SMW工法在公寓工程中的应用

【摘要】SMW(Soil mixing wall)工法是以多轴型钻掘搅拌机在现场向一定深度进行钻掘，同时在钻头处喷出水泥系强化剂而与地基土反复混合搅拌，在各施工单元之间则采取重叠搭接施工，然后在水泥土混合体未结硬前按一定的间距插入H型钢或钢板作为其应力补强材，至水泥结硬，便形成一道具有一定强度和刚度的、连续完整的、无接缝的地下墙体，搅拌桩可以起到止水帷幕的作用，而桩身全部或大部分内力可以由型钢承担，基坑工程完工后还可以抽出型钢，降低围护工程的造价。

【关键词】 SMW工法基坑围护工程应用

中图分类号：TV551.4 文献标识码：A 文章编号：

1. 工程概况及重难点分析：

1.1概况

杭州市下城区外来务工人员公寓工程总建筑面积52449.93㎡（地上43488.8m²，地下8961.1m²），设计为3栋公寓楼及联体地下室。本工程围护结构采用SMW工法加一道钢筋混凝土及钢支撑支护，SMW工法为Φ650@450水泥搅拌桩内均插H500×300×11×18型钢，水泥搅拌桩采用标准连续方式施工，搭接形式为全断面套打。其中基坑东、西、北三侧水泥搅拌桩打入深度至-15.10m，型钢插入深度至-14.6m；基坑南侧水泥搅拌桩打入深度至-22.20m，型钢插入深度至-21.70m。基础桩基采用钻孔灌注桩。

1.2重点难点分析：

1.2.1本工程自然地面标高约为-0.7m，按承台底考虑开挖深度，基坑计算开挖深度为6.40m。根据建质[2009]87号《关于印发的通知》规定，本工程属于深基坑开挖工程，所以SMW工法施工在本工程基坑围护施工中起着关键性作用。

1.2.2根据地质勘查报告，本工程基坑南侧、北侧土质粉质粘土层厚度较小，淤泥质粉质粘土层厚度较大，力学性质较差，基坑开挖深度范围内大部分为淤泥质粉质粘土层，无论是SMW工法施工及对本工程开挖后都是一个较大的考验。

1.2.3本工程基坑周边离建筑物较近，其中基坑东侧离距离杭州市东新中学约10m，基坑南侧离幼儿园约4m，基坑北侧离沈家村商业综合用房约9m，基坑西侧离废弃厂房约5m，地下室施工期间对围护工程安全性及稳定性要求较高，需加强对基坑及周边建筑物的监测。

2、基坑施工情况

2.1 SMW工法施工工艺流程（详图1）：

图1SMW工法施工工艺

2.2操作要点

2.2.1进场准备

设备进场前，场地必须达到“三通一平”，桩机行走路线软弱地面必须加垫料夯实、夯平。

对拟投入的施工机械设备全面进行检修、保养，确保机械性能良好，满足设计施工要求及正常运转。

2.2.2测量定位

由现场测量员根据设计图纸和测量控制点放出设计桩位，桩位平面偏差不大于2cm，并根据设计间距在两侧定位架上用红色油漆做好标记，保证搅拌桩每次定位准确。

施工放样以工程设计图中SMW围护体的理论内边线为沟槽的内边线。

在沟槽的两侧设置可以复原中心线的标桩，以便在已经开挖好沟槽的情况下，也能随时检查沟槽的走向中心线。

2.2.3桩机就位

由当班班长统一指挥桩机就位，移动前，看清上、下、左、右各方向的情况，发现有障碍物应及时清除，移位结束后检查定位情况并及时纠正，桩机应平稳、平正。

2.2.4搅拌及注浆

本工程为三轴劲性水泥搅拌桩内插入H型钢，采用直径Φ650mm水泥搅拌桩内插H500×300×11×18型钢，水泥搅拌桩采用标准连续方式施工，搭接形式为全断面套打（详图2）。

图2SMW工法桩施工顺序图

本工程水泥搅拌桩桩身采用一次搅拌工艺，水泥和原状土均匀拌合，下沉及提升均为喷浆搅拌，为保证水泥土搅拌均匀，必须控制好钻具下沉及提升速度。桩底部分采用重复搅拌注浆工艺。为避免出现真空负压、孔壁塌方等现象，提升速度不宜过快。

2.2.5H型钢减摩

H型钢插入前需对型钢进行减摩处理，使用电热棒将减摩剂加热至完全熔化，用搅棒搅时感觉厚薄均匀，方可涂敷于H型钢表面，否减摩剂涂层不均匀容易产生剥落。

H型钢表面涂刷完减摩剂后若出现剥落现象应及时重新涂刷。

2.2.6H型钢插入

在施工沟槽（或导墙）上设置H型钢定位卡，固定插入型钢的平面位置。型钢定位卡必须牢固、水平，H型钢就位后，通过定位装置控制H型钢中心位置及方向，而后将H型钢底部中心对准桩位中心并沿定位卡徐徐垂直插入水泥土搅拌桩内，使用经纬仪或线锤控制型钢插入垂直度，靠型钢自重将型钢插入搅拌桩内。

型钢插入过程中应随时调整型钢的水平误差和垂直误差。

2.2.7报表记录

施工过程中由专人负责记录，记录要求详细、真实、准确。

2.2.8验桩

根据有关规定每副搅拌桩做一组共三块7.07×7.07×7.07cm³的水泥土试块，按规定条件养护，到达龄期后做无侧限抗压强度实验，实验报告及时提交监理。

2.2.9H型钢回收

待地下主体结构完成并结束挡土使命后，使用专用夹具及千斤顶以混凝土支撑梁为基座，起拔回收H型钢。H型钢回收后经过整形保养，可重复使用。

回收H型钢后，用中砂填充H型拔除后的空隙。减少对邻近建筑物的影响。

3. 工程实施效果

3.1本工程对围护结构的土体日水平位移、地下水位、支撑轴力等几个项目进行了监测。主要监测成果如下：

3.1.1位移主要监测成果：至地下室回填土施工完毕，最后一次土移监测，累计最大位移位于基坑西南侧，为38.75mm，未超过土体水平位移预警值50mm。

3.1.2地下水位：基坑监测期间单天地下水位增量最大值为-0.24m，未超过单天变化量500mm预警值。

3.1.3支撑轴力：本次监测期间，最大轴立为1811KN,也未超过预警值3200KN。

3.2本工程地下室施工期间，围护连续墙面无渗漏水现象，墙体变形小，无破坏现象，基坑边坡处于稳定状态，对周围环境的影响也得到了成功的控制。

3.3本工程地下室土方回填施工结束后，及时对H型钢进行回收，本工程总计施工H型钢536副，回收536副，回收率达到100%，创造了良好的经济效益。

4. 结束语

从杭州地区基坑围护工程实践来看，由于土质较差，地下水压力较大，围护结构设计施工时应重视挡土与防水的问题。传统的钻孔灌注桩加水泥搅拌桩和地下连续墙，在施工中容易出现漏泥、漏砂、漏水、桩孔偏斜、槽壁坍塌等质量通病。而SMW工法，经过研究和众多工程实践，证明是一种质量可靠、缩短工期并能在狭窄场地上安全施工的围护结构新工艺，与传统的钻孔灌注桩加水泥搅拌桩及地下连续墙相比，可节约围护工程造价10%-40%左右。SMW工法的方便、快捷、经济和无污染性改变了以往工程施工对周围优美环境的影响，因此，它在城市建设中具有广阔的应用前景。

参考文献：

(1)：《建筑基坑支护技术规程》，JGJ120-99,中国建筑工业出版社，1999；

(2)：《深基坑工程设计施工手册》，中国建筑工业出版社，1998；

(3)：《型钢水泥搅拌墙技术规程》（JGJ/T199-2010）

(4)：《浙江省建筑基坑工程支护技术规范》；（DB33/T1008-2000）