[科普中國]-SMW工法

SMW工法亦稱新型水泥土攪拌樁墻，即在水泥土樁內(nèi)插入H 型鋼等（多數(shù)為H 型鋼，亦有插入拉森式鋼板樁、鋼管等），將承受荷載與防滲擋水結(jié)合起來，使之成為同時(shí)具有受力與抗?jié)B兩種功能的支護(hù)結(jié)構(gòu)的圍護(hù)墻。

簡介SMW工法連續(xù)墻，是Soil Mixing Wall 的縮寫，于1976年在日本問世，現(xiàn)占全日本地下連續(xù)墻的50%左右，該工法現(xiàn)已在東南亞國家和美國、法國許多地方廣泛應(yīng)用，近幾年在我國的上海、杭州、南京等地推廣非常迅速，受到廣泛的歡迎。SMW工法是利用專門的多軸攪拌就地鉆進(jìn)切削土體，同時(shí)在鉆頭端部將水泥漿液注入土體，經(jīng)充分?jǐn)嚢杌旌虾?，在各施工單位之間采取重疊搭接施工，在水泥土混合體未結(jié)硬前再將H型鋼或其他型材插入攪拌樁體內(nèi)，形成具有一定強(qiáng)度和剛度的、連續(xù)完整的、無接縫的地下連續(xù)墻體，該墻體可作為地下開挖基坑的檔土和止水結(jié)構(gòu)。最常用的是三軸型鉆掘攪拌機(jī)。其主要特點(diǎn)是構(gòu)造簡單，止水性能好，工期短，造價(jià)低，環(huán)境污染小，特別適合城市中的深基坑工程。

SMW 支護(hù)結(jié)構(gòu)的支護(hù)特點(diǎn)主要為：施工時(shí)基本無噪音，對周圍環(huán)境影響小，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度可靠，凡是適合應(yīng)用水泥土攪拌樁的場合都可使用，特別適合于以粘土和粉細(xì)砂為主的松軟地層；擋水防滲性能好，不必另設(shè)擋水帷幕，可以配合多道支撐應(yīng)用于較深的基坑；此工法在一定條件下可代替作為地下圍護(hù)的地下連續(xù)墻，在費(fèi)用上如果能夠采取一定施工措施成功回收H 型鋼等材料，則成本大大低于地下連續(xù)墻，因而具有較大發(fā)展前景。

基坑圍護(hù)上海地區(qū)深基坑圍護(hù)墻體采用的結(jié)構(gòu)形式一般都為地下連續(xù)墻（單墻或雙墻），工程造價(jià)均較高，對環(huán)境的影響、污染均較大。與之相比較，SMW工法有如下優(yōu)點(diǎn)：

（1）在現(xiàn)代城市修建的深基坑工程，經(jīng)?？拷ㄖ锛t線施工，SMW工法在這方面具有相當(dāng)優(yōu)勢，其中心線離建筑物的墻面80厘米即可施工。

（2）地下連續(xù)墻由自身特性決定，施工時(shí)形成大量泥漿需外運(yùn)處理，而SMW工法僅在開槽時(shí)有少量土方外運(yùn)。

（3）SMW工法構(gòu)造簡單，施工速度快，可大幅縮短工期。

（4）SMW工法作圍護(hù)結(jié)構(gòu)與主體結(jié)構(gòu)分離，主體結(jié)構(gòu)側(cè)墻可以施工外防水，與地下連續(xù)墻相比結(jié)構(gòu)整體性和防水性能均較好，可降低后期維護(hù)成本。

施工工序SMW工法施工序如下：①導(dǎo)溝開挖：確定是否有障礙物及是否需要做泥水溝；②置放導(dǎo)軌；③設(shè)定施TJ標(biāo)志；④SMW鉆拌：鉆掘及攪拌，重復(fù)攪拌，提升時(shí)攪拌；⑤置放應(yīng)力補(bǔ)強(qiáng)材（H型鋼）；⑥固定應(yīng)力補(bǔ)強(qiáng)材；⑦施工完成SMW；⑧廢土運(yùn)出；⑨型鋼頂端連系梁施工，澆筑鋼筋混凝土。1

關(guān)鍵技術(shù)H型鋼水泥土攪拌樁支護(hù)結(jié)構(gòu)的施工關(guān)鍵在于攪拌樁制作，以及H型鋼的制作和打拔。

1、攪拌樁制作

與常規(guī)攪拌樁比較，要特別注重樁的間距和垂直度。施工垂直度應(yīng)小于1%，以保證型鋼插打起拔順利，保證墻體的防滲性能。

注漿配比除滿足抗?jié)B和強(qiáng)度要求外，尚應(yīng)滿足型鋼插入順利等要求。

2、保證樁體垂直度措施

（1）在鋪設(shè)道軌枕木處要整平整實(shí)，使道軌枕木在同一水平線上；

（2）在開孔之前用水平尺對機(jī)械架進(jìn)行校對，以確保樁體的垂直度達(dá)到要求；

（3）用兩臺(tái)經(jīng)緯儀對攪拌軸縱橫向同時(shí)校正，確保攪拌軸垂直；

（4）施工過程中隨機(jī)對機(jī)座四周標(biāo)高進(jìn)行復(fù)測，確保機(jī)械處于水平狀態(tài)施工，同時(shí)用經(jīng)緯儀經(jīng)常對攪拌軸進(jìn)行垂直度復(fù)測。

3、保證加固體強(qiáng)度均勻措施

（1）壓漿階段時(shí)，不允許發(fā)生斷漿和輸漿管道堵塞現(xiàn)象。若發(fā)生斷樁，則在向下鉆進(jìn)50厘米后再噴漿提升；

（2）采用“二噴二攪”施工工藝，第一次噴漿量控制在60%，第二次噴漿量控制在40%；嚴(yán)禁樁頂漏噴現(xiàn)象發(fā)生，確保樁頂水泥土的強(qiáng)度；

（3）攪拌頭下沉到設(shè)計(jì)標(biāo)高后，開啟灰漿泵，將已拌制好的水泥漿壓入地基土中，并邊噴漿邊攪拌約1-2分鐘；

（4）控制重復(fù)攪拌提升速度在0.8-1.0米/分以內(nèi)，以保證加固范圍內(nèi)每一深度均得到充分?jǐn)嚢瑁?/p>

（5）相鄰樁的施工間隔時(shí)間不能超過24小時(shí)，否則噴漿時(shí)要適當(dāng)多噴一些水泥漿，以保證樁間搭接強(qiáng)度；

（6）預(yù)攪時(shí)，軟土應(yīng)完全攪拌切碎，以利于與水泥漿的均勻攪拌。

4、型鋼的制作與插入起拔

施工中采用工字鋼，對接采用內(nèi)菱形接樁法。為保證型鋼表面平整光滑，其表面平整度控制1‰以內(nèi)，并應(yīng)在菱形四角留Φ10小孔。

型鋼拔出，減摩劑至關(guān)重要。型鋼表面應(yīng)進(jìn)行除銹，并在干燥條件下涂抹減摩劑，搬運(yùn)使用應(yīng)防止碰撞和強(qiáng)力擦擠。且攪拌樁頂制作圍檁前，事先用牛皮紙將型鋼包裹好進(jìn)行隔離，以利拔樁。

型鋼應(yīng)在水泥土初凝前插入。插入前應(yīng)校正位置，設(shè)立導(dǎo)向裝置，以保證垂直度小于1%，插入過程中，必須吊直型鋼，盡量靠自重壓沉。若壓沉無法到位，再開啟振動(dòng)下沉至標(biāo)高。

型鋼回收。采用2臺(tái)液壓千斤頂組成的起拔器夾持型鋼頂升，使其松動(dòng)，然后采用振動(dòng)錘，利用振動(dòng)方式或履帶式吊車強(qiáng)力起拔，將H型鋼拔出。采用邊拔型鋼邊進(jìn)行注漿充填空隙的方法進(jìn)行施工。

主要特點(diǎn)1、施工不擾動(dòng)鄰近土體，不會(huì)產(chǎn)生鄰近地面下沉、房屋傾斜、道路裂損及地下設(shè)施移位等危害。

2、鉆桿具有螺旋推進(jìn)翼相間設(shè)置的特點(diǎn)，隨著鉆掘和攪拌反復(fù)進(jìn)行，可使水泥系強(qiáng)化劑與土得到充分?jǐn)嚢?，而且墻體全長無接縫，它比傳統(tǒng)的連續(xù)墻具有更可靠的止水性。

3、它可在粘性土、粉土、砂土、砂礫土等土層中應(yīng)用。

4、可成墻厚度550-1300毫米，常用厚度600毫米；成墻最大深度為65米，視地質(zhì)條件尚可施工至更深。

5、所需工期較其他工法短。在一般地質(zhì)條件下，為地下連續(xù)墻的三分之一。

6、廢土外運(yùn)量遠(yuǎn)比其他工法少。

實(shí)踐證明該工程采用SMW工法施工是可行的。由于四周可不作防護(hù)，型鋼又可回收，造價(jià)明顯降低，加快了工程進(jìn)度，取得了良好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

楊曉紅 - 副教授 - 西南大學(xué)