SMW工法桩在深基坑围护施工中的应用探讨

黄颖光

广西大学 广西 南宁 530004

1 SMW工法桩的工艺特点

SMW工法桩施工中，水泥土包裹型钢，形成连续完整的组合体，促使两者周围应力均匀分布，对防止基坑沉降、开裂等危害性效果显著；另外，在型钢和水泥土结合过程中加入了减摩剂、固化剂等材料，可提高围护结构的抗压、抗拉强度，改善结构的抗弯、抗剪性能。该工法桩能够适用于地质恶劣及土质较差的地下工程，具有十分突出的优势。①SMW工法桩围护稳固性强，不会产生滑坡，对工地附近建筑、道路和地下设施不会产生破坏或带来风险；②采取掘进与搅拌结合，相邻施工单元采用重叠搭接，能保证连续墙无缝连接，渗水性极小，渗透系数可达10-7㎝/s，止水效果良好，相较于一般支护效果甚佳；③型钢内插，水泥地基土混合成墙厚度大，一般使用厚度达55～130㎝，深度达65㎝，可有效解决房屋建筑、隧道、地铁等有特殊要求的高深基坑支护问题；④在施工工期上，SMW工法台班效率高，所需工期相对其他支护工法更短；⑤在施工环节上，采用的水泥地基土混合搅拌围护结构，相较于其他支护方式，取土外运较少；⑥在施工成本上，基坑施工处理稳定后，型钢能够回收再利用；从效益角度，该工法桩支护方式得到投资人和施工方的青睐。

2 SMW工法桩的实践应用

2.1 施工准备

（1）测量放样。依据建设方提供的测量控制基准点，按照施工设计图将支护结构的轴线、高程进行引测和定位，并对布设的施工控制桩做好保护，对施工定位测量点做好标识标牌。

（2）场地平整与地基处理。在施工区域内，清除淤泥、杂填土、地表地下障碍物，修筑人工机械便道，必要时进行泥土换填、分层夯实，依据施工组织方案做好承载力加固，不仅要达到现场文明工地的要求，还要能满足履带吊机等设备的稳定承荷，确保施工人员和设备的安全操作。

（3）沟槽开挖、型钢及桩孔定位。如若打桩部位有影响施工的杂填土，需用挖机全部清除，其清除宽度依据设计打桩厚度，通常大于1.2m，清除深度达到杂填土底部。符合设计要求的型钢运抵施工现场后，将其焊接固定于沟槽两侧，在上方同沟槽平行方向再置型钢固定，采用三轴搅拌桩施工时，桩头中心需在型钢上画线定位以作为桩孔定位的标准。

（4）物资及仓储准备。施工现场按仓储要求建立好水泥库，按设计计算值储备符合质量要求足量的水泥，按施工组织搭建拌制浆液的作业平台，在开工前按设计配合比制备好水泥灰浆，并在现场布置质量抽检试验。

2.2 施工要点

（1）施工参数。按照定位后的桩孔将桩机就位后开机下钻，在钻头下沉的同时灌注配置好的水泥浆，在钻头达到设计桩底标高时即可搅拌注浆，再提起钻头，水泥浆的灌注要保持同步，相应施工参数需结合现场试桩予以确定。

（2）桩基搭接。为使成墙体保持连续性并确保搭接的止水效果，需控制设备的垂直度误差在规范范围内，接缝搭接和设备垂直度的保证都是通过重复套钻来实现的，如可以采用双孔间隔式全套复搅连接方式。

（3）桩机移位。桩机移动要有专人协调指挥，移机前仔细察看施工环境情况，必要时对地基加固，避免障碍物损坏设备，桩机移动到位后须检查定位情况，并做好桩机调整、纠偏和固定，对垂直度要用测量仪器准确观测，偏位不得大于5㎝，并要保持桩机平正、平稳，以确保设备的使用安全。

（4）搅拌下沉。依据地勘资料计算下沉速率，电动机启动后放松卷扬机，桩机搅拌头按自上而下依次切土搅拌，并按既定速率持续下沉，直至钻头达到桩基设计标高。

（5）注浆提升。启动灰浆泵使水泥灰浆充满搅拌头，然后以计算速率提升搅拌头，在提升与搅拌的同时持续注浆，使水泥浆能与地基土充分混合，提升至距离桩顶约50㎝处即停止并关闭灰浆泵，接着再次搅拌和下沉，直至桩底设计标高时关闭注浆泵，边搅拌边提升钻头，使钻头离开孔中后关闭搅拌机。

（6）型钢插放。型钢吊装入位前，在距顶端20㎝处开一个起吊挂钩圆孔；吊装就位后将型钢用定位卡固定，并测定垂直度达到标准后用吊筋固定型钢，插入过程中随时处理溢出的水泥土，确保现场文明施工；在工法桩硬化后，再拆除吊筋和定位型钢。

（7）型钢收回。待深基坑完全稳定后，采用振动沉拔锤拔除型钢回收。

（8）回收注浆。回收型钢后对孔体做注浆处理，选用含0.5%～1%的减水剂和含3%～5%的膨润土细沙，水灰比控制在0.7左右，注浆压力应＞1.0MPa，严控注浆质量，确保密实度。

2.3 质量控制

①成立施工质量管理组织机构，并严格按质量管理体系文件执行，要安排基础处理专业人员跟踪检查质量、安排测量人员测量放线和偏差监控。②桩基须保持水平、稳固和端正，垂直度偏差应＜0.5%，相邻桩的施工时间间隔控制在24h之内。③水泥浆液的配置严格按设计配比，并有抽样分析检测和试验，浆液不能出现离析。④按照计算速率对钻头下沉和提升速率予以严格控制，要求下沉＜0.8m/min，提升＜1.5m/min，水泥浆液灌注须均匀，桩底要重复灌注和搅拌，并做好现场记录。⑤若出现堵管、断浆应立即停止浆液泵送，待故障排除后再将钻具向上或向下移动1m后复喷，以免造成夹心层而导致断桩。

3 结束语

较其他深基坑围护工法而言，SMW工法桩的适用性更好、工期更短、污染性更小、构造更简单、施作功效更好，因而得以于全国范围推广普及。“金无足赤”，尽管该工艺已极为成熟，其施作成效已经从项目实践验证，但出于“精益求精”与“降本增效”等多重考虑，仍需结合项目实际对该工法做进一步的参数调整与工艺优化，以促使项目建设目标得以更好保障。