SMW工法簡介

SMW工法連續(xù)墻，是Soil Mixing Wall 的縮寫，于1976年在日本問世，現(xiàn)占全日本地下連續(xù)墻的50%左右，該工法現(xiàn)已在東南亞國家和美國、法國許多地方廣泛應(yīng)用，近幾年在我國的上海、杭州、南京等地推廣非常迅速，受到廣泛的歡迎。SMW工法是利用專門的多軸攪拌就地鉆進(jìn)切削土體，同時在鉆頭端部將水泥漿液注入土體，經(jīng)充分?jǐn)嚢杌旌虾螅诟魇┕挝恢g采取重疊搭接施工，在水泥土混合體未結(jié)硬前再將H型鋼或其他型材插入攪拌樁體內(nèi)，形成具有一定強(qiáng)度和剛度的、連續(xù)完整的、無接縫的地下連續(xù)墻體，該墻體可作為地下開挖基坑的檔土和止水結(jié)構(gòu)。最常用的是三軸型鉆掘攪拌機(jī)。其主要特點(diǎn)是構(gòu)造簡單，止水性能好，工期短，造價低，環(huán)境污染小，特別適合城市中的深基坑工程。

SMW 支護(hù)結(jié)構(gòu)的支護(hù)特點(diǎn)主要為：施工時基本無噪音，對周圍環(huán)境影響小，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度可靠，凡是適合應(yīng)用水泥土攪拌樁的場合都可使用，特別適合于以粘土和粉細(xì)砂為主的松軟地層；擋水防滲性能好，不必另設(shè)擋水帷幕，可以配合多道支撐應(yīng)用于較深的基坑；此工法在一定條件下可代替作為地下圍護(hù)的地下連續(xù)墻，在費(fèi)用上如果能夠采取一定施工措施成功回收H 型鋼等材料，則成本大大低于地下連續(xù)墻，因而具有較大發(fā)展前景。

上海地區(qū)深基坑圍護(hù)墻體采用的結(jié)構(gòu)形式一般都為地下連續(xù)墻（單墻或雙墻），工程造價均較高，對環(huán)境的影響、污染均較大。與之相比較，SMW工法有如下優(yōu)點(diǎn)：

（1）在現(xiàn)代城市修建的深基坑工程，經(jīng)常靠近建筑物紅線施工，SMW工法在這方面具有相當(dāng)優(yōu)勢，其中心線離建筑物的墻面80厘米即可施工。

（2）地下連續(xù)墻由自身特性決定，施工時形成大量泥漿需外運(yùn)處理，而SMW工法僅在開槽時有少量土方外運(yùn)。

（3）SMW工法構(gòu)造簡單，施工速度快，可大幅縮短工期。

（4）SMW工法作圍護(hù)結(jié)構(gòu)與主體結(jié)構(gòu)分離，主體結(jié)構(gòu)側(cè)墻可以施工外防水，與地下連續(xù)墻相比結(jié)構(gòu)整體性和防水性能均較好，可降低后期維護(hù)成本。

H型鋼水泥土攪拌樁支護(hù)結(jié)構(gòu)的施工關(guān)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(guī)攪拌樁比較，要特別注重樁的間距和垂直度。施工垂直度應(yīng)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?jié)B和強(qiáng)度要求外，尚應(yīng)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(shè)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(jī)械架進(jìn)行校對，以確保樁體的垂直度達(dá)到要求；

（3）用兩臺經(jīng)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(jī)對機(jī)座四周標(biāo)高進(jìn)行復(fù)測，確保機(jī)械處于水平狀態(tài)施工，同時用經(jīng)緯儀經(jīng)常對攪拌軸進(jìn)行垂直度復(fù)測。

3、保證加固體強(qiáng)度均勻措施

（1）壓漿階段時，不允許發(fā)生斷漿和輸漿管道堵塞現(xiàn)象。若發(fā)生斷樁，則在向下鉆進(jìn)50厘米后再噴漿提升；

（2）采用“二噴二攪”施工工藝，第一次噴漿量控制在60%，第二次噴漿量控制在40%；嚴(yán)禁樁頂漏噴現(xiàn)象發(fā)生，確保樁頂水泥土的強(qiáng)度；

（3）攪拌頭下沉到設(shè)計標(biāo)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）控制重復(fù)攪拌提升速度在0.8-1.0米/分以內(nèi)，以保證加固范圍內(nèi)每一深度均得到充分?jǐn)嚢瑁?

（5）相鄰樁的施工間隔時間不能超過24小時，否則噴漿時要適當(dāng)多噴一些水泥漿，以保證樁間搭接強(qiáng)度；

（6）預(yù)攪時，軟土應(yīng)完全攪拌切碎，以利于與水泥漿的均勻攪拌。

4、型鋼的制作與插入起拔

施工中采用工字鋼，對接采用內(nèi)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(nèi)，并應(yīng)在菱形四角留Φ10小孔。

型鋼拔出，減摩劑至關(guān)重要。型鋼表面應(yīng)進(jìn)行除銹，并在干燥條件下涂抹減摩劑，搬運(yùn)使用應(yīng)防止碰撞和強(qiáng)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(jìn)行隔離，以利拔樁。

型鋼應(yīng)在水泥土初凝前插入。插入前應(yīng)校正位置，設(shè)立導(dǎo)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(biāo)高。

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(qiáng)力起拔，將H型鋼拔出。采用邊拔型鋼邊進(jìn)行注漿充填空隙的方法進(jìn)行施工。

1、施工不擾動鄰近土體，不會產(chǎn)生鄰近地面下沉、房屋傾斜、道路裂損及地下設(shè)施移位等危害。

2、鉆桿具有螺旋推進(jìn)翼相間設(shè)置的特點(diǎn)，隨著鉆掘和攪拌反復(fù)進(jìn)行，可使水泥系強(qiáng)化劑與土得到充分?jǐn)嚢?，而且墻體全長無接縫，它比傳統(tǒng)的連續(xù)墻具有更可靠的止水性。

3、它可在粘性土、粉土、砂土、砂礫土等土層中應(yīng)用。

4、可成墻厚度550-1300毫米，常用厚度600毫米；成墻最大深度為65米，視地質(zhì)條件尚可施工至更深。

5、所需工期較其他工法短。在一般地質(zhì)條件下，為地下連續(xù)墻的三分之一。

6、廢土外運(yùn)量遠(yuǎn)比其他工法少。

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(hù)，型鋼又可回收，造價明顯降低，加快了工程進(jìn)度，取得了良好的經(jīng)濟(jì)和社會效益。2100433B

SMW工法施工序如下：①導(dǎo)溝開挖：確定是否有障礙物及是否需要做泥水溝；②置放導(dǎo)軌；③設(shè)定施TJ標(biāo)志；④SMW鉆拌：鉆掘及攪拌，重復(fù)攪拌，提升時攪拌；⑤置放應(yīng)力補(bǔ)強(qiáng)材（H型鋼）；⑥固定應(yīng)力補(bǔ)強(qiáng)材；⑦施工完成SMW；⑧廢土運(yùn)出；⑨型鋼頂端連系梁施工，澆筑鋼筋混凝土。

SMW工法樁競爭力

降低施工成本，增強(qiáng)企業(yè)競爭力

盡管SMW工法在應(yīng)用中還存在上述的各種問題和值得關(guān)注的焦點(diǎn)，但是作為一項推廣應(yīng)用的新技術(shù)而言，在滿足工程技術(shù)要求的前提下，選用SMW工法作為圍護(hù)結(jié)構(gòu)，具有地下連續(xù)墻和鉆孔灌注樁加隔水帷幕作為圍護(hù)結(jié)構(gòu)不可比擬的優(yōu)勢。因此作為投資方、設(shè)計方在經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟(jì)論證比較后，一般會優(yōu)先選用SMW工法作為圍護(hù)結(jié)構(gòu)。因此作為施工企業(yè)就必須加強(qiáng)SMW工法的施工管理和技術(shù)創(chuàng)新工作，樹立在SMW工法施工方面的品牌效應(yīng)，提高企業(yè)在競標(biāo)方面的競爭力。

SMW工法樁經(jīng)濟(jì)需要

適應(yīng)于建設(shè)節(jié)約型社會和發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)需要

隨著國家經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，資源和能源問題正成為制約增長的主要問題，因此國務(wù)院及時提出了建設(shè)節(jié)約型社會和發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的政策。針對土建施工行業(yè)實現(xiàn)上述目標(biāo)，主要的方法為：爭取在施工中使用能周轉(zhuǎn)的施工材料和采用保證施工材料能重復(fù)使用的施工工藝，實現(xiàn)循環(huán)使用，提高資源利用率，盡量減少采用一次性材料消耗的施工工藝。SMW工法的H型鋼可以重復(fù)使用，一般至少可使用四次以上。而在地下連續(xù)墻和鉆孔灌注樁作為圍護(hù)的施工工藝中，使用了大量的鋼筋，而不能回收重復(fù)利用，造成了極大鋼鐵資源的消耗。我國已經(jīng)成為世界上鋼鐵產(chǎn)量和消耗第一大國，而且我國的鋼鐵對外依賴度很高，主要體現(xiàn)在鐵礦石資源上的緊缺，大部分需要進(jìn)口。因此須盡量采用像SMW工法這樣能降低鋼鐵等資源消耗的施工工藝。

SMW工法樁減少污染

隨著地鐵車站、地下市政道路、地下變電站及地下商場等地下空間的開發(fā)利用，作為施工期間的圍護(hù)結(jié)構(gòu)大部分永久性的埋在了地下，在上海根據(jù)設(shè)計規(guī)范計算，圍護(hù)結(jié)構(gòu)的插入比在1：0.8~1：1.1之間，因此該地下建筑物底板下面相當(dāng)于該建筑物的深度的地下空間資源受到了原圍護(hù)結(jié)構(gòu)的污染，給后面底板下地下資源的開發(fā)造成了極大困難。例如：施工地鐵7號線靜安寺站工程北端頭井，必須拔除10根左右原來作為圍護(hù)結(jié)構(gòu)的"_blank" href="/item/H型鋼/10619341" data-lemmaid="10619341">H型鋼大部分不拔除，同樣會造成地下空間資源污染的問題，但是我們中國土木工程師們應(yīng)該在研究和消化吸收日本成功的SMW工法工藝上，通過創(chuàng)新，研究出更好的施工方法和施工工藝，有助于環(huán)境保護(hù)。

SMW工法最常用的是三軸型鉆掘攪拌機(jī)，其中鉆桿有用于粘性土及用于砂礫土和基巖之分，此外還研制了其他一些機(jī)型，用于城市高架橋下等施工，空間受限制的場合，或海底筑墻，或軟弱地基加固。