1SMW 工法在深基坑中的应用 摘要：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。关键词：SMW 工法 基坑围护 施工一、工程及地质概况古1 商办楼位于上海天山路、古北路交叉口，为地下 3 层、地上 6 层商场。该建筑全长 244.2 米。本工程场地属长江三角洲入海口东南前缘的滨海平原地貌类型，微地貌上属吴淞江古河道沉积区。场地地形平坦，地面标高一般 3.8 米，基坑地下水属潜水类型，稳定水位在地表以下 0.51.0 米。基坑四周无污染源，地下水对砼无腐蚀。二、基坑围护结构设计1、围护方案该基坑围护采用 SMW 工法，开挖深度为 11.5-13.1 米，采用进口 850 三轴劲性水泥土搅拌桩作围护结构，内插 H8003001324 型钢，水泥掺量不小于20，水泥搅拌桩搭接 200 毫米，H 型钢间距1200 毫米和 700 毫米。设 3 道2H7003001515 双拼型钢支撑，转角处采用钢筋砼和 H 型钢混合支撑，支撑间2距一般为 4.5 米。桩顶用钢筋砼圈梁兼作首道支撑围囹，其余选用2H4004001321 双拼作钢围囹。为减少围护桩在基坑开挖时的位移，对钢支撑施加预应力，其值为 140 吨。根据该工程基坑坑底土层为 3 层砂质粉土，透水性较强，对坑底采用降水加固方案。为降低造价，SMW 桩中插入的 H 型钢在结构出0.000 后拔除。坑内采用水泥搅拌桩和压密注浆加固。2、围护结构形式的比较目前，上海地区深基坑围护墙体采用的结构形式一般都为地下连续墙（单墙或双墙），工程造价均较高，对环境的影响、污染均较大。与之相比较，SMW 工法有如下优点：（1）在现代城市修建的深基坑工程，经常靠近建筑物红线施工，SMW 工法在这方面具有相当优势，其中心线离建筑物的墙面 80 厘米即可施工。（2）地下连续墙由自身特性决定，施工时形成大量泥浆需外运处理，而 SMW工法仅在开槽时有少量土方外运。（3）SMW 工法构造简单，施工速度快，可大幅缩短工期。（4）SMW 工法作围护结构与主体结构分离，主体结构侧墙可以施工外防水，与地下连续墙相比结构整体性和防水性能均较好，可降低后期维护成本。三、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3作和打拔。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。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、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（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。4、型钢的制作与插入起拔施工中采用工字钢，对接采用内菱形接桩法。为保证型钢表面平整光滑，其表面平整度控制 1以内，并应在菱形四角留 10 小孔。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。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。四、SMW 工法的主要特点51、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。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。3、它可在粘性土、粉土、砂土、砂砾土等土层中应用。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。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。6、废土外运量远比其他工法少。实践证明该工程采用 SMW 工法施工是可行的。由于四周可不作防护，型钢又可回收，造价明显降低，加快了工程进度，取得了良好的经济和社会效益。