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发布时间：2013-11-06 14:22:54更新时间：2013-11-06 14:29:30 1

　　摘要：随着我国经济和城市建设的发展，开发和利用地下空间的要求日显重要。本文主要针对SMW工法的工艺要点，对深基坑工程中SMW工法桩的应用进行了研究与评价。

　　关键词：SMW工法,特点,施工工艺,建筑论文发表网

　　引言

　　SMW工法(soilmixingwall)又称加筋水泥地下连续墙工法，于1976年在日本问世，并得到很大推广，广泛应用于海底隧道工程、地铁、电铁等重大项目，以及各类高层建筑的深基坑开挖支护工程等。最近数年，SMW工法在日本地下连续墙中的应用面高达70％左右，且该法已在我国台湾地区以及泰国等东南亚国家和美国、法国许多地方广泛应用。其工作机理是通过特殊的多轴深层搅拌机将土体切散，同时从钻头前端将水泥浆注入土体，通过搅拌头将水泥浆与原位土反复混合搅拌，采取重叠搭接，在水泥土结硬前按设计间距插入H型钢作为应力加强材料，直至水泥土结硬后形成型钢水泥土复合挡土墙，围护结构挡土功能完成后回收型钢重复使用。SMW工法是将围护挡土结构和防渗止水帷幕两种功能结合的支护结构形式，其结构由水泥土搅拌桩与H型钢复合而成。水泥土搅拌桩搭接形成的地下连续墙起到了止水帷幕和重力式挡土墙的作用，而H型钢主要是承受水土压力及其他荷载对挡土墙形成的弯矩和剪力。

　　一、深基坑工程中SMW工法桩的特点及适用条件

　　1.SMW工法的特点

　　(1)对周围地基影响小。由于就地与水泥搅拌成桩，与地下连续墙相比，对邻近土体扰动较小，不致产生邻近地面下沉、房屋倾斜、道路裂损或地下设施破坏等危害。

　　(2)高止水性。由于钻掘和搅拌反复进行，可使水泥与土得到充分搅拌，墙体全长无接缝，因而具有可靠的止水性。

　　(3)适用性强。能适应各种地层，可在粘性土、粉土、砂砾土中应用。

　　(4)可以减少基坑围护墙体厚度，合理利用城市地下空间。

　　(5)环境污染小。废土外运量比其他工法少，施工时振动小、噪声较低、泥浆污染小，可促进城市文明建设。

　　(6)工期短、造价低。采用就地将原土加固的方式施工，施工工艺简单效率高，所需工期短。与灌注桩施工周期相比可缩短工期50%左右，与地下连续墙相比可降低造价40%左右。

　　2.适用条件

　　SMW工法以多轴搅拌机在现场一定位置向一定深度进行钻掘，在钻头处喷出水泥系强化剂而与地基土自上而下、自下而上反复进行混合搅拌，在各施工单元之间则采取部分重叠搭接施工，在水泥土混合体未结硬之前插入H型钢或钢板作为补强材料，与水泥土结硬形成具有一定强度和刚度的、连续完整的、无接缝的地下墙体。SMW工法以水泥土搅拌桩法为基础，凡是适合应用水泥土搅拌桩的场合都可以使用该工法，特别适合于以黏土和粉细砂为主的松软土层，对于含砂卵石的地层要经过适当处理后方可采用。SMW工法适宜的基坑深度与施工机械有关，在国内开挖深度6~13m的基坑比较适宜，但近几年南京、上海、杭州、北京的地铁工程中使用SMW工法桩的基坑挖深越来越大，最深的是杭州一号线秋涛路车站，基坑开挖达19.5m。在国外尤其是日本开挖深度达到20m以上时也曾得到应用。

　　3.施工中的有关注意事项

　　(1)SMW工法成桩过程的质量控制标准应参照水泥土深层搅拌桩，即保证水泥掺量以及提升速度，并至少复搅1次以上。成桩过程中提升速度<0.6m/min；搅拌速度R=45r/min。

　　(2)注意控制H型钢的插入时间。钻杆达到设计深度时要及时插入H型钢，以免因水泥土的凝固影响插入或强制插入后影响水泥土的完整性，导致不能很好地协同作用。应尽可能靠型钢自重插入，起拔时要垂直用力，不允许倾斜插放或侧向撞击型钢。

　　(3)H型钢宜选用没有接头的整桩。若H型钢需要焊接，须避开支护桩最大受力处，有焊接接头的桩数不超过总桩数的50%，相邻桩接头在垂直方向须错开2m以上。起吊前在距H型钢顶端0.2m处开1个中心孔，孔径约40mm，作为型钢插入和起拔的吊点，桩头两面应贴焊钢板以增加强度。

　　(4)开挖土方必须待搅拌桩强度达到设计强度后方可，且须提前两周进行坑内井点降水，抽干坑内残留水，以保证坑底脚趾稳定。按设计要求逐块逐层开挖，及时支撑，不得超挖，注意土体应力释放节奏。挖至坑底即浇筑素混凝土垫层封底并加速底板浇筑。工序间的衔接紧密与否直接影响到围护结构变形的发展，变形过大不但会破坏周边地貌，还会增加型钢回收难度。

　　(5)加强施工监测，建立监控报警制度。SMW施工过程及土方开挖中应进行全过程监测，主要是墙体水平位移和周边建筑物及地表沉降，早期和后期为1次/d，中期为2～3次/d，中间若发生突变，应增加监测频率。

　　二、深基坑工程中SMW工法桩的施工工艺流程

　　SMW工法桩施工的流程为：导槽施工→钻机就位与钻进→型钢制作与安装→桩顶冠梁施做→型钢拔除与回收等工序。具体施工步骤如下：

　　(1)施工准备

　　开工之前调查地下管线、清除地上和地下的一切障碍物，平整施工场地。根据施工场地内建立的导线测量控制点和水准测量控制点，进行施工放样。采用全站仪和水准仪进行定位和高程测量。施工放样经工地监理复核确认后方可施工。

　　(2)导沟开挖、置放导轨

　　为使搅拌钻机顺利钻进，保证墙体垂直度，沿排桩中轴线开挖宽1.0m、深1.5m的导沟。在沟槽旁边打入4根1.5m长10号槽钢作为固定支点，垂直沟槽方向放置两根200×200mm工字钢与槽钢焊接，然后在平行沟槽方向放置两根300×300mm工字钢作导轨，并与下面的横向工字钢焊接，形成井字形框架。导轨上标出孔位中心及插入H型钢位置等施工标志。

　　(3)钻掘及搅拌

　　桩机就位，调整桩架垂直度。钻机在钻孔全过程中，始终保持螺杆匀速转动、匀速下钻和匀速提升。钻进速度对于粘性土一般为0.5~1m/min，砂土为1~1.5m/min。提升速度一般为1~2m/min。钻进速度比提升速度慢1倍左右。根据钻进和提升两种不同的速度，注入不同掺量、搅拌均匀的水泥浆液，并采用高压喷气进行孔内水泥土翻搅，使水泥土搅拌桩在初凝前达到充分搅拌。在钻进时水泥用量占总数的70~80%，提升时占20~30%。使用的水泥浆搅拌时间不少于2~3min，并不停搅拌，防止水泥离析。压浆时要连续进行，不得中断。

　　(4)H型钢插入

　　①H型钢的减摩剂制作

　　清除H型钢表面的污垢和铁锈。使用电热棒将减摩剂加热至完全熔化，均匀涂敷于H型钢表面，如遇雨天，型钢表面潮湿，则首先用抹布擦去表面积水，热风机吹干后涂刷减摩剂，如出现剥落现象，及时铲除重新涂刷。

　　②起吊及插入

　　H型钢采用30t履带吊起吊，通过定位装置将型钢插入搅拌桩内，型钢插入到设计位置后，固定在钢悬挂梁上，以免型钢继续下沉，待水泥土搅拌桩达到一定强度后，拆除钢悬挂梁及定位导轨。为防止型钢在起吊过程中因不断转动而出现扭曲变形，在起吊前于端部用铁块加以固定。

　　③回收H型钢

　　地下结构完成后，凿除砼冠梁，先用千斤顶松动顶起H型钢再用千斤顶配合100t吊机将H型钢拔出回收。并用6%～10%的水泥浆填充H型钢拔除后的空隙。

　　三、结束语

　　经现场调研，SMW工法桩总体施工效果较好，土方开挖后可见桩身垂直度好，无渗水现象，但存在型钢外露现象，这将不利于主体结构施工完毕后型钢的拔除。总的来说，SMW工法具有质量可靠、抗渗性能好、施工方便、工期快、造价低、污染小等优点，有着广泛的发展和应用前景。

　　参考文献：

　　[1]张建成；SMW搅拌桩施工及质量控制[J]；山西建筑；2008年01期

　　[2]王俊平；SMW工法桩在地下工程中的应用[J]；科技信息(科学教研)；2008年01期