基坑围护工期的影响要素分析及对策

基坑围护工期的影响要素分析及对策

本文结合实际项目，对影响基坑围护工期的各要素进行分析，以选择更为适合特定条件的围护形式，分析的思路及对策在其它项目实施过程亦可作为参考。

标签工期影响；SMW工法

一、引言

城市化的建设使得基坑周边环境越来越复杂，对围护变形提出了越来越高的要求；而随着建设用地日益紧张，促使建筑地下室面积越来越大，从而使得地下室往往距离红线较近；除了两墙合一或逆作法的项目，围护结构一般均为临时结构，不能为了安全一味增加造价；为了减少时间成本，目前绝大数的工程对于工期要求也非常的高，这些都是制约围护结构形式的各项要素。

对于每个项目其侧重点均有所不同，例如距离地铁很近的项目，围护结构变形要求极高，而相应的造价也极高、工期由于分仓施工也很长；而有的项目工期要求极紧，则为了加快工期也会造成成本的相应增加。

而本文中的三门路某项目是属于周边环境有较严要求但同时对工期也要求很紧的项目。

二、项目概况

该项目开挖深度为6.8米。基坑开挖面积6000平方米，围护结构410延长米，如下图所示：

从平面图可以看出，基坑东侧和北侧场地较为宽裕、南侧距离红线仅4.6米，红线外分布有煤气、污水等大量管线。西侧距离红线仅4.58米，距离3层建筑物约7米，距离加油站建筑10.9米。

三、工期影响的各因素分析及对策

1、围护桩选型

基坑围护作为一项施工措施，包含了四方面的要点：

首先是安全性，没有安全就是一切空谈；其次是工程造价或工期，有些工程如宾馆或医院工期要求高于造价要求。而有些工程通过分块开挖延长了工期但节约了造价；然后是施工的可操作性。这四点即相互独立，又相互关联：这就要求我们根据项目的不同尽可能的寻求这四者的最佳结合点。

就本项目基坑的规模、环境、地质情况和开挖深度来看，上海地区常见可采

取以下三种围护结构：

下面将对该三种围护型式用于本基坑时进行针对性分析，以选出更为合理的围护型式。

1）安全性

围护桩的变形可从一定程度上反应基坑的安全性，围护桩变形大，则对周边环境影响大，偏不安全，反之亦然。

计算表明SMW工法方案及钻孔灌注桩方案的围护桩计算变形均可很好的满足规范要求，而重力式挡土墙由于其受力机理原因，变形控制相对偏弱，尤其是对于上海超过6米的基坑来说，风险较前两者大得多。

2）工期

基坑施工工期应分为三部分：围护结构施工（含坑内加固、支撑及支撑拆除）、养护期和土方开挖。

就围护结构施工工期来讲，SMW工法方案仅为三轴搅拌桩施工工期，每天施工速度可达到20延长米/天以上，加上圈梁及支撑的施工时间，理论施工周期45天；钻孔搅拌桩方案则依次为双轴搅拌桩、三轴止水桩、套打钻孔灌注桩、加固桩等，由于各工艺衔接的要求，其理论工期65天；重力式挡土墙方案由于双轴搅拌桩方量较大，施工工期理论为75天。

养护期由于SMW工法方案主要受力结构为型钢，三轴搅拌桩主要以止水作用为主，其围护桩要求的养护时间最短。钻孔灌注桩方案的受力结构为钢筋混凝土桩体，养护时间其次。而重力式挡土墙方案受力结构为水泥土，其硬化速度较慢，因此养护时间需要达到28天。

土方开挖周期。钻孔灌注桩和SMW工法采用相同的支撑系统，对挖土便利性产生一定影响；而支撑拆除也对工期有一定影响。重力式挡土墙方案挖土相对方便，较前两者工期约可缩短10天。

通过比较可以看出，SMW工法方案施工工期最短，其余两者工期相当。

3）工程造价

通过对上述三方案的工程造价对比（含支撑系统）可知，钻孔灌注桩方案造价与SMW工法方案造价相当、而重力式挡土墙方案尽管没有支撑系统但由于基坑挖深较深，满足规范安全系数的坝体宽度较大，所以较前两者造价高。

4）施工方便性

SMW工法方案的施工分为三轴搅拌桩及内插型钢、前期施工较为方便，但后期存在型钢拔除问题；钻孔灌注桩方案包含三轴搅拌桩、双轴搅拌桩、钻孔桩等工艺，施工工艺较多，并且尚需要在场地内设置泥浆池、沉淀池，施工较为不便；重力式挡土方案由于西侧红线及周边环境限制只能与SMW工法结合采用，这样也需要局部设置支撑系统，施工工艺较多，因此也较为不便。

可见SMW工法方案施工方便性最好，重力式挡土墙方案其次，钻孔灌注桩方案由于工艺较多而方便性最差。

从上文四方面的比较可以看出，结合本工程周边环境的较高要求及工期极为紧张的特点，SMW工法方案为本工程的围护结构形式的首选。

2、支撑选型

支撑结构设计是基坑围护设计的核心内容。为尽可能减小对周围环境的影响，需要一个强大的支撑系统；为了做到经济合理，又必须使用尽可能少的支撑材料；要挖土方便，减少施工周期，支撑之间还得留出很大的挖土空间，支撑结构设计面临众多矛盾。从结构自身入手，充分研究不同结构形式的受力特点、刚度的差异，从中选取适合周边环境要求及工期要求的支撑结构。

本基坑形状虽然不够规则，但围护边线基本呈垂直分布，因此支撑的型式可选择混凝土和钢支撑。

混凝土支撑为采用商品混凝土在开挖至支撑底标高后现浇而成，其形状千变万化，可根据不同的形状选用不同的布置形式，且施工质量容易保证；但该型式造价较高，且后期拆撑较为复杂，对工期有一定的影响。

钢支撑的设置对基坑的形状要求尽管较高，但本基坑形状适用钢管或H型钢支撑，H型钢支撑相比钢管支撑由于现场的焊接工作量大从而影响工期不是该工程的首先。钢管支撑，现场安装较为方便，施工速度较快；同样拆撑亦较为方便，对工期影响较小。

因此该工程最终选择了钢管支撑的型式。

3、用电量

理论上如果场地允许，用电量允许，可以尽可能多的投放施工设备来减少工期。本工程的用电由于配套原因受到较大制约，为了工期需要，现场配备了现场发电机予以支持。

4、建筑材料的采用

在采用SMW工法方案作为本工程围护形式的前提下，还可以通过增加搅拌桩水泥掺量，减少水泥浆水灰比的方式减少搅拌桩的养护时间。圈梁混凝土的强