SMW工法桩在深基坑支护中的应用
时间：2021-01-08 16:02:51 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
摘 要：随着建筑行业的发展，基坑开挖的深度和面积不断增加，这对基坑工程支护技术的要求也不断提高。文章结合深基坑工程实例，介绍了SMW工法桩在深基坑支护中的应用，并对SMW工法桩的构造要求及施工技术了阐述，取得了较佳的应用效果，为类似深基坑工程的应用提供了参考。
关键词：SMW工法；基坑支护；构造；施工技术
SMW工法桩是型钢水泥土搅拌墙的简称，它是在水泥搅拌桩和地下连续墙基础上发展起来的，在水泥搅拌桩初凝前插入H型钢形成复合桩，以提高桩体抗压承载和抗弯能力，弥补了水泥搅拌桩抗压强度和抗拉强度低的弱点。其主要特点是构造简单、对周围环境影响小、止水性能好、工期短，造价低，特别适合城市中的深基坑支护工程。下面，本文就结合工程实例，介绍了SMW工法桩在深基坑工程支护中的应用。
1 工程概况
某建筑工程底板厚300mm，基坑开挖至底板垫层底深度约为2.50m，多桩承台位置开挖深度3.85～4.25m，该范围基坑开挖至底板垫层底深度约为4.30m，多桩承台挖深约5.65m。地下室形状呈不规则多边形，加上场地狭窄，周边建筑群集。根据地质报告反映，场地浅部对开挖有影响的地下水为杂填土层孔隙中的上层滞水，含水量较少，主要受大气降水和地表水的影响。
工程基坑支护难点：①基础工程需分次施工，分次支护，支护面不规则；②地处闹市中心，周边为住宅及酒店，必须减少噪音污染；③开发商追求力求投资最省，安全经济。
工程场地西北角邻近已建建筑群（距离5m）处，支撑采用钢筋混凝土角撑及H350×350型钢斜撑，支护桩采用SMW工法桩，即在三轴水泥搅拌桩内插入HN700×300×13×24型钢，间距1200mm，三轴水泥搅拌桩桩径Φ850mm，桩中心距600mm，并设置1根立柱桩，立柱桩采用预应力管桩，桩长45.5m左右。
2 SMW法施工重点
2.1 构造要求
根据近几年完成的一些工程实例，在建筑基坑常规支撑设置下，搅拌桩直径为650的型钢水泥土搅拌墙，一般开挖深度不大于8.0m；搅拌桩直径为850的型钢水泥土搅拌墙，开挖深度不大于11.0m；搅拌桩直径为1000的型钢水泥土搅拌墙，开挖深度不大于13.0m。本工程由于场地狭窄，故选用三轴搅拌桩采用Φ850@600作为止水帷幕，搅拌桩内插型钢H300×700×13×24，采用Q235钢，间距@1200，桩长10～16m。锚根据开挖深度情况和地质情况采用土钉与高压旋喷水泥土锚的组合。SMW中型钢布置型式可采用密插、插二跳一和插一挑一三种，本工程采用插一跳一的型式（SMW工法桩施工顺序采用跳槽式双孔全套复搅式连接方式见图1）。型钢水泥搅拌墙的顶部，设置封闭的钢筋混凝土圈梁。根据施工经验顶圈梁截面高度不应小于600mm。当搅拌桩直径为650mm时，顶圈梁的截面宽度不应小于1000mm；当搅拌桩直径为850mm时，顶圈梁的截面宽度不应小于1200mm；当搅拌桩直径为1000mm时，顶圈梁的截面宽度不应小于1300mm。为便于施工后将型钢拔出，型钢需锚入顶圈梁内，并高于圈梁顶部一定高度，一般该高度值应大于50cm，但同时应避免型钢顶段高出自然地面，且圈梁和型钢之间应采用材料隔离。这将造成型钢对圈梁截面的削弱，故本工程顶圈梁截面宽度设置为1300mm。
图1 跳槽式双孔全套复搅式连接
2.2 SMW 施工技术
2.2.1 SMW工法围护桩施工工艺流程
首先进行测量放线，开挖沟槽，接着在开挖的工作沟槽两侧铺设导向定位型钢，之后SMW搅拌机就位，同时校正复核桩机水平和垂直。拌制水泥浆液，开启空压机，送浆至桩机钻头。钻头开始喷浆、气并切割土体，待至设计桩顶标高后，H型钢垂直起吊并定位。此前，型钢需进行质量检验并已涂刷减摩擦材料。待校核H型钢垂直度后插入型钢，并进行固定。
SWM工法桩具体施工工艺流程：场地测量放线→开挖沟槽→设置导向定位型钢→SMW搅拌机架设就位（校正复核桩机水平和垂直度） →型钢进场、质量检验→插入型钢→型钢涂减磨擦材料→残土处理→搅拌机械撤出→测量放样→拌制水泥浆液（开启空压机，送浆至桩机钻头） →钻头喷浆（气并切割土体下沉至设计桩底标高）→H型钢垂直起吊、定位→校核H型钢垂直度→固定型钢→型钢回收→基坑开挖及结构施作（工程完成，且达到设计强度）。
2.2.2 施工要点
（1）因该工法要求连续施工，故在施工前应对围护施工区域地下障碍物进行探测清理。因本工程周边场地狭小，桩机无法在外围施工，必须采取桩机在基坑内侧进行搅拌桩施工。为保证施工顺利进行，需要如下处理：①基坑施工沟槽范围内杂填土、搅拌桩轴线2.0m范围内2.5m以下障碍清除；②SMW工法桩机施工位置处，外围围墙保护，场地、道路清理；③施工范围内场地平整，回填换土压实（桩机自重200t）；④水泥桶仓基础底板铺设（C20混凝土4.0m×4.0m×0.3m）；⑤施工现场安排型钢拼接场地。
（2）桩机拼装完毕，施工前必须用经纬仪进行校正，校正完毕用线锤进行定点及辅助观测，并由当班班长统一指挥桩机就位。桩机下铺设钢板（场地很差情况时，更换填渣土），移动前，看清上、下、左、右各方面情况，发现有障碍物应及时清除，移动结束后检查定位情况并及时纠正；桩机应平稳、平正，线锤实施观测以确保钻机的垂直度；三轴水泥搅拌桩桩定位偏差应小于10mm。成桩后桩中心偏位不得超过50mm，桩身垂直度偏差不得超过1/200。
（3）施工现场搭建拌浆施工平台，平台附近摆设水泥筒仓，水泥筒仓底部浇注4000mm×4000mm×300mmC20混凝土底板，在开机前按要求进行水泥浆液的搅制。将配制好的水泥浆送入贮浆池内备用。水泥浆配制好后，停滞时间不得超过2h，搭接施工的相邻搅拌桩施工间隔不得超过24h。注浆时通过2台注浆泵2条管路混合注入，注浆压力为0.2～0.6MPa，注浆流量为150～200L/（min·台）。
