摘要：伴随着最近几年经济的快速发展，生活水平显著提高，人们对水环境的要求愈来愈高，各项水利工程广泛开展。深基坑工程作为水利工程的重要组成部分，其失事后产生的经济损失、社会影响巨大，愈来愈受到水利人的重视。基坑围护桩型的选择、围护桩施工控制是工程筹划的一项重要课题。
关键词：SMW工法桩；基坑围护；型钢
引言
上海属于由长江冲击形成的平原，存在较厚的沉积软土，地基种类为软土地基。为能在软土地基上建造构筑物，人类在长期的经验积累中将桩基础做为地基处理的常用措施。古人云：“九层之台，起于累土；千里之行，始于足下”。桩基础的重要性不言而喻。桩基础有沉入桩、旋喷桩、灌注桩及搅拌桩。其中，SMW工法桩是一项比较成熟的施工工艺，其由日本成辛工业株式会社研发。SMW工法桩以其挤土效应小、工期短、型钢可回收、造价低等特点，广泛应用于上海地区的基坑围护。
本人参与施工的普陀区桃浦镇北环水系应急整治工程1#泵闸基坑围护采用的17m长SMW工法桩。SMW工法桩的施工质量对基坑安全、工期有着决定型的作用。现就施工过程中的相关控制要点分析如下。
一、施工准备
1.1场地处理
SMW工法桩桩机自身重量较大，加之需要挖掘机、吊机配合施工，对施工场地的承载力有较高的要求。对于土质比较松软的基坑，应事先对场地进行简易硬化，包括铺设道板、铺设施工废料等措施。
1.2动力电源
SMW工法桩桩机用电主要集中在后台泥浆制备、输送系统，用电量较大，约120kw,机器型号不同稍有偏差。而水利工程工地一般较为偏远，动力电源用量往往难以保证。施工前，应对附近可用电源进行详细摸排。以现有可用电源为主，必要时可考虑大型发电机组。发电机组应采取可靠的降噪措施。施工期间，加大发电机组的保养维修，尽量避免因电力中断，导致施工冷缝的产生。
1.3原材料质量控制
水泥作为工法桩施工的主要原材料，其质量直接影响到SMW工法桩的施工质量。水泥厂家选择务必采用信誉良好、质量有保障的单位。水泥一般采用法P.O 42.5散装水泥。水泥进场时需携带完整真实有效的质量证明材料，否则予以退场。进场后，及时组织取样员在见证人的监督下，取样并送检。待水泥三天强度报告合格后，方可投入使用。
型钢进场须及时提供相关质保资料待监理检查型钢的平整度、焊接质量，认为质量符合施工要求后，方可进行下插H型钢施工。型钢进场要逐根吊放，型钢底部垫枕木以减少钢的变形，下插H型钢前要检查型钢的平整度，确保型钢顺利下插。
1.4施工顺序
合理的工法桩施工顺序，不仅可以保证工程工期目标的实现，而且可以有效避免施工冷缝的产生。一般采用单侧挤压式连接或跳槽式双孔全套复搅式连接施工顺序。桩与桩间重复套钻，保证桩的连续性和接头的施工质量，从而达到止水的作用。
1.5技术参数计算
工法桩施工质量很大程度上决定于单幅桩水泥使用量。凡事预则立,不预则废。施工前，应根据设计图纸相关要求对工程单桩水泥用量、水泥浆用量、泥浆比重进行计算。以该工程17m桩为例计算如下：单幅水泥用量=单幅桩截面积×桩长×土比重×设计水泥掺量=1.4949*17*1.8*1000*20%
=9149kg；泥浆比重=泥浆重量（水泥用量+水用量）÷泥浆体积=(9149+9149*1.5)/(9149/3100+9149*1.5/1000)=1372kg/m³；单幅水泥浆用量=泥浆重量÷泥浆比重=（9149+9149*1.5）/1372=16.7m³。
以上数据，需要在开工前试桩的过程中进行检验，必要时进行调整。确认无误后严格控制施工，可以有效的控制搅拌桩施工质量。
二、工法桩施工
SMW工法桩采用三轴搅拌桩机以及与之配套的拌浆系统和输浆系统进行水泥土搅拌成桩。H型钢一般采用吊机起吊型钢靠自重插入，必要时用液压振动锤进行压入。其施工流程主要为测量定位→开挖导向沟→设置定位型钢→桩机就位→水泥浆制备→搅拌成桩→插入型钢→养护→结构完成后型钢回收。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
2.1施工测量
根据已布设完成的水准控制网及坐标控制网，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。放样复核完成后，及时报请监理工程师进行复核。经确认无误后方可进行施工。
2.2开挖沟槽
开挖沟槽一方面是起到导向定位的作用，另一方面可防止泥浆外流，有利于文明施工的开展。根据基坑围护内边控制线，开挖沟槽，并清除地下障碍物。开挖沟槽余土应及时处理，以保证SMW工法正常施工。
2.3定位型钢安放
首先在垂直沟槽方向放置两根定位型钢，长约2.5m。再在平行沟槽方向放置两根定位型钢规格长约8~20m，H型钢定位采用型钢定位卡。
2.4搅拌成桩
SMW工法桩一般采用两喷两搅工艺。即下沉搅拌喷浆，提升搅拌喷浆。搅拌轴成桩搅拌施工采用一次钻进一次提升的方法，但对于桩底深度以上2～3米范围提升1～2次。钻进施工时为边注浆边充气搅拌，提升时为不充气只注浆搅拌。充气采用压缩空气，压缩机选用BLT—75A螺杆式空气压缩机，排气量/排气压力为10.0/0.70m3/min/Mpa～7.6/1.20m3/min/Mpa。
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。下沉速度不大于0.5~0.8 m/min，提升速度不大于1 m/min，避免因提升过快，产生真空负压，孔壁坍方。在桩底部分适当持续搅拌注浆，做好每次成桩的原始记录。浆液制备完成后2H内，因故无法注浆成桩，应做废浆处理。
2.5型钢插入
三轴水泥搅拌桩施工完毕后30min内,吊机应立即就位，准备吊放型钢。型钢吊放过程中用线锤校核垂直度，必须确保垂直。用水准仪引控制型钢顶标高，误差控制在±5cm以内。待水泥土搅拌桩达到一定硬化时间后，将吊筋与沟槽定位型钢撤除。
2.6型钢回收
基坑内主体结构完成并达到设计强度且回填土或者水泥土后，进行采用专用夹具及千斤顶以圈梁为反梁，起拔回收型钢。型钢拔出后留下的空隙应采用6%~10%的水泥浆进行回填。该工程1#泵闸单侧工法桩离建筑物较近，建筑物年代久远且无桩基础，无足够的保证措施消除型钢起拔带来的不利影响，临近一定范围内型钢不进行回收。
为便于型钢回收，型钢须涂刷减摩剂后插入水泥土搅拌桩，结构强度达到设计要求后起拔回收。清除H型钢表面的污垢及铁锈。减摩剂必须加热至完全融化，用搅棒搅时感觉厚薄均匀，才能涂敷于H型钢上，否则涂层不均匀，易剥落。尤其雨雪天型钢表面潮湿，应先用抹布擦干表面才能涂刷减摩剂，不可以在潮湿表面上直接涂刷，否则将剥落，不利于起拔。
2.7施工冷缝处理
施工过程中一旦出现冷缝则采取在冷缝处的围护素桩孔上重复套钻，施工时延长搅拌时间，由原来的1分钟/米延长至3分钟/米，并提高水泥掺入量2%左右。
2.8弃土处置
三轴搅拌机搅拌轴设有螺旋式搅拌翼，钻进时有一定排土量，约30%以内，一般沉积在导沟内（为泥浆），由于水泥掺量较大，排浆（土）经短时间即可固结，在施工时应及时用小挖机将导沟内的余浆挖出,集中堆放,固结后干土及时外运。
三、质量检测
工法桩施工质量可采用浆液试块强度或者钻芯取样强度判定。其中以钻芯取样检测方法最为可靠。取样时应在桩顶以下1m处钻取，每单元检验数量不少于3根桩。
四、结束语
水是生命之源，也是城市发展之根本。水兴则邦兴，水安则民安。水利工程是利水利民的民生工程。现阶段SMW工法桩发展并不尽善尽美，存在譬如强度评定方法不统一，不同检测方法得出的结论差异很大，型钢回收起拔过程中对临近构筑物影响较大的问题。相信随着时间的推移，科技的不断发展进步，经验的积累，工法桩相关知识不断完善。我们共同努力为水利发展做贡献。
参考文献
[1]肖德纲,唐昌尧. 浅谈SMW工法桩施工质量控制[J].科技创新导报.2010，（08）.
[2]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）.
[3]王俊平. SMW工法桩在地下工程中的应用[J].科技信息，2008，（1）.
[4]JGJ/T199-2010，型钢水泥土搅拌墙技术规程.
[5]JGJ94-2008,建筑桩基技术规范.
论文作者:汤本政
论文发表刊物:《基层建设》2018年第21期
论文发表时间:2018/8/9
标签：型钢论文; 水泥论文; 工法论文; 基坑论文; 泥浆论文; 沟槽论文; 用量论文; 《基层建设》2018年第21期论文;