严华兵
上海中豪建筑工程有限公司
摘要：随着我国城市化的快速推行，城市建设带来的后续工程建设问题不断涌现。其中，主要体现有，由于城市建筑物密集、施工空间狭窄和地质条件的影响，传统基坑施工给工程周边建筑和地铁等隧道工程带来很大的安全隐患。所以，对于基坑施工技术的改进变得越发的紧迫。近年来，SMW工法成为城市建筑工程项目大力推广应用的一项新型施工技术[1]。本文通过徐家汇中心4-15区桩基、围护与加固工程项目实际的施工经历对施工技术及施工质量进行研究分析，从而在按照要求完成项目的同时，为以后SMW工法桩围护施工技术进行提高。
关键词：SMW工法；施工技术；质量控制
1前言
随着我国经济的迅猛发展，建筑工程行业也呈现出快速发展的情势，我国每年的建筑面积达到30亿平方米。与此同时，城市快速建设所带来的问题是城市土地资源短缺。为了解决城市土地资源短缺这个问题，政府和企业不断推进地下空间的开发，地下空间常被用于建造地下车库，地下商业街道，地铁隧道工程和仓库。这样虽然可以减少地上土地资源的消耗，但是，地下空间的开发使基坑的面积和深度的不断增加，所带来的问题却越来越多。例如，（1）在保证基坑自身安全性的同时，还得考虑到周边建筑物和地下管线的安全。（2）基坑施工空间越来越小，所带来的施工难度加大，相应的事故率也会增加。（3）部分地区或空间的地质条件较差，给基坑的施工带来了更高的要求。
2工程概况
上海市徐家汇街道150-9，150-5-A，150-5-B 地块（徐家汇中心虹桥路地块）位于徐家汇繁华地段，本工程4-15区地块面积约18000m2，基坑开挖深度自东向西由浅至深围护结构采用SMW工法桩及三轴搅拌桩重力坝。SMW工法桩位于4-15区西侧，桩径Φ850，内插700x300x13x21H 型钢（密插）。上行线隧道正上方SMW工法桩桩底埋深11m，型钢插入深度10.5m；下行线隧道正上方SMW工法桩桩底埋深12m，型钢插入深度11.5m；上下行隧道间SMW工法桩桩底埋深15m，型钢插入深度14m。
图2-1 徐家汇中心场地平面示意图
三轴搅拌桩重力坝采用Φ850@600。上行线隧道正上方为A型及C型，桩底埋深7m及11m；下行线隧道正上方为A型及D型，桩底埋深7m及12m；上下行隧道间为B型，桩底埋深10m；隧道外为B型及E型，桩底埋深10m及13m。其中，在E型三轴搅拌桩重力坝中，设置Φ800@5000钻孔灌注桩，桩底埋深同重力坝。4-15区坑内加固为满堂加固，采用Φ850@600。上下行线隧道正上方9.2m宽度范围，加固深度由地表至隧道顶上方1.5m；上下行线隧道间及两侧6m宽度范围，为门式加固，加固深度为-0.65～-22.85m；其余范围加固深度为地表至隧道顶上方1.5m。
3 SMW工法桩围护结构施工技术
3.1 SWM工法概念
SMW是 Soil Mixing Wall 的缩写，中文字面意思为混合泥土墙的意思，一般工程项目称为新型水泥土搅拌桩墙，SMW工法是1976年由日本人发明的。SMW工法是利用专门的搅拌机钻入地下钻取土体，同时在多轴搅拌机钻头的端部将制备好的水泥浆液注入土体，然后进行充分的搅拌混合。在桩体形成之后，在水泥土混合体尚未完全水化变硬之前再将H型钢或其他型材插入搅拌桩体内，形成高强高硬的柱体结构。
图3-1 SMW工法工艺示意图
3.2施工准备
施工队伍进驻施工现场后，根据施工组织设计进行现场准备与场地布置。项目技术负责人员对管理人员、作业人员进行技术和安全文明交底。
（1）机械设备保养及机具准备
对投入的各种施工机械设备进行全面检修、保养，确保机械性能良好，满足施工要求及正常运转。
（2）环境、房屋调查与监测
本工程周边环境复杂，地下室基坑底下有9号线地铁隧道通过，其中上、下行线距基坑底仅1.5m。因此需在本工程施工开工前，对原有居民楼进行布点设置做好相应的检测以及监测工作。
（3）地铁隧道监护
地铁9号线上、下行线在施工前，应办妥地铁监护手续，落实监护措施，确保地铁运行安全以及地铁结构和各类管线的安全。
（4）工艺性试桩
工艺性的试桩是为了降低桩基施工对地铁等市政管线的影响，所以要在工程目标设计要求的基础上对搅拌桩进行试验施工以获取相应的数据，用来评估对工程周围地上和地下建筑物的影响。同时还能够获得良好的设计参数，毕竟原设计方案不一定能够满足现场施工环境的条件。
3.3 SMW围护桩、SMW工法桩加固
SMW工法工艺流程（SMW工法围护桩增加插型钢施工步骤）见图3-2
图3-2 SMW工法工艺流程图
（1）测量放线、开挖沟槽
工程测绘技术人员根据设计图纸标记出桩基的具体位置，测量结果的桩位偏差应不大于3cm，利用石灰或者油漆对测量点进行标记，以保证每一个搅拌桩施工时位置的准确性。在挖掘机开挖过程中，应按照测绘标注线和点进行施工，并且清除地下障碍物，挖掘沟槽的余土应及时转移到其它地点，以保证后续工程正常顺利施工。
（2）轴线引测、桩位定位
挖掘好沟槽后测绘人员使用仪器对桩位进行定位，并做好标记。
（3）桩机就位
将搅拌桩机安装至目标工程作业位置，调整好桩架垂直度使垂直度误差降到1/250以下。做到桩机垂直度与桩长都达到要求。
（4）水泥浆液拌制
施工前应搭建好可存放200吨水泥的水泥仓库及制浆平台，对全体人员做好施工技术交底工作。水泥浆液的水灰为1.2，单桩水泥掺量大于20%以上。
（5）SMW搅拌桩挤土效应的控制
在SMW搅拌桩施工过程中，现场管理人员必须根据隧道监测设备的数据反馈下对工程进行指导施工，确保设备稳定运行，监控记录钻进速度、浆泵流量和钻机下沉及提升速度。在对于以上几点监控后，挤土效应造成的破坏就能够提前预防。在搅拌桩施工中采用 “跳打施工法”，能够有效地减弱施工对地铁隧道的挤土效应。如图3-3所示[4]。
图3-3 SMW工法施工顺序示意图
（6）H型钢插入
在对插入的H型钢进行选材后，对于型材的塑形变形有了深入的了解，所以在插入过程中产生的形变也能够很好地控制。在装好吊具和固定钩后，根据高程控制点及现场定位型钢标高选择合理的吊筋长度及焊接点，控制型钢顶标高误差≤±20mm。
4.SMW工法桩围护结构施工质量控制
4.1施工质量控制
在整个SMW桩基施工过程中，应该从进场原材料、搅拌桩机的定位、钻桩和桩的塔接这四个方面对各道工序进行严格的质量控制：
1、桩机垂直度控制
桩机开始运转前必须对定位桩点的地下障碍物进行清除，在清除所有障碍物后，需要对空间进行回填，并且对土层进行夯实处理，以防止桩机产生较大的垂直偏差。
2、合理选择水泥土配合比
水泥土由普通硅酸盐水泥和纯水搅拌混合而成，水泥选用42.5MPa普通硅酸盐水泥，这里的纯水指的是未含有较多Cl-、SO42-、Ca2+杂质离子的水。防止水中的杂质离子对水泥的安定性和强度造成影响。水灰比W/C严格控制为1.2~1.5，适当搅拌后放入料池中，并进行不断地搅拌，防止水泥水化、离析。
3、控制桩机下沉、提升速度和注浆量，在SMW搅拌桩下沉注浆搅拌放慢速度
4、做好桩与桩的搭接工作
施工质量管理人员对每根桩的形成都要做好数据记录，继而做好桩与桩的搭接工作，使桩与桩之间的塔接牢固可靠。钻机控制与压浆泵联动，一旦出现跳闸、埋钻等情况同步停止喷浆[3]。
4.2 SMW桩质量保证措施
1、三轴搅拌桩施工质量保证措施
需严格对待搅拌过程中的每一道施工工序，施工现场管理人员对施工过程全程严加监控和改善；施工过程中桩位误差必须小于10mm，桩长不得低于设计桩长。测绘人员使用测绘仪器将钻杆垂直度误差控制在1/250以内。水泥浆液配比必须按照水灰比1.2~1.5进行制备，负责人定期对水泥浆液进行抽检，不合格的浆液作为废浆处理并对相关人员进行处罚；施工管理人员需详细记录施工数据，对钻进过程进行有效的施工计划安排，使工程高质量、高效率的完成，给企业带来经济效益和社会效益的双丰收。
2、SMW搅拌桩体必须满足下述要求：
成桩垂直度偏差不超过1/250，桩位平面位置偏差不大于±30mm；桩体水泥搅拌均匀、减少气泡生成、保证桩体密实桩体表面光滑，桩顶部分也需要保证其完整性以确保桩体的连续性和桩体质量；桩长满足设计需求，水泥浆泵入量也需按照要求精准的从料池取出泵入。
结语
对以上SMW 工法施工进行总结：
SMW工法施工技术的优点有：（1）施工噪音小或基本不产生噪音，对周围环境影响小，不影响附近其他的施工作业或者地铁运营；（2）水泥土搅拌桩墙结构强度可靠，工程应用场合广泛，在适宜应用水泥土搅拌桩的地质条件下都可以使用，特别适合于以粘土、粉细砂为主和临近海边的松软地层；（3）挡水防渗性能优异，不用在建造其他挡水防渗工程，而且可以多重支撑配合应用于较深的或地质条件较差基坑；（4）此工法在一定条件下可代替作为地下围护的地下连续墙，而且当前此工法能够回收施工中用来加强桩体的H 型钢材料，能够极大的降低成本。
SMW工法施工质量控制重点：（1）施工机械设备及原材料进场的质量审核；（2）桩体的定位放线和沟槽测量开挖和障碍物的清除；（3）成孔钻入和水泥注浆的控制；（4）H型钢的选取、插入和固定的控制；（5）桩体的垂直度、长度、密实度、平整度、完整性和与H型钢的弹性模量良好匹配的控制。
参考文献：
[1]沈华枢，全美英. 探析深基坑SMW工法桩围护施工监理质量安全控制 [J]. 工程施工技术，2017，（02）：173-174
[2]陈青青. 锚杆——SMW工法复合基坑支护技术及其应用研究[D]；华侨大学，2013.
[3]黄伟博. 浅谈SMW工法桩围护的施工质量控制 [J]. 福建建设科技，2014，（06）：65-66
[4]谭纯. 运营地铁隧道区间正上方的基坑围护、桩基施工技术 [J]. 地基基础，2017，39（06）：743-746
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面的配合，我们需要参考施工过程的合理性、有序性、阶段性等因素，进行统筹规划，让工程进度处于最佳状态。在具体实施时，要注意相关专业部门与工程不同施工阶段的适当结合，还需要注意整体作业与局部作业之间相互协调结合。
3.3.2协调安装工程和其他工程施工的管理
建筑物的整体完工过程，是多部门共同协调配合的结果。土建单位和安装单位承担了建筑的构架和填充工作，而装修单位则承担的是美工的任务。土建单位、安装单位、装修单位三个部门的施工阶段可以分为：砌体结构施工与泵管结构施工；初级装修与二次装修。不论从哪方面看，三个单位之间都有紧密的联系，但是有联系就会有冲突，三个单位在施工过程中，必然会对某些问题产生矛盾。所以必须对三家单位的设计图纸做全面分析，了解各部门在各工作阶段的特点，尽量减少工作中的冲突。各专业部门之间也应多做交流，发现问题应及时提出，及时解决。对于施工进度方面，土建、安装和装修是统一的整体，工作相辅相成，单个部门也有自身的施工特点和运作规律，只有很好了解各部门间内在的联系，才能合理有序地协调好各部门之间的工作，使工作效率达到最大化。例如安装工程是建立在土建工程基础之上，两部门在砌体结构与砼结构施工环节是有交，叉配合的；而装修工程则是建立在安装工程的基础之上，两部门在泵管结构与电气管道铺设等方面是有交叉配合的。所以说不同的施工阶段，有不同的施工特点，不同部门工种之间相互协调配合才是工程顺利完工的保证。
3.4安装工程施工的安全管理措施
如何既提高工程质量提前工期的同时，又增加工程施工的安全保障是目前建筑安装工程施工企业的重要问题。第一，增加工程施工现场的安全防护设备，加强对防护装备的检查及更新，控制闲杂人员进入作业场内，添加防护及危险提示的标志；第二，加强对施工人员的安全教育，时刻提醒大家遵守施工规范，提高安全防范意识，定期进行安全施工培训；第三，加强对施工器材的强度试验及电器绝缘性的检测，增加对保险绳、吊篮架及脚手架等的定期强度测试。
3.5提高整个施工管理队伍的素质
建筑安装工程施工管理的影响因素也包括了主观因素，因此可以通过提高整个施工队伍的素质，从主观上来加强工程施工管理水平。坚持以人为本，不断培养队伍的凝聚力，同时又明确各岗位职责、权利明确。不断提高施工人员素质，建立优秀的管理队伍。我国目前的建筑工程施工的施工人员多为农民工，整体的综合素质都很低下，缺乏施工工作进行之前的必要的培训工作。可以通过对施工人员进行培训来加强施工人员的操作水平，进而加强整个建筑工程施工水平。尤其是对于特殊工种，其培训要求：必须更加严格，除此之外，还需要对施工人员进行考核，通过对其严格管理，从基础上加强建筑工程施工管理工作。
结束语：
本文通过对建筑安装工程施工管理过程中存在的问题进行了深入分析，然后针对这些问题，提出了相应的管理措施，希望可以真正提高建筑安装工程的施工质量，使得建筑安装工程更好的满足人民群众的需求，为人民提供更多、更好的建筑安装工程。
参考文献：
[1]蔡文斌 . 建筑工程施工质量管理问题及其应对策略研究 2018
[2]孙迎杰. 论建筑工程机电安装施工管理技术的策 2017
[3]谢闯. 建筑工程机电安装施工技术与管理 2017
论文作者:严华兵
论文发表刊物:《建筑细部》2018年第29期
论文发表时间:2019/8/28
标签：工法论文; 基坑论文; 隧道论文; 型钢论文; 水泥论文; 工程论文; 施工技术论文; 《建筑细部》2018年第29期论文;