SMW工法桩+灌注桩外拉锚组合支护保护既有管线施工技术

王勇　凌礼贤　陈江伟　龚光凯　张士进

【摘  要】当前，城市用地空间日趋缩小，项目周边环境越来越复杂，建筑用地空间不断深挖，内支撑、逆作法等支护形式出现的频率越来越高。应对项目周边复杂环境的支护形式，成为人们一直研究的课题。同时，在当前建筑用地空间日益紧张的情况下，对地处周边环境复杂的项目来说，支护形式的科学合理性要求不断提高，对周边既有建筑物及管线的保护成为了施工的重点。探讨如何保护项目周边的既有建筑物及管线，总结出科學合理的施工技术，已刻不容缓。

【Abstract】At present， the urban land space is shrinking day by day， the surrounding environment of the project is becoming more and more complex， the space for building land is digging deeply， and the emergence frequency of support forms such as internal support and reverse method is becoming higher and higher. The support form to cope with the complex environment around the project has become a topic that people have been studying. At the same time， under the current situation of increasingly tight space for building land， for the project with complex surrounding environment， the scientificity and rationality requirements of support form are constantly improved， and the protection of existing buildings and pipelines around the site has become the key point of construction. It is urgent to discuss how to protect the existing buildings and pipelines around the project and summarize the scientific and reasonable construction technology.

【关键词】管线保护;支护方式;组合支护

【Keywords】pipeline protection; support method; combined support

【中图分类号】TU753.3                               【文献标志码】A                                   【文章编号】1673-1069（2020）12-0161-03

1 基坑周边既有建筑物及管线保护的重要性

基坑支护是一个系统工程，不仅要保证支护结构和周围环境的安全，同时，还要考虑土方开挖、地下结构施工的便利性和经济性，以及业主方对工程开发建设周期的要求，应根据工程特点以及工程地质与水文地质条件、周边环境保护要求，结合不同支护形式的特点以及工程造价和工期等方面综合考虑，在保证基坑及周边环境安全的前提下，使工程造价控制在合理范围以内。

随着城市的不断发展，老城区拆旧改工程项目将会越来越多，工程项目基坑周边管线繁多，排污管道老旧，地下管线埋深不明，采用普通的支护桩加锚索形式作为基坑围护结构，锚索施工时很容易将管线破坏，老旧管道渗水很容易造成护壁垮塌，进行管线迁移成本较高，且工期时间长。要想在保证基坑及周边环境安全的前提下，使工程造价控制在合理范围，在施工过程中对项目基坑周边既有建筑物及管线的保护是至关重要的。

2 SMW工法桩+灌注桩外拉锚组合支护保护既有管线施工技术的原理

该施工技术原理是利用外排灌注桩，挡住基坑外土方使其不因土方开挖而挤压管涵管线，内排采用SMW工法桩利用上部连梁与灌注桩连接成整体，保证边坡稳定性，同时，SMW工法桩能够起到良好止水效果，防止因老旧管道渗水造成土体流失，对管线及基坑造成破坏，起到保证基坑稳定性的同时又能保护灌注桩与SMW工法桩之间无法迁移的管线的作用。

3 SMW工法桩+灌注桩外拉锚组合支护保护既有管线施工技术的特点及适用范围

3.1 节能环保、施工方便

应用SMW工法桩+灌注桩外拉锚组合形式进行基坑支护施工在场内即可完成，避免了管线迁移时开挖造成的尘土飞散、污水的外流。上部采用冠梁、连梁将SMW工法桩与外排灌注桩连接成整体，通过增加灌注桩锚入持力层的深度及土层对灌注桩的阻力和摩擦力，适当增加外排灌注桩的间距，在保证了基坑安全性的同时又节约的成本。在施工过程中避免了锚杆施工时容易造成扬尘的问题，同时，也消除了锚索机钻孔时所产生的噪声。待地下室回填后，SWM工法桩中的工字钢可拔出回收再利用，符合节能环保的要求。

3.2 整体性好、支护效果好

外排灌注桩锚入岩层内，上部利用连梁与SMW工法桩连接，支护整体性能好，避免了管道渗水造成水土流失对灌注桩与SMW工法桩之间的管线造成破坏。同时，SMW工法桩又能很好地解决松散土质易流失、护壁渗水对施工造成影响的问题。

3.3 缩短工期、节约成本

采用SMW工法桩+灌注桩外拉锚组合形式进行基坑支护，避免了管线迁移额外产生的费用及时间，大大提高了基坑支护成型的效率，缩短了总工期，较大地节约了成本。

3.4 適用范围

本施工技术适用于基坑周边地下管线繁多无法迁移、地下水丰富，且管线埋深不明无法进行锚索锚固等类似的复杂环境情况，常用于砂性土地基和硬黏土地基可提供较大的锚固力地基中的基坑。

4 SMW工法桩+灌注桩外拉锚组合支护保护既有管线施工技术的应用实例

本文以九江三马路茶文化旅游商业街（一期）工程为例进行论述。

4.1 工程概况

九江三马路茶文化旅游商业街（一期）工程，A、C地块地下二层，B地块地下一层，裙房2～4层，地上住宅33层，为商业住宅综合体项目，总建筑面积23万平方米，程基坑深度6～9m，基坑支护采用局部土钉墙+钢筋混凝土排桩支护形式。本工程基坑支护AQ段支护环境复杂，基坑边为砖砌老旧的排污主管道、燃气管线及一条埋地的高压线通过，采用钢筋混凝土排桩支护形式，在锚索施工时很容易对地下管线造成破坏，同时，老旧的排污管道容易因土体扰动出现大面积开裂，如图1和图2所示。若进行管线迁移施工周期长，且迁移费用高。AQ段基坑支护总体施工难度高，根据AQ段支护复杂的环境特点，在满足质量、安全、进度和经济效果要求下，对传统的支护形式进行改进与创新，综合考虑采用SMW工法桩+灌注桩外拉锚组合在复杂环境下基坑支护施工方法。

4.2 施工情况

在工程施工中，项目部应用了SMW工法桩+灌注桩外拉锚组合支护保护既有管线施工技术，解决了基坑周边管线复杂、保护管线难度大的难题，大大提高了基坑支护的效率，缩短了总工期，同时，降低各种原材的消耗，较大地节约了工程项目成本。本施工技术先进，施工简单，控制有效，保证了基坑支护的质量、安全、进度和经济效果。因其施工效果良好，得到业主、监理等各方认可，取得了良好的经济效益及社会效益。

4.3 创造效益情况

项目应用了SMW工法桩+灌注桩外拉锚组合支护保护既有管线施工技术，采用多种支护方式组合，合理的地保护了基坑周边的管线，成功解决基坑支护难以保护周边管线的问题，节约材料、缩短工期，达到降本增效的目的。

采用SMW工法桩+灌注桩外拉锚组合支护保护既有管线施工技术代替钢筋混凝土排桩+锚索施工方法，缩短了总工期，节约了成本，创造效益。以本工程AQ段支护（45m）为例进行计算说明。

采用钢筋混凝土排桩+锚索施工技术费用如表1所示。

采用SMW工法桩+灌注桩外拉锚组合支护保护既有管线施工技术费用如表2所示。

采用SMW工法桩+灌注桩外拉锚组合支护保护既有管线施工技术比采用钢筋混凝土排桩+锚索施工方法每米节约成本=（1820052-969094.08）÷45m=18910.18元/m（以上成本计算还未将管线迁移费用列入在内）。

5 SMW工法桩+灌注桩外拉锚组合支护保护既有管线施工技术的应用前景

查阅了大量资料，经过专家咨询及查新，结论是国内、外没有与本项目“SMW工法桩+灌注桩外拉锚组合支护保护既有管线关键技术研究与应用”查新点相同的文献报道。具体情况如下：目前，在国内关于SMW工法桩+灌注桩支护体系的研究有文献报道，所查文献分别介绍了包括钢筋混凝土灌注桩、前排桩冠梁、水泥土搅拌的支护基坑侧壁的异型双排桩及其施工方法;SMW工法和钻孔灌注桩相结合在深基坑围护中的应用;SMW工法+钻孔灌注桩结合预应力锚杆新的双排桩围护结构;混凝土灌注桩挡土、SMW工法桩止水和609铜管斜支撑的支护体系等研究。与所查文献比较，委托课题的技术特点在于：应用SMW工法桩+灌注桩外拉锚组合形式进行基坑支护施工，通过计算，增加灌注桩锚入持力层的深度及土层对灌注桩的阻力和摩擦力，适当增加外排灌注桩的间距，上部采用连梁、冠梁的连廊结构将内排SMW工法桩与灌注桩连接成整体，保证了支护体系的稳定性。上述技术特点，目前在国内所查文献中未见相同报道。

且正如开篇所述，随着城市发展越来越快，老城区拆旧改工程项目将会越来越多，遇到地下管线复杂的工程项目将会越来越多。SMW工法桩+灌注桩外拉锚组合支护保护既有管线施工技术，从设计及施工角度提出相应对策，为解决相类似问题提供宝贵经验。同时，形成相关数据的施工依据，掌握了在复杂环境下基坑支护保护既有管线的解决办法，具有一定的前瞻性。

6 结论

由于城市地上空间日趋狭小，使得人们去探求科学合理地利用地下空间，地下车库、停车场、商场和地下隧道大量涌现，开挖面积越来越大，周边环境越来越复杂，工程地质条件越来越差。通过对“SMW工法桩+灌注桩外拉锚组合支护保护既有管线关键技术研究与应用”课题的研究，我们可归纳总结出复杂地质条件下基坑支护及基础工程中常见问题的原因及教训，结合工程实例，从设计及施工角度提出相应对策，为解决相类似问题提供宝贵经验。同时，形成了相关数据的施工依据，掌握了软土地基基坑支护及基础工程中出现问题的解决办法，具有一定的前瞻性，有助于确立企业在国内行业领头羊的技术优势，扩大企业在国内及国际的影响。

【参考文献】

【1】严月仁.SMW工法和钻孔灌注桩相结合在深基坑围护中的应用[J].建筑施工，2011，33（10）：899-900+903.

【2】许勇.南昌地铁1号线工程地质特点与深基坑支护结构选型[J].中国高新技术企业，2011（09）：40-42.

【3】吴小敬，吕卫东.SMW工法+钻孔灌注桩结合预应力锚杆在深基坑围护中的应用[J].中国建材科技，2017，26（05）：138-140.

【4】江志海.单侧高边坡地区考虑地下室-支护系统共同作用下结构的地震响应分析[D].南昌：南昌大学，2018.

【作者简介】王勇（1988-），男，湖北武汉人，工程师，从事施工技术、质量管理研究。