（5）如H型钢在表面铁锈清除后不立即涂减摩剂，须在以后涂料施工前抹去表面灰尘。
（6）型钢表面涂上涂层后，一旦发现涂层开裂、剥落，必须将其铲除，重新涂刷减摩剂。
4.4插入型钢
搅拌桩施工完毕后，吊机应立即就位，准备吊放H型钢。
H型钢使用前，在距其顶端25cm处开一个中心圆孔，孔径约8cm，并在此处型钢两面加焊两块各厚1cm的加强板，其规格为700mm×300mm、500mm×300mm，中心开孔与型钢上孔对齐。
根据高程控制点，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（H型钢桩顶标高-1.40m和-0.40m两种），可在型钢两腹板处外侧焊好吊筋（12线材）。
误差控制：
（1）安装好吊具及固定钩，然后用25吨以上吊机起吊H型钢，用线锤校核其垂直度。
（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，然后将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，采用线锤控制垂直度。
（3）H型钢下插至设计深度后，用槽钢穿过吊筋将其搁置在定位型钢上，待水泥土搅拌桩达到一定硬化时间后，将吊筋及沟槽定位型钢撤除。 （4）若H型钢插放达不到设计标高时，则重复提升下插使其达到设计标高，此过程中始终用线锤跟踪控制H型钢垂直度。
4.5型钢拔除
地下室结构结顶且回填土完成后，开始拔除H型钢。采用专用夹具及千斤顶以冠梁为支座，起拔回收H型钢。H型钢拔出后及时对桩体内部空隙按设计要求注入水灰比不大于1：2的水泥浆进行填充，来控制土体变形。
4.6报表记录
施工过程中由专人负责记录，记录要求详细、真实、准确。每天要求做一组试块，试样宜取自最后一次搅拌头提升出来的附于钻头边的水泥土，试块制作好后进行编号、记录、养护，到龄期后由监理单位随机抽取几组送实验室做抗压强度试验，28天龄期无侧限抗压强度要求不小于1.2MPa。
5.结语
由于建设用地周边道路、管线及房屋情况较为复杂，考虑到深层搅拌桩施工的挤土效应会对周边道路、管线及房屋产生影响，因此在施工过程中委托有资质的单位对基坑和周围环境进行变形监测，并提供连续不间断的监测数据，做到信息化施工。劲性水泥土搅拌桩法围护桩结构体系的成功实施确保了本工程得以安全、快速的顺利推进。工程自基坑开始土方开挖到坑壁边回填土完成和型钢拔除为止，累计约9个月的时间里，本基坑围护墙未发生渗漏现象，周边道路未发生路面开裂情况，基坑内各项监测数据均在设计和规范的允许范围内，周边房屋建筑的监测数据也均符合设计和规范要求。
【参考文献】
[1]李安勇.降水工程施工技术教学方法的探索与实践[J].中国建设教育，2008，（03）.
[2]陈俊，陆福春.桩锚与土钉墙联合支护中钉轴检测的探讨[J].沙洲职业工学院学报，2012，（02）.
[3]曹红英，李剑慧.强夯处理地基施工技术[J].烟台职业学院学报，2012，（02）.
[4]甘晓平.丰富地下水情况下人工挖孔桩扩底处理[J].安徽冶金科技职业学院学报，2012，（04）.
[5]潘骏.芜湖河漫滩地区基坑降水实践[J].芜湖职业技术学院学报，2012，（03）.
[6]管红兵.土钉墙在基坑支护中的应用[J].滁州职业技术学院学报，2012，（03）.
[7]王斌，耿亚杰.深基坑工程桩锚支护结构监测及分析[J].黄河水利职业技术学院学报，2012，（04）.
[8]姚兆明，徐颖，李帅.深基坑支护课程教学方法探索[J].高等建筑教育，2012，（05）.