中国一冶集团有限公司 湖北 武汉 430081
摘要：伴随我国社会经济和科学技术的不断提升大力推进城市化进程，建筑行业也获得了较大发展。建筑行业对基坑工程支护技术提出了越来越高的要求。本文结合阳大路拓宽改造工程实例，阐述了SMW工法桩的施工技术及构造要求并对在深基坑支护中SMW的应用进行介绍，希望给类似工程提供一些借鉴。
关键词：SMW工法桩；基坑支护；施工技术
一、引言
SMW工法桩的诞生源自于地下连续墙和水泥搅拌桩，以此为基础进行发展。将H型刚形成复合桩插入初凝前的水泥搅拌桩，有效弥补了水泥搅拌桩抗拉强度低、抗压强度低等弱点并将桩体抗弯能力和抗压承载力有效提升，形成一种劲性复合围护结构。这种施工工艺充分利用了水泥土深层搅拌桩抗渗性好及型钢刚度大的特点，通过二者的复合作用，形成基坑挡土防水侧向支护结构，加之使用内支撑，提高整体抗倾覆能力。有着造价低、工期短、止水性能优良、对周围环境影响小、构造简单等特点。目前广泛应用于城市深基坑支护施工中，尤其适用于软土地基，或周边有地面建筑、管线等不能产生位移的情况下，需进行垂直开挖的基坑围护。
二、工程背景
阳大路拓宽改造工程位于武汉市新洲区阳逻经济开发区，配套建设包括一座污水提升泵站。污水提升泵站位于阳大路与帝元路交口处西北角，占地约2700平方米，主要服务为古龙产业园阳大路（帝元路以西）沿线用户，设计年限为20年，近期规模为0.5 m3/s，远期规模1.0 m3/s，主要构（建）筑物有格栅井、污水提升泵房及管理用房。
工程地所属长江一级阶地，场地均被第四系土层覆盖，上部土层主要为全新冲击粉土构成，下部为厚层浮粉细砂层。场地内地下水主要分为上层滞水和承压水两种类型。上层滞水赋存粉土层中，无统一水位，主要接受地表水与降水补给；承压水主要赋存于下部砂层中，由于工程南临长江，北靠七湖，地下水位长期保持在地面以下5m左右，与长江及七湖水有较强的互补关系，储量丰富，有较高的水头压力。
本基坑支护工程侧壁安全等级为一级，基坑周边环境复杂，有民房、地下石油管线、道路等重要保护单位。基坑深度约为15m，属超大型深基坑。该污水提升泵站基坑工程围护结采用放坡（h=3m,坡度1:1）+smw工法桩+二道水平支撑的围护形式；其中工法桩采用三轴水泥搅拌桩φ850@600套接施工，桩长17.3m，水泥掺量20%，内插H700*300*13*24@600型钢，密插，型钢长18m；基坑四周设8座降水井，坑内设1座观察井，必要时可用作降压井。
三、施工流程
SMW工法桩工艺流程：施工放样→开挖导槽→桩机就位→打设三轴水泥搅拌桩→插入H型钢与固定→回收H型钢。
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四、施工操作要点
4.1 施工放线
利用测量仪器精确放样出围护中心线，用红色油漆做好标记，保证搅拌桩定位准确。并进行坐标数据复核，同时做好护桩。根据已知坐标进行垂直防渗墙轴线的交线定位，按要求每边外放10cm。
4.2 开挖导槽
根据放样出的水泥土搅拌桩围护中心线，用挖掘机沿围护中心线平行方向开掘工作沟槽。挖沟槽前划定Ф850三轴机动力头中心线到机前定位线的距离，并在线上做好每一幅三轴机施工加固的定位标记（可用短钢筋打入土中定位）。沟槽宽度根据围护结构宽度确定，槽宽约1.2m，深度约0.6m～1.0m。场地遇有地下障碍物时，利用镐头机将地下障碍物破除干净，如破除后产生过大的空洞，则需回填压实，重新开挖沟槽，确保施工顺利进行。暗浜区埋深较深，应对浜土的有机物含进行调查，若影响成桩质量则应清除及换土。开挖沟槽时如遇地下管线，应插旗警示，合理安排桩位，管线位置作为冷缝处理。
4.3桩机就位
首先确保场地平整，移动搅拌机到达作业位置，并调整桩架垂直度达到5‰以上。桩机移位由当班机长统一指挥，移动前仔细观察现场情况，保证移位平稳、安全。移动结束后检查定位情况并及时纠正，桩机应平稳、平正。正式搅拌前，施工质检人员用卷尺检查钻头底心与桩位相对控制线点的距离，偏差值应小于2cm。
4.4 打设三轴搅拌桩
施工的关键在于保证水泥搅拌桩桩身的均匀性与强度。本工程设计水泥参量为20%，水灰比取1.5。采用专用搅拌桶制备水泥浆液，搅拌桶内设制水容量控制装置，先定量控制每桶用水量（每桶额定水量900kg）,然后根据水灰比，计算并称量相应每桶水泥用量（水灰比1.5时，每桶水泥量600kg），将搅拌桶的水泥浆储存到储浆池内，由注浆泵泵至搅拌桩内。
正常情况下成桩采用一喷一搅的搅拌工艺，砂性土宜采用两喷两搅：第一次喷浆70%，第二次喷浆30%；水泥和原状土需均匀拌和，下沉提升均为喷浆搅拌，下沉速度为0.75-0.85m/min，提升速度为1.6-1.85m/min；压浆速度应和提升（或下沉）速度相配合，确保额定浆量在桩身长度范围均匀分布；提升时不应在孔内产生负压造成周边土体的过大扰动，搅拌次数或搅拌时间应能保证水泥土搅拌桩的质量。如因故停浆，应在恢复压浆前将三轴搅拌机上抬或下沉0.5m后再注浆搅拌施工，以保证搅拌桩的连续性。若因故搁置超过2h以上的拌制浆液，应作为废浆处理。
4.5插入型钢与固定
利于H型钢回收再利用，在H型钢插入前预先热涂减摩剂，用电热丝将固体状减摩剂加热熔化后均匀涂抹在H型钢表面。待水泥土搅拌桩施工完毕后，吊机应立即就位，准备吊放H型钢。本工程采用25吨汽车吊机起吊H型钢。H型钢插入时间必须控制在搅拌桩施工完毕3h内。放置定位型钢卡，然后将H型钢沿定位卡缓慢插入水泥土搅拌桩体内，插入1～2m后，利用线坠调整型钢的垂直度，调整完毕后将H型钢插入水泥土。当H型钢插入到设计标高时，若H型钢底标高高于水泥土搅拌桩底标高，用20吊筋将H型钢固定，使其控制到一定标高。若H型钢与水泥土搅拌桩底标高一致，可以不用吊筋固定。溢出的水泥土由挖掘机进行处理，以便进行后续作业施工。待水泥土搅拌桩硬化到一定程度后，将吊筋与槽沟定位型钢撤除。
4.6 回收H型钢
待地下主体结构完成并结束挡土使命后，用顶拔装置将H型钢从搅拌桩中顶拔出来，用专用夹具及千斤顶以砼圈梁为基座，起拔回收H型钢。为方便回收，在浇筑混凝土冠梁时，埋设在混凝土冠梁中的H型钢，必须用泡沫板将其与混凝土隔开，且H型钢应超出混凝土冠梁顶面高程500mm,回收后经过整形保养，可重复使用。回收H型钢后的空隙，用水泥浆填充，浆液每立方米掺入水泥量为200kg，并掺入2.0%的水玻璃，浆液水灰比为0.5，减少对邻近建筑物的影响。
五、结语
阳大路拓宽改造工程污水提升泵站深基坑施工，在满足工程技术要求的前提下，选用SMW工法作为围护结构。在基坑开挖过程中，基坑变形较小，配合井点降水，基坑施工过程中地下水控制良好，整体施工效果较好，得到了相关单位一致好评。本文通过结合工程实例，详述了SMW工法桩的施工工艺及操作要点，希望能给同类工程提供参考借鉴。
参考文献：
[1]梅英宝，范庆国，胡玉银.SMW工法在软土地区的应用[J]. 施工技术,2006,(7):33-35.
[2]李凤明，倪西民. SMW工法的设计与应用[J]. 市政技术,2007,(1):21-28.
[3]王云江，占宏，朱怀甫，丛福祥，谭甫.型钢水泥土搅拌墙（SMW工法）施工与管理 .北京：中国建筑工业出版社，2012.
[4]刘国彬，王卫东.基坑工程手册[M].北京：中国建筑工业出版社，2009.
论文作者:黄旭
论文发表刊物:《防护工程》2018年第28期
论文发表时间:2018/12/28
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