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摘要:随着基坑工程施工的日益发展，对基坑工程支护技术的要求也不断提高，越来越多的深基坑工程采用SMW工法桩施工。本文结合深基坑工程实例，介绍了SMW工法在深基坑工程支护中的应用，对SMW工法关键技术的施工工艺进行了阐述，并对施工质量控制措施进行了分析。由该工法的成功运用证明了其具有广阔的应用前景。
关键词:深基坑；SMW工法；施工工艺；质量控制措施
中图分类号：TV551.4文献标识码： A 文章编号：
近年来，随着建筑行业和建筑施工技术的发展，人们开始大量修建高层建筑和开发利用地下空间，这样就带来了众多的深基坑工程。深基坑工程开挖的深度和面积的不断增加，一定程度上也给深基坑工程支护技术带来了更高的要求。SMW工法是在水泥搅拌桩和地下连续墙基础上发展起来的，在水泥搅拌桩初凝前插入H型钢形成复合桩，以提高桩体抗压承载和抗弯能力，弥补了水泥搅拌桩抗压强度和抗拉强度低的弱点。其主要特点是构造简单、对周围环境影响小、止水性能好、工期短，造价低，特别适合城市中的深基坑工程。近几年SMW工法桩被广泛应用在深基坑工程支护中。本文结合工程实例，阐述了SMW工法在深基坑工程支护中的应用。
1工程概况
某工程深基坑由4个基坑组成（即1号楼，2号楼基坑、3号楼基坑、通道基坑）。基坑较为规整，近似呈矩形。其中，1号楼，2号楼基坑平面尺寸约90m×95m，通道基坑平面尺寸约9.82m×14.91m。本工程±0.000标高为绝对标高4.88m，设计自然地坪绝对标高北侧取4.300m。
2工程地质条件
按照地质资料报告，场区内无地表水体。在拟建场地地层内有2层地下水，分别为浅部潜水和下部承压水。浅部潜水含水层主要为表层①填土和②粉质黏土，勘察期间在钻孔内测得其水位埋深在地表下0.30～1.50m，该层潜水主要受大气降水补给。下部承压水含水层主要为⑧层砂砾层，勘察期间在钻孔内测得其水头埋深1.4～2.1m。潜水和承压水对钢筋混凝土结构均无腐蚀性，对钢筋混凝土中的钢筋和钢结构均有弱腐蚀性。
3工程难点和重点
1)周边环境较为复杂本工程场地东面有110kV高压线，平行于基坑边，且距离较近，基坑支护桩离高压线的最小水平距离为9.7m，而三轴水泥搅拌桩机离高压线的最小水平距离约为9m。
2)如何充分发挥“时空效应”是基坑成败的关键之一。
3)开挖区域的土质较差。基坑开挖范围内的土主要为杂填土、粉质黏土、淤泥质粉质黏土等，且淤泥质粉质黏土强度低，压缩性高。
4)压顶梁与支撑梁节点复杂，处理困难。按设计要求，压顶梁采用钢筋混凝土结构，支撑梁由钢管、法兰组成，竖向采用格构柱支撑，故在压顶梁、支撑梁、格构柱之间的连接节点的处理非常重要。
5)换撑困难由于本工程设计了3道水平支撑，在地下室施工时应进行换撑处理，而设计规定换撑时应保证传力带的强度必须达到设计强度的100%才能拆除内支撑，进行下道工序的施工。因此，换撑施工也是确保基坑安全施工的重点工序。
6)栈桥(通道)施工也是基坑开挖的重点，由于工作面小，深度较大，需全方位组织好施工管理。
4施工工艺
4.1施工工艺流程
SMW工法施工工艺流程如下:测量放样→开挖沟槽→设置导向定位型钢→SMW搅拌机架设就位，校正复核桩机水平和垂直度→拌制水泥浆液，开启空压机，送浆至桩机钻头→钻头喷浆、气并切割土体→钻头喷浆、气并提升至设计桩顶标高→(型钢进场检验，涂减摩剂)H型钢垂直起吊，定位→校核H型钢垂直度→插入型钢→固定型钢(完毕后进入下一施工循环)。
施工完毕后进行残土处理，搅拌机械撤出。基坑开挖及结构施作完毕且达到设计强度后进行型钢回收。
4.2场地回填平整
由于工程桩为钻孔灌注桩，为保证工程桩与三轴水泥搅拌桩的施工质量，设计特别要求工程桩应在支护桩施工前完成，同时应完成支护桩施工区域障碍物的清理与场地平整工作，保证施工场地的路基承载能力可以满足35t汽车式起重机行走。
4.3测量定位
为保证墙体的位置准确无误，在沿SMW墙体轴线位置设置宽1.2m、深1.5m的导沟。施工时采用了定位型钢方法，即垂直沟槽方向放置2根H型定位型钢，规格为200mm×200mm，长为2.5m，再在平行沟槽方向放置2根H型定位型钢，规格为300mm×300mm，长8～12m，并在型钢上面标上桩位。
按照设计要求，桩机三轴中心距为1200mm，故在平行H型钢表面用红漆画线定位。
4.4SMW工法桩的施工
4.4.1施工顺序
为保证墙体的连续性和接头的施工质量，本工程的施工顺序如图1所示，其中阴影部分为重复套钻。φ850mm跳槽式双孔全套复搅式连接。
图1SMW工法施工顺序
根据现场施工情况，结合工程攪拌桩的施工进度，在保证施工质量的前提下连续施工。SMW工法支护桩施工完成，待其达到设计强度，就可开挖进行混凝土压顶梁施工。
4.4.2桩机定位、钻孔
根据确定的位置严格控制钻机桩架的移动就位，就位控制在3cm以内，机架垂直度控制在1%以内，并在施工过程中实行动态控制。
为保证支护体的质量，在下钻深度、提升的速度和钻进深度等方面均严格按照“试成桩报告”要求进行控制:下沉速度≤1m/min，提升速度≤1.5m/min，并保证复拌1次以上。
4.4.3水泥土搅拌桩
本工程所采用的水泥为P·O42.5级散装普通硅酸盐水泥，水泥掺入量按照质量比要求为15%。
搅拌注浆施工时，当钻头下沉到设计深度后，稍往上提10cm，再开启灰浆泵，边喷浆、边旋转搅拌钻头，并使泵送连续作业。同时严格按照设计确定的提升速度提升钻掘搅拌机，为使土体和水泥浆充分搅拌均匀，要重复上下搅拌，但要留一部分浆液在第2次上提复搅时注入，最终完成1组均匀性较好的水泥土搅拌桩。
4.4.4 H型钢
本工程所采用H型钢由租赁单位在工厂分段制作完成，再运到现场按设计要求进行对接拼装，做好检查验收工作，堆放时的支点经计算确定。
4.4.5清理导沟泥浆
由于SMW工法在施工过程中会造成土体的隆起与泥浆外溢等情况，为保证导沟两边的整洁，确保下道工序的顺利施工，在施工时应及时清理出导沟内的水泥土，清理出的水泥土经过一定时间后会硬化，不会产生泥浆污染。
5质量控制措施
5.1施工前质量控制
1)施工前必须清除现场地面、地下一切障碍物，开机前必须调试、检查桩机运转及输浆管畅通情况。为保证搅拌桩垂直度，注意起吊设备的平整度和导向架的垂直度，用线锤检查。
2)施工前，为全面了解本工法的适用性，明确控制标准，通过试桩，在设计、施工、监理、勘测等单位共同参与下，确定关键参数、控制要素等。
3)严格按设计要求配制浆液，浆液不能发生离析。为防止灰浆离析，拌浆时间≥2min，注浆前必须搅拌30s再倒入存浆桶。
4)桩机预搅下沉不得冲水，当遇到如粉质黏土层等硬土层时，通过适量冲水保证了下沉速度，并适当增加搅拌时间、次数、搅拌转数等。
5)严格控制下沉速度，使原状土被充分搅拌充分破碎，有利于同水泥浆均匀拌合。水泥浆必须不间断供应，注浆阶段不允许发生断浆现象，保证输浆管道畅通，全桩需注浆均匀，以保证不出现夹心层现象。
6)当发生管道堵塞情况时，立即停泵处理，待處理结束后把搅拌钻具下沉1.0m后再注浆，等10～20s恢复向上(下)提升搅拌，以防断桩。当相邻桩的施工因故停工超过8h时，则采用重新进行套打搅拌办法处理。
7)水泥土28d的无侧限抗压强度应＞1.2MPa，施工时为改善水泥土搅拌桩的性能和提高早期强度，可掺加少量的早强剂。
8)H型钢的接头设在基坑底标高以下，翼板和腹板的焊接应相互错开，并满足等强度焊接要求。型钢表面平整度控制在1‰以内并除锈，在干燥条件下涂抹减摩剂，搬运时应防止碰撞和强力擦挤。
9)控制注浆量和提升速度(下沉速度≤1m/min，上提速度≤1.5m/min)。
10)控制H型钢插入的时间，应在搅拌桩完成后30min内完成。
5.2施工中的质量控制
1)认真做好各施工班组作业人员分层次技术交底以及上岗前的培训工作，持证上岗，确保岗位工作质量。
2)材料供应部门在材料送至现场时，应同时提交材料质保单，水泥的安定性、强度等试验测试在使用前完成，确保原材料的质量符合设计及工法要求。
3)施工时相关管理人员做好即时检查、隐蔽工程验收及资料整理工作，并进行仔细核对，以防止出现差错。
4)加强施工机械设备的性能检查，尤其是压浆泵流量检测，并准备应急备用压浆泵1套，从而确保喷浆的均匀性和连续性。
5)按照设计及规范要求，每天定时从取自最后一次搅拌钻头提升出来的、附于钻头上的水泥土做1组试块，并进行编号、记录、养护，及时送实验室。
6)在施工过程中，若因处理障碍物、机械设备坏修、断电等意外情况发生而造成施工时间过长时，需在相邻两根桩外侧进行补桩。
5.3确保桩身强度和均匀性质量要求
1)水泥流量、注浆压力采用人工控制，严格控制每桶搅拌桶的水泥用量及液面高度，用水量采取总量控制，并用密度仪随时检查水泥浆的密度。土体应充分搅拌，严格控制钻孔下沉、提升速度，使原状土充分破碎，有利于水泥浆与土均匀拌合。
2)检查浆液的质量，严格按预定配合比进行配制，为防止浆液产生离析现象，放浆前必须充分搅拌30s以上再倒入存浆桶。
3)为防止注浆阶段输浆管道出现堵塞，从而产生断浆和夹心层现象，在使用前应对管道进行清洗与检查工作。
4)当发生管道堵塞时，立即停泵处理。处理结束后一般把搅拌钻具上提和下沉1.0m后再继续注浆，等10～20s恢复向上提升搅拌，以防断桩发生。
5.4开挖前养护期的质量控制
1)按400t散装水泥为1个检验批，及时将水泥送检测中心进行水泥性能检测。检测结果应符合现行规范的要求。
2)按规定留置水泥土试块，并做28d无侧限抗压强度试验，其试验结果应不小于设计强度要求。
5.5施工冷缝处理
1)由常规套钻1个孔改为套钻2个孔来增加搭接的强度和抗渗度。
2)严格控制上提和下沉的速度，做到轻压、慢速以提高搭接质量。
3)如上述方法无法满足要求，采取在冷缝处围护桩外侧补搅素桩方案，以防偏钻，保证补桩效果，素桩与围护桩搭接厚度约10cm，确保止水效果。
6结语
通过本工程实践表明，SMW工法在深基坑工程支护中的应用效果十分明显，基坑的围护体稳定、安全、有效，未出现渗漏水与大变形的情况，基坑监测数据在设计要求的范围内。只要在施工过程中执行正确的施工工艺和质量控制措施，SMW工法在深基坑施工中具有很大的发展空间。
参考文献
[1] 李春林.SMW工法桩在深基坑工程中的应用[J].中国高新技术企业,2010年04期
[2] 钟宇.SMW工法的施工工艺及质量控制措施[J].福建建设科技, 2008年第5期
关键词:深基坑；SMW工法；施工工艺；质量控制措施
中图分类号：TV551.4文献标识码： A 文章编号：
近年来，随着建筑行业和建筑施工技术的发展，人们开始大量修建高层建筑和开发利用地下空间，这样就带来了众多的深基坑工程。深基坑工程开挖的深度和面积的不断增加，一定程度上也给深基坑工程支护技术带来了更高的要求。SMW工法是在水泥搅拌桩和地下连续墙基础上发展起来的，在水泥搅拌桩初凝前插入H型钢形成复合桩，以提高桩体抗压承载和抗弯能力，弥补了水泥搅拌桩抗压强度和抗拉强度低的弱点。其主要特点是构造简单、对周围环境影响小、止水性能好、工期短，造价低，特别适合城市中的深基坑工程。近几年SMW工法桩被广泛应用在深基坑工程支护中。本文结合工程实例，阐述了SMW工法在深基坑工程支护中的应用。
1工程概况
某工程深基坑由4个基坑组成（即1号楼，2号楼基坑、3号楼基坑、通道基坑）。基坑较为规整，近似呈矩形。其中，1号楼，2号楼基坑平面尺寸约90m×95m，通道基坑平面尺寸约9.82m×14.91m。本工程±0.000标高为绝对标高4.88m，设计自然地坪绝对标高北侧取4.300m。
2工程地质条件
按照地质资料报告，场区内无地表水体。在拟建场地地层内有2层地下水，分别为浅部潜水和下部承压水。浅部潜水含水层主要为表层①填土和②粉质黏土，勘察期间在钻孔内测得其水位埋深在地表下0.30～1.50m，该层潜水主要受大气降水补给。下部承压水含水层主要为⑧层砂砾层，勘察期间在钻孔内测得其水头埋深1.4～2.1m。潜水和承压水对钢筋混凝土结构均无腐蚀性，对钢筋混凝土中的钢筋和钢结构均有弱腐蚀性。
3工程难点和重点
1)周边环境较为复杂本工程场地东面有110kV高压线，平行于基坑边，且距离较近，基坑支护桩离高压线的最小水平距离为9.7m，而三轴水泥搅拌桩机离高压线的最小水平距离约为9m。
2)如何充分发挥“时空效应”是基坑成败的关键之一。
3)开挖区域的土质较差。基坑开挖范围内的土主要为杂填土、粉质黏土、淤泥质粉质黏土等，且淤泥质粉质黏土强度低，压缩性高。
4)压顶梁与支撑梁节点复杂，处理困难。按设计要求，压顶梁采用钢筋混凝土结构，支撑梁由钢管、法兰组成，竖向采用格构柱支撑，故在压顶梁、支撑梁、格构柱之间的连接节点的处理非常重要。
5)换撑困难由于本工程设计了3道水平支撑，在地下室施工时应进行换撑处理，而设计规定换撑时应保证传力带的强度必须达到设计强度的100%才能拆除内支撑，进行下道工序的施工。因此，换撑施工也是确保基坑安全施工的重点工序。
6)栈桥(通道)施工也是基坑开挖的重点，由于工作面小，深度较大，需全方位组织好施工管理。
4施工工艺
4.1施工工艺流程
SMW工法施工工艺流程如下:测量放样→开挖沟槽→设置导向定位型钢→SMW搅拌机架设就位，校正复核桩机水平和垂直度→拌制水泥浆液，开启空压机，送浆至桩机钻头→钻头喷浆、气并切割土体→钻头喷浆、气并提升至设计桩顶标高→(型钢进场检验，涂减摩剂)H型钢垂直起吊，定位→校核H型钢垂直度→插入型钢→固定型钢(完毕后进入下一施工循环)。
施工完毕后进行残土处理，搅拌机械撤出。基坑开挖及结构施作完毕且达到设计强度后进行型钢回收。
4.2场地回填平整
由于工程桩为钻孔灌注桩，为保证工程桩与三轴水泥搅拌桩的施工质量，设计特别要求工程桩应在支护桩施工前完成，同时应完成支护桩施工区域障碍物的清理与场地平整工作，保证施工场地的路基承载能力可以满足35t汽车式起重机行走。
4.3测量定位
为保证墙体的位置准确无误，在沿SMW墙体轴线位置设置宽1.2m、深1.5m的导沟。施工时采用了定位型钢方法，即垂直沟槽方向放置2根H型定位型钢，规格为200mm×200mm，长为2.5m，再在平行沟槽方向放置2根H型定位型钢，规格为300mm×300mm，长8～12m，并在型钢上面标上桩位。
按照设计要求，桩机三轴中心距为1200mm，故在平行H型钢表面用红漆画线定位。
4.4SMW工法桩的施工
4.4.1施工顺序
为保证墙体的连续性和接头的施工质量，本工程的施工顺序如图1所示，其中阴影部分为重复套钻。φ850mm跳槽式双孔全套复搅式连接。
图1SMW工法施工顺序
根据现场施工情况，结合工程攪拌桩的施工进度，在保证施工质量的前提下连续施工。SMW工法支护桩施工完成，待其达到设计强度，就可开挖进行混凝土压顶梁施工。
4.4.2桩机定位、钻孔
根据确定的位置严格控制钻机桩架的移动就位，就位控制在3cm以内，机架垂直度控制在1%以内，并在施工过程中实行动态控制。
为保证支护体的质量，在下钻深度、提升的速度和钻进深度等方面均严格按照“试成桩报告”要求进行控制:下沉速度≤1m/min，提升速度≤1.5m/min，并保证复拌1次以上。
4.4.3水泥土搅拌桩
本工程所采用的水泥为P·O42.5级散装普通硅酸盐水泥，水泥掺入量按照质量比要求为15%。
搅拌注浆施工时，当钻头下沉到设计深度后，稍往上提10cm，再开启灰浆泵，边喷浆、边旋转搅拌钻头，并使泵送连续作业。同时严格按照设计确定的提升速度提升钻掘搅拌机，为使土体和水泥浆充分搅拌均匀，要重复上下搅拌，但要留一部分浆液在第2次上提复搅时注入，最终完成1组均匀性较好的水泥土搅拌桩。
4.4.4 H型钢
本工程所采用H型钢由租赁单位在工厂分段制作完成，再运到现场按设计要求进行对接拼装，做好检查验收工作，堆放时的支点经计算确定。
4.4.5清理导沟泥浆
由于SMW工法在施工过程中会造成土体的隆起与泥浆外溢等情况，为保证导沟两边的整洁，确保下道工序的顺利施工，在施工时应及时清理出导沟内的水泥土，清理出的水泥土经过一定时间后会硬化，不会产生泥浆污染。
5质量控制措施
5.1施工前质量控制
1)施工前必须清除现场地面、地下一切障碍物，开机前必须调试、检查桩机运转及输浆管畅通情况。为保证搅拌桩垂直度，注意起吊设备的平整度和导向架的垂直度，用线锤检查。
2)施工前，为全面了解本工法的适用性，明确控制标准，通过试桩，在设计、施工、监理、勘测等单位共同参与下，确定关键参数、控制要素等。
3)严格按设计要求配制浆液，浆液不能发生离析。为防止灰浆离析，拌浆时间≥2min，注浆前必须搅拌30s再倒入存浆桶。
4)桩机预搅下沉不得冲水，当遇到如粉质黏土层等硬土层时，通过适量冲水保证了下沉速度，并适当增加搅拌时间、次数、搅拌转数等。
5)严格控制下沉速度，使原状土被充分搅拌充分破碎，有利于同水泥浆均匀拌合。水泥浆必须不间断供应，注浆阶段不允许发生断浆现象，保证输浆管道畅通，全桩需注浆均匀，以保证不出现夹心层现象。
6)当发生管道堵塞情况时，立即停泵处理，待處理结束后把搅拌钻具下沉1.0m后再注浆，等10～20s恢复向上(下)提升搅拌，以防断桩。当相邻桩的施工因故停工超过8h时，则采用重新进行套打搅拌办法处理。
7)水泥土28d的无侧限抗压强度应＞1.2MPa，施工时为改善水泥土搅拌桩的性能和提高早期强度，可掺加少量的早强剂。
8)H型钢的接头设在基坑底标高以下，翼板和腹板的焊接应相互错开，并满足等强度焊接要求。型钢表面平整度控制在1‰以内并除锈，在干燥条件下涂抹减摩剂，搬运时应防止碰撞和强力擦挤。
9)控制注浆量和提升速度(下沉速度≤1m/min，上提速度≤1.5m/min)。
10)控制H型钢插入的时间，应在搅拌桩完成后30min内完成。
5.2施工中的质量控制
1)认真做好各施工班组作业人员分层次技术交底以及上岗前的培训工作，持证上岗，确保岗位工作质量。
2)材料供应部门在材料送至现场时，应同时提交材料质保单，水泥的安定性、强度等试验测试在使用前完成，确保原材料的质量符合设计及工法要求。
3)施工时相关管理人员做好即时检查、隐蔽工程验收及资料整理工作，并进行仔细核对，以防止出现差错。
4)加强施工机械设备的性能检查，尤其是压浆泵流量检测，并准备应急备用压浆泵1套，从而确保喷浆的均匀性和连续性。
5)按照设计及规范要求，每天定时从取自最后一次搅拌钻头提升出来的、附于钻头上的水泥土做1组试块，并进行编号、记录、养护，及时送实验室。
6)在施工过程中，若因处理障碍物、机械设备坏修、断电等意外情况发生而造成施工时间过长时，需在相邻两根桩外侧进行补桩。
5.3确保桩身强度和均匀性质量要求
1)水泥流量、注浆压力采用人工控制，严格控制每桶搅拌桶的水泥用量及液面高度，用水量采取总量控制，并用密度仪随时检查水泥浆的密度。土体应充分搅拌，严格控制钻孔下沉、提升速度，使原状土充分破碎，有利于水泥浆与土均匀拌合。
2)检查浆液的质量，严格按预定配合比进行配制，为防止浆液产生离析现象，放浆前必须充分搅拌30s以上再倒入存浆桶。
3)为防止注浆阶段输浆管道出现堵塞，从而产生断浆和夹心层现象，在使用前应对管道进行清洗与检查工作。
4)当发生管道堵塞时，立即停泵处理。处理结束后一般把搅拌钻具上提和下沉1.0m后再继续注浆，等10～20s恢复向上提升搅拌，以防断桩发生。
5.4开挖前养护期的质量控制
1)按400t散装水泥为1个检验批，及时将水泥送检测中心进行水泥性能检测。检测结果应符合现行规范的要求。
2)按规定留置水泥土试块，并做28d无侧限抗压强度试验，其试验结果应不小于设计强度要求。
5.5施工冷缝处理
1)由常规套钻1个孔改为套钻2个孔来增加搭接的强度和抗渗度。
2)严格控制上提和下沉的速度，做到轻压、慢速以提高搭接质量。
3)如上述方法无法满足要求，采取在冷缝处围护桩外侧补搅素桩方案，以防偏钻，保证补桩效果，素桩与围护桩搭接厚度约10cm，确保止水效果。
6结语
通过本工程实践表明，SMW工法在深基坑工程支护中的应用效果十分明显，基坑的围护体稳定、安全、有效，未出现渗漏水与大变形的情况，基坑监测数据在设计要求的范围内。只要在施工过程中执行正确的施工工艺和质量控制措施，SMW工法在深基坑施工中具有很大的发展空间。
参考文献
[1] 李春林.SMW工法桩在深基坑工程中的应用[J].中国高新技术企业,2010年04期
[2] 钟宇.SMW工法的施工工艺及质量控制措施[J].福建建设科技, 2008年第5期