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摘要:本文通过结合某具体工程实例，就SMW工法在基坑支护施工中的应用进行了探讨，从工程施工重点作了深入研究，详细介绍了SMW的施工构造要求和施工技术，并与双排搅拌桩围护进行了对比，为SMW工法更好的应用于基坑支护施工提供参考。
关键词:SMW工法；基坑支护；施工要点；应用
中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号：
SMW工法是利用专门的多轴搅拌机就地钻进切削土体，同时在在钻头端部将水泥注入土体，经充分搅拌混合后，再将型钢插入搅拌桩体内，形成连续地下墙，并以此直接作为挡土和止水的结构。这种施工工艺因其具有构造简单、止水效果好、工期短等特点，已被广大的建筑方广泛应用。本文将结合具体工程实例，对SMW工法在基坑支护施工中的应用作一次深入的探讨，为使SMW工法得到更好的发展。
1 工程概况
某建筑工程，地下室负1层，地下室形状呈不规则多边形，加上场地狭窄，周边建筑群集。根据地质报告反映，场地浅部对开挖有影响的地下水为杂填土层孔隙中的上层滞水,含水量较少,主要受大气降水和地表水的影响。
工程基坑支护难点:①基础工程需分次施工，分次支护，支护面不规则；②地处闹市中心，周边为住宅及酒店，必须减少噪音污染；③开发商追求力求投资最省，安全经济。
2 SMW法施工重点
2.1 构造要求
根据近几年完成的一些工程实例，在建筑基坑常规支撑设置下，搅拌桩直径为650的型钢水泥土搅拌墙，一般开挖深度不大于8.0m；搅拌桩直径为850的型钢水泥土搅拌墙，开挖深度不大于11.0m；搅拌桩直径为1000的型钢水泥土搅拌墙，开挖深度不大于13.0m。本工程由于场地狭窄，故选用三轴搅拌桩采用Φ850@600作为止水帷幕，搅拌桩内插型钢H300×700×13×24，采用Q235钢，间距@1200，桩长10～16m。锚根据开挖深度情况和地质情况采用土钉与高压旋喷水泥土锚的组合。SMW中型钢布置型式可采用密插、插二跳一和插一挑一三种，本工程采用插一跳一的型式(SMW工法桩施工顺序采用跳槽式双孔全套复搅式连接方式见图1)。型钢水泥搅拌墙的顶部，设置封闭的钢筋混凝土圈梁。根据施工经验顶圈梁截面高度不应小于600mm。当搅拌桩直径为650mm时，顶圈梁的截面宽度不应小于1000mm；当搅拌桩直径为850mm时，顶圈梁的截面宽度不应小于1200mm；当搅拌桩直径为1000mm时，顶圈梁的截面宽度不应小于1300mm。为便于施工后将型钢拔出，型钢需锚入顶圈梁内，并高于圈梁顶部一定高度，一般该高度值应大于50cm,但同时应避免型钢顶段高出自然地面，且圈梁和型钢之间应采用材料隔离。这将造成型钢对圈梁截面的削弱，故本工程顶圈梁截面宽度设置为1300mm(型钢水泥搅拌墙剖面大样见图2)。
图1 跳槽式双孔全套复搅式连接
图2 SMW工法桩剖面图
2.2 SMW施工技术
2.2.1 SMW工法围护桩施工工艺流程
首先进行测量放线，开挖沟槽，接着在开挖的工作沟槽两侧铺设导向定位型钢，之后SMW搅拌机就位，同时校正复核桩机水平和垂直。拌制水泥浆液，开启空压机，送浆至桩机钻头。钻头开始喷浆、气并切割土体，待至设计桩顶标高后，H型钢垂直起吊并定位。此前，型钢需进行质量检验并已涂刷减摩擦材料。待校核H型钢垂直度后插入型钢，并进行固定。
SWM工法桩具体施工工艺流程：场地测量放线→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) →型钢进场、质量检验→插入型钢→型钢涂减磨擦材料→残土处理→搅拌机械撤出→测量放样→拌制水泥浆液(开启空压机，送浆至桩机钻头) →钻头喷浆(气并切割土体下沉至设计桩底标高)→H型钢垂直起吊、定位→校核H型钢垂直度→固定型钢→型钢回收→基坑开挖及结构施作(工程完成，且达到设计强度)。
2.2.2 施工要点
(1)因该工法要求连续施工，故在施工前应对围护施工区域地下障碍物进行探测清理。因本工程周边场地狭小，桩机无法在外围施工，必须采取桩机在基坑内侧进行搅拌桩施工。为保证施工顺利进行，需要如下处理：①基坑施工沟槽范围内杂填土、搅拌桩轴线2.0m范围内2.5m以下障碍清除；②SMW工法桩机施工位置处，外围围墙保护,场地、道路清理；③施工范围内场地平整，回填换土压实(桩机自重200t)；④水泥桶仓基础底板铺设(C20混凝土4.0m×4.0m×0.3m)；⑤施工现场安排型钢拼接场地。
(2)桩机拼装完毕，施工前必须用经纬仪进行校正，校正完毕用线锤进行定点及辅助观测，并由当班班长统一指挥桩机就位。桩机下铺设钢板(场地很差情况时，更换填渣土)，移动前，看清上、下、左、右各方面情况，发现有障碍物应及时清除，移动结束后检查定位情况并及时纠正；桩机应平稳、平正，线锤实施观测以确保钻机的垂直度；三轴水泥搅拌桩桩定位偏差应小于10mm。成桩后桩中心偏位不得超过50mm，桩身垂直度偏差不得超过1/200。
(3)施工现场搭建拌浆施工平台，平台附近摆设水泥筒仓，水泥筒仓底部浇注4000mm×4000mm×300mmC20混凝土底板，在开机前按要求进行水泥浆液的搅制。将配制好的水泥浆送入贮浆池内备用。水泥浆配制好后，停滞时间不得超过2h，搭接施工的相邻搅拌桩施工间隔不得超过24h。注浆时通过2台注浆泵2条管路混合注入，注浆压力为0.2～0.6MPa，注浆流量为150～200L/(min·台)。
(4)三轴水泥搅拌桩在下沉和提升过程中，均应注入水泥浆液。严格控制三轴水泥搅拌桩下沉和提升速度，单幅桩水泥浆，供用量适当,喷浆下沉、不大于1.0m/min，提升的速度不大于1.5m/min，在水泥搅拌桩底部分重复搅拌注浆,停留2min左右。
2.2.3 型钢插入与回收
(1)型钢制作在规定场地进行，首先对场地进行平整，垫枕木作为型钢制作平台。接头采用Z字型接头，焊缝满焊。对周转使用的型钢进行打磨去毛刺、抛光、校正等工序。在钻孔的水泥土充分搅拌均匀又无开始初凝硬化之前，采用大型吊装机械将规定尺寸的H型钢吊起，插入指定位置，其垂直度控制在1/200以内，型钢与吊机钓钩采用卸扣钢丝绳柔性连接，保证型钢吊起时垂直，依靠H型钢的自重下插到设计规定深度后H型钢插放即完成，严禁施工中采用多次重复起吊型钢并松钩下落的插入方法。为保证质量，型钢的插入应在搅拌桩施工结束后的半小时内进行。H型钢在插放前，先必须涂抹高分隔离材料，在浇混凝土圈梁时，埋设在圈梁中的H型钢部分必须用泡沫板将其与混凝土隔开，否则将影响H型钢的起拔回收，而且H型钢必须超出混凝土圈梁500mm。插入前派人再次检查其垂直度和接头焊缝质量。
(2)当回填完毕，主体结构进行施工后，即可进行基坑支护水泥土桩内型钢拔除。在拆除时应将残留在型钢表面的构件清除干净。拔除H型钢采用液压千斤顶，利用混凝土圈梁的反力座，在H型钢端头上装上插板，把H型钢接长，再安装上夹具、液压千斤顶将H型钢顶松，并顶起2m左右(见图3)。拆除插板，用夹具、液压千斤顶，逐步将H型钢顶出地面(见图4)。
图3 夹具夹插板大样图
图4夹具夹H型钢大样图
(3)型钢的重复利用在节省工程造价、环境资源的重复利用等都有积极的意义。型钢拔除时对周边环境有一定得影响。当环境条件对变形要求较高时，采用跟踪注浆，跳孔拔除等具体措施，减少型钢拔除时对环境的不利影响。
3 SMW法桩与双排搅拌桩围护对比
项目施工中，聘请有相应资质的监测单位对本工程基坑进行监测。邻近建筑物累计最大沉降量为8.16mm；邻近建筑物累计最大位移量为7mm；根据基坑位移深度变化曲线，基坑最大位移点为17.69mm，均能满足基坑围护的要求。查阅其它项目基坑资料，发现类似工程中用双排搅拌桩围护，邻近建筑物累计最大沉降量及鄰近建筑物累计最大位移量与本项目所得数据相差不大，但基坑最大位移点均小于本项目所得数据。
4 结语
SMW工法作为一种推广的新技术，具有构造简单、止水效果好、工期短等特点，其在基坑支护工程施工中的应用将受到越来越多的关注。为了使SMW工法更好的应用于基坑支护工程，相关单位就要严格遵守施工构造要求，制定好相关的施工方案，并要加强SMW工法的施工管理和技术创新工作。笔者相信SMW工法在深基坑支护施工中将具有很大的发展空间。
参考文献
[1] 李哲琳;倪晓荣.北京地区深基坑支护SMW工法的创新应用[J].施工技术,2013年01期
[2] 朱珍连.SMW工法在某工程深基坑围护中的应用[J].四川建材,2012年01期
关键词:SMW工法；基坑支护；施工要点；应用
中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号：
SMW工法是利用专门的多轴搅拌机就地钻进切削土体，同时在在钻头端部将水泥注入土体，经充分搅拌混合后，再将型钢插入搅拌桩体内，形成连续地下墙，并以此直接作为挡土和止水的结构。这种施工工艺因其具有构造简单、止水效果好、工期短等特点，已被广大的建筑方广泛应用。本文将结合具体工程实例，对SMW工法在基坑支护施工中的应用作一次深入的探讨，为使SMW工法得到更好的发展。
1 工程概况
某建筑工程，地下室负1层，地下室形状呈不规则多边形，加上场地狭窄，周边建筑群集。根据地质报告反映，场地浅部对开挖有影响的地下水为杂填土层孔隙中的上层滞水,含水量较少,主要受大气降水和地表水的影响。
工程基坑支护难点:①基础工程需分次施工，分次支护，支护面不规则；②地处闹市中心，周边为住宅及酒店，必须减少噪音污染；③开发商追求力求投资最省，安全经济。
2 SMW法施工重点
2.1 构造要求
根据近几年完成的一些工程实例，在建筑基坑常规支撑设置下，搅拌桩直径为650的型钢水泥土搅拌墙，一般开挖深度不大于8.0m；搅拌桩直径为850的型钢水泥土搅拌墙，开挖深度不大于11.0m；搅拌桩直径为1000的型钢水泥土搅拌墙，开挖深度不大于13.0m。本工程由于场地狭窄，故选用三轴搅拌桩采用Φ850@600作为止水帷幕，搅拌桩内插型钢H300×700×13×24，采用Q235钢，间距@1200，桩长10～16m。锚根据开挖深度情况和地质情况采用土钉与高压旋喷水泥土锚的组合。SMW中型钢布置型式可采用密插、插二跳一和插一挑一三种，本工程采用插一跳一的型式(SMW工法桩施工顺序采用跳槽式双孔全套复搅式连接方式见图1)。型钢水泥搅拌墙的顶部，设置封闭的钢筋混凝土圈梁。根据施工经验顶圈梁截面高度不应小于600mm。当搅拌桩直径为650mm时，顶圈梁的截面宽度不应小于1000mm；当搅拌桩直径为850mm时，顶圈梁的截面宽度不应小于1200mm；当搅拌桩直径为1000mm时，顶圈梁的截面宽度不应小于1300mm。为便于施工后将型钢拔出，型钢需锚入顶圈梁内，并高于圈梁顶部一定高度，一般该高度值应大于50cm,但同时应避免型钢顶段高出自然地面，且圈梁和型钢之间应采用材料隔离。这将造成型钢对圈梁截面的削弱，故本工程顶圈梁截面宽度设置为1300mm(型钢水泥搅拌墙剖面大样见图2)。
图1 跳槽式双孔全套复搅式连接
图2 SMW工法桩剖面图
2.2 SMW施工技术
2.2.1 SMW工法围护桩施工工艺流程
首先进行测量放线，开挖沟槽，接着在开挖的工作沟槽两侧铺设导向定位型钢，之后SMW搅拌机就位，同时校正复核桩机水平和垂直。拌制水泥浆液，开启空压机，送浆至桩机钻头。钻头开始喷浆、气并切割土体，待至设计桩顶标高后，H型钢垂直起吊并定位。此前，型钢需进行质量检验并已涂刷减摩擦材料。待校核H型钢垂直度后插入型钢，并进行固定。
SWM工法桩具体施工工艺流程：场地测量放线→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) →型钢进场、质量检验→插入型钢→型钢涂减磨擦材料→残土处理→搅拌机械撤出→测量放样→拌制水泥浆液(开启空压机，送浆至桩机钻头) →钻头喷浆(气并切割土体下沉至设计桩底标高)→H型钢垂直起吊、定位→校核H型钢垂直度→固定型钢→型钢回收→基坑开挖及结构施作(工程完成，且达到设计强度)。
2.2.2 施工要点
(1)因该工法要求连续施工，故在施工前应对围护施工区域地下障碍物进行探测清理。因本工程周边场地狭小，桩机无法在外围施工，必须采取桩机在基坑内侧进行搅拌桩施工。为保证施工顺利进行，需要如下处理：①基坑施工沟槽范围内杂填土、搅拌桩轴线2.0m范围内2.5m以下障碍清除；②SMW工法桩机施工位置处，外围围墙保护,场地、道路清理；③施工范围内场地平整，回填换土压实(桩机自重200t)；④水泥桶仓基础底板铺设(C20混凝土4.0m×4.0m×0.3m)；⑤施工现场安排型钢拼接场地。
(2)桩机拼装完毕，施工前必须用经纬仪进行校正，校正完毕用线锤进行定点及辅助观测，并由当班班长统一指挥桩机就位。桩机下铺设钢板(场地很差情况时，更换填渣土)，移动前，看清上、下、左、右各方面情况，发现有障碍物应及时清除，移动结束后检查定位情况并及时纠正；桩机应平稳、平正，线锤实施观测以确保钻机的垂直度；三轴水泥搅拌桩桩定位偏差应小于10mm。成桩后桩中心偏位不得超过50mm，桩身垂直度偏差不得超过1/200。
(3)施工现场搭建拌浆施工平台，平台附近摆设水泥筒仓，水泥筒仓底部浇注4000mm×4000mm×300mmC20混凝土底板，在开机前按要求进行水泥浆液的搅制。将配制好的水泥浆送入贮浆池内备用。水泥浆配制好后，停滞时间不得超过2h，搭接施工的相邻搅拌桩施工间隔不得超过24h。注浆时通过2台注浆泵2条管路混合注入，注浆压力为0.2～0.6MPa，注浆流量为150～200L/(min·台)。
(4)三轴水泥搅拌桩在下沉和提升过程中，均应注入水泥浆液。严格控制三轴水泥搅拌桩下沉和提升速度，单幅桩水泥浆，供用量适当,喷浆下沉、不大于1.0m/min，提升的速度不大于1.5m/min，在水泥搅拌桩底部分重复搅拌注浆,停留2min左右。
2.2.3 型钢插入与回收
(1)型钢制作在规定场地进行，首先对场地进行平整，垫枕木作为型钢制作平台。接头采用Z字型接头，焊缝满焊。对周转使用的型钢进行打磨去毛刺、抛光、校正等工序。在钻孔的水泥土充分搅拌均匀又无开始初凝硬化之前，采用大型吊装机械将规定尺寸的H型钢吊起，插入指定位置，其垂直度控制在1/200以内，型钢与吊机钓钩采用卸扣钢丝绳柔性连接，保证型钢吊起时垂直，依靠H型钢的自重下插到设计规定深度后H型钢插放即完成，严禁施工中采用多次重复起吊型钢并松钩下落的插入方法。为保证质量，型钢的插入应在搅拌桩施工结束后的半小时内进行。H型钢在插放前，先必须涂抹高分隔离材料，在浇混凝土圈梁时，埋设在圈梁中的H型钢部分必须用泡沫板将其与混凝土隔开，否则将影响H型钢的起拔回收，而且H型钢必须超出混凝土圈梁500mm。插入前派人再次检查其垂直度和接头焊缝质量。
(2)当回填完毕，主体结构进行施工后，即可进行基坑支护水泥土桩内型钢拔除。在拆除时应将残留在型钢表面的构件清除干净。拔除H型钢采用液压千斤顶，利用混凝土圈梁的反力座，在H型钢端头上装上插板，把H型钢接长，再安装上夹具、液压千斤顶将H型钢顶松，并顶起2m左右(见图3)。拆除插板，用夹具、液压千斤顶，逐步将H型钢顶出地面(见图4)。
图3 夹具夹插板大样图
图4夹具夹H型钢大样图
(3)型钢的重复利用在节省工程造价、环境资源的重复利用等都有积极的意义。型钢拔除时对周边环境有一定得影响。当环境条件对变形要求较高时，采用跟踪注浆，跳孔拔除等具体措施，减少型钢拔除时对环境的不利影响。
3 SMW法桩与双排搅拌桩围护对比
项目施工中，聘请有相应资质的监测单位对本工程基坑进行监测。邻近建筑物累计最大沉降量为8.16mm；邻近建筑物累计最大位移量为7mm；根据基坑位移深度变化曲线，基坑最大位移点为17.69mm，均能满足基坑围护的要求。查阅其它项目基坑资料，发现类似工程中用双排搅拌桩围护，邻近建筑物累计最大沉降量及鄰近建筑物累计最大位移量与本项目所得数据相差不大，但基坑最大位移点均小于本项目所得数据。
4 结语
SMW工法作为一种推广的新技术，具有构造简单、止水效果好、工期短等特点，其在基坑支护工程施工中的应用将受到越来越多的关注。为了使SMW工法更好的应用于基坑支护工程，相关单位就要严格遵守施工构造要求，制定好相关的施工方案，并要加强SMW工法的施工管理和技术创新工作。笔者相信SMW工法在深基坑支护施工中将具有很大的发展空间。
参考文献
[1] 李哲琳;倪晓荣.北京地区深基坑支护SMW工法的创新应用[J].施工技术,2013年01期
[2] 朱珍连.SMW工法在某工程深基坑围护中的应用[J].四川建材,2012年01期