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摘要：SMW工法是深基坑支护系统的一种新形式，近年来在深基坑围护工程中得到了广泛的应用。但在桥梁承台施工中应用较少。本文论述了一边是围堰，一边是土体，基坑开挖后两侧荷载不对称情况下SMW工法应用的特点和措施。该工法在常州长江路跨运河立交工程中取得了良好的效果。
关键词：SMW工法 立交工程 应用
▲▲ 一、概述
长江路跨运河立交工程，跨越关河、京杭运河，其中三个墩位于关河、京杭运河的驳岸上，承台开挖深度6.9m—8.4m。为保证关河、京杭运河通航安全、保留两河形成的景观半岛，考虑到工期紧张等因素，经过多种方案比选最后选定采用SMW工法施工。
水泥搅拌桩桩径为850mm，桩长25m，两根搅拌桩之间搭接250mm。间隔内插型钢700×300×13×24。每个基坑均采用两道支撑。由于基坑开挖后两侧荷载的不完全对称（内侧为半无限土体，外侧由有限宽度的围堰回填土体组成），故第一道为钢筋混凝土支撑，与SMW工法混凝土顶圈梁一道浇筑形成整体，增加基坑开挖过程中的稳定性，第二道为钢管支撑（直径609mm、壁厚16mm的钢管）。注浆加固要求Ps达到1.0MPa，水泥土搅拌桩qu不小于1.0MPa，水泥掺量20%。
围堰内为回填土，为保证回填土的止水效果和提高土体强度，两排桐木桩范围内土体（2.5m宽，深度8m）采用注浆加固。内排桐木桩与SMW工法外侧之间土体采用水泥土搅拌桩进行加固，加固深度12m。
▲▲ 二、工程地质与水文地质条件
1.工程地质
桥位区两岸地形较平坦，京杭大运河与关河之间三角陆地标高在3.74~4.74之间。土层隶属第四系全新统（Q4）及上更新统（Q3）长江三角洲冲击层及河湖相静水淤积层，主要由填土、粘性土及砂性土组成.
该场地地下水类型分为两种：一种是上层滞水，主要由大气降水和地表径流补给，其水位受季节影响大；第二中是微承压水，与长江水呈补、迳、排关系，其水位受季节影响小。上层滞水位深度微0.6~0.9米；微承压水位深度位2.3~2.9米。由于基坑开挖深度达8.4m，在④层中存在微承压水，施工时须采取降承压水措施。
▲▲ 三、围堰施工
根据施工图及河道实际情况，需在桥梁承台外围3m（离桐木桩围堰内侧1.15m+SMW工法围护结构宽度0.85m+离承台距离1m）处筑双排圆木桩围堰，所筑围堰顶宽2.5m。围堰，采用双排圆木桩围堰，选用桩长8米，桩的入土深度为1/2桩长，桩间距为0.5米，桩径φ２０cm，采用打桩船将木桩打入河床，木桩上口高出水面170cm（现状最低水位为1.3m），即木桩顶标高3.0m；两排木桩间距为2.5m，木桩采用φ6mm钢筋绑扎。
桐木桩采用停靠在驳船上的挖机进行施工。驳船通过四根缆绳固定好，以保证挖机的稳定性。桐木桩围堰形成后，先回填两排桐木桩内的土体；然后回填围堰内土体。
▲▲ 四、SMW施工工艺
（1） 按设计要求放样，经监理复核无误后,采用挖机开挖沟槽并清除施工区域内的表层硬物；
（2）垂直沟槽方向铺设两根定位型钢，规格为200×200mm的槽钢，长约2.5m，再在平行沟槽方向放置两根定位型钢，规格为700×300的H字钢，H型钢定位采用型钢定位卡。
（3）根据三轴搅拌机三轴中心间距在平行H型钢表面用红漆画线定位。
（4）桩机就位：由当班班长统一指挥，钻机就位，移动前看清上、下、左、右各方面的情况，发现障碍物应及时清除，桩机移动结束后认真检查定位情况并及时纠正。桩机应平稳、平正，并用线锤对龙门立柱垂直定位观测以确保桩机的垂直度，并用经纬仪经常校核；三轴水泥搅拌桩桩位定位后在进行定位复核，偏差值应小于2cm。
（5）启动钻机使其沿导向架切土下沉到设计的桩底标高位置；
（6）开启注浆泵，将水泥浆通过注浆泵经由送浆管灌入土中，待浆液灌注30秒后按设计要求的提升速度边提升边搅拌喷浆，至设计桩顶标高；
（7）停止喷浆，再次校核钻杆垂直度；
（8）重复步骤（5）、（6）；
（9）安装型钢定位设备，校正该设备的水平；
（10）使用吊车将H型钢垂直插入搅拌桩。
（11）利用吊筋控制型钢底部标高；
（12）单桩施工完毕。
▲▲ 五、 SMW施工质量控制措施
（1） 水泥土搅拌桩施工时，不得冲水下沉，钻头提升速度不大于1.0m/min，其垂直度偏差不得超过0.5%桩长，相邻两桩施工间隔不得超过12h。
（2）在桩架上焊接一半径为5cm的铁圈，5m高处悬挂一铅锤，利用经纬仪校直钻杆垂直度，使铅锤正好通过铁圈中心；每次施工前必须适当调节钻杆，使铅锤位于铁圈内，即把钻杆垂直度误差控制在1%内。
（3）为防止搅拌桩出现断桩，供浆必须连续进行。施工中因故停浆，宜将桩机钻杆下沉0.5m，供浆恢复后，喷浆30秒后重新提升钻杆。
（4）钻杆的提升速度对桩身质量影响很大，故必须严格按照设计要求的提升速度提升钻杆。
（5）H型钢在减摩剂涂刷前必须将其表面的铁锈、灰尘及其它垃圾清除，并且保证H型钢表面完全干燥；必须严格控制H型钢减摩涂料的刷涂质量，一旦发现涂料裂开、剥落必须将其铲除并重新刷涂。
（6）H型钢插入前，必须将H型钢的定位设备准确固定，并校正该设备的水平；H型钢插入时，必须固定好型钢定位架。
（7）围囹和钢支撑及围护桩内的H型钢应有可靠连接，钢围囹与围护桩之间缝隙用C30快硬细石砼填实，待达到强度时，支撑才能施加预应力。支撑与钢围囹斜交时，应设置剪力传递构造。
▲▲ 六、基坑开挖与支撑安装
基坑开挖前7天须进行坑内井点降水，降至坑底下2m，其中须打设深井点抽取④层承压水，待承台施工完成并达到设计强度、回填土和承台足以压重时，停止降承压水。另外，基坑开挖后，应及时设置坑内排水沟和集水井，防止坑底积水。
基坑开挖根据开挖深度采用不同的方法，第一道支撑底面以上土体采用挖掘机进行；其下土体则采用小斗挖机在坑内挖土，渣土的垂直运输通过抓斗进行。
土方开挖前先挖槽凿除SMW工法搅拌桩桩顶水泥土，并挖土至圈梁底标高，同时将第一道支撑所在位置的土体用挖机抽槽挖除至第一道混凝土支撑底标高，同时快速安装钢筋混凝土支撑的钢筋（钢筋先在陆地上绑扎好，成槽后快速用吊机整体安装）然后浇筑顶部圈梁和第一道钢筋混凝土支撑。
基坑开挖必须在SMW水泥土搅拌桩及墙顶圈梁、第一道支撑达到设计强度后方可进行。
基坑开挖时，必须分层、对称进行，不得超挖。每步開挖所暴露的部分墙体宽度宜控制在3m 。每层开挖深度不大于2m，严禁在一个工况条件下，一次开挖到底。
开挖土体至第二道支撑顶面位置，然后在支撑位置成槽开挖并设置钢支撑，并施加预应力。直撑直接支撑在钢围檩上，斜撑则通过钢牛腿支撑在钢围檩上。
▲▲ 七、施工效果
施工监测数据显示，上部框架整体向河侧位移达10mm左右。在整个承台施工过程中，未发生渗漏现象。
▲▲ 八、结论
（1）在承台深基坑施工中采用SMW工法以较低的造价、较快的工期顺利完成了跨运河大桥主墩的施工。在施工中充分发挥了SMW工法刚柔相济的特点，水泥搅拌桩良好的止水效果和钢板桩承受土压力的刚性得到了充分发挥。
（2）考虑到基坑开挖后两侧土体受力不对称，顶部支撑设计为框架结构可以避免支撑松散，对基坑在不对称受力下的稳定性起着关键的作用。
（3）在围堰与工法间的土体中进行水泥搅拌加固土体，有效的提高了土体的承载力和抗渗透能力，确保了围堰的安全。
（4） SMW工法在常州长江路跨运河立交工程中的成功应用进一步扩大了工法的应用范围，对以后的同类工程具有很好的参考价值。
（责任编辑：罗云凤）
关键词：SMW工法 立交工程 应用
▲▲ 一、概述
长江路跨运河立交工程，跨越关河、京杭运河，其中三个墩位于关河、京杭运河的驳岸上，承台开挖深度6.9m—8.4m。为保证关河、京杭运河通航安全、保留两河形成的景观半岛，考虑到工期紧张等因素，经过多种方案比选最后选定采用SMW工法施工。
水泥搅拌桩桩径为850mm，桩长25m，两根搅拌桩之间搭接250mm。间隔内插型钢700×300×13×24。每个基坑均采用两道支撑。由于基坑开挖后两侧荷载的不完全对称（内侧为半无限土体，外侧由有限宽度的围堰回填土体组成），故第一道为钢筋混凝土支撑，与SMW工法混凝土顶圈梁一道浇筑形成整体，增加基坑开挖过程中的稳定性，第二道为钢管支撑（直径609mm、壁厚16mm的钢管）。注浆加固要求Ps达到1.0MPa，水泥土搅拌桩qu不小于1.0MPa，水泥掺量20%。
围堰内为回填土，为保证回填土的止水效果和提高土体强度，两排桐木桩范围内土体（2.5m宽，深度8m）采用注浆加固。内排桐木桩与SMW工法外侧之间土体采用水泥土搅拌桩进行加固，加固深度12m。
▲▲ 二、工程地质与水文地质条件
1.工程地质
桥位区两岸地形较平坦，京杭大运河与关河之间三角陆地标高在3.74~4.74之间。土层隶属第四系全新统（Q4）及上更新统（Q3）长江三角洲冲击层及河湖相静水淤积层，主要由填土、粘性土及砂性土组成.
该场地地下水类型分为两种：一种是上层滞水，主要由大气降水和地表径流补给，其水位受季节影响大；第二中是微承压水，与长江水呈补、迳、排关系，其水位受季节影响小。上层滞水位深度微0.6~0.9米；微承压水位深度位2.3~2.9米。由于基坑开挖深度达8.4m，在④层中存在微承压水，施工时须采取降承压水措施。
▲▲ 三、围堰施工
根据施工图及河道实际情况，需在桥梁承台外围3m（离桐木桩围堰内侧1.15m+SMW工法围护结构宽度0.85m+离承台距离1m）处筑双排圆木桩围堰，所筑围堰顶宽2.5m。围堰，采用双排圆木桩围堰，选用桩长8米，桩的入土深度为1/2桩长，桩间距为0.5米，桩径φ２０cm，采用打桩船将木桩打入河床，木桩上口高出水面170cm（现状最低水位为1.3m），即木桩顶标高3.0m；两排木桩间距为2.5m，木桩采用φ6mm钢筋绑扎。
桐木桩采用停靠在驳船上的挖机进行施工。驳船通过四根缆绳固定好，以保证挖机的稳定性。桐木桩围堰形成后，先回填两排桐木桩内的土体；然后回填围堰内土体。
▲▲ 四、SMW施工工艺
（1） 按设计要求放样，经监理复核无误后,采用挖机开挖沟槽并清除施工区域内的表层硬物；
（2）垂直沟槽方向铺设两根定位型钢，规格为200×200mm的槽钢，长约2.5m，再在平行沟槽方向放置两根定位型钢，规格为700×300的H字钢，H型钢定位采用型钢定位卡。
（3）根据三轴搅拌机三轴中心间距在平行H型钢表面用红漆画线定位。
（4）桩机就位：由当班班长统一指挥，钻机就位，移动前看清上、下、左、右各方面的情况，发现障碍物应及时清除，桩机移动结束后认真检查定位情况并及时纠正。桩机应平稳、平正，并用线锤对龙门立柱垂直定位观测以确保桩机的垂直度，并用经纬仪经常校核；三轴水泥搅拌桩桩位定位后在进行定位复核，偏差值应小于2cm。
（5）启动钻机使其沿导向架切土下沉到设计的桩底标高位置；
（6）开启注浆泵，将水泥浆通过注浆泵经由送浆管灌入土中，待浆液灌注30秒后按设计要求的提升速度边提升边搅拌喷浆，至设计桩顶标高；
（7）停止喷浆，再次校核钻杆垂直度；
（8）重复步骤（5）、（6）；
（9）安装型钢定位设备，校正该设备的水平；
（10）使用吊车将H型钢垂直插入搅拌桩。
（11）利用吊筋控制型钢底部标高；
（12）单桩施工完毕。
▲▲ 五、 SMW施工质量控制措施
（1） 水泥土搅拌桩施工时，不得冲水下沉，钻头提升速度不大于1.0m/min，其垂直度偏差不得超过0.5%桩长，相邻两桩施工间隔不得超过12h。
（2）在桩架上焊接一半径为5cm的铁圈，5m高处悬挂一铅锤，利用经纬仪校直钻杆垂直度，使铅锤正好通过铁圈中心；每次施工前必须适当调节钻杆，使铅锤位于铁圈内，即把钻杆垂直度误差控制在1%内。
（3）为防止搅拌桩出现断桩，供浆必须连续进行。施工中因故停浆，宜将桩机钻杆下沉0.5m，供浆恢复后，喷浆30秒后重新提升钻杆。
（4）钻杆的提升速度对桩身质量影响很大，故必须严格按照设计要求的提升速度提升钻杆。
（5）H型钢在减摩剂涂刷前必须将其表面的铁锈、灰尘及其它垃圾清除，并且保证H型钢表面完全干燥；必须严格控制H型钢减摩涂料的刷涂质量，一旦发现涂料裂开、剥落必须将其铲除并重新刷涂。
（6）H型钢插入前，必须将H型钢的定位设备准确固定，并校正该设备的水平；H型钢插入时，必须固定好型钢定位架。
（7）围囹和钢支撑及围护桩内的H型钢应有可靠连接，钢围囹与围护桩之间缝隙用C30快硬细石砼填实，待达到强度时，支撑才能施加预应力。支撑与钢围囹斜交时，应设置剪力传递构造。
▲▲ 六、基坑开挖与支撑安装
基坑开挖前7天须进行坑内井点降水，降至坑底下2m，其中须打设深井点抽取④层承压水，待承台施工完成并达到设计强度、回填土和承台足以压重时，停止降承压水。另外，基坑开挖后，应及时设置坑内排水沟和集水井，防止坑底积水。
基坑开挖根据开挖深度采用不同的方法，第一道支撑底面以上土体采用挖掘机进行；其下土体则采用小斗挖机在坑内挖土，渣土的垂直运输通过抓斗进行。
土方开挖前先挖槽凿除SMW工法搅拌桩桩顶水泥土，并挖土至圈梁底标高，同时将第一道支撑所在位置的土体用挖机抽槽挖除至第一道混凝土支撑底标高，同时快速安装钢筋混凝土支撑的钢筋（钢筋先在陆地上绑扎好，成槽后快速用吊机整体安装）然后浇筑顶部圈梁和第一道钢筋混凝土支撑。
基坑开挖必须在SMW水泥土搅拌桩及墙顶圈梁、第一道支撑达到设计强度后方可进行。
基坑开挖时，必须分层、对称进行，不得超挖。每步開挖所暴露的部分墙体宽度宜控制在3m 。每层开挖深度不大于2m，严禁在一个工况条件下，一次开挖到底。
开挖土体至第二道支撑顶面位置，然后在支撑位置成槽开挖并设置钢支撑，并施加预应力。直撑直接支撑在钢围檩上，斜撑则通过钢牛腿支撑在钢围檩上。
▲▲ 七、施工效果
施工监测数据显示，上部框架整体向河侧位移达10mm左右。在整个承台施工过程中，未发生渗漏现象。
▲▲ 八、结论
（1）在承台深基坑施工中采用SMW工法以较低的造价、较快的工期顺利完成了跨运河大桥主墩的施工。在施工中充分发挥了SMW工法刚柔相济的特点，水泥搅拌桩良好的止水效果和钢板桩承受土压力的刚性得到了充分发挥。
（2）考虑到基坑开挖后两侧土体受力不对称，顶部支撑设计为框架结构可以避免支撑松散，对基坑在不对称受力下的稳定性起着关键的作用。
（3）在围堰与工法间的土体中进行水泥搅拌加固土体，有效的提高了土体的承载力和抗渗透能力，确保了围堰的安全。
（4） SMW工法在常州长江路跨运河立交工程中的成功应用进一步扩大了工法的应用范围，对以后的同类工程具有很好的参考价值。
（责任编辑：罗云凤）