摘要：SMW为一种较新的基坑支护方法，该种支护结构综合了钢构和水泥柱体的应力特征，施工优越性明显，综合性能良好，具有广阔的应用前景。目前，对于SMW支护工法尚无完备的技术规范和标准，需要我们在实际施工中不断加以探索和总结。本文对SMW工法在深基坑支护中的应用进行分析。
关键词：SMW工法；基坑支护；施工工艺
SMW工法施工时对周围环境影响小，结构强度可靠，凡是适合应用水泥土搅拌桩的场合都可使用，特别适合于以粘土和粉细砂为主的松软地层。挡水防渗性能好，不必另设挡水帷幕，可以配合多道支撑应用于较深的基坑。施工不扰动邻近土体，不会产生邻近地面下沉、房屋倾斜、道路裂损及地下设施移位等危害。钻杆具有螺旋推进翼相间设置的特点，随着钻掘和搅拌反复进行，可使水泥系强化剂与土得到充分搅拌，而且墙体全长无接缝，它比传统的连续墙具有更可靠的止水性。
1SMW工法原理
该工法以多轴型钻掘搅拌机在现场一定位置向一定深度进行钻掘，在钻头处喷出水泥固（强）化剂在钻具搅拌叶片和压缩空气的气举作用下，土体自上而下、自下而上反复进行混合搅拌，在各施工单元之间则采取部分重叠搭接施工，在水泥土混合体未固结之前插入H型钢作为桩体加劲材料，与水泥土固结形成具有一定强度、密度和刚度的、连续完整的、无接缝的地下墙体。基坑在开挖过程中，根据地质情况进行坑壁土压力设计计算，按设计数据，可采用钢（砼）围檩、预应力钢管支撑进行内支撑或预应力锚索外支撑，抵消基坑周围土体主动土压力对基坑的变形影响，形成有效的深基坑支护体系。在地下永久结构分阶段形成后，通过支撑体系转换，即可分步骤拆除内支撑，完成基坑支护。
地下永久结构完成后，可对H型钢进行拔出回收。在环保方面，SMW工法施工的噪音小，制浆设备采用自动配浆系统几乎无粉尘，对周围的环境影响较小。拔出H型钢的同时对拔出H型钢形成的空隙进行灌浆处理，SMW墙体由于成墙后的强度低（1.2～3.0Mpa），在拔出H型钢后不会在地下形成障碍物，对以后的地下建筑施工不会有影响，显示出了独特的经济和环保优势。
2施工工艺
2.1清场及测量放线
根据提供的坐标基准点，按照设计图进行放样定位及高程引测工作，并做好永久及临时标志。放样定线后做好测量技术复核单，提供监理进行复核验收证。路基承重荷载以能行走50T履带式吊车及步履桩机为准。
2.2三轴搅拌桩孔位定位
在SMW工法施工导沟的外侧设置一条定位线（钢线）
2.3主要设备
三轴搅拌桩机、步履式桩架、拌浆设备、压浆泵、履带式吊机、挖掘机、空压机、水准仪。
2.4两种施工顺序
单侧挤压式连接方式：对于围护墙转角处或有施工间断情况下采用此连接。跳槽式双孔全套复搅式连接：一般情况下均采用该种方式进行施工。
2.5搅拌速度及注浆控制
1）三轴搅拌桩在成孔下沉和搅拌提升过程中均应注入水泥浆液，同时严格控制下沉和提升速度。
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2）制备水泥浆液及浆液注入。在SMW施工前应进行浆液的配制，开钻前对拌浆工作人员做好交底工作。水泥浆液的水灰比为1.5：1，每立方搅拌水泥土水泥用量为360kg，拌浆及注浆量以每钻的加固土体方量换算，注浆压力为4～6Mpa来控制。
2.6H型钢插入
H型钢可采用热扎H型钢或焊接H型钢。三轴水泥搅拌桩施工完毕后应立即进行H型钢插入。在成型的SMW墙体两侧安放定位型钢和H型钢定位卡，固定插入H型钢的平面位置，然后将H型钢底部中心对正桩位中心并沿定位卡徐徐垂直插入SMW墙体内。施工完成后的SMW墙体，H型钢插入的密度根据支护结构刚度的要求，可采用隔一插一、隔一插二、满插等插法。
2.7基坑降水、支撑、开挖施工
SMW墙体具有止水、挡土和一定的支护作用，为使其具有稳定的基坑支护，必需进行SMW墙体支撑。为使成型后的SMW墙体形成整体和便于内支撑钢管施加预应力或进行预应力锚索施工，在SMW墙体顶部制作一道钢筋混凝土冠梁。浇注冠梁时，在冠梁中的H型钢须用塑料泡沫板将其与混凝土隔开，否则将影响H型钢的起拔回收。基坑降水。基坑土方开挖前，应采用井点降水等方法对基坑进行降水。支撑。在基坑土方开挖的同时，对SMW基坑支护墙体进行内支撑施工。内支撑一般使用螺旋焊接钢管。在内支撑钢管的一端，设置预应力施加活动头。为扩散内支撑钢管应力，在SMW基坑支护墙体上设置钢围檩，顶层围檩一般以冠梁替代。顶层内支撑也可采用现浇钢筋混凝土支撑结构。第二层围檩一般使用由钢板焊接的钢围檩，壁厚为14～16mm，断面为：400×500mm的双H型钢围檩。钢围檩安装方法采用在SMW墙体内的H型钢上焊接牛腿或钢索吊挂。基坑外预应力锚索支撑，在冠梁和腰梁上预留锚索孔，通过设置预应力锚索对SMW墙体施加支撑。
2.8H型钢回收
待地下主体结构完成并达到设计强度后，采用专用夹具及千斤顶以圈梁为反力梁，起拔回收H型钢。
3SMW工法中需注意的一些问题
1）施工过程中防止地表水及周围的水源侵入桩身，而影响生石灰的吸水和膨胀效果。
2）为尽可能减小桩体膨张对其他部位的影响，水泥灌桩的顺序应该为“先外后内，先周围后中间”；单排桩应采用“先两端后中间”的顺序，并按每隔1-2孔的施工顺序进行，不能从一边到另一边平推的顺序。
3）生石灰宜采用新鲜生石灰块，将达到很好的灌灰效果。
4）水泥掺入比的确定。H型钢入土深度主要由基坑抗隆起稳定性、挡墙内力和变位不超过允许值、能顺利拔出等条件决定。由于不同水泥、不同土质、不同配合比的水泥土力学指标差异较大，因而水泥和外掺剂的掺入量必须以现场土做试验。
4结语
SMW工法施工时由于四周可不作防护，型钢又可回收，造价明显降低，加快了工程进度，取得了良好的经济和社会效益。随着SMW工法理论的完善和施工的创新发展，SMW工法会凭借其独特的优势在沿海软土地区的地下空间资源开发中发挥更大作用。
参考文献：
[1]JGJ79-2012建筑地基处理技术规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2012．
[2]GB50007-2011建筑地基基础设计规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2011．
论文作者:张益航
论文发表刊物:《基层建设》2017年第16期
论文发表时间:2017/10/16
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