浅析SMW工法桩在深基坑围护结构施工中的应用
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摘要：随着我国国民经济的快速发展，深基坑广泛应用于现在的建筑工程中。由于受到工程造价的影响，越来越多的深基坑围护结构采用smw工法施工。SMW工法搅拌桩是由水泥与土得到充分的强化搅拌，而且墙体无论在纵向与横向都没有接缝，具有高止水性；在插入H型钢后使其形成一复合墙体，具有抗侧压强度和高止水性能。本文根据SMW工法的特点，从施工工艺方面出发，对SMW工法施工进行探讨。
1、前言
SMW工法由日本成辛工业株式会社开发成功。SMW工法是利用专门的多轴搅拌机就地钻进切削土体，同时在钻头端部将水泥浆液注入土体，经充分搅拌混合后，再将H型钢或其他型材插入搅拌桩体内，形成地下连续墙体，利用该墙体直接作为挡土和止水结构。其主要特点是构造简单，止水性能好，工期短，造价低，环境污染小，特别适合城市中的深基坑工程。
2、SMW围护桩前期准备
2.1场地平整
设备进场前必须先进行场地平整，清除施工区域内的地上障碍物, 同时对影响围护桩施工的地下管线进行迁移，施工通道路基承重荷载以能行走大吊车及履带式重型桩架为准。
2.2测量放样
施工前，根据设计图纸和现场的坐标基准点，准确计算出围护桩中心线角点坐标（或转角点坐标），利用测量仪器进行放样定位及高程引测工作,并做好坐标桩的保护工作。考虑围护结构施工误差及变形，为防围护桩向内倾斜,造成内衬墙厚度不足，影响结构安全使用，将围护桩中心线每边外放10cm，根据围护桩中心线位置，测放导墙沟开挖边线，控制导墙位置。
2.3开挖导墙沟
根据放样定出的导墙沟开挖边线，采用挖掘机开挖导墙沟，清除地下障碍物，人工配合修整边坡和清底。导墙沟开挖宽度应根据施工现场与围护结构确定，开挖沟槽余土应及时清理，以保证SMW工法正常施工。
2.4定位型钢放置
首先在垂直沟槽纵轴线方向放置两根型钢横撑，然后在横撑上面平行沟槽纵轴线方向放置一根定位型钢，长约8-12m，型钢搭设应平稳顺直，根据这些设计要求在定位型钢表面用红漆标注出搅拌桩孔位置。
3、关键技术的处理
H型钢水泥土搅拌桩支护结构的施工关键在于搅拌桩制作，以及H型钢的制作和打拔。
3.1、搅拌桩制作
与常规搅拌桩比较，要特别注重桩的间距和垂直度。施工垂直度应小于1％，以保证型钢插打起拔顺利，保证墙体的防渗性能。注浆配比除满足抗渗和强度要求外，尚应满足型钢插入顺利等要求。
3.2、保证桩体垂直度措施
（1）在铺设道轨枕木处要整平整实，使道轨枕木在同一水平线上；
（2）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；
（3）用两台经纬仪对搅拌轴纵横向同时校正，确保搅拌轴垂直；
（4）施工过程中随机对机座四周标高进行复测，确保机械处于水平状态施工，同时用经纬仪经常对搅拌轴进行垂直度复测。
3.3、保证加固体强度均匀措施
（1）压浆阶段时，不允许发生断浆和输浆管道堵塞现象。若发生断桩，则在向下钻进50厘米后再喷浆提升；
（2）采用“二喷二搅”施工工艺，第一次喷浆量控制在60％，第二次喷浆量控制在40％；严禁桩顶漏喷现象发生，确保桩顶水泥土的强度；
（3）搅拌头下沉到设计标高后，开启灰浆泵，将已拌制好的水泥浆压入地基土中，并边喷浆边搅拌约1-2分钟；
（4）控制重复搅拌提升速度在0.8-1.0米/分以内，以保证加固范围内每一深度均得到充分搅拌；
（5）相邻桩的施工间隔时间不能超过24小时，否则喷浆时要适当多喷一些水泥浆，以保证桩间搭接强度；
（6）预搅时，软土应完全搅拌切碎，以利于与水泥浆的均匀搅拌。
3.4、型钢的制作与插入起拔
H型钢最好采用整材（12m），当需要接长时，应采用坡口焊接，焊缝质量等级不应低于二级。单根型钢中焊接接头不宜超过2个，焊接接头的位置应避免在型钢受力较大处，相邻型钢的接头竖向位置应相互错开，错开位置不小于1m。H型钢制作必须平整,不得发生弯曲、平面扭曲变形,以保证其顺利插拔。为了H型钢桩的起吊打桩与拔桩回收，在H型钢顶端翼缘板两侧开孔。
型钢拔出，减摩剂至关重要。型钢表面应进行除锈，并在干燥条件下涂抹减摩剂，搬运使用应防止碰撞和强力擦挤。且搅拌桩顶制作围檩前，事先用牛皮纸将型钢包裹好进行隔离，以利拔桩。
型钢应在水泥土初凝前插入。插入前应校正位置，设立导向装置，以保证垂直度小于1％，插入过程中，必须吊直型钢，尽量靠自重压沉。若压沉无法到位，再开启振动下沉至标高。
3.5型钢回收
采用2台液压千斤顶组成的起拔器夹持型钢顶升，使其松动，然后采用振动锤，利用振动方式或履带式吊车强力起拔，将H型钢拔出。采用边拔型钢边进行注浆充填空隙的方法进行施工。
4、SMW工法的主要特点
4.1、施工不扰动邻近土体，不会产生邻近地面下沉、房屋倾斜、道路裂损及地下设施移位等危害。
4.2、钻杆具有螺旋推进翼相间设置的特点，随着钻掘和搅拌反复进行，可使水泥系强化剂与土得到充分搅拌，而且墙体全长无接缝，它比传统的连续墙具有更可靠的止水性。
4.3、它可在粘性土、粉土、砂土、砂砾土等土层中应用。
4.4、可成墙厚度550-1300毫米，常用厚度600毫米；成墙最大深度目前为65米，视地质条件尚可施工至更深。
4.5、所需工期较其他工法短。在一般地质条件下，为地下连续墙的三分之一。
4.6、废土外运量远比其他工法少。
5、结语
SMW围护桩结构整体性好，挡土能力强、止水效果好，是一种集挡土与防渗功能为一体的基坑围护结构，而且施工方法简便，施工进度快，工程造价低，施工噪音和震动小，对环境污染小，符合环保要求，应用范围广。因此，该工法具有较高的经济效益和社会效益，在各类深基坑支护工程以及地下结构工程施工中具有良好的发展前景。