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SMW工法在房屋建筑施工基坑围护中的应用

发表时间：2021/5/14 来源：《基层建设》2021年第2期作者：侯昌均

[导读] 摘要：随着我国国民经济的快速发展，深基坑广泛应用于现在的建筑工程中。

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        摘要：随着我国国民经济的快速发展，深基坑广泛应用于现在的建筑工程中。由于受到工程造价的影响，越来越多的深基坑围护结构采用SMW工法施工。SMW工法搅拌桩是由水泥与土得到充分的强化搅拌，而且墙体无论在纵向与横向都没有接缝，具有高止水性；在插入H型钢后使其形成一复合墙体，具有抗侧压强度和高止水性能。本文根据SMW工法的特点，从施工工艺方面出发，对SMW工法施工进行探讨。
        关键词：SMW工法；围护结构；混合支撑；深基坑施工
        1SMW工法概述
        随着近年来我国城市建设规模日益扩大，高层建筑和大型地下室的建设量也不断增多，型钢水泥土搅拌复合桩――SMW（SoilMixingWall）围护体系因其在处理复杂地形及深基坑围护方面的显著优势得到了广泛的应用。该工法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，利用该墙体直接作为挡土和止水结构，SMW工法特别适合城市中的深基坑工程。
        2SMW工法在房屋建筑施工基坑围护中的应用
        2.1工程概况
        某建筑工程总面积为20488.4m2，场地东侧支护距离道路边线15m，红线西侧与北侧为居民楼，支护距离居民楼最近处6.5m；场地南侧支护距离道路边线为3.4m。本工程地上9层，地下2层，地下2层底板面相对标高为-9.35m，场地土自上而下依次为：
        ①杂填土（厚度0.80~3.20m）；②粉质粘土（厚度0.80~1.10m）；③淤泥（厚度2.60~6.90m）；④中砂（厚度8.40~16.40m）；⑤淤泥质土夹砂（厚度6.20~33.10m）；⑥粉质粘土（厚度1.00~6.30m）；⑦卵石（厚度6.20~10.50m）；底板厚500mm，底板底设100厚垫层，基坑开挖至垫层底的深度约为9.45m，基坑周长约为288m。场地地下水主要为中砂中的承压水，勘察期间，场地地下水稳定顶水位埋深为0.60~1.7m，稳定水位标高4.28~6.07m。
        本工程采用SMW工法桩加两道钢筋混凝土内支撑支护形式，围护桩采用SMW工法，三轴搅拌桩为Ф850@600，桩长19~23m，搅拌桩内插型钢HN700×300×13×24，插一跳一，桩长18m，水泥采用普通硅酸盐水泥42.5R号。
        2.2SMW 工法桩施工步骤
        场地平整及地下障碍物探查→测量放线→开挖沟槽、清除地下障碍物→定位型钢放置→三轴搅拌桩孔位定位及复核→P42.5R级普通硅酸盐水泥→搅拌、注浆→涂刷减摩剂→H 型钢插入→H型钢回收。
        2.3SMW工法桩施工技术
        （1）场地布置。综合考虑各方面因素，避免设备多次搬迁、移位，减少搅拌和型钢插入间隔时间，尽量保证施工的连续性。（2）测量放线。按设计要求进行放样定位及高层引测工作，做好测量技术复核单。（3）定位。设置导向定位型钢，标明钻孔位置和H型钢的插入位置，固定好定位型钢，必要时用点焊进行相互连接固定（如图1）。一旦发生定位型钢移位，立即重新放线。（4）浆液拌制及喷浆搅拌。浆液严格按配比制备，严禁使用过期水泥、受潮水泥，做到挂牌施工，并配备有专职人员负责管理，严格控制钻进提升及下沉速度，三轴水泥搅拌桩在下沉和提升过程中均应注入水泥浆液。根据设计要求和有关技术资料规定，提升速度控制在不大于2.0m/min，下沉速度不大于1.0m/min，控制好注浆压力，在桩底部分适当持续搅拌注浆，做好每次成桩的原始记录。经试桩结果确定打桩标准。（5）设备运转。专人操作，上岗前检查设备的性能，确保设备运转正常。（6）插入H型钢：①为方便吊装，在距型钢顶端中心处开一圆孔，孔径约8cm，并在此处型钢两面加焊厚≥12mm的加强板；②型钢宜在搅拌桩施工结束后30min内插入，宜依靠自重插入，当型钢插入有困难时可采用辅助措施下沉；③对型钢进行除锈并涂刷减磨剂，减摩剂必须用电热棒加热至完全融化，涂层宜为1~3mm。④采用牢固的定位导向架，在插入过程中应采取措施保证型钢垂直度。型钢插入到位后应用悬挂构件控制型钢顶标高，并与已插好的型钢牢固连接。（7）回收H型钢：①型钢拔除前水泥搅拌墙与主体结构地下室外墙之间的空隙必须回填密实；②型钢起拔宜采用专用液压机起拔，型钢拔除后留下的空隙应及时注浆填充。（8）施工监测。项目周边道路、管线及房屋建筑情况较为复杂，三轴搅拌桩施工的挤土效应会对周边道路、管线及房屋产生影响，深基坑施工过程中及时委托监测单位介入监测，做到信息化施工。

        2.4施工过程常见问题处理
        施工过程发现异常情况时，应及时上报建设、监理单位，经研究后采取补救措施。常见问题的处理方式如下：（1）施工冷缝。施工过程中超过24h出现冷缝，可能造成土方开挖后桩身漏水，可采取在冷缝处围护桩外侧补搅素桩方案，在围护桩达到一定强度后进行补桩，以防偏钻，保证补桩效果，素桩与围护桩搭接厚度约10cm。（2）侧壁渗漏。项目靠近闽江，有水头差现象，在基坑开挖阶段，预先坡顶卸载，发现渗漏及时封堵，可采用以下措施：①若渗漏点为清水、水量较小，可在其外侧插引流管，其周围用速凝防水水泥砂浆封堵，待水泥砂浆达到强度后，将引流管打结。②若渗漏点水量较大时，采用双液注浆，配置化学浆液（可考虑水玻璃）和水泥浆等，进行注浆压浆处理，压浆过程中控制好注浆流量和注浆压力。（3）遇障碍物。施工前提前清理地下障碍物，遇到难以清除障碍物时可采取外绕、与其它支护形式组合等方式处理。项目在清障过程中，发现场地东南角已拆除建筑基础存在多根350mm×350mm方桩，占用三轴水泥搅拌桩位置，方桩长度超过10m且难以拔除，局部方桩间距偏小造成三轴搅拌桩无法正常连续施工，存在中断情况，同时场地东侧为高压用电管道，鉴于以上情况，经甲方、监理、设计方到场实地研究，优先采取外绕方式，无法外绕的中断部分采用双重管高压旋喷桩设计，高压旋喷桩直径550mm，按设计要求进行施工。
        3结语
        SMW工法桩施工简便、经济效益较高、质量有保证、工期短、止水效果好、安全稳定、对周边地基影响小，适用于沿海城市深基坑过程施工，有广泛的推广前景。但施工场地条件复杂，具体应用时需结合现场特点进行调整和试验，确保工程顺利进行。
        参考文献：
        [1]SMW工法桩在深基坑加固中的应用分析[J].李印.科技资讯.2018(30)
        [2]深基坑工程建设中SMW工法桩围护结构及混合支撑的应用[J].边海洋.绿色科技.2020(08)