工程深基坑加固中SMW工法樁的應用

陳帥　孫索成　陳磊

摘? ? 要：SMW工法與其他傳統基坑支護方式相比，具有施工工期短，經濟性好、環保、對周邊環境影響小等優點，這些優點將促進SMW工法的推廣應用

關鍵詞：深基坑加固;SMW工法樁;應用

1? 前言

SMW工法即型鋼水泥土攪拌墻，是指在水泥土樁中放置H型鋼，對承受荷載和防滲擋水進行充分結合，使其成為既能受力，又能抗滲的基坑支護結構。在當前的深基坑支護項目中，該方法有著十分廣泛的應用，但在工程應用中，需要根據實際情況制定合理可行的施工方法。

2? 工程概況

430省道海安段（通榆路快速通道）改造工程，位于江蘇海安市，工法樁施工地點位于下穿南海大道暗埋段，樁號為k4+076.15～ k4+140.15。樁基施工處交通樞紐處，因此作業面有限，施工具有一定難度。樁基周邊地下管線繁多，打樁前，聯系相關產權單位確認管線位置，對存在距離較近且無法準確定位的管線，使用儀器探測定位。隧道基坑長約64m、寬23.3m，平均深度約9.5m，最深處為13.5m。

3? 現場地質條件

本區位于東臺坳陷內，松散沉積層（N+Q）厚度約1500m，巖性為粘土與砂礫層。第四紀晚更新世，長江河道明顯南遷，三角洲相的古砂礫層沉積中心出現于海安～如皋 一帶。隨著時間的延續，海陸變遷頻繁，晚更新世以來的數次海侵，使濱岸平原擴大至現今范圍，其沉積以長江三角洲相、河口砂壩相為主，伴有濱海淺灘、河漫灘相。

4? 設計施工難點、重點

（1）項目地處海安市井內，屬于老路改造工程，基坑外側需保證車輛通行，工作工作空間狹小，周邊地下管線密布，環境復雜。（2）圍護設計采取三軸攪拌樁止水+灌注樁擋土，泵房段采用27m長，其他支護采取21m長SMW工法樁施工。并要求型鋼得到全部回收再利用，才能節省了支護的投入。（4）基坑挖深9.5m～13.5m，一道砼支撐，2道鋼支撐，泵房段3道鋼支撐，挖土方量約15000m3。業主要求2個月樁基圍護完成;暗埋段結構要求3個月完成，工作量大、工期緊。（5）設計及規范要求深基坑挖土及結構施工，應分段分塊交叉進行，以減少基坑支護變形。

5? 圍護工程施工

5.1? 鉆孔灌注樁施工方法

放樁位線→埋設護筒→鉆機就位→正循環成孔→第一次清孔→鋼筋籠施工→導管安裝及二次清孔→水下砼施工。

5.2? 鋼立柱施工方法

立柱樁下部為鉆孔灌注樁，上部采用型鋼格構柱。為了使格構柱安裝能滿足設計要求，現場采用特制加工的格構柱校正架，對格構柱的垂直度與水平位移進行校正。

5.3? SWM工法的施工方法

（1）測量放線。根據主管部門提供的坐標基準點和圖紙尺寸，在施工現場放置圍護結構的軸線，請監理進行復核無誤后進行三軸攪拌施工。

（2）定位控制。在開挖的工作溝槽兩側鋪設導向定位型鋼，按設計要求在導向定位型鋼上劃出鉆孔位置，操作人員根據確定的位置嚴格控制鉆機樁架的移動，確保鉆孔軸心就位不偏。

（3）開挖溝槽。采用日立200挖機開挖工作溝槽，沿圍護內邊控制線開挖。及時清除地下障礙物和回填土壓實，重新開挖導溝，保證三軸攪拌樁的施工。

（4）放定位型鋼。在開挖的工作溝槽兩側鋪設導向定位型鋼，按設計要求在導向定位型鋼上劃出鉆孔位置和插H型鋼的位置。

（5）樁機就位。移動攪拌樁機到達作業位置，并調整樁架垂直度達到0.5%以上。

6? 降水施工方法

本工程采用管井降水，施工期間的地下水位需降至基坑底板以下1m。在施工過程中，根據施工情況綜合考慮防水、降水措施，結合施工現場情況及設計圖紙，對降水方案進行了深化設計，增加了降水井數量，并在基坑外側設置了觀察井和回灌井，確保基坑降水效果滿足施工要求。

6.1? 深井深度確定

降水深度控制在基坑底1.0m以下，根據各基坑的開挖深度，為了確保基坑內土體含水的減排，扣除1∶10的水力坡影響，疏干井深度確定為16m，深入基坑開挖面下6m左右。

6.2? 真空泵設置

配備7臺真空水泵分布在基坑四周，每臺真空泵各連接1口疏干井，真空泵接上之后連續不斷地集水和抽水，以保證井內有真空，無積水。

6.3? 井管拆除與封井

為了方便挖土施工和防止挖土作業破壞井管，在每一層開挖完成后，暴露出開挖面的井管拆除;對于底板澆筑前已停止降水的管井，澆筑底板前可將井管拔除或切割至墊層面，井管內采用C25砼填充密實，然后采用鋼板與井管管口焊接、封閉。

7? ?SMW工法樁施工質量保證

工法樁施工中水泥攪拌樁布置形式為ψ850@600，相互咬合，形成止水幕墻。其中水泥型號為P.O42.5水泥。在水泥攪拌樁樁身中沉入H型剛，起到擋土墻的作用，并與水泥攪拌樁共同構成SMW工法樁，型鋼尺寸為H700x300。位于泵房周邊的樁身長度為27米，每根水泥攪拌樁內均插入H型鋼。隧道兩側其他位置水泥攪拌樁樁身長度為21米，H型鋼隔一打一。主要控制措施如下：

（1）三軸攪拌樁作為止水帷幕，要達到止水的目的，必須在施工過程中嚴格控制樁基之間的咬合度;本工程中樁基長度為30m左右，攪拌樁樁位偏差不超過50mm，樁身垂直度誤差不超過1/200，樁徑偏差不大于10mm，樁底標高偏差不超過+50mm。

（2）三軸施工過程中須連續不斷施工，樁基與樁基之間咬合密切;砂性土地層宜采用兩噴兩攪，水泥摻量不小于25%：第一次噴漿70%，第二次噴漿30%;水泥和原狀土需均勻拌和，下沉及提升均為噴漿攪拌，下沉速度為0.5m/min～1.0m/min，提升速度為1.0m/min～2.0m/min;下沉時噴漿量一般為額定總漿量的70%～80%;壓漿速度應和提升（或下沉）速度相配合，確保額定漿量在樁身長度范圍內均勻分布;提升時不應在孔內產生負壓造成周邊土體的過大擾動，攪拌次數或攪拌時間應能保證水泥土攪拌樁的成樁質量。

（3）因故擱置超過2h以上的拌制漿液應作廢漿處理;施工時因故停漿，應在恢復壓漿前將三軸攪拌機提升或下沉0.5m后再注漿攪拌施工。

（4）搭接施工的相鄰樁，施工間歇時間不應超過24h，當超過24h，搭接施工時應放慢攪拌速度;若無法搭接或搭接不良，應作為冷縫記錄在案，并經圍護設計單位認可后，在搭接處采取補救措施。

（5）H型鋼宜采用整材，當因施工需要采用分段焊接時，宜采用坡口焊接，焊縫質量等級不得低于二級;單根型鋼中焊接接頭不宜超過2個，焊接接頭位置應避開型鋼彎矩最大處，相鄰型鋼的接頭豎向位置宜相互錯開，豎向錯開距離不宜小于1m。

8? 結束語

通過對以上施工方法和質量保證措施的應用，本工程基坑支護施工順利完成，施工質量滿足設計與規范要求，說明本工程所用施工方法和質量保證措施合理可行，可為類似工程項目提供參考。

參考文獻：

[1] 陳越，杜曉麗.裝配式預應力體系和SMW工法樁聯合支護安全性分析[J].能源與環保，2017（1）：108～112+116.

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