摘要：SMW工法在水泥土桩内插入H型钢等，将承受荷载与防渗挡水结合起来，使之成为同时具有受力与抗渗两种功能的支护结构的围护墙。通过工程实践，充分证明该工法完全适应上海粘土、粉砂地层的特点，施工效果明显。并具有施工工期短、工程造价低、墙体无接缝止水性能好、施工污染小等优点。通过施工总结，供今后类似地层工程施工借鉴和参考。
关键词：SMW工法 顶管 深基坑
1 工程概况
上海某低标排水系统改造工程新建管道工程主要施工内容包括Φ1300～Φ3500合流管、路面收集管和路口预留管、泵站进水箱涵等。该工程Y9顶管井顶管井位于交叉路路口，道路狭小，车流量大，且道路两侧均为商铺、厂房和居民楼，交通组织显得尤为重要。顶管井施工涉及多种地下管线搬迁与保护。该顶管井为11.40m×7.90m（内径）的矩形工作井，施工场地地面标高为4.11m，设计坑底标高为-7.60m，开挖深度为11.71m，综合现场施工条件等因素考虑，围护结构采用SMW工法桩。
2 主要施工方法
（1）测量放线、开挖导沟
根据测量控制网，遵照图纸中具体尺寸位置，用全站仪、经纬仪、钢卷尺测量定位，标定围护结构的轴线，提请项目部测量人员进行复测并报监理复核认可后再施工。采用1M3挖机开挖施工沟槽，沟槽宽度为1000mm，深度为1200mm。
在SMW工法桩施工时，由于沟槽开挖和成桩时置换出的地基土量大，开挖和置换出的地基土由挖机转移至场地边集中堆放，在基坑开挖时一起运走，如若场地条件限制，置换土需及时运出场地以免影响正常施工。
遇到地下障碍物时，应先清除完毕，再进行工法桩施工。清障后产生过大的空洞，需回填土压实，重新开挖沟槽以保证SMW工法施工顺利进行。
（2）定位、钻孔、移机
在开挖的工作沟槽两侧铺设导向定位型钢，按设计要求在导向定位型钢上划出钻孔位置和插H型钢的位置，操作人员根据确定的位置严格控制钻机桩架的移动，确保钻孔轴心就位不偏，同时控制钻孔下钻深度的达标，利用钻杆和桩架相对位移原理，在钻管上划出钻孔深度的标尺线，严格控制下钻、提升的速度和深度。
三轴水泥搅拌桩在下沉和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。根据有关技术资料规定，下沉速度在1m/min，提升速度在1.0－1.5m/min，水泥掺量为20%，泵压为1.5～2.5MPa,供浆量为120～140L/min。在桩底部分适当持续搅拌注浆，做好每次成桩的原始记录。
SMW工法深层搅拌桩施工按下图顺序进行，其中阴影部分为重复套钻，保证墙体的连续性和接头的施工质量，三轴水泥搅拌桩的搭接以及施工设备的垂直度补救是依靠重复套钻来保证，以达到止水的作用。
（3）搅拌注浆
根据设计图所标示深度，钻机在钻孔和提升全过程中，保持螺杆匀速转动，匀速下钻，匀速提升，并采取高压喷气在孔内使水泥土翻搅拌和，在桩底部分必须重复搅拌注浆，保证整桩搅拌充分、均匀，确保搅拌桩的质量。H型钢在插入比较顺利的情况下，可不重复搅拌桩底部分。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆若在接近桩底时插入不太顺利，可依据实际桩底处地层（砂质粉土或粉质粘土）情况重复搅拌桩底部分1～3米。
（4）H型钢的插放和固定
在桩机成桩移机后的最短的时间内，采用履带吊车将定尺的H型钢吊起，插入指定位置，依靠H型钢的自重下插到设计规定深度，定位小槽钢搭在沟槽两侧铺设的定位型钢上直至孔内的水泥土初凝。H型钢在插入深层搅拌桩前，表面应涂刷减磨剂。每次定位H型钢时均复侧定位槽钢的标高，严格控制H型钢的标高。
型钢为Q235B，宜采用整材，当需要采用分段焊接时，采用坡口焊等强焊接，焊接质量等级不应低于二级。水泥搅拌桩桩身和型钢垂直度应≤1/200。
（5）清理沟槽内泥浆
由于水泥浆液的定量注入搅拌和H型钢的插入，将有一部分水泥土被置换出沟槽内，采用挖机将沟槽内的水泥土清理出沟槽，集中堆放，保持沟槽沿边的整洁，确保桩体的硬化成型和下道工序的继续，被清理的水泥土将在18小时之后开始硬化，随日后基坑开挖一起运出场地。
（6）挖土时对SMW工法桩和型钢的保护
基坑开挖时，随着土体不断挖去，SMW工法水泥土桩逐渐露出，为了有效保护好SMW工法水泥土桩，保证桩墙的稳定和止水性以及今后型钢能顺利拔出，要求机械挖土至离SMW工法水泥土桩边20cm时，采用人工将水泥土桩上的土体小心剥离下来。严禁挖土机械任意碰撞水泥土桩，挖去桩体水泥土，露出型钢。若水泥土桩体被挖损并碰划型钢表面，使减摩剂涂层破损，必须马上清理好型钢表面，并补涂上减摩剂。拆除钢支撑及钢围檩时，必须将H型钢表面磨光，并补涂上减摩剂，以防型钢锈蚀今后无法顺利拔出。
基坑开挖后，设置支撑钢牛腿时，必须清除H型钢外露部分的涂层，方能电焊。结构完成需拆除支撑时，必须清除钢牛腿和牛腿周围的混凝土，并磨平型钢表面，然后重新均匀涂刷上减摩剂，否则型钢将无法拔出。
埋设在压顶圈梁中的H型钢部分的保护隔离措施：
浇筑压顶圈梁时，H型钢挖出并清理干净露出的H型钢表面的水泥土后，在扎圈梁钢筋前，埋设在圈梁中的H型钢部分必须先用牛皮纸包裹二层，用封箱胶带固定、粘合牛皮纸。牛皮纸包裹高度高出圈梁顶15cm；再用泡沫塑料包裹在牛皮纸外，用泡沫塑料片压住牛皮纸，先用U型粗铁丝（>8#）卡固定泡沫塑料片，然后用宽封箱胶带（>6cm宽）将各泡沫塑料片接缝处从下至上全部粘贴封好，使各泡沫塑料油毛毡片连成整体。泡沫塑料片长度为从圈梁底至加强板中心园孔底处长，其宽度视型钢各面尺寸确定。
3 效果分析
通过在Y9工作井SMW工法桩施工过程中的学习、研究，充分证明工法完全适应上海粘性土、粉性土及砂性土层的特点，施工效果明显。充分体现了此工法所具有工期短、造价低、墙体无接缝、止水性能好、施工污染小等优点。为上海基坑工程SMW工法桩施工提供了宝贵的经验参数，也为下一步全面推广此工法奠定了基础。
参考文献
[1]赵铁军.SMW工法桩在工程深基坑加固中的应用[J]. 建材与装饰, 2018(30):4-5.
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[3]吴发根,黄罗华,熊海明.SMW工法在软土基坑工程中的应用[J]. 土工基础, 2018, 32(02):111-115.
论文作者:娄迪
论文发表刊物:《基层建设》2018年第25期
论文发表时间:2018/9/11
标签：型钢论文; 沟槽论文; 水泥论文; 工法论文; 圈梁论文; 基坑论文; 钻孔论文; 《基层建设》2018年第25期论文;