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摘要：深基坑支护工程的施工，既要保证整个支护结构在施工中的安全，又要控制结构和其周围土体的变形，以保证周围环境的安全。本文主要结合实例对深基坑支护工程施工技术进行探讨。
关键词：高层建筑；深基坑支护；SMW工法；土钉墙；体会
1工程概况
某高层建筑楼层为30层，建筑面积约为158700m2，地下两层，层高4.2m，分别为停车场、设备房。基坑深10.8m，局部为11.5m，下面为钻孔灌注桩基，地质条件较差，地下水位较高，顶面标高为-13m～-17m之间，存在微压潜水，渗透系数为1.03E-03，属于易发生管涌地层，地下水位标高为-3.6m；建筑场地位于市区中心，三面为市政道路，一面为低层大型公共建筑。
2基坑支护方案
根据现场及周边情况及支护要求和专家意见，最后确定的基坑支护方案为：围护墙体首先考虑采用墙体整体性好、止水性能强、造价较低、施工进度较快的SMW工法方案。基坑采用顺作法施工，地下主体结构施工完毕后将SMW工法内型钢芯材拆除。在原有建筑一侧，由于其主体工程已先行施工，基坑开挖面为地下4m左右，其底板结构与本工程结构距离较近，故该侧考虑采用SMW工法水泥土搅拌桩加土钉作围护结构。
围护墙体按地下室区域不同采用两种型式：
(1)侧围护墙体采用SMW工法，水泥搅拌桩直径2 1000mm+ 850mm@600mm，搅拌桩顶标高为-2.95m，底标高为-22.85m，内插H850×300×12×25型钢，插一跳一，型钢顶标高为-1.85m，底标高为-21.85m。
(2)原有建筑物有地下室部分的相邻侧SMW工法水泥搅拌桩的直径2 700mm@500mm，搅拌桩顶标高为-5.20m，底标高为-17.85m。土钉墙采用 48mm ×3.Omm～ 48mm×3.5mm钢管作锚杆，垂直方向共设置五排，间距为1.0m～1.2m，水平方向间距为lm，采用梅花形布置；锚杆长度分别为9m,12m；第1排～4排与水平面夹角为10°，最底层一排与水平面夹角为15°。搅拌桩顶设圈梁，面层采用 6.5mm@150mm×150mm的钢筋网和lOcm厚C20喷射混凝土护面。
支撑体系结构型式：
基坑结构形状大致呈L形48m×40m。按中部对撑、四周角撑的布置形式，支撑中心间距一般为lOm。基坑围护墙顶圈梁断面尺寸1300mm ×900mm,钢筋混凝土支撑为800mm ×800mm，其中心标高为-3.40m。
立柱为钻孔灌注桩加钢格式结构，立柱钻孔灌注桩充分利用工程桩。钢格构断面为450mm×450mm。顶部圈梁与原建筑物相接处的结构外墙需局部加强，室内设H钢短撑传力，墙外设吊筋连接。
降水方案采用轻型井点和深井井点降水相结合，基坑内外结合的方案，按土方开挖进度组织降水深度，快到底部时要适当使基坑内水位降至-13.5m以下，协调各专业加快基础底板的施工进度。该方案的特点是SMW工法搅拌桩深度达到-22.9m，止水效果好，H型钢在基础回填时可以拔除重复使用，节省了工程造价，缩短工期。
3施工技术及要求
3.1 SMW施工法
水泥掺和比为20%，墙体抗渗系数小于10～7cm/s，28天无侧限抗压强度＞1.2MPa，浆液配比须根据现场试验进行修正，参考配比范围为水泥:膨润土:水=1:0.05:1.6。桩体垂直偏差应不大于1/200，桩位偏差不大于20mm，且偏向基坑外。搅拌桩采用标准连续方式施工，搭接型式为全断面套打，相邻桩施工时间不得超过混凝土初凝时间，水泥和原状土须均匀拌和，下沉和提升均为喷浆搅拌，下沉速度为0.5～1.Om/min，提升速度为1.0～2.Om/min，确保有效桩长范围内桩体强度的均匀性。
型钢采用Q235B钢，应符合钢结构规范的技术要求，钢桩垂直度控制在1/200，型钢插入不超出搅拌体，在自重作用下沉放，对搅拌桩与H型钢沉放的间隔时间应严格控制，特别是型钢沉放定位须严格控制。
3.2支撑与围护
(1)钢筋混凝土圈梁及钢支撑应在基坑开挖前掏槽施工，并在混凝土达到设计强度的80%以后再开挖基坑。
(2)钢筋和混凝土施工按《混凝土结构工程施工质量验收规范》进行。
3.3土方开挖及降水要求
(1)土方开挖应根据工程的具体要求进行，土方开挖按施工组织设计进行；
(2)土方开挖应根据结构要求分层、分区域、对称、平衡、限时进行；
(3)土方开挖过程中，基坑周边不均匀堆载应严格控制；
(4)土方开挖应与支撑设置密切配合，做到开挖到位后及时设撑；
(5)在开挖至基坑底面时，应及时分区浇筑相应的垫层，再进行桩头凿除和钢筋绑扎工作，以减少基坑暴露时间和墙体变位；
(6)在基坑内布置真空深井泵进行超前降水，降深尽可能均匀。降水深度为开挖面以下1～1.5m；
(7)对于场地内有微承压水层，施工期间需实测实际水头，并采取相应措施，基坑外轻型井点降水5m。
3.4施工监测
(1)围护墙墙顶水平位移、沉降监测，围护墙竖向变形监测；
(2)基坑外土体侧向变形、地面沉降、坑底隆起监测；
(3)支撑及围令轴力及应力监测；
(4)立柱桩沉降监测；
(5)基坑内外地下水位监测；
(6)基坑周围地下管线的垂直和水平位移监测；
(7)附近建筑物沉降及倾斜监测。
在深基坑开挖过程中，及时对开挖进行跟踪监测，是为了掌握支护结构和坑周土体移动的动态，以便于随时科学调整施工因素，优化设计和施工，利于采取相应措施以确保施工顺利进行。
3.5土钉墙
(1)土钉墙施工须紧跟在开挖作业后面，挖一层支护一层，随挖随支，应尽可能缩短坡壁的暴露时间。
(2)土钉所用锚管采用 48mm×3.0(3.5)mm钢管制作，钢管前端呈锥形。
(3)锚管注浆配合比为：水泥:煤灰(或细砂):水=1:0.3:0.5。注浆时应先高速底压从孔底注浆，当水泥浆从孔口冒出后再低速高压从孔口注浆，浆液注满后应保持压力约5min。为增加水泥砂浆的早期强度，浆液应渗入适量的早强剂或速凝剂。
(4)编网和喷射混凝土：钢筋网采用6.5mm@150mm×150mm，在喷射混凝上前，钢筋网片可用插入土中的钢筋固定，在喷射混凝上时不应出现振动；土钉锚管通过井字衬垫和加强筋与钢管网片焊接牢固，焊缝长度应＞50mm,混凝上中粗骨料最大粒径应＜12mm,水灰比采用0.45，通过掺入促凝剂和高效减水剂调节混凝土，初凝时间为5mm，终凝时间为lOmin。
(5)上排土钉喷射混凝土后不得低于24h，土钉注浆后不得低于45h，然后才能施工下排土钉。
通过以上技术要求，做到围护、支撑、降水、挖土、监测五位一体的综合控制，事实证明达到了理想的效果，在整个地下室土建施工过程中未发生边坡失稳现象，保证了人员、工程、设备等的安全，相邻建筑物及周边道路无超规范的下沉和裂缝。
4施工体会
(1)在方案的设计阶段一定要对地质情况和周边环境进行深入细致的调查了解，在设计时充分考虑各种不利因素，针对不同的工况和地质条件，选择合适的基坑支护形式。
(2)施工过程要密切注意天气变化，制定各类相应的紧急预案，各方都要考虑应对重大危险源的措施，材料、设备储备必须到位。
(3)对工程的监测必须要连续化、专业化，信息沟通一定要及时，有应急人员随时待命，不得远离现场。
(4)基坑支護施工涉及到的施工单位多，如土方单位、基坑支护施工单位、主体施工单位、监测单位等，容易造成各方面的矛盾和不协调，所以各方要相互支持、相互配合，才能顺利地进行施工。
5结束语
深基坑支护的设计、施工、监测技术是近年来经常遇到的技术难题，在具体的工程实践中，科学设计和处理深基坑支护结构并采取有效的支护施工技术确保深基坑施工顺利进行尤为重要，在支护结构和施工处理上，既要确保基础安全和施工顺利，也要考虑施工方便和经济合理。
关键词：高层建筑；深基坑支护；SMW工法；土钉墙；体会
1工程概况
某高层建筑楼层为30层，建筑面积约为158700m2，地下两层，层高4.2m，分别为停车场、设备房。基坑深10.8m，局部为11.5m，下面为钻孔灌注桩基，地质条件较差，地下水位较高，顶面标高为-13m～-17m之间，存在微压潜水，渗透系数为1.03E-03，属于易发生管涌地层，地下水位标高为-3.6m；建筑场地位于市区中心，三面为市政道路，一面为低层大型公共建筑。
2基坑支护方案
根据现场及周边情况及支护要求和专家意见，最后确定的基坑支护方案为：围护墙体首先考虑采用墙体整体性好、止水性能强、造价较低、施工进度较快的SMW工法方案。基坑采用顺作法施工，地下主体结构施工完毕后将SMW工法内型钢芯材拆除。在原有建筑一侧，由于其主体工程已先行施工，基坑开挖面为地下4m左右，其底板结构与本工程结构距离较近，故该侧考虑采用SMW工法水泥土搅拌桩加土钉作围护结构。
围护墙体按地下室区域不同采用两种型式：
(1)侧围护墙体采用SMW工法，水泥搅拌桩直径2 1000mm+ 850mm@600mm，搅拌桩顶标高为-2.95m，底标高为-22.85m，内插H850×300×12×25型钢，插一跳一，型钢顶标高为-1.85m，底标高为-21.85m。
(2)原有建筑物有地下室部分的相邻侧SMW工法水泥搅拌桩的直径2 700mm@500mm，搅拌桩顶标高为-5.20m，底标高为-17.85m。土钉墙采用 48mm ×3.Omm～ 48mm×3.5mm钢管作锚杆，垂直方向共设置五排，间距为1.0m～1.2m，水平方向间距为lm，采用梅花形布置；锚杆长度分别为9m,12m；第1排～4排与水平面夹角为10°，最底层一排与水平面夹角为15°。搅拌桩顶设圈梁，面层采用 6.5mm@150mm×150mm的钢筋网和lOcm厚C20喷射混凝土护面。
支撑体系结构型式：
基坑结构形状大致呈L形48m×40m。按中部对撑、四周角撑的布置形式，支撑中心间距一般为lOm。基坑围护墙顶圈梁断面尺寸1300mm ×900mm,钢筋混凝土支撑为800mm ×800mm，其中心标高为-3.40m。
立柱为钻孔灌注桩加钢格式结构，立柱钻孔灌注桩充分利用工程桩。钢格构断面为450mm×450mm。顶部圈梁与原建筑物相接处的结构外墙需局部加强，室内设H钢短撑传力，墙外设吊筋连接。
降水方案采用轻型井点和深井井点降水相结合，基坑内外结合的方案，按土方开挖进度组织降水深度，快到底部时要适当使基坑内水位降至-13.5m以下，协调各专业加快基础底板的施工进度。该方案的特点是SMW工法搅拌桩深度达到-22.9m，止水效果好，H型钢在基础回填时可以拔除重复使用，节省了工程造价，缩短工期。
3施工技术及要求
3.1 SMW施工法
水泥掺和比为20%，墙体抗渗系数小于10～7cm/s，28天无侧限抗压强度＞1.2MPa，浆液配比须根据现场试验进行修正，参考配比范围为水泥:膨润土:水=1:0.05:1.6。桩体垂直偏差应不大于1/200，桩位偏差不大于20mm，且偏向基坑外。搅拌桩采用标准连续方式施工，搭接型式为全断面套打，相邻桩施工时间不得超过混凝土初凝时间，水泥和原状土须均匀拌和，下沉和提升均为喷浆搅拌，下沉速度为0.5～1.Om/min，提升速度为1.0～2.Om/min，确保有效桩长范围内桩体强度的均匀性。
型钢采用Q235B钢，应符合钢结构规范的技术要求，钢桩垂直度控制在1/200，型钢插入不超出搅拌体，在自重作用下沉放，对搅拌桩与H型钢沉放的间隔时间应严格控制，特别是型钢沉放定位须严格控制。
3.2支撑与围护
(1)钢筋混凝土圈梁及钢支撑应在基坑开挖前掏槽施工，并在混凝土达到设计强度的80%以后再开挖基坑。
(2)钢筋和混凝土施工按《混凝土结构工程施工质量验收规范》进行。
3.3土方开挖及降水要求
(1)土方开挖应根据工程的具体要求进行，土方开挖按施工组织设计进行；
(2)土方开挖应根据结构要求分层、分区域、对称、平衡、限时进行；
(3)土方开挖过程中，基坑周边不均匀堆载应严格控制；
(4)土方开挖应与支撑设置密切配合，做到开挖到位后及时设撑；
(5)在开挖至基坑底面时，应及时分区浇筑相应的垫层，再进行桩头凿除和钢筋绑扎工作，以减少基坑暴露时间和墙体变位；
(6)在基坑内布置真空深井泵进行超前降水，降深尽可能均匀。降水深度为开挖面以下1～1.5m；
(7)对于场地内有微承压水层，施工期间需实测实际水头，并采取相应措施，基坑外轻型井点降水5m。
3.4施工监测
(1)围护墙墙顶水平位移、沉降监测，围护墙竖向变形监测；
(2)基坑外土体侧向变形、地面沉降、坑底隆起监测；
(3)支撑及围令轴力及应力监测；
(4)立柱桩沉降监测；
(5)基坑内外地下水位监测；
(6)基坑周围地下管线的垂直和水平位移监测；
(7)附近建筑物沉降及倾斜监测。
在深基坑开挖过程中，及时对开挖进行跟踪监测，是为了掌握支护结构和坑周土体移动的动态，以便于随时科学调整施工因素，优化设计和施工，利于采取相应措施以确保施工顺利进行。
3.5土钉墙
(1)土钉墙施工须紧跟在开挖作业后面，挖一层支护一层，随挖随支，应尽可能缩短坡壁的暴露时间。
(2)土钉所用锚管采用 48mm×3.0(3.5)mm钢管制作，钢管前端呈锥形。
(3)锚管注浆配合比为：水泥:煤灰(或细砂):水=1:0.3:0.5。注浆时应先高速底压从孔底注浆，当水泥浆从孔口冒出后再低速高压从孔口注浆，浆液注满后应保持压力约5min。为增加水泥砂浆的早期强度，浆液应渗入适量的早强剂或速凝剂。
(4)编网和喷射混凝土：钢筋网采用6.5mm@150mm×150mm，在喷射混凝上前，钢筋网片可用插入土中的钢筋固定，在喷射混凝上时不应出现振动；土钉锚管通过井字衬垫和加强筋与钢管网片焊接牢固，焊缝长度应＞50mm,混凝上中粗骨料最大粒径应＜12mm,水灰比采用0.45，通过掺入促凝剂和高效减水剂调节混凝土，初凝时间为5mm，终凝时间为lOmin。
(5)上排土钉喷射混凝土后不得低于24h，土钉注浆后不得低于45h，然后才能施工下排土钉。
通过以上技术要求，做到围护、支撑、降水、挖土、监测五位一体的综合控制，事实证明达到了理想的效果，在整个地下室土建施工过程中未发生边坡失稳现象，保证了人员、工程、设备等的安全，相邻建筑物及周边道路无超规范的下沉和裂缝。
4施工体会
(1)在方案的设计阶段一定要对地质情况和周边环境进行深入细致的调查了解，在设计时充分考虑各种不利因素，针对不同的工况和地质条件，选择合适的基坑支护形式。
(2)施工过程要密切注意天气变化，制定各类相应的紧急预案，各方都要考虑应对重大危险源的措施，材料、设备储备必须到位。
(3)对工程的监测必须要连续化、专业化，信息沟通一定要及时，有应急人员随时待命，不得远离现场。
(4)基坑支護施工涉及到的施工单位多，如土方单位、基坑支护施工单位、主体施工单位、监测单位等，容易造成各方面的矛盾和不协调，所以各方要相互支持、相互配合，才能顺利地进行施工。
5结束语
深基坑支护的设计、施工、监测技术是近年来经常遇到的技术难题，在具体的工程实践中，科学设计和处理深基坑支护结构并采取有效的支护施工技术确保深基坑施工顺利进行尤为重要，在支护结构和施工处理上，既要确保基础安全和施工顺利，也要考虑施工方便和经济合理。