摘要：本文筆者引用工程實例，對SMW工法在基坑圍護的應用，主要闡述了基坑圍護結構設計和施工過程中所遇關鍵技術的處理方法。
　　關鍵詞：SMW工法；基坑圍護；結構設計
　　
　　SMW工法是利用專門的多軸攪拌機就地鉆進切削土體，同時在鉆頭端部將水泥漿液注入土體，經充分攪拌混合后，再將H型鋼或其他型材插入攪拌樁體內，形成地下連續墻體，利用該墻體直接作為擋土和止水結構。其主要特點是構造簡單，止水性能好，工期短，造價低，環境污染小，特別適合城市中的深基坑工程。
　　一、工程及地質概況
　　新概念大廈位于上海吳中路39號（近中山西路）上海送變電工程公司大院內，為地下2層、地上5層框架結構。該項目基坑面積約2115平米，基坑圍護周長約186米，呈梯形。本工程場地位于長江三角洲入海口東南前緣，屬于濱海平原地貌類型。擬建場地地勢較平坦，自然地面標高為3.800米。
　　二、基坑圍護結構設計
　　1、圍護結構形式的選擇
　　1）傳統圍護法“重力壩”（即：雙排攪拌樁做防滲帷幕，再加一排鉆孔灌注樁擋土）。常規基坑施工時，當挖深在5-10米左右采用較多。這種圍護方式優點是：受力合理，剛度好，能有效增加滲徑長度，擋土及止水效果明顯。不足之處：因有兩排攪拌樁和一排鉆孔灌注樁，所以成本較高，且施工周期較長，施工現場泥漿量較大，必須有相對較大的場地來進行安排布置。
　　2）地下連續墻。地下連續墻優點是：剛度好，可與主體結構結合（即：圍護結構墻體與地下室板墻合一）。缺點是：工程造價較高，因施工過程中需有泥漿護壁等對環境的影響、污染較大。因此在10以內的深基坑施工中應用較少。
　　3）SMW工法。因其同樣施工攪拌樁，因此抗滲效果能滿足要求；在攪拌樁內插入型鋼后，使墻體同樣具有一定的剛性。且對現場場地及施工環境要求低，其中心線離建筑物的墻面80厘米即可施工。與常規方法相比，成本可大幅度降低，適應性更廣。施工時型鋼在攪拌樁初凝前插入加固區域，幾乎與攪拌樁同步行進，工期可大大縮短，幾乎不產生泥漿，而且主體建筑出±0.00回填結束后，即可將型鋼拔出回收，極大地節約了成本。
　　經過對以上三種常見圍護方式的比較，從施工的場地環境、進度要求及經濟性角度出發，最終決定采用SMW工法對本項目基坑進行圍護。
　　2、圍護方案
　　針對本基坑的開挖規模（平均開挖深度7.5米左右，面積約2115平米）、勘察報告描述的地層情況（比較軟弱）、周圍環境保護要求（比較嚴格）等特點。該基坑圍護采用SMW工法作為擋土止水結構；止水帷幕采用Φ600@850三軸攪拌樁，內插H700×300×13×24的型鋼擋土（型鋼采用插二跳一，局部有承臺區域進行滿插）；并在自然地坪下2.5米處設一道水平鋼筋混凝土支撐，桿件截面為（主撐）900×700、（次撐)700×700兩種，支撐端部主要由SMW圍護樁端的1200×800鋼筋混凝土圍檁壓頂傳力。同時，為減小基坑變形，在坑內采用二軸攪拌樁加固，其中基坑底以上3米范圍采用8%水泥摻量的攪拌樁加固，坑底以下采用13%水泥摻量的攪拌樁加固，有效樁長4米。為降低造價，SMW工法樁中插入的H型鋼在結構出±0.000后拔除。
　　三、施工關鍵技術的處理
　　SMW工法在深基坑支護施工時，也存在一定風險。一旦局部插樁偏位大，勢必引起滲漏并影響墻體的剛性，最終導致圍護失敗。因此H型鋼水泥土攪拌樁支護結構的施工關鍵在于攪拌樁制作，以及H型鋼的制作和打拔。
　　1、攪拌樁制作
　　與常規攪拌樁比較，要特別注重樁的間距和垂直度。施工垂直度應小于1％，以保證型鋼插打起拔順利，保證墻體的防滲性能。
　　注漿配比除滿足抗滲和強度要求外，尚應滿足型鋼插入順利等要求。
　　2、保證樁體垂直度措施
　　（1）在鋪設道軌枕木處要整平整實，使道軌枕木在同一水平線上；
　　（2）在開孔之前用水平尺對機械架進行校對，以確保樁體的垂直度達到要求；
　　（3）用兩臺經緯儀對攪拌軸縱橫向同時校正，確保攪拌軸垂直；
　　（4）施工過程中隨機對機座四周標高進行復測，確保機械處于水平狀態施工，同時用經緯儀經常對攪拌軸進行垂直度復測。
　　3、保證加固體強度均勻措施
　　（1）壓漿階段時，不允許發生斷漿和輸漿管道堵塞現象。若發生斷樁，則在向下鉆進50厘米后再噴漿提升；
　　（2）采用“一噴一攪”施工工藝，水泥量控制在土方量20％，嚴禁樁頂漏噴現象發生，確保樁頂水泥土的強度；
　　（3）攪拌頭下沉到設計標高后，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）控制攪拌提升速度在0.8-1.0米/分以內，以保證加固范圍內每一深度均得到充分攪拌；
　　（5）相鄰樁的施工間隔時間不能超過24小時，若因故超時，搭接施工中必須放慢攪拌樁速度并保證搭接質量。若搭接時間過長無法搭接或搭接不良，需作為冷縫記錄在案，采取在搭接處補做攪拌樁或旋噴樁等技術措施，確保攪拌樁的施工質量；
　　（6）預攪時，軟土應完全攪拌切碎，以利于與水泥漿的均勻攪拌。
　　（7）對于影響攪拌樁成樁質量的不良地質條件（如暗浜等）和地下障礙物，應事先予以處理后再進行攪拌樁施工；同時應適當提高攪拌樁水泥摻量。
　　4、型鋼的制作與插入、起拔
　　施工中采用工字鋼，對接采用內菱形接樁法。為保證型鋼表面平整光滑，其表面平整度控制1‰以內，并應在菱形四角留Φ10小孔。
　　型鋼必須在攪拌樁施工完畢后3小時內插入。插入前應校正位置，設立導向裝置，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，再開啟振動下沉至標高。
　　型鋼的拔出，減摩劑至關重要。型鋼表面應進行除銹，并在干燥條件下涂抹減摩劑，搬運使用應防止碰撞和強力擦擠。且攪拌樁頂制作圍檁前，事先用牛皮紙將型鋼包裹好進行隔離，以利拔樁。
　　型鋼回收。采用2臺液壓千斤頂組成的起拔器夾持型鋼頂升，使其松動，然后采用振動錘，利用振動方式或履帶式吊車強力起拔，將H型鋼拔出。采用邊拔型鋼邊進行注漿充填空隙的方法進行施工。
　　四、總結
　　SMW工法與傳統圍護法“重力壩”（雙排攪拌樁鉆加孔灌注樁）相比：
　　（1）成本方面：成本較“重力壩”施工省去了鉆孔灌注樁和一排攪拌樁兩大塊，僅增加一項型鋼的租賃費用，降低大約16%的工程成本；
　　（2）進度方面：省去了鉆孔灌注樁的全部施工過程。圍護樁工期比常規施工方法縮短將近2/3；
　　（3）安全方面：與常規施工方法一樣，都能滿足施工安全要求。由于本工程設有一道鋼筋混凝土支撐，很好地改善和減小了SMW工法中存在的剛度不夠風險和缺陷，所以完全能滿足基礎施工期間的安全要求；
　　（4）環境方面：因無鉆孔灌注樁的施工，減少了對周圍環境和施工場地的污染，且此類攪拌樁不存在擠土作用，對周圍建筑和管線的安全極為有利；對施工操作面要求也很低。
　　實踐證明該工程采用SMW工法施工是可行的。由于四周可不作防護，型鋼又可回收，造價明顯降低，加快了工程進度，取得了良好的經濟和社會效益。
　　
　　參考文獻:
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