浅谈SMW工法桩围护体系施工技术

浅谈SMW工法桩围护体系施工技术

摘要:SMW工法桩围护体系包括SMW工法桩挡墙、内支撑体系两部分。SMW工法桩具有抗渗止水、对周边土体扰动较小、成桩深度大、精度高等优点,与内支撑体系组成受力合理、支撑稳固的基坑围护体系。此围护体系主要用于软土地区且环境保护要求较高或现场施工条件限制较多的情况下。本文根据SMW工法围护体系的特点，对SMW工法桩围护体系在周边施工条件限制较多的情况下的应用进行探讨，提出了施工工艺要求和质量控制方法。

关键词:SMW工法支撑体系 三轴搅拌桩监测1、工程概况

围护对象为沿街商业地下车库，长边长度237m，短边长度47m，基坑挖深5.8m，一侧紧邻地块内施工道路，经常会走一些大型车辆。道路对面距离围护7m处为前期施工的5层建筑。其余三侧为市政马路，马路下面埋设有10千伏电缆、煤气管道和上水管线。不具备放坡及土钉墙围护施工的条件。

施工技术要点

2.1 施工前需要对周边管线及道路进行布点和监测，主要检测内容为地表沉降、基坑水平位移等，确保随时可以掌握围护施工及土方开挖过程中周边位移情况，并做好应急方案以应对可能出现的预警情况。

2.2导沟开挖。根据基坑围护的内边控制线开挖导沟施工，并清除地下障碍物，根据现场土质条件及顶部围檩的尺寸确定导沟深800mm，宽1100mm。同时用于临时储存置换的泥浆。在导沟边缘设置定位型钢，并配备定位卡，型钢定位卡需安装牢固，作为插入型钢的位置参照。

2.3 三轴搅拌桩施工。三轴搅拌桩的钻杆具有螺旋推进翼与搅拌翼相间设置的特点，随着钻掘和搅拌反复进行，可使水泥系强化剂与土得到充分搅拌，而且墙体全长无接缝，从而使它可比传统的连续墙具有更可靠的止水性，其渗透系数K可达10-7cm/s。本工程三轴搅拌桩直径650mm，桩心间距450mm全圆搭接施工。按照不同地层土质的特性和后台浆液输送量等因素调整控制好下沉和提升速度，为保证搅拌均匀，下沉速度不大于1.0m/min，提升速度不大于2.0m/min。土体应充分搅拌，严格控制下沉速度，使原状土充分破碎后有利于水泥浆均匀搅拌。为防止浆液发生离析，放浆前必须搅拌30秒再倒入存浆桶。水泥搅拌桩内插H500×300×11×18型钢，型钢间距900mm，型钢下插应在三轴搅拌桩施工完毕后30分钟内进行，型钢插入前均匀涂抹减摩剂，方便后期拔出重复利用。若H型钢插放达不到设计标高时，则采取提升H型钢重复下插，使其插到设计标高。对于无法插入型钢的位置，采用在外侧施工两排搅拌桩加强处理，同时在该桩内插入4φ28的钢筋，确保搅拌质量。SMW工法施工按跳孔顺序进行，其中两幅桩搭接部分为重复套钻，以保证墙体的连续性和接头的施工质量。如下图：

桩与桩搭接时间不得大于12小时，若施工过程中不可避免出现冷缝，应在冷缝处进行加强处理，如下所示：

2.4内支撑体系通过与SMW工法桩上部1100mm×700mm截面的钢筋混凝土围檩连接，使工法桩挡墙结构处于简支受力状态，使整个结构体系更加稳固。围檩施工前应先把浮浆部分清理干净，若清理完成后的标高低于围檩的底标高，则应先回土夯实至围檩设计标高后再进行围檩施工。H型钢与围檩之间设置隔离层，型钢迎力面采用油毡隔离，背力面采用油毡+泡沫塑料隔离以利于型钢拔出回收。

2.5内支撑体系包括φ609×16钢管水平支撑、H500×200×10×16型钢联系杆、H500×300×11×18型钢临时立柱和H500×300×11×18型钢转换斜撑。整个支撑体系主要通过水平支撑受力，联系杆确保水平支撑的侧向稳定，临时立柱对水平支撑起到临时支撑的作用。由于地下车库顶板标高高于水平支撑标高，在地下室底板浇筑完成并到达强度后安装转换斜撑，然后按顺序拆除联系杆、水平支撑、临时立柱，整个围护结构由转换斜撑受力。然后继续施工地下室墙板及顶板。地下室顶板及墙板浇筑完成达到强度回填完成后割除转换斜撑。为保证地下室底板与侧墙板的防水性能不受影响，在其埋在混凝土内的部分要设置止水板。如下图：

2.6水平支撑应在土方开挖前安装，在自然地面上根据水平支撑位置开挖沟槽，在沟槽内进行拼装。每段φ609钢管均为标准件，自带法兰盘，通过螺栓来连接固定。这样即提高了材料利用率又提高了安装准确性和工作效率。

2.7水平支撑安装就位后，按照设计要求施加800KN预应力，同时在支承表面安装应变片，对支撑轴力变化进行监测，当支撑轴力超过1500KN时报警，采取措施加强。

2.8土方开挖时必须对水平支撑及联系杆作足够的保护，禁止挖土机和重型装载车辆停在支撑杆件上装卸，避免使支撑杆件产生变形。同时随着土方开挖的进行，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；严禁挖土机械碰撞水泥土桩，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。

2.9为保证围护体系更加稳定，在工法桩内侧间距约20米设置围护加强暗墩。土方开挖完成后，基坑底的垫层及底板混凝土需浇筑至工法桩型钢边。在井点降水插入地下的位置预留PVC套管，方便井点降水管的拔出。

2.10H型钢起拔。待地下结构施工完成达到设计强度，并且防水、回填等工作完成后进行H型钢起拔。起拔H型钢采用一台25T汽车吊，配备一组千斤顶（一组为两个），千斤顶以围檩为反梁进行起拔作业。为减小H型钢起拔对周围环境的影响，起拔应采用跳跃式进行，应采用间隔三根拔一根的流程。每拔起一根H型钢，立即对其进行灌浆或黄沙填充措施，以减小H型钢拔出后对周边环境的影响。灌浆料为纯水泥浆液，水灰比为0.5左右，采用自流式回灌。灌砂的同时必须用清水冲击，使空隙处回填密实。

3、小结

SMW工法桩围护体系由于造价低、工期短等特点近年来在基础围护施工中广泛应用。与高压旋喷桩等传统的加固方法相比其施工过程对周边土体扰动较小,更有利于环境保护要求较高的工程实施。目前在上海的深大基坑项目中运用日益增多,尤其是目前SMW工法桩围护体系目前作为一项比较成熟的基坑围护技术已经在软土地区深基坑工程中被广泛采用。

参考文献

《基坑工程技术规范》（DG/TJ08-61-2010）

《型钢混凝土搅拌墙技术规程》（JGJ/T199-2010）

《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002）

《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99）

《软土地基深层搅拌加固法技术规程》（YBJ225-91）

注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。