SMW工法在深基坑支护工程中的应用

（山西机械化建设集团公司, 山西 太原 030009）

概括

SMW工法在施工建筑中应用较为广泛，该工法在应用中不但较为简便，且造价相对较低。在应用中只需要通过钻头将水泥浆注入土体中，且与周围土体所混合，且在水泥未得到硬化之前将H型钢插入进去，而水泥混凝土硬化之后即可完成[1]之后会产生一个连续完整、强度和刚度适中且无接缝的地下连续墙体，将为深基坑起到止水结构和挡土作用。[2]

一、SMW工法关键工序施工方法

1、工艺流程

测量放线→开挖沟槽→设置导向、定位型钢→三轴搅拌桩机就位→预搅下沉→提升喷浆搅拌→重复上下搅拌、提钻、转移→H型钢选材与焊接→涂刷减摩剂→H型钢插入→型钢拔出→型钢回收。

2、施工方法介绍

2.1 测量放线分析

在施工之前要先考虑坐标准确点问题，根据图纸的详细设计图，以及业主对坐标点提出的要求进行测量，再详细计算之后测算出准确的坐标点，然后借助测量仪器找到围护的中心线，以对桩点进行更精细控制。

2.2 开沟槽程序

在开沟槽过程中要根据围护中心线所施工，以挖掘机按照之前维护中心线去进行开沟挖槽工作，而沟槽在宽深度方面也要给予保证，一般保持在深度1-1.5m之间即可，宽度达到1.2m即可。如果在施工过程中需要对障碍进行清理，那么在清理干净之后也要考虑槽宽深度问题，确保所开沟槽在面积上符合实际应用。

2.3 导向定位型钢的设计

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定位型钢，规格为200×200mm，长度2.5m的型钢与槽钢焊接，且在沟槽的平行方向以型钢作为定位，且规格保持在300×300mm即可，在长度上以8～12m的型钢作为导轨，并与下面的横向型钢焊接，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。

2.4 对孔位放样和桩机位置情况的分析

a)在已经挖开的沟槽两侧确定定位辅助线，且确定之后要将钻孔位置进行标明。

b)根据确定的位置施工时桩机就位应对中，平面允许偏差应为±20mm。

2.5 喷浆、搅拌成桩

a)采用套接一孔方法施工

b)桩体施工采用二喷二搅工艺，水泥和原桩土需均匀搅和，下沉及提升均为喷浆搅拌，不得冲水下沉，搅拌下沉速度宜控制在 0.5m／min，提升速度宜控制在1.0m/min～2m/min,并保持匀速下沉或提升。

c)在施工过程中如何保证桩身在强度和宽度方面符合实际需求，且在施工中所用水灰比例是否合理等都需要进行考虑。

d)在施工过程中要观察钻头下沉和提升的速度，以此来采取相应手段去注入水泥浆液，以保证水泥浆液在未凝固之前搅拌均匀。除此之外，因水泥要与周围土体进行结合，所以也要考虑到其搅拌的质量。

e)水泥浆液在应用中也要搭配好比例，对于水和水泥的用量要进行充分考量。将配置好的水泥浆液输送到储浆罐中进行搅拌，用以施工提供相应浆液。

在施工过程中一定要保证浆液的合理性，且在施工中要保证桩体得到均匀浇筑，防止出现土浆夹层情况。

2.6 插型钢

2.6.1 H型钢选材与焊接

在距H型钢顶端0.2m处开一个圆形孔，孔径约1Ocm。型钢宜采用整材；当需要分断焊接时，应采用坡口焊满焊，焊好后用砂轮打磨焊缝至与型钢面平齐。单根的型钢在焊接接头上要控制，一般在 2个以内。并且，所焊接的接头在位置上要合理选择，尤其要避开支撑位置或者型钢受力较差的位置；型钢在接头位置方面也要合理，应保持在1m以上，而型钢焊接接头应与基坑坑面保持一定距离，应保持在2m以上。若所需H型钢长度不够，需进行拼焊，焊缝应均为坡口满焊。

2.6.2 涂刷减摩剂

H型钢在基础施工完毕回填完毕及基础四周土方回填完成后全部拔出回收。而在使用之前一定要先进行减摩剂的应用，以便于之后的拔出。但是，对型钢表面涂刷减摩剂也要给予注意，可以从以下几点进行考虑：

1）如果H型钢表面有污垢，那么则要先清理才能应用。

2）减摩剂在应用中要先进行加热处理，如果未得到充分加热则无法均匀涂抹到H型钢上面，且在基坑应用完成之后不易拔出。

3）如果发现型钢表面出现潮湿情况，则先将型钢表面做干燥处理，然后才能涂刷减摩剂，以保证涂抹能长期保持。

4）基坑开挖后，冠梁中的型钢要与混凝土所隔开，一般会采取一些硬质材料将其完全隔开，使混凝土与H型钢不直接接触，已利型钢的起拔回收。否则型钢将无法拔出。

2.6.3 型钢的插入与固定

a、在搅拌桩施工30min以内会要求将型钢插入基坑中，而在插入之前要先对型钢焊接头、弯直度等进行查看，确保所用型钢质量达到施工要求。

b、定位好的型钢会使用H型钢定位卡进行固定，且所用定位卡应用中一定要保证其牢固度，以此再通过H型钢底部中心来对其他方位使用定位卡。

c、型钢要缓慢的插入到水泥土搅拌桩体内，且用线锤对型钢垂直度进行控制，在插入过程中尽量不要多次进行反复起吊，要保持下落的垂度。

2.7 型钢拔除

型钢拔除在主体地下结构施工完成，地下室外墙与搅拌墙之间回填密实后进行；待地下主体结构完成并达到设计强度后，采用400t型钢拔桩机作为专用夹具及200t千斤顶配合，起拔回收H型钢。采用隔二拔一的顺序进行拔出。

二、施工中质量通病及预防措施

1、提高搅拌体质量不匀的预防方法

灰浆在搅拌时间上应保持在2min以上，且在搅拌过程中一定要保证搅拌的匀称，避免浆液出现沉淀等情况；搅拌转数也要采取科学方式，保持良好的钻进速度；在注浆过程中要保持每分钟注浆时间的相等，不能随意调整注浆单位时间；在搅拌固化剂时要考虑到水灰比例问题，所以一般不会在固化剂中注水。

2、施工冷缝处理措施

搅拌桩之间的搭接时间超过24小时，应作为冷缝处理，冷缝应在坑外补打搅拌桩，并在坑外搅拌桩与原搅拌桩接缝处补打高于旋喷桩进行封堵，旋喷桩与旋喷桩之间搭接不应小于200mm, 旋喷桩与搅拌桩之间相互搭接不应小于200mm～400mm。[3]

3、基坑开挖时,出现渗漏水现象处理方法

如果接头缝出现渗水情况，则要采取水溶性的堵漏剂与超早强双快的水泥对该问题进行修补；如果从渗漏位置出现水压力情况，则要采取软管将渗漏缝中的水引出去，然后再使用材料将其封堵。如果在施工过程中发现渗水情况较为严重，那么则要暂停基坑的开挖，以采取措施进行处理。将问题解决之后再进行继续的开挖工作。

4、基坑施工结束,回收H型钢时,H型钢难以从固结搅拌体中拔出预防措施

H型钢在应用之前也要对其质量问题进行详细检查，检查完毕之后也要在其表面涂抹上减摩隔离剂。而在基坑应用过程中也要保持好其受力问题，避免压力过重造成变形情况。

总结

综上所述，SMW工法施工适用于水泥土搅拌桩的任何场地，尤为突出的是微小细沙和粘土为主的地层，降低对环境周围的影响，且结构构造稳定。[4]SMW 工法施工比钻孔灌注桩加隔水帷幕和地下连续墙作为围护结构具有一定的优势，于是，在经过技术经济论证对比后，站在设计方和施工方的角度，普遍会选择SMW工法作为围护结构。由于SMW工法施工的广泛应用，所以加强SMW工法的施工管理和技术创新工作对施工企业尤为重要，争取做SMW工法施工的旗帜，有效提升企业施工在竞标方面的优越性。

[1]李慧丽。SMW工法基坑支护施工质量控制[J]。安徽建筑。2010（01）

[2]廖志坚.可回收支护体系在软土地区深基坑工程中的应用实例[J].福建建筑,2016,(06):63-67.

[3]《建筑基坑支护构造详图》晋14G03

[4]范武斌.“钢板桩T型组合体系”稳定性分析与监测研究[D].南京航空航天大学,2016.