SMW工法在工程中的运用

　　摘要：通过介绍某工程中SMW工法桩的施工情况，对SMW工法做初步的总结和分析。

　　关键词：SMW工法;基坑围护

　　Abstract: This paper does a preliminary summary and analysis of the SMW method, through introducing the SMW method pile construction in a project.

　　Key words: SMW method; foundation pit support

　　中图分类号：TU74 文献标识码： A 文章编号：2095-2104(2012)

　　近年来，随着经济的发展，施工市场的开放，竞争日趋激烈，对工程中基坑围护的施工技术也提出了更高的要求。本文通过某工程实例介绍基坑围护施工方法中的一种优势施工技术——SMW工法，并针对SMW工法施工中常见问题，提出一些处理方法，为以后类似问题的处理提供参考。

　　1.工程概况

　　某火车站配套工程，场地原为厂区，现已搬迁完毕。工程现场呈长方形，东西约500米，基坑挖深约为7.4M~7.9M，结构底板座落在粉土夹粉质黏土层上。

　　为了满足铁路建设开发的需要，火车站周边多个车站附属配套项目先后开工。基坑北侧为拟建站前高架和地面道路，路下埋设各类管道和管线，最近的高架桥桩承台距离地下空间外墙线2.2M;基坑东西两侧为拟建站前高架，最近桥桩承台距离地下空间结构外墙线约4.4M，距离车行通道结构外墙线约0.7M;基坑南侧中部为拟建城际铁路站房，其北侧轴线距地下空间外墙线8M;基坑南侧东西两端为落地式承台，距离地下空间结构外墙线2.2M。

　　2.方案设计：

　　为了配合铁路全线通车的计划，该工程的竣工时间要先于铁路通车时间，施工工期紧张，所以在基坑施工方案的选择上必须要能满足整体施工工期的要求，保证在规定时间内竣工，甚至提前竣工;该项目被多个同时开工的工地包围，工程施工车辆众多，周边道路封闭，基坑围护的方案要考虑这种情况，能缓解和减轻交通对工程施工的影响。最终采用了地上空间部分土体卸土放坡，下部土体采用SMW工法桩，局部采用悬臂式钻孔灌注桩的施工方案。具体的技术系统参数如下：

　　Φ850MMSMW工法桩，水灰比根据地质情况控制在1.5:1至2.0:1。土体容重统一取18KN/M3，搅拌桩桩体搭接长度250MM，中心距1200MM，三控棉结1.495M2，水泥掺量为 20%，采用42.5级普硅酸水泥，水泥土试块28天龄期，无侧限抗压强度：QU≥1.0MPA，H型钢规格： 700MM*300MM*13MM*24MM。

　　施工顺序如图：

　　开挖导沟

　　↓

　　水泥质量检验 设置机架移动导轨

　　↓ ↓

　　水泥浆拌制 SMW搅拌机定位 H型钢进场

　　↘ ↓ ↓

　　制作试块 ← 搅拌、提升、喷浆 H型钢质检

　　↙ ↓ ↓

　　残土处理 插入H型钢 ← H型钢涂减摩剂

　　↓

　　施工完毕

　　↓

　　H型钢起拔、回收

　　2.1开挖导沟

　　为了防止孔口错位，必须保证钻机就位稳固，先用挖土机开挖沟槽，同时要探明浅层土质情况，做好施工预案。遇少量障碍物可用挖机挖除，遇到有大量的不良土体或者导沟范围内有原始建筑混凝土基础的特殊情况时，应运用事先专门制定的清除方案：如有大面积的淤泥，清淤后用素土回填;施工范围内有原建筑的圈梁、地底基础的，可使用破碎锤对障碍物进行破障处理，保证SMW工法施工能够正常进行。

　　2.2定位、钻孔

　　在开挖的工作沟槽两侧铺设导向定位型钢，按设计要求在导向定位型钢上做出钻孔位置和插H型钢位置的记号，该工程采用的钻机是ZKD85-3A步履式三轴深搅拌桩机，自重大，桩架高。操作人员根据确定的位置严格控制钻机桩架的移动，确保钻孔轴心就位不偏。同时控制钻孔下钻深度的达标，利用钻杆和桩架相对错位原理，在钻管上做出钻孔深度的标尺线，严格控制下钻和提升的速度和深度。

　　2.3搅拌注浆

　　根据设计所标深度，钻机在钻孔和提升全过程中，保持螺杆匀速转动，匀速下钻，匀速提升。同时根据下钻和提升两种不同的速度，注入不同掺量的水泥浆液，并采取高压喷气在孔内使水泥土翻搅拌合，在桩底部分必须重复搅拌注浆，保证整桩搅拌充分、均匀，确保搅拌桩的质量。搅拌时间、下沉、提升关系示意图，如下图：

　　2.4H型钢的插放和固定

　　在钻孔的水泥土充分搅拌均匀后，开始初凝硬化之前，采用大型吊装机械将定位的H型钢掉漆，插入指定位置，依靠H型钢的自重下插到设计规定深度。然后进行换钓法，使H型钢脱离吊钩，固定在沟槽两侧铺设的定位型钢上直至孔内的水泥土凝固。在圈梁钢筋绑扎后，对圈梁部位的型钢进行隔离包扎，采用发泡沫塑料片或油毡沿型钢四周包扎，以便型钢拔出。

　　2.5清理沟槽内泥浆

　　由于水泥浆液的定量注入和H型钢的插入，将有一部分水泥土被置换出沟槽内，采用挖机将沟槽内的水泥土清理出沟槽，保持沟槽沿边的整洁，确保桩体的硬化成型和下道工序的继续，被清理出的水泥土将在24小时候开始硬化，随后运出场地。

　　3.质量监控要点：

　　工程质量监控的关键，就在于保证搅拌桩的质量以及H型钢的制作和拔出的质量。

　　保证桩机的垂直度是施工首要前提。没有桩机的垂直度就不能保证搅拌桩垂直度，所以作业前要注意导轨是否整平整实，导轨枕木在同一水平线上。在开孔之前用水平尺对机械架进行校对，以确保桩体的垂直度达到要求;用两台经纬仪从纵横方向同时校正搅拌轴的垂直度，确认无误后再进行作业。并且在作业中要随时抽查，确保桩体的垂直偏差小于1%。

　　搅拌桩成桩是施工的核心部分。严控水泥浆液的配合比和搅拌时间，同时控制注浆压力和注浆速度。水泥浆不能离析，要不断搅拌，直到压浆前才将水泥浆导入储浆池。在成桩过程中，为了保证施工质量要保证施工的持续性，如因注浆管道堵塞、断浆或者停电等意外事故导致停机，在搅拌机重新启动后，要根据停机时间和水泥土硬化程度将深层搅拌叶下沉一定深度后再继续喷浆，深度一般为0.5M。搅拌钻头下沉到设计深度以后，要保持喷浆一段时间，边搅拌边喷浆，保证水泥土搅拌均匀后再开始提钻。

　　H型钢的施工。H型钢在使用前，应该在干燥的条件下对其进行除锈，刷减摩剂。搬运使用应防止碰撞和强力擦挤。且搅拌桩顶制作围檩前，事先用毛毡将型钢包裹好进行隔离，以利拔桩H型钢应在水泥土初凝前插入，尽量靠型钢自身的重力压沉。若无法靠自身自重下沉到位，可采取SMW钻管头部静压或用其它器械送压。上述方案如失败，应果断切除露出地面部分的型钢，在外档加一幅水泥土搅拌桩，加插对应的H型钢做补偿。

　　4.结语

　　可以预料，随着城市范围的扩大，城市管理日趋规范，紧邻建筑红线施工，泥浆外运受限的问题会越发突出。而SMW工法构造简单，施工速度快，在相邻建筑红线最近处0.7M也能施工，同时泥浆外运的压力小，只在施工的后期才需将已经固结的干土外运。所以SMW工法非常适合在城市环境下基坑围护施工。在成本方面，SMW工法用于围护墙体其成本仅有一般地下墙结构成本的70%，再考虑H型钢的回收，施工成本还可以继续下降。