摘要：作为一种较新的施工工艺，SMW工法既能满足止水和抗侧向压力，又在成本核算和间接投入上具有一定的优势，是较为理想的基坑围护结构，正成为优先考虑选用的基坑围护形式。本文阐述了SMW工法的涵义与特点，并对深基坑围护施工中SMW工法的质量控制进行了分析。
关键词：SMW工法；深基坑围护；施工
引言
SMW工法是我国建筑施工技术创新中技术引进与创新的典型。SMW工法也称劲性水泥土搅拌桩法，于1976年在日本问世，主要应用于软土基坑围护中。1993年通过技术引进，SMW工法率先在上海得到应用，经过20多年的发展改良，该工法现已在我国中南部地区得到了普遍的应用，广泛用于地铁基坑工程、市政建设工程、建筑基坑工程等，成为目前国内常规支护结构形式之一。
一、SMW工法涵义与特点
1、SMW工法概述
SMW工法施工的原理为：在施工现场通过多轴深层搅拌机按设计的深度切散土体，同时从钻头的前端将水泥浆的强化剂注入到土体，并反复与原位土体混合搅拌，在水泥土尚未硬化之前接着插入H型钢作为应力加强的材料，直至水泥土硬结。桩与桩之间在施工平面上重叠搭接，在地下形成一个刚度大、抗渗性好，同时又能承受较大水平土压力的地下壁体。在地下结构施工结束后拔出 H型钢进行回收再利用。总的说来，作为一种新型的施工技术，SMW工法具有挡水性强、成本低、环境污染小、施工周期短、地层适用性强等优点，具有良好的发展潜力。
2、SMW工法的特点
SMW工法和目前常用的深基坑支护如地下连续墙和钻孔灌注桩围护相比具有以下特点：
（1）对周围环境影响小，施工时不会扰动邻近土体，不产生地下设施移位、邻近的地面下沉、道路裂损及房屋倾斜等危害。
（2）止水效果好，钻杆具有搅拌翼与螺旋推进翼相间设置的特点，随着搅拌和钻掘反复进行，可使土与水泥系强化剂得到充分搅拌，而且墙体全长没有接缝，从而比传统的水泥搅拌桩或旋喷桩帷幕连续墙可具有更可靠的止水性。
（3）适用范围广，可用作地下工程基坑围护、防渗止水帷幕墙，大直径管道施工止水挡土围护及软弱地基加固等。由于支护与帷幕一体而使其结构占用空间小，比常用的排桩帷幕结构更适用于周边环境狭小、空间要求更高的场地。
（4）工期短、造价低，由于常用就地将原土加固的方式施工而一次筑成墙体，故其施工工艺简单，施工效率高，和其他工法相比，所需工期较短，一般的地质条件下，每一台班成墙可达70~80m2.与钢筋混凝土地下室连续墙相比，费用可节省60%左右，比钻孔灌注桩围护成本低20%。
（5）废土生产量小，无泥浆污染，水泥悬浊液与土混合不会产生泥浆，不存在泥浆回收处理问题。
二、深基坑围护施工中SMW工法的施工技术
1、施工准备技术
在采取SMW工法施前，应具有必须的水文地质资料、图纸会审纪要、场地工程地质资料及桩基工程施工图。技术部门要核实桩孔高程及位置等的相关数据，做好地下构筑物、邻近区域内的地下管线以及施工现场环境等状况的调查，对影响施工的管线采取改、迁或其他的保护措施，避免施工中遭到破坏。对施工中所需的原材料委托有资质的试验室做好试验。
2、SMW工法主要施工工艺
（1）场地平整。在三轴搅拌机进场施工之前，必须先对场地进行平整，将施工区域里的表层硬物予以清除，改迁影响施工的管线，场地达到满足机械行走、施工作业条件。
（2）测量放样。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆根据建设单位所提供的高程和坐标基准控制点，按照设计图进行高程引测工作及桩位的中心点放样定位，同时做好临时及永久标志，并在施工过程中对控制点进行定期校核，做好有效的保护。
（3）开挖沟槽。放出基坑围护SMW工法桩的内边控制线，采用挖机进行沟槽开挖，同时清除地下的障碍物，应及时处理开挖沟槽的余土，以保证SMW工法的正常施工。
（4）三轴搅拌桩的孔位定位。三轴搅拌桩的中心间距是450mm（Ф650mm工法桩）和600mm（Ф850mm工法桩），在导向架平行H型钢的表面根据这个尺寸用红漆划线进行定位。
（5）三轴搅拌机就位。搅拌机应平正、平稳，对钻杆导向架的垂直定位，采用两台经纬仪进行双向观测以保证搅拌机的垂直度，其立杆导向架的垂直度偏差控制在0.5%桩长以内。
（6）注浆控制及搅拌速度。在提升搅拌和预拌下沉的过程中，三轴水泥搅拌桩都应注入水泥浆液，并严格控制提升和下沉的速度。控制重复搅拌提升速度在0.8-1.0米/分以内，适当在桩底部分持续搅拌注浆，做好每次的成桩记录。
（7）H型钢吊插入桩及减摩剂涂刷。搅拌桩搅拌完毕后吊插H型钢；考虑减小H型钢吊插时阻力和后期的回收，型钢应先涂刷减磨剂再插入水泥土搅拌桩；起吊前在距H型钢顶端0.10m处开一个孔径约8cm的中心圆孔，装好固定钩和吊具，然后采用25t吊机进行H型钢起吊配45KW振动锤插入，必须保证垂直。
（8）H型钢的回收。待地下的主体结构完成且达到设计强度后，凿出和清除型钢上部冠粱的混凝土，采用90KW振动锤起拔回收H型钢，采取边拔型钢边进行注浆充填空隙的方法进行施工。
三、深基坑围护施工中SMW工法的质量控制
1、桩位放线定点
按设计尺寸对桩位进行放线定点，钻机要准确定位，以保证钻头不偏离设计桩位，使成桩后的桩位偏差在±3cm以内。
2、钻机钻孔检查
钻机就位检查时，必须保证其下部基箱的稳定、钻机的垂直度和水平度，机架横平竖直且机身不晃动。若桩机置于软弱地基上或桩机的机座没有垫实，搅拌过程中会因桩机振动导致桩架的逐渐倾斜、下沉。
3、检查搅拌喷浆
检查搅拌喷浆的过程中，应配备压力计及流量计等检测装置，搅拌头提升、下降过程中应有速度控制措施和装置，严格控制提升速度和注浆量，保证搅拌体的质量均匀。在成桩的过程中应对水泥土进行见证取样，取样的数量为每机架每台班一组，每组3块，并制成标准试块。
4、相邻桩施工中的控制
相邻两桩施工的时间间隔小于24h，否则必须要有可靠的补救措施。SMW工法的施工顺序一般可采用以下的两种方法：单侧挤压式连接，在有施工间断情况下或围护墙转角处一般采用此方法；跳槽式双孔全套复搅拌连接，一般情况下均采用该方式进行施工。这样重复套钻，保证了墙体的接头和连续性的质量。施工设备的垂直度补正以及搅拌桩的搭接是依靠重复套钻来保证，从而达到止水的作用。
5、H型钢的打拔
（1）插入H型钢的施工管理。在搅拌桩施工完成后6 h内完成H型钢插入。同时须设置H型钢悬挂梁或其他可以将H型钢固定到位的悬挂装置，以免H型钢插入到位后再下沉。复合排桩完成后，凿除桩顶部水泥土，露出的H型钢表面需用隔离材料包扎或粘贴，然后制作压顶冠梁。
（2）H型钢回收。采用2台液压千斤顶组成的起拔器夹持型钢顶升，使其松动，然后采用振动锤利用振动方式或采用卷扬机强力起拔，将H型钢拔出。
结束语
采用SMW工法施工，能取得工期和费用的双重节约，且污染小，符合我国建设节约社会、发展循环经济和环境保护的要求。随着SMW工法成桩设备、工艺的不断完善和提高，应用工程逐渐增多，适用的基坑深度也不断加深，还可能出现更多问题，我们应与时俱进、开拓创新，在确保安全的前提下，将先进的科学技术转化为生产力，为国家建设服务。
参考文献：
[1]丁俊文．SMW工法基坑支护技术的应用研究[J]．山西建筑，2009，28（10）：118~119．
[2]陈晓飞，李庆刚，唐伟华，等．SMW工法用于深基坑中的研究与实践[J]．探矿工程（岩土钻掘工程），2009，27（02）：31~33．
[3]刘政治. SMW工法在基坑围护结构中的应用探讨[J]. 探矿工程：岩土钻掘工程.2008，（10）
论文作者:黄周伦
论文发表刊物:《防护工程》2019年第5期
论文发表时间:2019/6/5
标签：型钢论文; 工法论文; 基坑论文; 水泥论文; 地下论文; 工程论文; 搅拌机论文; 《防护工程》2019年第5期论文;