摘 要：SMW工法桩是利用专门的多轴搅拌桩就地钻进切削土体，同时在钻头端部将水泥浆液注入土体，经充分搅拌混合后，在各单位水泥土搅拌桩之间采取重叠搭接施工，在水泥土搅拌桩强度达到75%且未达到100%时将H型钢或其他型体插入搅拌桩体内，形成具有设计强度和刚度的连续完整地、无接缝的地下墙体，该墙体可以作为地下开挖基坑的挡土和止水结构。
关键词： SMW工法桩；施工工艺；SMW工法桩优点
1 京津合作示范区6#雨水泵站项目工程简介及基坑支护设计参数要求
1.1 工程概况
京津合作示范区6#雨水泵站工程站址位于西南五支路与主干路四交叉口东南角处，泵站占地规划面积约为3503m2。其中雨水泵站服务面积约329.28公顷。泵站设计流量20.6m3/s，出路为向西排入规划河道（规划河道高水位为2.0m，常水位为1.5m）。
本工程基坑深度全部超过5m，共计5座，其中泵站主体基坑1座，顶管工作坑1座及相邻进水管基坑1座，顶管接受坑1座及相邻进水管基坑1座。基坑最大深度为15.2米。
1.2 6号雨水泵站顶管工作（接受）坑工程支护设计参数
工作坑/与工作坑相邻的进水管基坑/接收坑：基坑采用SMW工法桩施工，桩长18m/15m/15m，水泥搅拌桩采用三轴d850@1200，密插/密插/隔一插一H700*300*13*24型钢，设置两层支撑，首层为钢筋混凝土支撑，冠梁尺寸1200×700mm，对撑尺寸600×600mm；第二层采用钢支撑，腰梁采用三拼I40b/两拼I40b/三拼I50b工字钢，对撑采用d400*14钢管。
与接收坑相接的进水管基坑:采用拉森钢板桩支护，桩长12m，设置两层钢支撑，腰梁采用两拼I40b工字钢，对撑采用d400*14钢管。
工作（接受）坑及相邻进水管基坑围护结构形式示意图
.png)
工作（接受）坑及相邻进水管基坑平面图
.png)
工作（接受）坑及相邻进水管基坑围护结构形式立面图
2 SMW工法桩概念、工艺流程
2.1 SMW工法桩概念
SMW工法桩是Soil Mixing Wall的简称，最早由小日本成幸工业株式会社研究开发的。SMW工法桩又称加劲水泥土桩，是一种在互相咬合的水泥土搅拌桩中，插入型钢或钢管而形成的复合性结构。它主要使用多轴型钻掘搅拌机，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，待水泥土复合体未结硬前插入H型钢、钢管或钢板作为其应力补材料，等到水泥和应力补材料完全融合并结硬后，形成一道连续完整、具有高强度和高硬度的、无接缝的地下墙体。
进行基坑支护施工设计时，应当综合考虑基坑挖掘深度、基坑类型、工程地质条件以及周边环境对基坑侧壁位移的要求。
2.2 SMW工法桩施工工艺流程
测量放线→开挖沟槽→定位型钢轨道→多轴搅拌桩钻机就位→定位放线→喷浆、搅拌桩→型钢插入与固定→冠梁施工→基坑开挖及地下结构施工完毕→拔除H型钢。
3 SMW工法桩施工要点
3.1 场地平整及地下障碍物探察
三轴搅拌机施工前，必须先进行场地平整，清除施工区域的表层路面和地下障碍，为了加强承重荷载采用垫钢板方法便于桩架行走。
3.2 测量放线
根据复测的坐标基准点，进行放样定位及高程引测工作,做好永久及临时标志。放线定位后提请监理进行复核验收签证。确认无误后主可进行施工。
3.3 开挖沟槽
根据基坑围护内边控制线，采用挖掘机开挖导槽，并清除地下障碍物，导槽尺寸如图一，导槽尺寸要求中心线两侧宽各0.6米，深1.5米，在施工中随打随挖，保证浆液不外溢，挖出的余土和废浆液应及时处理，以保证SMW工法正常施工,并达到文明工地要求。
3.4 定位型钢放置
平行导槽方向放置两根定位型钢，规格为200mm×200mm，长约2.5m，按型钢尺寸做出型钢定位卡，以保证型钢插入垂直度。在平行导槽方向放置两根定位型钢规格300mm×300mm，长约8∽20m，在型钢上作出0.6米一个标记，便于施工中找桩位，H型钢定位卡具体位置及尺寸见下图。
.png)
3.5 三轴搅拌桩孔位定位
三轴搅拌桩三轴中心间距为600mm，根据这个尺寸在平行H型钢表面用红漆划线定位。
3.6 SMW工法施工
（1）三轴止水帷幕桩施工：同上述泵站基坑三轴止水帷幕桩施工方法。
（2）H型钢插入
三轴水泥搅拌桩施工完毕后，吊机应立即就位，准备吊插H型钢。
a)起吊时利用型钢顶端拔桩预留孔，装好吊具和固定钩，然后用吊机起吊H型钢放在型钢定位卡中，在相互垂直的两个方向用线锤校核垂直度,，确保插入型钢垂直。
b)型钢定位卡必须牢固，H型钢底部中心要对正桩位中心，并沿定位卡徐徐垂直插入水泥土搅拌桩体内，插入深度超过4米后要快放直到标高为止，如不到位可以用挖掘机压到位。
c) 将水准点引放到定位型钢上，根据定位型钢与H型钢顶标高的高度差，在定位型钢上搁置槽钢，焊Ф10吊筋控制H型钢顶标高，误差控制在±5cm以内。
d) 待水泥土搅拌桩达到一定强度后，将吊筋与沟槽定位型钢撤除。
e) 若H型钢插放达不到设计标高时，则采取提升H型钢，重复下插使其插到设计标高，下插过程中始终用线锤跟踪控制H型钢垂直度。
4 SMW工法桩优点
4.1 对周边环境影响小
SMW工法桩的施工对邻近土体扰动较小,不会产生邻近地面下沉、房屋倾斜、道路裂损及地下设施移位等危害；对施工操作面要求也很低，不产生大量泥浆，减少了对周围环境和施工场地的污染，且不存在挤土作用，对周围建筑物和地下管线的安全极为有利；同时施工噪音小,具有环保的概念。
4.2 成桩质量可靠
目前SMW工法采用的三轴搅拌钻机为中空叶片螺旋式钻机,在钻进土体的同时置换出大量的原状土。同时利用高压空气压入水泥浆使水泥土得到充分搅拌,使得桩体无分层夹泥现象。桩体中插入型钢后,型钢与水泥紧密结合增加了型钢翼缘厚度,使桩体强度大大增加。
4.3 连续施工防水效果好
SMW工法钻机的钻杆具有螺旋翼与搅拌翼相间设置的特色,随着钻掘与搅拌反复进行,可使水泥浆与土体得到充分均匀的搅拌,而且水泥掺入量高,水灰比大,墙体全长无接缝,这样一方面使得形成的水泥土墙具有较高的抗压、抗剪强度,使它比传统的连续墙具有更可靠的止水性。
4.4 施工进度快，经济效益好
SMW工法所需工期较其他工法为短，在一般地质条件下，每一台班可成墙70-80 m2，且可成墙厚度较大(550-1300mm) ，常用厚度为600mm；成墙最大深度目前为65m ，视地质条件尚可施工至更深，因而施工进度快；另一方面该工法的水泥使用量远低于其它围护施工方法,且其 H型钢可以多次重复使用，实现循环使用，提高资源利用率，另外在压缩工期的同时节约了人工费,可大大减少投资，因此与传统的灌注桩加搅拌桩或混凝土连续墙的维护结构相比具有经济效益好的优势，一般可节约费用20-50%。
4.5 SMW工法桩施工能降低钢铁等资源的能耗
SMW工法桩的H型钢可以循环使用，一般对于地下支护结构墙体的施工，都必须使用大量的钢筋，这些钢筋的数量几十吨，基本上很难再回收利用，造成了极大钢铁资源浪费以及严重占用了地下空间资源。我国在铁矿资源上是紧缺的，采用像SMW工法桩这样的基坑支护工艺能有效降低钢铁等资源的消耗，对降低钢铁等资源消耗具有积极的意义。
结 语：
SMW工法桩施工具有诸多的优点，在当前社会生产力和科学技术大力发展的形式下，城市轨道交通全面发展，地下管廊项目的大力推广，海绵城市概念不断深入，SMW工法桩在房建、市政配套、地下轨道交通等工程领域的基坑支护中有着巨大的应用潜力。利用SMW工法桩的施工工艺，并从中钻研总结更高效的利用空间，以期在深基坑支护的应用中发挥更大的效用从而真正地节约工程建设成本，有效提高工程质量和施工经济效益。
参考文献：
［1］陈琦. SMW工法桩施工工艺及技术要点［TU］,福建建筑2011年07期 。
［2］李春林. SMW工法桩在深基坑工程中的应用［J］,中国高新技术参照2010（04）143-145。
［3］赵静. 南京地铁范家湖站SMW工法桩施工技术［TU］,铁道标准设计2010S1期。