SMW工法樁在深基坑支護中的應用與研究

王濤

（中鐵二十四局集團福建鐵路建設有限公司福建省福州市　350013）

SMW工法樁在深基坑支護中的應用與研究

王濤

（中鐵二十四局集團福建鐵路建設有限公司福建省福州市350013）

SMW工法樁是在最近幾年從國外引進到我國的，其在建筑基坑支護施工中被廣泛應用，這種施工技術就是利用搭接水泥土樁，往其里面插入型鋼，然后制成一種復合型支護結構。這種施工技術具有很多優點，其中包括占地面積不大以及抗滲性非常強等，在基坑支護施工中的應用效果非常優異。可是由于SMW工法樁這種技術在我國的引進時間不長，同時相關設計理論還沒有得到完善，所以在一定程度上對其在深基坑支護項目中的推廣以及應用造成了影響。本文以福州市警衛處營房基坑支護樁工程為例，對SMW工法樁在建筑深基坑支護中的實際應用進行研究，提出筆者的思考和建議，僅供參考。

SMW工法樁；深基坑支護；實際應用

所謂SMW工法樁，就是型鋼水泥土攪拌樁，這種樁是由地下連續墻以及水泥攪拌樁發展而來的，并在這個基礎上得到進一步發展[1]。把H型這種剛性復合樁插到還沒初凝的水泥攪拌樁里面，可以有效增強水泥攪拌樁所具有的抗拉強度以及抗壓強度等物理性質，同時還可以有效提升樁體所具有的抗彎能力以及抗壓承載力。SMW工法樁具有的特點主要有：造價比較低、構造非常簡單、工期不長、止水性能非常好以及不會給周圍環境帶來較大的影響等。所以，這種樁型比較適宜用在深基坑支護項目施工中。

1　工程概況

根據支護施工圖要求，本工程場地相對標高為羅零高程8.50m，地下室樁頂標高為羅零高程3.5m，按開挖至羅零高程3.3m，開挖深度按5.2m考慮，基坑周長約為215m。基坑支護采用內撐式排樁支護結構，支撐采用鋼筋混凝土對撐，角撐及邊桁架。基坑開挖分2級進行，第一級高度約1.7m，剩余高度為第二級。第一級邊坡坡度1：1，坡面掛鋼筋網噴射混凝土面層，由于基坑開挖深度較大，考慮到對周邊鄰近建筑和地下管線的保護，在平整的地面開挖溝槽進行SMW工法樁施工，在三軸水泥攪拌樁內插入HN488×300×11×18型鋼，間距1350mm，三軸水泥攪拌樁樁徑φ650mm，樁中心距450mm，共160根HN488×300型鋼.采用6φ650@450三軸水泥攪拌咬合樁內插HM300×500型鋼作為立柱，型鋼長15m，設置12根立柱樁，水泥攪拌樁底標高進入④（含泥）中細砂不少于4m。圖1為其平面布置圖。

2　SMW工法樁具體施工要點

2.1SMW工法樁施工工藝流程

首先應該開挖溝槽，同時進行測量放線工作，然后鋪設相應的導向定位型鋼以及開挖溝槽兩側，對復合樁機進行校正，準備好三軸攪拌樁機[2]。然后啟動空壓機，拌制水泥，往樁機鉆頭里面送漿。鉆頭開始切割土體，同時噴氣和漿，在豎直吊起以及定位相應的H型鋼之前，需要對設計樁頂進行標高測量之后再開始作業，把型鋼插到里面并固定住，圖2為SMW工法樁具體施工工藝流程。

2.2施工重點

圖1

圖2

為了確保SMW工法樁實際施工能夠連續進行，應該在進行施工前，探測清理以及維護施工現場地下存在的障礙物。為了確保施工作業能夠順利開展，需要做以下處理：①需要把型鋼拼接場地設置在施工現場；②施工場地地面承重荷載以能行走50t大吊車為基本，樁機行走路線軟弱地面必須鋪設施工便道（或采用25mm鋼板代替施工便道），樁機作業便道≥12m[3]；③挖溝槽前劃定三軸機動力頭中心線到機前定位線的距離，并在線上做好每一幅三軸水泥土攪拌樁機施工的定位標記（可用短鋼筋打入土中定位）。根據基坑圍護內邊控制線，采用0.4m3挖土機開挖溝槽，并清除地下障礙物，開挖溝槽余土應及時處理，以保證SMW工法正常施工；④在平行溝槽方向放置一根定位型鋼，規格為500mm×300mm，長約8～20m，定位型鋼必須放置固定好，必要時用點焊進行相互連接固定；轉角處H型鋼采取與圍護中心線成45°角插入，H型鋼定位采用型鋼定位卡（圖3為定位型鋼圖）；⑤三軸攪拌樁機行走就位，將機臺基座調整至水平，通過立桿上的對中器檢查鉆桿垂直度[4]。三軸攪拌樁施工過程應連續并保證施工機械的平整度和機架的垂直度，攪拌樁的垂直度偏差不得超過0.5%，樁位偏差不得大于50mm.且當攪拌頭下沉到設計深度時，應再次檢查并調整機械的垂直度；⑥三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。后臺配備一整套自動拌漿系統，水泥與水都是采用電腦計量自動控制。根據設計要求和有關技術資料規定，噴漿時的下沉速度為0.5～0.8m/min，提升速度為1.0～1.5m/min，在鉆桿上用紅漆噴上標記，確定鉆桿鉆深長度，鉆頭插在樁底部分適當持續攪拌注漿，做好每次成樁的原始記錄。水泥漿液應按設計配合比拌制，制備好的漿液不得離析，泵送必須連續，不得中斷.相鄰樁噴漿工藝的施工時間間隔不大于10h。

圖3　定位型鋼示意圖

2.3插入H型鋼

需要在規定場地里面制作型鋼，首先應該平整場地，然后搭設型鋼制作平臺，可以選擇枕木，并采用Z型接頭[5]。通過打磨、校正以及拋光等工序來對型鋼進行處理。在將支護水泥土樁里面的型鋼拔出來前，需要做好回填工作。三軸水泥攪拌樁施工完畢后，吊機應立即就位，準備吊放H型鋼。H型鋼樁的樁頂標高偏差應小于100mm。根據甲方提供的高程控制點，用水準儀引放到定位型鋼上，根據定位型鋼與H型鋼頂標高的高度差確定吊筋長度，在型鋼兩腹板外側焊好吊筋（≥φ12線材），誤差控制在+ 5cm以內。型鋼插入水泥土部分均勻涂刷隔離劑。裝好吊具和固定鉤，然后吊起H型鋼，用線錘校核垂直度，必須確保其足夠垂直。在溝槽定位型鋼上設H型鋼定位卡，型鋼定位卡必須牢固、水平，必要時用點焊與定位型鋼連接固定；型鋼定位卡位置必須準確，要求H型鋼平面度平行基坑方向L+4cm（L為型鋼間距），垂直于基坑方向S+4cm（S為型鋼朝基坑面保護層）；將H型鋼底部中心對正樁位中心并沿定位卡將型鋼徐徐垂直插入水泥土攪拌樁內。圖4為H型鋼現場施工圖。

在型鋼插入過程中，若遇型鋼插入困難，或頂標高過高，應立即將型鋼拔出，重新進行攪拌，保證型鋼完全靠自重下插，待型鋼頂至地面1m左右利用動力頭自重或送樁器下壓至設計頂標高。施工過程中由專人負責記錄，詳細記錄每根樁的下沉時間、提升時間和H型鋼的下插情況。及時填寫當天施工的報表記錄，隔天送交監理。

圖4

2.4拔出H型鋼

在地下室結構施工至±0.00樓板，混凝土強度滿足設計要求后，同時土方回填密實后，割除掉焊接在H型鋼上的支撐鋼筋，并修割平整后（在割除鋼筋時不得傷及H型鋼母材），回填沙或填土，且預留出拔除型鋼的工作面，即可以開始拔除H型鋼。將鋼整材（口焊接為了保證H型鋼順利拔出，在結構施工完成混凝土支撐破除后及時割除圈梁處焊接在H型鋼上的附屬物（不得傷及母材），機械打磨光滑涂上減磨劑后方可實施土方回填工序。拔除型鋼的時候，應該開啟高壓油泵，兩個千斤頂同時向上頂住起拔架的橫梁部分進行起拔，待千斤頂行程到位時，敲松型鋼，起拔架隨千斤頂緩慢放下置原位。待第二次起拔時，吊車須用鋼絲繩穿入H型鋼上部的圓孔吊住H型鋼，如圖5所示。重復以上工序將H型鋼拔出[6]。

圖5

型鋼拔除后及時裝車運輸出場。吊車需配備專人進行指揮，杜絕在施工中吊機碰撞圍墻，做好圍墻的保護工作。

3　結束語

隨著我國科技實力的不斷提高，建筑行業也得到了進一步發展，很多新的技術被應用到建筑施工中，有效提升了工程的施工質量以及效率，其中就包括SMW工法樁，這種基坑支護技術是最近幾年才引進到我們國家的。在實際建筑深基坑支護施工中，SMW工法樁因為具有很多優點而得以廣泛應用，使施工過程更加環保，不僅降低了施工危險性，同時還有效減少了工程成本投入，并且基坑監測具體數據和國家安全標準相符，是一項在建筑基坑項目中，具有非常高的實用性的技術。想要擴大深基坑支護工程中這項技術的發展空間，就必須對施工工藝以及施工質量進行嚴格的控制。

[1]謝紹岐，楊宗華.SMW工法樁在深基坑支護中的應用[J].商品與質量·建筑與發展，2014（11）：331.

[2]陳晟.福州世歐·王莊城C-a1地塊深基坑支護體系——以雙排SMW工法樁加內斜撐的工程實踐為例[J].建材發展導向（下），2014（11）：242.

[3]童旭良.深基坑支護工程中的SMW工法樁施工技術應用[J].新材料新裝飾，2014（9）：175.

[4]孫宏彧.SMW工法樁和灌注樁基坑支護體系比較[J].建筑，2014（2）：67～68.

[5]蔡鳴剛.SMW工法樁深基坑支護施工技術與質量控制[J].商品與質量·建筑與發展，2013（8）：258，259.

[6]劉朝輝.淺談SMW工法樁在深基坑支護中的應用[J].地球，2015（3）：232.

TU753

A

1673-0038（2015）48-0009-03

2015-11-10

王濤（1977-），工程師，本科，畢業于合肥工業大學，土木工程專業，從事建筑工程施工管理工作（項目經理）。