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[摘要] 结合基坑周边环境的实际情况，考虑工期与造价的影响，对深基坑因地制宜采用SMW工法桩止水帷幕、两道钢筋砼环梁支撑体系的施工技术措施，减少施工周期，降低支护费用，确保了深基坑施工顺利实施，保证了基坑及周边道路、建筑的安全。
[关键词] SMW工法桩基坑支护支撑体系降水
中图分类号：TV551.4 文献标识码：A 文章编号：
1工程概况
华龙道地下公共停车场工程位于天津市河东区华龙道与新开路交口东南侧，占地面积8304.3m2，地下总建筑面积18681.8m2。地上全部为园林绿化，地下一层为自行式车库，地下二、三层为平面移动机械式立体车库。本工程设计标高±0.000相当于大沽水平标高1. 3m，室外地坪标高+1.0m，埋深约11.85m，局部深15.65m，基础采用桩+箱型基础，桩基为Φ600抗拔桩，全部采用钻孔灌注桩。
2基坑围护及支撑体系
2．1基坑围护
本工程基坑接近长方形，长约122m，宽约64.5m。基坑围护采用SMW工法桩，套接一孔法施工工艺，桩间距600mm，桩1有效桩长22.5m，桩2有效桩长24.5m。水泥为普通硅酸盐水泥42.5级，水泥掺入比为αw≥20％，水泥土无侧限抗压强度fcu,k≥1500kPa，渗透系数≤3.5×10-7cm／s。搅拌桩内插热轧Ｈ型钢，Ｈ型钢间距600mm，Ｈ型钢规格为HN-700×300×13×24，桩1Ｈ型钢长22m，桩2Ｈ型钢长24m。
SMW工法搅拌桩施工定位要求准确，桩平面位置允许偏差30mm，垂直偏差不超过0.5％，以保证Ｈ型钢插打起拔顺利，并保证桩体的防渗性能。Ｈ型钢插打前应将表面铁锈、灰尘及垃圾清除干净，表面干燥后满涂减摩料，减摩料的厚薄均匀厚度应控制在1mm以上。Ｈ型钢起吊前应重新检查减摩料是否完整，如发现涂层开裂、剥落应将其局部铲除重新涂刷。搅拌桩完成4h内必须完成Ｈ型钢插入，插至标高后应控制好Ｈ型钢的下沉量。
2.2钢筋砼水平支撑与支撑柱系统
水平支撑系统包括帽梁、腰梁、对撑、环梁及辐射撑两道钢筋砼水平支撑，帽梁标高±0.000m~-0.500m，第一道、第二道腰梁环梁水平支撑标高分别为-1.900m~-2.700m，-6.950m~-7.850m，Ｃ35砼整体浇筑，支撑定位要求准确。在工法桩Ｈ型钢标高-2.70、-7.85m处分别焊出长1300mm、1500mm的36A工字钢牛腿悬挑第一道、第二道腰梁，在钢格构支撑柱-2.70m处每侧焊出-2200×2200×16托板及加劲板柱头托住第一道支撑梁，在钢格构支撑柱-7.10m处每侧焊出40C工字钢与第二道水平撑梁连接。
支撑柱系统采用灌注桩与钢格构柱，钻孔灌注桩桩径Φ800，有效桩长22m（-11.10m~-33.10m），Ｃ30砼，定位必须准确，桩平面位置允许偏差50mm，垂直偏差不大于0.5％，每根桩在施工前加设护筒，作好泥浆护壁，保证成孔和成桩质量，防止桩体缩颈、塌孔和回淤。钢格构柱插入灌注桩内2.2 m（-11.10m~-13.30m）与钢筋笼焊牢一并下入，支撑柱的垂直度不大于0.5％，钢格构柱轴线与支撑轴线垂直和平行。
2.3基坑降水、排水系统
基坑内设大口井降水，提前做成并进行15天以上降水后进行基坑开挖，降水根据开挖、水平支撑施工进度、梯次进行降水，满足施工要求即可，尽量减小对周边环境的影响。基坑开挖至坑底标高后沿基坑周边做等粒径碎石盲沟，盲沟随挖随填形成300 mm宽400mm深，与降水井相连组成排水系统。降水井采用Φ500无砂水泥管，管壁和管底外包多层土工布及等粒径碎石，透水直径不小于Φ800，井1从地坪起深17m，井2从地坪起深19m。降水井深打浅抽，保证抽水不抽泥。基坑周围设10口观测井，该井兼做回灌井，井深15m ，井口高出地面0.5m，井口一节为水泥管，并加活盖以防堵塞。基坑内设减压井2口，井深24m，由钢管与滤管组成。自现地坪至大沽标高-18.9m为钢管部分，-17.9m至井底为滤管部分。钢管与滤管在-17.9m至-18.9m处衔接，衔接部分密封不能漏水。-18.4m至井底，在滤管外回填等粒径碎石滤料，-18.4m至-9.55m即基础设计标高-10.85m范围内，在钢管外回填粘土球，以确保减压井只能排出承压水而不与潜水层连通。减压井封井时，先使用气压泵将井内承压水顶至井底标高以下，确保井内无水，再使用压浆泵将减压井灌实水泥浆，并以止水钢板封顶。
3基坑施工
基坑围护采用SMW工法桩、钢筋砼帽梁、腰梁、对撑、环梁及辐射撑两道水平支撑和竖向支撑柱支护结构，SMW工法桩完成后帽梁施工前要重新检查H型钢减摩料是否完整，如有涂层开裂剥落应将局部铲除重新涂刷。先开挖至设计标高-0.500m施工帽梁，待灌注桩强度达到设计要求、帽梁强度达到设计要求的70%以及降水满足施工要求后，开挖至设计标高-2.700m施工第一道水平支撑系统。第一道水平支撑系统砼强度达到设计要求后，进行下一步土方的开挖工作，开挖工作分步、均匀、对称进行，挖土作业时，挖土机械不能置于支撑结构之上，保证支撑系统的整体稳定和支撑系统的安全。开挖至设计标高-7.85m，立即施工第二道水平支撑系统，第二道支撑系统施工前将腰梁高度范围内SMW工法桩H型钢表面的灰土冲刷干净，以保证SMW工法桩H型钢与焊接挑出的牛腿很好连接。第二道水平支撑系统砼强度达到设计要求后，继续开挖至坑底设计标高。对局部深坑按照结构图纸控制其深度和范围，严禁超挖，深浅坑交接处在深坑开挖完成后放坡形成。土方开挖完成后立即施工基础垫层，并将基础垫层浇至工法桩边，然后施工全部基础底板，待砼强度达到设计要求且建筑外防水完成后，在工法桩与底板之间分层回填3：7灰土并夯实，在底板上皮等标高做300mm厚C30素砼传力板，待素砼板强度达到设计要求后拆除第二道水平支撑。继续施工地下负三层、负二层车库结构至设计标高-7.000m和-4.200m，待车库结构强度达到设计要求并在建筑外防水完成后，在地下负三层和负二层外墙与工法桩间分层回填3：7灰土并夯实，在负三层顶板和负二层板上皮标高处工法桩与地下室外墙间做300厚C30素砼传力板，传力板结构强度达到设计要求后拆除第一道水平支撑，并继续施工地下负一层结构至设计标高±0.000m。第二道支撑（梁底标高-7.85m）采用微差起爆爆破技术拆除，针对周边临近建筑物及交通要道，调整起爆药量以控制爆破震动，按照设计要求搭设全封闭的安全防护棚架防飞石，做到万无一失。第一道支撑（梁底标高-2.70m）拆除采用用机械振锤、风镐人工配合破除，拆除前先将支撑柱与环梁、辐射撑及腰梁局部断开后进行，以保证施工安全。在施工过程中发现SMW工法桩墙体渗漏及时修补，防止渗漏发展。SMW工法桩H型钢在地下结构施工至±0.000时，且在支护桩与地下室外墙之间回填3：7灰土并分层夯实后拔出，为减少周围的土体变形，在拔出H型钢的孔洞中灌注水泥浆。
4支护体系变形监测
本工程基坑深度较深面积较大，周边环境复杂，为保证基坑实施顺利进行及相邻建筑物、相邻道路的安全，在基坑开挖时必须进行现场监测。监测范围包括：支护结构的倾斜及水平位移；水平支撑构件，包括帽梁、腰梁、对撑、环梁及辐射撑等构件的弯矩、轴力及挠曲变形；支撑柱的沉降、隆起；场地周围建筑物、地下设施、道路和管线的沉降，以及周边道路路面裂缝的观察；观测井的水位变化；支撑构件裂缝的观测。支护体系变形监测由具备资质的单位进行，并将结果及时提供给相关人员，根据反馈的信息指导施工，基坑围护结构墙身及墙顶最大水平位移预警值为40mm。
5方案实施效果
基坑以中间的钢筋砼支撑为界，分为东西两个施工区域，挖运土方时两个施工区域互不干扰，每个施工区域分别设置一个出土口独立出土。基坑开挖分三步，第一步土方开挖到-2.700m后，开始进行第一道水平支撑施工。当达到设计强度具备开挖条件时，开挖第二步。第二步土方开挖由-2.70m挖至-7.85m后，开始第二道水平支撑施工，然后使用现场土源填垫两个北侧出土口处的坡道，再进行第三步土方开挖。第三步土方开挖由-7.85m至坑底设计标高，由南向北逐渐将土方挖除，最后出土口处坡道由长臂挖掘机收尾。基坑工程土方量约81000m3，第一步土方开挖6d，第二步土方开挖7d，第三步土方开挖22d。
在基坑开挖与降水过程中，工法桩围护结构北侧1处南侧3处局部有渗水情况，经引流等补救措施，保证了围护结构不渗不漏，基坑外观测井水位基本保持不变。經第三方监测，工法桩围护结构顶部最大位移量45 mm，钢格构支撑柱最大隆起0.67 mm，周边道路最大沉降量：华龙道15.6mm，新开路15.7mm，第一中心医院院内甬路27.3mm，120急救中心院内甬路22.1mm。周边建筑基本无变化，道路均未见裂缝。
[参考文献]
1．JGJ120-99 建筑基坑支护技术规程
2．JGJ/T199-2010型钢水泥土搅拌墙技术规程
3．DB/T29-145-2010 天津市地下工程型钢水泥土搅拌墙（SMW）施工技术规程
4．GB 50497-2009 建筑基坑工程监测技术规范
附件：SMW工法桩支护体系施工现场实景
[关键词] SMW工法桩基坑支护支撑体系降水
中图分类号：TV551.4 文献标识码：A 文章编号：
1工程概况
华龙道地下公共停车场工程位于天津市河东区华龙道与新开路交口东南侧，占地面积8304.3m2，地下总建筑面积18681.8m2。地上全部为园林绿化，地下一层为自行式车库，地下二、三层为平面移动机械式立体车库。本工程设计标高±0.000相当于大沽水平标高1. 3m，室外地坪标高+1.0m，埋深约11.85m，局部深15.65m，基础采用桩+箱型基础，桩基为Φ600抗拔桩，全部采用钻孔灌注桩。
2基坑围护及支撑体系
2．1基坑围护
本工程基坑接近长方形，长约122m，宽约64.5m。基坑围护采用SMW工法桩，套接一孔法施工工艺，桩间距600mm，桩1有效桩长22.5m，桩2有效桩长24.5m。水泥为普通硅酸盐水泥42.5级，水泥掺入比为αw≥20％，水泥土无侧限抗压强度fcu,k≥1500kPa，渗透系数≤3.5×10-7cm／s。搅拌桩内插热轧Ｈ型钢，Ｈ型钢间距600mm，Ｈ型钢规格为HN-700×300×13×24，桩1Ｈ型钢长22m，桩2Ｈ型钢长24m。
SMW工法搅拌桩施工定位要求准确，桩平面位置允许偏差30mm，垂直偏差不超过0.5％，以保证Ｈ型钢插打起拔顺利，并保证桩体的防渗性能。Ｈ型钢插打前应将表面铁锈、灰尘及垃圾清除干净，表面干燥后满涂减摩料，减摩料的厚薄均匀厚度应控制在1mm以上。Ｈ型钢起吊前应重新检查减摩料是否完整，如发现涂层开裂、剥落应将其局部铲除重新涂刷。搅拌桩完成4h内必须完成Ｈ型钢插入，插至标高后应控制好Ｈ型钢的下沉量。
2.2钢筋砼水平支撑与支撑柱系统
水平支撑系统包括帽梁、腰梁、对撑、环梁及辐射撑两道钢筋砼水平支撑，帽梁标高±0.000m~-0.500m，第一道、第二道腰梁环梁水平支撑标高分别为-1.900m~-2.700m，-6.950m~-7.850m，Ｃ35砼整体浇筑，支撑定位要求准确。在工法桩Ｈ型钢标高-2.70、-7.85m处分别焊出长1300mm、1500mm的36A工字钢牛腿悬挑第一道、第二道腰梁，在钢格构支撑柱-2.70m处每侧焊出-2200×2200×16托板及加劲板柱头托住第一道支撑梁，在钢格构支撑柱-7.10m处每侧焊出40C工字钢与第二道水平撑梁连接。
支撑柱系统采用灌注桩与钢格构柱，钻孔灌注桩桩径Φ800，有效桩长22m（-11.10m~-33.10m），Ｃ30砼，定位必须准确，桩平面位置允许偏差50mm，垂直偏差不大于0.5％，每根桩在施工前加设护筒，作好泥浆护壁，保证成孔和成桩质量，防止桩体缩颈、塌孔和回淤。钢格构柱插入灌注桩内2.2 m（-11.10m~-13.30m）与钢筋笼焊牢一并下入，支撑柱的垂直度不大于0.5％，钢格构柱轴线与支撑轴线垂直和平行。
2.3基坑降水、排水系统
基坑内设大口井降水，提前做成并进行15天以上降水后进行基坑开挖，降水根据开挖、水平支撑施工进度、梯次进行降水，满足施工要求即可，尽量减小对周边环境的影响。基坑开挖至坑底标高后沿基坑周边做等粒径碎石盲沟，盲沟随挖随填形成300 mm宽400mm深，与降水井相连组成排水系统。降水井采用Φ500无砂水泥管，管壁和管底外包多层土工布及等粒径碎石，透水直径不小于Φ800，井1从地坪起深17m，井2从地坪起深19m。降水井深打浅抽，保证抽水不抽泥。基坑周围设10口观测井，该井兼做回灌井，井深15m ，井口高出地面0.5m，井口一节为水泥管，并加活盖以防堵塞。基坑内设减压井2口，井深24m，由钢管与滤管组成。自现地坪至大沽标高-18.9m为钢管部分，-17.9m至井底为滤管部分。钢管与滤管在-17.9m至-18.9m处衔接，衔接部分密封不能漏水。-18.4m至井底，在滤管外回填等粒径碎石滤料，-18.4m至-9.55m即基础设计标高-10.85m范围内，在钢管外回填粘土球，以确保减压井只能排出承压水而不与潜水层连通。减压井封井时，先使用气压泵将井内承压水顶至井底标高以下，确保井内无水，再使用压浆泵将减压井灌实水泥浆，并以止水钢板封顶。
3基坑施工
基坑围护采用SMW工法桩、钢筋砼帽梁、腰梁、对撑、环梁及辐射撑两道水平支撑和竖向支撑柱支护结构，SMW工法桩完成后帽梁施工前要重新检查H型钢减摩料是否完整，如有涂层开裂剥落应将局部铲除重新涂刷。先开挖至设计标高-0.500m施工帽梁，待灌注桩强度达到设计要求、帽梁强度达到设计要求的70%以及降水满足施工要求后，开挖至设计标高-2.700m施工第一道水平支撑系统。第一道水平支撑系统砼强度达到设计要求后，进行下一步土方的开挖工作，开挖工作分步、均匀、对称进行，挖土作业时，挖土机械不能置于支撑结构之上，保证支撑系统的整体稳定和支撑系统的安全。开挖至设计标高-7.85m，立即施工第二道水平支撑系统，第二道支撑系统施工前将腰梁高度范围内SMW工法桩H型钢表面的灰土冲刷干净，以保证SMW工法桩H型钢与焊接挑出的牛腿很好连接。第二道水平支撑系统砼强度达到设计要求后，继续开挖至坑底设计标高。对局部深坑按照结构图纸控制其深度和范围，严禁超挖，深浅坑交接处在深坑开挖完成后放坡形成。土方开挖完成后立即施工基础垫层，并将基础垫层浇至工法桩边，然后施工全部基础底板，待砼强度达到设计要求且建筑外防水完成后，在工法桩与底板之间分层回填3：7灰土并夯实，在底板上皮等标高做300mm厚C30素砼传力板，待素砼板强度达到设计要求后拆除第二道水平支撑。继续施工地下负三层、负二层车库结构至设计标高-7.000m和-4.200m，待车库结构强度达到设计要求并在建筑外防水完成后，在地下负三层和负二层外墙与工法桩间分层回填3：7灰土并夯实，在负三层顶板和负二层板上皮标高处工法桩与地下室外墙间做300厚C30素砼传力板，传力板结构强度达到设计要求后拆除第一道水平支撑，并继续施工地下负一层结构至设计标高±0.000m。第二道支撑（梁底标高-7.85m）采用微差起爆爆破技术拆除，针对周边临近建筑物及交通要道，调整起爆药量以控制爆破震动，按照设计要求搭设全封闭的安全防护棚架防飞石，做到万无一失。第一道支撑（梁底标高-2.70m）拆除采用用机械振锤、风镐人工配合破除，拆除前先将支撑柱与环梁、辐射撑及腰梁局部断开后进行，以保证施工安全。在施工过程中发现SMW工法桩墙体渗漏及时修补，防止渗漏发展。SMW工法桩H型钢在地下结构施工至±0.000时，且在支护桩与地下室外墙之间回填3：7灰土并分层夯实后拔出，为减少周围的土体变形，在拔出H型钢的孔洞中灌注水泥浆。
4支护体系变形监测
本工程基坑深度较深面积较大，周边环境复杂，为保证基坑实施顺利进行及相邻建筑物、相邻道路的安全，在基坑开挖时必须进行现场监测。监测范围包括：支护结构的倾斜及水平位移；水平支撑构件，包括帽梁、腰梁、对撑、环梁及辐射撑等构件的弯矩、轴力及挠曲变形；支撑柱的沉降、隆起；场地周围建筑物、地下设施、道路和管线的沉降，以及周边道路路面裂缝的观察；观测井的水位变化；支撑构件裂缝的观测。支护体系变形监测由具备资质的单位进行，并将结果及时提供给相关人员，根据反馈的信息指导施工，基坑围护结构墙身及墙顶最大水平位移预警值为40mm。
5方案实施效果
基坑以中间的钢筋砼支撑为界，分为东西两个施工区域，挖运土方时两个施工区域互不干扰，每个施工区域分别设置一个出土口独立出土。基坑开挖分三步，第一步土方开挖到-2.700m后，开始进行第一道水平支撑施工。当达到设计强度具备开挖条件时，开挖第二步。第二步土方开挖由-2.70m挖至-7.85m后，开始第二道水平支撑施工，然后使用现场土源填垫两个北侧出土口处的坡道，再进行第三步土方开挖。第三步土方开挖由-7.85m至坑底设计标高，由南向北逐渐将土方挖除，最后出土口处坡道由长臂挖掘机收尾。基坑工程土方量约81000m3，第一步土方开挖6d，第二步土方开挖7d，第三步土方开挖22d。
在基坑开挖与降水过程中，工法桩围护结构北侧1处南侧3处局部有渗水情况，经引流等补救措施，保证了围护结构不渗不漏，基坑外观测井水位基本保持不变。經第三方监测，工法桩围护结构顶部最大位移量45 mm，钢格构支撑柱最大隆起0.67 mm，周边道路最大沉降量：华龙道15.6mm，新开路15.7mm，第一中心医院院内甬路27.3mm，120急救中心院内甬路22.1mm。周边建筑基本无变化，道路均未见裂缝。
[参考文献]
1．JGJ120-99 建筑基坑支护技术规程
2．JGJ/T199-2010型钢水泥土搅拌墙技术规程
3．DB/T29-145-2010 天津市地下工程型钢水泥土搅拌墙（SMW）施工技术规程
4．GB 50497-2009 建筑基坑工程监测技术规范
附件：SMW工法桩支护体系施工现场实景