1、浅论 SMW 工法在深基坑工程中的应用摘要：本文首先介绍 SMW 工法，然后结合实例论述 SMW 工法在工程基坑围护施工中的应用，总结了该法在深基坑支护中的特点和优势,以进一步推广应用。 关键词：SMW 工法，深基坑，应用。 中图分类号：TV551.4 文献标识码：A 文章编号： 一、SMW 工法 SMW 工法起源于美国而成熟于日本。二次世界大战后, 美国首先研制出水泥土搅拌桩施工方法即 MIP 方法,1953 年由日本清水株式会社经美国普里帕特公司允许引入日本, 经过近二十年的不断完善和发展, 至 70 年代日趋成熟, 形成了一套以相互搭接的水泥土搅拌桩墙内插入芯材的基坑围护体系。1993
2、年和 1994 年首先在上海静安寺” 环球世界” 商厦和南京某大厦基坑围护工程中得到应用, 后经不断完善和发展, 先后在上海、天津和一些沿海城市的浅基坑工程中得到成功应用。 SMW 工法亦称劲性水泥土搅拌桩法，即在水泥土桩内插入 H 型钢等（多数为 H 型钢，亦有插入拉森式钢板桩、钢管等） ，将承受荷载与防渗挡水结合起来，使之成为同时具有受力与抗渗两种功能的支护结构的围护墙。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
3、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。 二、工程概况 某政府大楼地上 16 层, 地下室 1 层, 长. 宽为 86. 4 m. 16. 5 m, 基坑开挖深度 5. 9 m 左右, 局部深度 8. 4 m,周围环境对沉降变形敏感、周边场地狭窄, 文明施工要求高、工期又较紧。基坑开挖影响范围内的土层主要为高压缩性土, 力学性质差, 含水量高。 三、围护方案 围护方案的选择。考虑了本工程周边环境及特点, 尤其是现场场地狭小,必须解决施工临设及堆场用地需要的情况, 以及工期和文明施工的要求。如采用土钉墙围护, 相对造价比较经济, 但风险较大, 且土钉超越红线, 规划条件不
4、许可; 采用钻孔灌注桩加内支撑围护体系, 则造价高、工期长, 不符合工程要求。综合本工程开挖深度、环境条件及地质条件, 本着安全经济方便施工的原则 , 决定采用 SMW 墙加内支撑作为该基坑的围护结构体系。主要原因如下： SMW 墙能同时挡土和止水, 占用场地较小, 适用于本工程土质力学性能差及场地较为紧张的情况。 由于 SMW 工法搅拌桩施工周期短, 对周边环境影响小, 更加环保。 SMW 工法型钢可以回收, 造价相对经济, 能充分节约资源。 四、施工工艺及流程 4.1 施工准备 场地平整：三轴机施工前，必须先进行场地平整，清除施工区域内的表层硬物，素土回填夯实，路基承重荷载以能行走大吊车及
5、履带式重型桩架为准。测量放线：根据提供的坐标基准点，按照设计图进行放样定位及高程引测工作，并做好永久及临时标志。为防止搅拌桩向内倾斜，造成内衬墙厚度不足，影响结构安全使用，按设计要求每边外放。确认无误后进行搅拌施工。开挖沟槽：根据基坑围护内边控制线，采用挖机开挖沟槽，并清除地下障碍物，开挖沟槽余土应及时处理，以保证工法正常施工，并达到文明工地要求。 4.2 设置导向定位型钢 根据型钢规格（）制作牢固的定位导向架，中间留出型钢一样大小的尺寸。在沟槽两边打入两根槽钢深，作为固定支点，与钢管加工制作而成的定位导向架焊接，以便型钢可以准确插入。 型钢插入前校核定位导向架的水平，型钢起吊后对准导向架时用
6、经纬仪调整型钢的垂直度，达到垂直度要求后开始下插。下插过程中型钢靠自重徐徐入桩，并始终用线锤全程跟踪型钢的垂直度。 4.3 桩机就位 桩机就位应由班长统一指挥，就位后桩机应平稳、端正，并调整好桩身垂直度；再次复核桩位，偏差值应小于。 4.4 工法施工 一般情况下采用跳槽式双孔全套复搅式连接，围墙转角处或施工间断情况下采用单侧挤压式连接。保证墙体的连续性和接头的施工质量，水泥搅拌桩的搭接以及施工设备的垂直度补正是依靠重复套钻来保证，以达到止水的作用。本工程基坑呈正方形，四个转角处桩身搭接方法与一般情况下不同。 4.5 搅拌速度及注浆控制 三轴水泥搅拌桩在下沉和提升过程中均应注入水泥浆液，同时严格
7、控制下沉和提升速度。根据设计要求和有关技术资料规定，下沉速度不大于，提升速度不大于，在桩底部分适当持续搅拌注浆，做好每次成桩的原始记录。水泥采用 42级新鲜普通硅酸盐水泥。水泥浆液的水灰比为，每立方米搅拌水泥土水泥用量为，拌浆及注浆量以每钻的加固土体方量换算，注浆压力以浆液输送能力来控制。 4.6型钢插入 三轴水泥搅拌桩施工完毕后，吊机应立即就位，准备吊放型钢。起吊前在距型钢顶端处开一个中心圆孔，孔径约，装好吊具和固定钩，然后用吊机起吊型钢，必须确保垂直。在沟槽定位型钢上设 型钢定位卡，固定插入型钢平面位置，型钢定位卡必须牢固、水平，而后将 型钢底部中心对正桩位中心并沿定位卡徐徐垂直插入水泥土
8、搅拌桩体内。 4.7 涂刷减摩剂 考虑型钢回收，型钢必须涂刷减摩剂后再插入水泥土搅拌桩，结构强度达到设计要求后起拔回收。 4.8型钢回收 待地下主体结构完成并达到设计强度后，采用专用夹具及千斤顶以圈梁为反梁，起拔回收 型钢。用水灰比的水泥砂浆自流充填型钢拔除后的空隙，减少对邻近建筑物及地下管线的影响。 五、效益 本工程采用 SMW 工法作为基坑围护施工后, 基坑结构安全可靠, 现场监测表明, 最大侧土位移不超过 10 mm, 对周围环境的影响很小, 在整个施工过程中, 未发现邻近地面下沉、房屋倾斜或开裂、地下设施受损等危害。SMW 工法施工噪声小, 无泥浆污染排放, 废土外运量比其他工法要少,
9、 且型钢可回收重复利用, 既降低了造价, 又缩短了工期。本工程造价较常规支护体系节约 30% 左右, 工期提前了一个半月,具有明显的经济和社会效益。 六、SMW 工法的经济与社会价值 尽管目前 SMW 工法在应用中还存在各种问题, 但是作为一项推广应用的新技术而言, 在满足工程技术要求的前提下, 选用 SMW 工法作为围护结构, 具有地下连续墙和钻孔灌注桩加隔水帷幕作为围护结构不可比拟的优势。因此作为投资方、设计方在经过技术经济论证比较后, 一般会优先选用 SMW 工法作为围护结构。因此作为施工企业就必须加强 SMW 工法的施工管理和技术创新工作, 树立在 SM W 工法施工方面的品牌效应,
10、提高企业在竞标方面的竞争力。 七、结论 SMW 工法是一种新型施工工艺, 是以 SMW 专用机具, 用水泥土作为固化剂与地基土进行原位搅拌, 并插入型钢, 固化后形成柱列式地下连续墙体, 结合支撑结构作为基坑挡土防水的侧向支护体系。可较常规支护形式更贴近建筑物或管线施工, 特别适宜建筑密集的旧城改造区及软土地区的基坑围护, 具有风险较小、施工较快、造价较省、环境污染较小的特点, 值得推广。 参考文献： 1 王健,H 型钢一水泥土组合结构实验研究及 S M W 工法的设计理论与计算方法D,同济学,1998 2 刘建航, 侯学渊,基坑工程手册M,北京,中国建筑工业出版社,1997 3 高文华, 杨林德.软土深基坑支护结构内力与变形时空效应的影响因素分析J,土木工程学报,2001(6) 4 史佩栋, 张美珍,水泥土及加劲水泥土搅拌桩施工技术发展现状J,工业建筑,2001(2) 5 校月铀，SMW 围护桩的研究和应用J,岩土工程技术,2003(2)
