SMW 技術在深基坑支護中的應用

【摘 要】 型鋼水泥土攪拌墻同時具有抵抗側向土水壓力和阻止地下水滲漏的功能，主要用于深基坑支護。

【關鍵詞】 型鋼水泥土攪拌墻 深基坑支護 減摩劑 回收 SMW

引言

型鋼水泥土攪拌墻（簡稱SMW）作為一種新型基坑支護方法目前在國內主要在軟土地區許多工程中得到了成功應用，該技術可在粘性土、粉土、砂礫土使用。型鋼水泥土攪拌墻是在連續套接的三軸水泥土攪拌樁內插入“H”型鋼形成的復合擋土止水結構，同時具有抵抗側向土水壓力和阻止地下水滲漏的功能，主要用于深基坑支護。

1、SMW 技術原理

型鋼水泥土攪拌墻結構是通過特制的多軸深層攪拌機自上而下將施工場地原位土體切碎，同時從攪拌頭處將水泥漿等固化劑注入土體并與土體攪拌均勻，通過連續的重疊搭接施工，形成水泥土地下連續墻；在水泥土硬凝之前，將型鋼插入墻中，形成型鋼與水泥土的復合墻體。實際工程應用中是在水泥土墻中插入斷面較大H 型，主要利用型鋼承受水土側壓力，水泥土墻僅作為止水帷幕，型鋼外側面需要涂抹減摩劑，待地下室結構完成且周邊回填土結束之后將H 型鋼拔除，以節省鋼材。

3、工程實踐

3.1 工程及地質概況

永成大廈位于福州市鼓樓區井大路與鼓東路交叉口的東北角，井大小學的南側。本工程地上18層，地下2層，場地狹窄，自然地面標高為設計標高-0.300m，面層雜填土厚度1.6～3.2m；第二層淤泥厚度14.50～18.20m；第三層粉質粘土厚度6.7～18.7m；第四層為全風化巖。場地地下水主要為雜填土中的上層滯水，受大氣排水和地表排水的影響。

3.2 基坑支護結構設計

3.3 SMW工法在深基坑支護應用中的控制要點

3.3.1 制定合理成樁施工順序

三軸水泥土攪拌樁搭接及施工設備的垂直補正是依靠重復套鉆實現，保證樁身強度及止水作用。本工程基坑呈正方形，四個轉角處樁身搭接方法與一般情況下不同。針對施工現場，制定兩種情況下樁身連接施工順序。

3.3.2 設置導向定位型鋼

垂直溝槽方向放置兩根定位型鋼，規格為200×200，長約2.5m，再在平行溝槽方向放置兩根定位型鋼，規格為700×300，長約12.0m；定位型鋼必須固定好，轉角處H型鋼采取腹板在角平分線上插入，H型鋼定位采用型鋼定位卡；局部無法放置定位型鋼處采用定位繩，定位繩沿樁位周圍一定距離處固定好，并在樁位處用彩色膠帶做好標識。

3.3.3 水泥漿液的拌制和注入

在施工現場搭設拌漿施工平臺，平臺附近搭設水泥庫，在開機前應進行漿液的攪制，開鉆前對拌漿人員做好交底工作。拌漿采用32.5普通硅酸鹽水泥，水灰比1.5～1.8，拌漿及注漿量以每鉆的加固土體立方量換算；注漿壓力為1.5～2.0Mpa。

3.3.4 攪拌速度及注漿控制

三軸水泥攪拌樁在下沉和提升過程中均應注入水泥漿液，同時嚴格控制下沉和提升速度。根據設計要求和有關技術規定，下沉速度不大于1m/min，提升速度不大于2 m/min，在樁底部分適當持續攪拌注漿，做好每次成樁的原始記錄。

3.3.5 H型鋼的制作、插入和起拔

（1）型鋼的制作：H型鋼使用前，在距型鋼頂端處開一個中心圓孔，孔徑約8cm，并在此處型鋼兩面加焊≥12mm的加強板，尺寸為400mm×300mm；H型鋼長度不足需對接時，需采用10mm厚鋼板進行雙面拼焊，焊縫應為坡口滿焊，焊縫經檢查合格合格后用砂輪保證型鋼表面平整光滑，其表面平整度控制1‰以內。

（2）H型鋼應在水泥土初凝前插入。插入前應校正位置，設立導向裝置，以保證垂直度≤0.5%，插入過程中，必須吊直型鋼，盡量靠自重壓沉。若型鋼插放達不到設計標高時，則將其提升，重復下插使其插到設計標高，下插過程始終跟蹤控制其垂直度。

（3）型鋼拔出，減摩劑至關重要。使用前，型鋼表面應進行除銹，并在干燥條件下涂抹減摩劑：a、減摩劑必須用電熱棒加熱至完全融化，用攪棒攪拌時感到厚薄均勻，才能涂刷于型鋼上，否則涂層不均勻，易脫落；b、設置支撐鋼牛腿時，必須清除H型鋼外露部分的涂層；拆除支撐后應清除型鋼表面污跡，然后重新涂刷減摩劑，否則型鋼將無法拔出；c、搬運使用應防止碰撞和強力擦擠，攪拌樁頂制作圍檁前，事先用牛皮紙將型鋼包裹好進行隔離。

3.4 施工效果

本工程施工場地狹小，與周邊建筑物間距較小，采用SMW加3道鋼管支撐支護體系；基坑施工時，北側井大小學無樁基磚混結構教學樓、南側道路未發現開裂，檢測報告表明坑周土體最大水平位移58mm、最大沉降量7mm，施工工程未發生坍塌、市政管網斷裂等緊急情況，支護施工時也沒有周邊居民投訴。

4、結語

實踐證明本工程采用SMW支護結構是可行的。由于構造簡單、四周可不作防護、型鋼又可回收，造價明顯降低；施工速度快，大幅縮短工期；對周邊建筑無傷害，無環境污染；取得了良好的經濟和社會效益。

參考文獻

[1] 上海市工程建設規范《型鋼水泥攪拌墻技術規范》DGJ08-116-2005

[2] 《型鋼水泥土攪拌墻技術規程》JGJ/T199-2010