SMW 工法桩在深基坑围护施工中的质量控制

SMW 工法桩在深基坑围护施工中的质量控制

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井泉盛

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中铁华铁工程设计集团有限公司 北京市 10071

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摘要：随着市场经济建设的发展，城市化建设的提升，各类交通优化升级和四通八达的路网建设日益完善。SMW 工法桩优点明显，施工技术成熟，已广泛运

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用于深基坑围护工程。但在施工过程还必须严格控制各道工序，才能确保受控，以达到设计要求。结合项目实例，阐述SMW 工法桩的施工质量控制过程。中国论文网9N_? @bcW3u)f

关键词：SMW 工法桩；深基坑围护；质量控制中国论文网/j?L"|Vh5hy'i

引言中国论文网g;t'f](w6Obo

SMW 工法桩（SoilMixedWall），也被称为加劲水泥土地下连续墙，是

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一种在相互搭接的水泥土桩墙中插入型钢而形成的复合结构，也是我国在

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近年来重点引进的技术项目。因其具有构造简单、工期短、造价低和环境中国论文网#nCf5N{I

污染小等方面的特点，在提倡建设节约型社会和重视可持续发展的今天，中国论文网ot CuG)P@W

在深基坑围护工程中推广应用SMW 工法具有更为现实的意义。

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一、SMW 工法桩概念与主要特点中国论文网AF#nnf*j*@s

SMW 工法桩，是在互相咬合的水泥土搅拌桩中，插入型钢而形成的符

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合性结构，因而又被称为加劲水泥土桩。SMW 工法桩，一般使用多轴型钻

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掘搅拌机，在施工地挖掘一定深度，通过喷出水泥强化剂与现场地基土反

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复混合搅拌，在各施工单元之间采取重叠搭接施工，待水泥土混合体未结

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硬前插入H 型钢或钢板作为其应力补材料，等到水泥和应力补材料钢板完中国论文网y1J/Z^"HNQO

全融合并结硬后，形成一道连续完整、具有高强度和高硬度的、无接缝的

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地下墙体。目前SMW 工法最常用的是三轴型钻掘搅拌机。对于不同的土

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质，用不同的钻杆，市面上还有其它机型。为了方便城市高架桥下、地铁

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以及海底隧道或者一些空间受限制场合的施工，当前市面上也有其他不同

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的机型来满足此类项目工程的施工需求。SWM 工法桩基坑围护工程，具有

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诸如施工方便、挡水性强、不扰动临近土、施工时间短、造价成本低等施中国论文网 n,DZq d(i

工特点。中国论文网!z K$wwL

二、SMW 工法桩在深基坑围护施工中的质量控制措施

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1、基坑开挖过程质量控制

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在基坑开挖阶段应遵循“开槽支撑，先撑后挖，分层开挖，严禁超挖”

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的原则。基坑开挖前二十天采用内井点对坑底进行预降水疏干，加固坑内中国论文网^@#B\^,T4l(T$u

土体，降水深度控制在最终开挖面以下1~2m，并在墙外设置水位监测孔，

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以监测墙体内降水对墙外水位的影响，防止因墙内降水导致墙外地基土的

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沉降。在底板处设泄水孔，待主体结构施工结束覆土完成后封堵。该项目

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属国道改造，过往车辆多，采用半幅围挡施工，半幅通行的组织方式施工，

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无法形成封闭的运输线路。因此采用“四周向中间，同时推进，分层分段，

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配合局部人工，接力挖掘”的施工方法。即第一层土方由挖土机挖掘直接中国论文网)\!F,_F1th3ZEn

装车外运，而其后的土方（包括淤泥层）用挖掘机集中堆土后用另一部挖

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掘机接力运卸土方。施工过程中着重控制以下几点：（1）用挖土机接力转

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土，堆土高度控制在2m 以内，并立即转运至坑外；（2）应在挖掘机下方

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铺垫好钢板，避免开挖过程中机械沉陷，采用斗方为0.3m3 左右的小型挖

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掘机，转土的挖掘机再采用中型的；（3）为确保减少开挖面的暴露时间，

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土方开挖与支撑体系应交叉进行，开挖一层支撑一层，开挖小段长度在12

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小时内完成挖土，8 小时内安装好支撑，本工程采用分小段（5m 长）分层中国论文网EW o6M0m*o

（0.5m 深）开挖；（4）挖土时应有专人指挥，严禁超挖，围护体系转角处、

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搅拌桩四周及坑底30cm 厚土层均采用人工挖掘，防止土体扰动。开挖最下中国论文网RdO N J

道支撑下方时，应在逐小段开挖后，在8-12 小时内浇筑混凝土垫层，并于中国论文网3]Ljq"j [dod8]

坑底挖好后3 天内做好钢筋混凝土底板，SMW 工法桩的暴露空间和时间越中国论文网bBB#HS yVC$ZTn+@

小，基坑变形的控制越好。中国论文网&W6dy:mx"ad

2、型钢桩顶标高控制

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首先要对其进行减摩剂的涂刷。H 形状的钢架在进行使用之前必须要中国论文网w Bxd7V#F5c

进行减摩剂的充分涂抹。在进行铁锈去除之后减摩剂要利用电热棒对其进

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行加热到完全融化的程度，搅拌均匀之后涂抹到型钢上。尽量在天气晴朗中国论文网'J&Tm-c k

水分较低的天气进行施工，如果无法避免雨雪，则尽可能把表面进行擦干，

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否则减摩剂会发生脱落的现象。中国论文网w0_Y&|y,h0}c

第二，我们要严格控制型钢的插入实践，尽可能在整体搅拌桩的完成

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半小时之内进行插入，如果水灰比或者水泥的参入量相对较大的时候，插

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入时间可以根据情况适当延长。

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第三根据高程控制点，我们可以通过水准仪进行型钢的定位，根据定

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位的型钢和H 型钢定标的高度差进行吊筋自身的长度定位，在型钢的两块

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腹板外面进行吊筋的焊接，兴刚插入泥土的部分我们则要进行减摩剂的均

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匀涂抹。

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在型钢的顶端中心开启一个圆孔，其直径为10cm。在进行插入之前要

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对减摩剂进行充分的检查以及验收，型钢自身的底部中心要对准搅拌桩位

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的中心处，自然垂直的缓慢对型钢的定位卡进行穿过。当整体型钢插入已

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经达到80%长度的时候，我们就可以利用型钢自身的重力进行快放收索，

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将其插入水泥桩的中间。如果星港无法插入到设计的标准高度，那么就需

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要对H 型钢进行提升构建并在此快速下沉。如果还是不行，则需要使用振

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动锤进行标高满足。

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3、钢对撑安装中国论文网(KE'H_a0[UP

钢对撑安装应在地面进行预拼，严格控制支撑平面的平直度，拼接支

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撑两头中心线的偏心度控制在±2MM 以内；对撑就位时要采用两点或四点

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吊装，吊点宜控制在离端部0.2L 处；对撑两端安装就位后的标高差不大于

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20MM及整个对撑长度的1/600；对撑整体挠曲度控制不大于跨度的1/1000；

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对撑与对撑的水平轴线偏差不大于30MM，其与钢围檩的夹角须确保达到

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设计要求，避免因偏心过大而造成失稳；所有对撑连接中，SC 的放置空挡中国论文网T1f},nt|{,Y9J

中必须使用相对应钢板垫紧贴密，防止支撑体系整体偏心。

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4、基坑监测控制中国论文网Z M#t^'?+GB/P

首先，为了保证水泥土搅拌均匀和水泥浆的质量符合标准，必须严格

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控制搅拌速度和每次投料后的拌合时间不少于1.0 分钟。对于搅拌机的下中国论文网/@8_EnO"gl(c

沉速度控制在0.8-1.0m 每分钟，而喷浆的速度则是定在0.5m 每分钟。对于

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重复性的搅拌以及下沉，必须将速度控制在每分钟0.5m-0.8m 之间，这样中国论文网M D6I._ S2Hg)?$a

能保证水泥浆的搅拌均匀。喷浆和搅拌提升速度的误差不能超过1.0m/min中国论文网*hl1AD\3Pv6F

之内，以此保证水泥浆沿全桩长的均匀分布；并且主要是利用“二喷二搅”

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的工艺，第一次喷浆量控制在60%，第二次喷浆量控制在40%。施工过程中国论文网2B#R$f6Gy#_z }8i h
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中泵送压力应该大于0.3MPa，泵送流量要求恒定；在搅拌桩施工时，不能

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冲水下沉，当遇到硬土层时，应考虑到冲水对桩身质量的影响，进行适量中国论文网}l~}.lye3_

冲水；施工过程中，若是出现因故停浆的情况应将搅拌头下沉至停浆点

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0.5M 以下，在恢复供浆时应继续进行搅拌提升；两个相邻的桩搭接的施工

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间隔时间不应该大于24 小时，以保证桩间搭接的质量不受到影响。中国论文网[w,Wv6aTX"?"j
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其次，型钢插入前应对其校准平整度。插入时间控制在搅拌桩施工结

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束的30 分钟之内，插入时尽可能做到依靠型钢的自身重量插入，避免冲击

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打击，垂直偏差应控制在1%以内，而水泥搅拌桩的偏心则应该控制在3cm中国论文网p;f9p)z4R

以内。型钢的插入过程应始终均由两个不同的仪器进行两个方向的纠正，

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保证其垂直度。型钢拔出阻力，主要由静摩擦阻力、变形阻力及自重等三中国论文网!qO*BP
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部分组成，根据以往实验结果表明，此工艺成功的关键在于：型钢插入前，

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其表面应涂抹减摩剂，厚度不超过1mm；型钢插入时确保型钢的垂直度，

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避免冲击打击；并须要采取措施控制基坑的变形，确保型钢不变形。

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结语

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实践表明，SMW 工法在深基坑工程支护中的应用是可行的，基坑监测

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数据在安全要求的范围内，实现了进度、安全、费用和环保的多重目标。

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只要在施工过程中执行正确的施工工艺和质量控制措施，SMW 工法在深基中国论文网k$w6G$^}

坑支护施工中将具有很大的发展空间。中国论文网a:o4E)sbv-n9S6Y(w

参考文献中国论文网;E5oS9C)}

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