SMW工法三轴搅拌桩施工技术应用浅谈

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摘要：最近几年随着我国经济的高速发展，城市建设方面日新月异，高层房屋建筑、城市公路下穿隧道、城市地铁、地下城市调蓄池、地下停车场等大型建筑广泛的得到发展。地下深基坑支护技术的运用也深深的考验着每一位工程技术工作者，本文通过多年工作的经验积累，对smw工法三轴搅拌桩施工技术应用提出一些看法，以供同仁参考。

关键词：SMW工法 三轴搅拌桩

一、对SMW工法三轴搅拌桩施工工艺的认识：

SMW是Soil Mixing Wall的缩写， SMW工法1976年在日本问世，是日本一家中型企业--成辛工业株式会社所拥有和开发的一项专利，现该施工方法广泛应用于沿海地区地下连续墙和深基坑止水帷幕。

该工法是以多轴型钻掘搅拌机在现场向一定深度进行钻掘，同时在钻头处喷出水泥系强化剂而与地基土反复混合搅拌，在各施工单元之间则采取重叠搭接施工，然后在水泥土混合体未结硬前插入H型钢或钢板作为其应力补强材，至水泥结硬，便形成一道具有一定强度和刚度的、连续完整的、无接缝的地下墙体。

SMW工法最常用的是三轴型钻掘搅拌机，其中钻杆有用于粘性土及用于砂砾土和基岩之分，此外还研制了其他一些机型，用于城市空间受限制的场合深基坑施工，基坑离建筑物较近或海底筑墙，或软弱地基加固、城市高架桥下施工等。

二、SMW工法三轴搅拌桩施工方法：

（一）、施工工艺流程图如下：

（二）、SMW工法施工顺序：

1、施工测量放样：施工前，先根据设计图纸和业主提供的坐标基准点，计算出围护中心线角点坐标（或转角点坐标），利用测量仪器精确放样出围护中心线，并进行坐标数据复核，准确定位主体建筑物及SMW工法桩的位置，保证主体建筑物的断面尺寸及位置。

2、导沟开挖：确定是否有障碍物及做钻掘泥水沟，障碍物清理因该工法要求连续施工，故在施工前应对围护施工区域地下障碍物及管线进行清理或移位，以保证施工顺利进行。在三轴搅拌桩施工过程中会涌出大量的置换土，为了保证桩机的安全移位和施工现场的整洁，需要使用挖机在搅拌桩桩位上预先开挖沟槽。根据放样出的水泥土搅拌桩围护中心线，用0.4m3小挖掘机沿围护中心线平行方向开掘工作沟槽，根据本工程搅拌桩直径，取槽宽及深度。场地遇有地下障碍物时，利用镐头机将地下障碍物破除干净，如破除后产生过大的空洞，则需回填压实，重新开挖沟槽。开挖沟槽余土应及时处理，以保证工法正常施工，并达到文明施工工地要求。

3、设置导架与孔位放样：在垂直沟槽方向放置两根定位型钢，规格为200×200，长度2.5m，再在平行沟槽方向放置两根定位型钢规格为300×300，长约8～12m，转角处H型钢采取与围护结构中心线成45°插入，H型钢定位采用H型钢定位卡。由现场技术员根据设计图纸和测量控制点放出桩位，桩位平面偏差不大于2cm。本工程使用的三轴搅拌机桩径为850mm，轴心距为600mm，搅拌桩搭接250mm。三轴搅拌桩采用套打一孔工艺，因此桩心距为1200mm。在沟槽两侧定位型钢以1200mm为间距，用红色油漆做好标记，保证搅拌桩每次准确定位。

三、SMW工法三轴搅拌桩的主要特点：

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、或者对基坑周边建筑物影响较小等的危害。

2、钻杆具有螺旋推进翼与搅拌翼相间设置的特点，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，从而使它可比传统的连续墙具有更可靠的止水性，其渗透系数K可达10-7cm/s。止水效果比其它工艺较佳。

3、它可在粘性土、粉土、砂土、砂砾土、粒径10CM以上卵石及单轴抗压强度60MPa以下的岩层应用。通常运用于粘性土、粉土、砂土、砂砾土等地基。

4、可成墙厚度550～1300mm，常用厚度600mm；据查资料成墙最大深度目前为65m，视地质条件尚可施工至更深。通常运用于5 m至30m的深基坑施工。

5、所需工期较其他工法为短，在一般地质条件下，每一台班可成墙70～80m2。

6、开挖废置土方外运量远比其他工法为少。不需要或者放设较小的边坡开挖线。

四、 SMW工法三轴搅拌桩的优点：

1、SMW工法与传统的深层搅拌桩工法的区别在于深层搅拌是采用传统的双轴搅拌钻机，施工时水泥浆注入充填在原土间隙中，而新型三轴搅拌钻机则在充填水泥浆时加入高压空气，同时钻机对水泥土进行充分搅拌，并换出大量原状土，保证了水泥浆注入质量及增强了水泥土的成桩墙质量。

2、由于采用的设备不同，新型的三轴钻机成桩体强度及桩身均匀性明显优于传统的双轴钻机，桩体的垂直性、桩与桩的平行性和搭接型程度都十分良好，保证了优良可靠的防水性能，同时也有利于型钢的准确插入和更好的回收利用。

3、与传统的重力坝基坑围护方法相比，具有占地面积小，开挖深度大，施工进度快，可靠性强等许多优点。

4、与目前经常采用的地下连续墙和钻孔灌注桩等施工方法相比主要有以下特性：（1）挡水性强、（2）对周围地基影响小、（3）多用途（能适应各种地层）（4）工期短、（5）型钢可回收再利用、（6）造价低。

五、 SMW工法三轴搅拌桩的缺点：

1、型钢拔出再回收时，型钢拔出速度较慢，占用时间较长。

2、因此SMW工法施工时，要充分考虑主体结构物与SMW工法桩的距离，以保不影响主体结构物施工时间。

总结：以上总结是通过在公路下穿隧道施工、60 m X 80 m深20米的调蓄池施工、地下停车场、污水处理深水泵房施工总结而得，希望能对同行朋友们有所帮助，但由于阐述中的局限和认识上的不足，难免有总结上的不够细致和差错，望同行们提出宝贵意见，以便及时改正并不断地交流。