[SMW工法井在深基坑施工中技术应用探讨]基坑支护工程
时间：2019-05-16 03:22:50 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
摘要：本文从支护结构形式、施工准备、施工技法及流程、施工时的注意事项这四个方面，对SMW工法井在深基坑施工中的应用进行了论述。 关键词：SMW工法井， 深基坑， 施工， 应用
Abstract: this article from the supporting structure form, preparation for construction, construction techniques and processes, construction attention in these four aspects, SMW method for deep foundation pit construction well in the application are discussed in this paper.
Keywords: SMW well, deep foundation pit, construction and application
中图分类号：TU74文献标识码：A 文章编号：
SMW是Soil Mixing Wall的缩写，是以多轴型钻掘搅拌机在现场向一定深度进行钻掘，同时在钻头处喷出水泥系强化剂而与地基土反复混合搅拌，在各施工单元之间则采取重叠搭接施工，然后在水泥土混合体未结硬前插入H型钢或钢板作为其应力补强材，至水泥结硬，便形成一道具有一定强度和刚度的、连续完整的、无接缝的地下墙体。SMW工法井作为一种深基坑的支护结构类型在施工中得到广泛的应用。
一 、SMW工法井的结构形式
SMW工法井可在粘性土、粉土、砂土、砂砾土、Φ100以上卵石及单轴抗压强度60MPa以下的岩层应用。可成墙厚度550～1300mm,常用厚度600mm；成墙最大深度目前为65m,视地质条件尚可施工至更深。昆山市长江引水工程常熟段水源工程顶管工作井的支护采用了SMW工法井，地质特性为粉质粘土夹粉砂，渗透性能良好，工期要求45日历天，本文结合该工程对SMW工法井的施工进行陈述。下图为其结构图。
二、施工准备
施工机具的准备
SJB-Ⅱ型双轴搅拌桩机1台、LY-18灰浆桶2台、BW-200压浆泵1台、空压机1台用于深层搅拌桩施工。
25T汽车吊、8T震动锤各一台用于H型钢插入。
500型电焊机3台用于钢支撑制作安装。
1M3长臂挖机一台用于基坑开挖。
J2-1经纬仪及水准仪各一台用于测量定位。
现场准备
按照设计图测量定位放样，做好永久及临时标志，根据地质资料、周围建筑物和地下管线资料做好平面布置工作及清理地下障碍物。
开挖搅拌桩施工导沟，铺设桩机移位轨道，桩机定位。
H型钢表面涂刷减摩和隔离剂。按图纸制作钢围令支撑待用。
施工技法及流程
1、深搅桩及H型钢施工
（1）、复核桩位，偏差控制在20mm内，桩间搭接20cm。每根桩通过引测到钻机平台上的标高控制桩顶标高。用搅拌轴的长度和红漆在搅拌轴上作标志，控制桩长与桩底标高，施工中经常复测钻机平台上的控制点标高，保持准确。确保机械处于水平状态施工，同时用经纬仪经常对搅拌轴进行垂直度复测，控制桩体垂直度。
（2）双轴机采用二次成桩搅拌施工工艺，喷浆提升速度控制在0.5m／min；严禁桩顶漏喷现象发生，确保桩顶水泥土的强度，出浆泵出口压力控制在0.4～0.6MPa。控制重复搅拌提升速度在0.5 m～0.8 m／min以内，以保证加固范围内每一深度均得到充分搅拌。预搅时，软土应完全搅拌切碎，以利于与水泥浆的均匀搅拌。压浆阶段时不允许发生断浆和输浆管道堵塞现象。若发生断桩，则再向下钻进100cm再喷浆提升。相邻桩的施工间隔时间不能超过12小时，并现场做好记录，以保证后续施工桩位准确，确保搭接质量。
（3）、搅拌桩水泥采用42.5新鲜普通硅酸盐水泥，水泥掺入比13%，水灰比为 0.5。水泥浆拌好后，在倒入集料斗之前，用筛网清除水泥中的结块和杂物，为使水泥浆不发生离析，只在压浆前倒入集料斗中。
（4）、H型钢规格为500*300*11*18，型钢要求确保平整度和垂直度，不允许有扭曲现象。在插入过程中要确保H型钢的垂直度。成桩垂直度偏差(包括H型钢)不超过1%，成桩中心偏差不得大于40mm。将H型钢移动到位，由桩机橡皮导向轮控制，H型钢插入采用汽车吊和8T震动锤沉入。
2、底部压密注浆加固土体
为了防止基坑开挖到底时，坑内土体在水压力的作用下向上隆起，采用分层压密注浆的办法加固底板以下4m厚的土体，浆液注入率20%。
3、基坑开挖及钢支撑施工
（1）、基坑开挖前，应检查地基加固龄期，基底加固土体已达到设计龄期或设计强度并且围护桩（包括墙顶圈梁）达到设计要求强度时，方可进行基坑开挖施工。
（2）、采用1台长臂挖掘机进行基坑土方开挖。采用分层、分段挖土方法，遵循“先端部、后中间”的原则，即挖土施工先将端头斜撑位置土体挖出，后挖中间段，在中间段挖土中也必须分层开挖，随挖随撑，严禁超挖，每层深度控制在1.0m以内；
（3）、 每层挖土前，先设一集水井作为基坑内排水之用，如遇暴雨季节，应增设集水井，并应迅速排除坑内积水，使基坑始终处于无水状态。
（4）、在最后一层开挖中应特别注意，当机械挖土离坑底标高300mm范围时，改用人工修整坑底，并及时排除积水，保证底板垫层能铺在原状土上。
（5） 钢支撑规格的选用需按设计要求或按设计轴力及《基坑工程设计规范》（DBJ08-61-97）要求来选用。 每根钢支撑的配置按总长度的不同配用一端固定段及一端活络段或两端活络段，在两支承点间，中间段最多不宜超过2节。钢支撑配置时应考虑每根总长度（活络段缩进时）比围护结构净距小10～30cm。 钢支撑安装前应先在围护结构墙或围檩上安装支承牛腿（也可在支承端板上焊接支承件）。
（6）、 钢支撑应采用两点吊装，吊点一般在离端部0.2L左右为宜。支撑安装完毕后，其端面与围护墙面或围檩侧面应平行，且应及时检查各节点的连接状况。
4、 验收检查
（1）、成桩垂直度偏差(包括H型钢)不超过1%，桩位布置偏差不得大于40mm。
（2）、搅拌桩桩体应搅拌均匀，表面要密实、平整，桩顶凿除部分的水泥土也应提升注浆(放浆)，确保桩体的连续性和整体质量。
（3）、H型钢平面度平行基坑方向±2cm，垂直于基坑方向±2cm，H型钢形心转角φ≤3°。水泥土的28d无侧限抗压强度qu≥0.8MPa，90d无侧限抗压强度qu≥1.1MPa。
（4）、桩顶标高和桩深应满足设计要求。
（5）、水泥浆灌入量要有严格保证，无异常过少现象。
（6）、遵循“分层、分段”挖土，做到 “随挖随撑、限时完成”原则，始终把基坑变形量控制在合格指标之内。在第二道及以下各道支撑的土层开挖中，每小段长度不超过6m。各小段土方要在16h内挖完，随即在8h内安装好小段支撑。
（7）、要注重第一道支撑安装的及时性，第一层土开挖后绝不许拖延第一道支撑的安装时间，以防围护桩顶部在悬臂受力状态下产生较大的桩顶水平位移和附近地面开裂。
四、SMW工法井施工要点
（1）、桩与桩搭接时间不应大于12h，若超过12h，应在第二根桩施工时增加20％的注浆量，同时减慢提升速度。如相隔时间太长造成第2根桩无法搭按时，应在设计认可下采取局部补桩或在冷缝处钻孔注浆等。
（2）、在搅拌桩施工完毕后30min内完成H型钢的插入，否则将影响H型钢的到位率。
（3）、SMW复合排桩完工后，凿除桩顶浇筑压顶梁部位的水泥土，露出的H型钢表面须用牛皮纸或其它隔离材料包扎，然后制作压顶圈粱，压顶圈梁须与H型钢连成一体。
（4）、桩机预搅下沉应根据原土情况，保证充分破碎原状土的结构，使之与水泥浆均匀拌合。
（5）、备足排水设备。为保证基坑开挖面不浸水，并确保查清和排干基坑开挖范围的贮水体、废旧水管等的积水，必须事先备好设备以严防开挖土坡被暗藏积水冲坍，乃至冲断基坑横向支撑，从而造成围护墙大幅度变形和地面大量沉陷的严重后果。
（6）、严格执行开挖程序。在顺筑法施工中，每个限定长度的开挖段中，按开挖程序进行开挖，每一层开挖底面标高不低于该层支撑的底面。第一层开挖后，按一小段（最长不超过12m）在16小时内开挖后，即于16小时内安装支撑，不许拖延第一道支撑的安装，以防止产生较大墙顶水平位移和附近底面开裂。应注意两道支撑（尤其是第一道支撑）端部与围护接触面上的压力，在基坑开挖深度较大后，压力会消减，还会出现空隙，故应采取可靠措施，防止支撑端部移动脱落，所有支撑端部支托和连系构造都要能防止因碰撞而移动脱落。第二层及以下各层开挖中每小段长度≤6m。
（8）、封堵水土流失缝隙。开挖过程中，出现水土流失现象，要用聚氨脂及时封堵，在情况严重难以封堵时，采取坑外井点降水或坑外土体加固。
（9）、坑底开挖与修整。开挖最下一道支撑上面土层时，在地面沉降控制在要求很高时，应按当时施工监测数据采取掏槽开挖或挖一条槽安装一根支撑的方法。开挖最下一道支撑下面的土方时，亦按每6m或3m一小段分段开挖，16小时以内挖好。为做到坑底平整，防止局部超挖，在设计坑底标高以上30cm的土方，要用人工开挖修平，对局部开挖的洼坑要用砂填实，同时必须要设集水坑以用泵排除坑底积水。
五、结束语
采用ＳＭＷ工法井,可以贴近建筑或管线施工,而不会引起明显的沉降破坏,这在城市建筑密集的旧城改造中由于有效保护原有建筑安全,并将对交通影响减至最小,意义很大。而且ＳＭＷ工法井同常规钢筋混凝土沉井比较,工期可以缩短1/3。由于四周可不作防护,型钢又可回收,造价明显降低。施工中无泥浆排放,对环境无污染。
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
