SMW工法在隧道工程中的应用分析

刘必顺

【摘 要】目前，SMW工法在隧道工程建设和施工中得以广泛应用，本文主要分析了SMW工法的优势，介绍了SMW工法在隧道工程施工中的应用以及应用中需要解决的重难点问题，以供参考。

【关键词】SMW工法;隧道工程;应用

SMW工法的优势十分明显，但该技术在应用的过程中也存在着一定的问题。总体说来，该技术满足了节能降耗的要求，成本投入较低，而且施工效果较为理想，充分满足了我国经济可持续发展的基本要求。因此在日后的工程建设中，也要集中力量发展SMW工法。

1.SMW工法概述

SMW工法也被人们称为新型水泥土搅拌桩墙，也就是说在水泥土桩内设置H型钢等构件，其一方面可承受荷载，另一方面也可起到防渗挡水的作用，进而形成具有荷载能力和防渗能力的支护结构围护墙。

2.SMW工法的优势

该结构融合了深层搅拌桩与H型钢各自的优势，其中，H型钢可回收并循环利用，故而该结构可产生较高的经济效益。再者，其抗渗性能较好，钻杆可实现螺旋推进翼与搅拌翼相间设置，在钻进和搅拌的过程中，保证了水泥强化剂和土体搅拌的均匀性。另外，墙体结构不会出现接缝，因此连续墙的止水性能较好。该施工方法可加大结构的刚度和强度，深层搅拌桩技术可建造厚度较大的墙体，施工中不留冷缝。

SMW工法可有效降低工程造价。水泥土搅拌桩施工中，无需过多的施工设备，且H型钢可回收重复利用，与地下连续墙相比，该施工技术的施工成本优势更为明显。再者，该技术的适用性较强，其可应用在粘土、粉土和砂砾土等多种不同的地质当中，而且在抗压强度不超过600MPa的岩层中也具有良好的应用效果。该施工方法施工速度较快，可就地加固，一次性浇筑成型，施工程序简单，施工中无需耗费较长的时间。最后，该施工技术对环境的影响并不十分明显，工程施工期间需要施工人员做好土体的切削搅拌处理。与其他维护结构施工相比，其对土体的干扰较小，不会引发水土流失问题，且由此产生的沉降也并不明显，有效加强了工程施工的稳定性和环保性。

3.SMW工法在隧道施工建设中的应用

扬州市城市南部的快速通道项目于2016年6月1日开工，2018年10月21日交工，工程施工中需要完成現浇箱梁桥梁施工、桥头填土施工和隧道施工。隧道施工中主要采用明挖法，扬子江路和江阳路交叉口位置采用盖挖法施工，隧道采用SMW工法桩作为围护结构，局部区域利用钻孔桩+三轴搅拌桩，雨污水管道施工中选择钢板桩支护形式。

3.1工艺流程

在工程建设和施工中，工作人员先要按照要求测量放线，随后开挖导沟，从而明确是否存在障碍物，建造水泥沟。之后结合工程实际放置导轨，设置施工标志，接下来进行SMW钻拌，要做好钻进和搅拌工作，在提升时重复搅拌。随后放置应力补偿材料，本工程选择H型钢，最后固定应力补强材料，即可完成SMW施工。

3.2施工前准备

施工机械设备进场前，应以三通一平为主要原则，完善施工准备，在工程软弱地面铺设走道板，以期有效规避桩机倾斜问题。SMW工法施工中，水泥搅拌桩质量需满足工程施工的要求。施工人员要以双轴或三轴开展搅拌桩施工，在工程施工前完善设备调试工作，以增强设备运行的安全性和稳定性。工程施工期间还要重视施工材料质量的管理工作，严格按照工程规范的要求完善材料采购、运输、存储和领用等多个环节。

3.3水泥搅拌桩施工

工作人员需依据施工图纸的规定和要求完成沟槽开挖施工，明确桩和型钢的具体位置。在桩机安装的过程中，注重机械的稳定性，且严格控制混凝土搅拌细节和注浆速度，加大原材料用量及配合比的控制力度，准确地做好现场记录，避免埋下安全和质量隐患。另外，在检验前，需按照要求完成试块取样，按照先后顺序编号，对试块采取科学的养护措施，满足龄期的要求后，需及时将其送至实验室完成抗压强度试验。

3.4 H型钢施工

工程施工阶段，为顺利拔出H型钢，应当提前做好型钢隔离剂预热工作，在型钢的表面涂抹适量的减少摩剂，以期增大型钢的应用率。若想改进工程建设和施工的质量，型钢插入水泥桩的时间应在水泥搅拌桩施工结束后的3个小时以内。型钢要垂直起吊，同时施工人员需注重其卡位的牢固性，使其水平度满足工程施工的要求。之后垂直缓慢地在水泥搅拌桩中插入H型钢，满足工程施工的标准和要求后，方可固定型钢，及时清理溢出的水泥。若插入H型钢时无法满足工程施工的要求，则要再次提高型钢重担下插，加大对型钢的控制力度。

3.5 H型钢回收

为加强回收的便捷性，施工人员需彻底清理H型钢表面，且在干燥除尘的条件下涂抹适量的减摩剂。在搬运的过程中，也应规避碰撞和挤压，如发现涂层损坏，需第一时间清除损坏的部分，重新涂刷减摩剂。制作三轴搅拌桩顶围檩前，可使用泡沫或牛皮纸保护并隔离型钢的顶段，为顺利拔桩创造有利条件。深基坑开挖设置支撑牛腿时，应全面清理H型钢外部多余的土层，随后可开展电焊处理。地下结构施工撤除支撑时，要做好牛腿的清理工作，同时打磨型钢表面，重新涂抹减摩剂。地下主体结构施工结束并满足设计强度后，将圈梁作为反梁，应用2台液压千斤顶构成的起拔器夹持型钢顶部，松动型钢。之后采用2.5T吊机起吊，顺利拔出型钢，在拔出型钢的同时，需使用水灰比为0.5的水泥砂浆填充H型钢拔出后留下的空隙。

4.关键技术和重难点的对策

SMW工法施工中，关键技术的把控及施工难点的掌握尤其关键，桩身垂直度控制、注浆量和注浆均匀度控制及冷缝处理是工程施工中不可忽视的环节，为了促进工程施工的顺利开展，施工人员必须对以上环节加大控制力度。

4.1控制桩身的垂直度

在桩身垂直度控制中，机架的垂直度对桩身的垂直度有着决定性作用。对此务必严格控制机架的平整度和垂直度。下钻时若遇到无法钻进的问题，则避免强制下钻，工作人员要及时查明无法下钻的主要原因，有效规避钻进歪曲问题，减少桩身的质量隐患。

4.2控制注浆量和均匀度

浆液的泵送量要与搅拌下沉或提升的速度相适应，确保搅拌桩中所使用的水泥满足工程施工的基本要求。如在工程施工中受到其他因素的影响而出现停浆现象，则应在恢复喷浆时上提或下沉搅拌机，下沉或提升的距离为0.5m，随后方可继续完成喷浆搅拌施工。在注浆过程中，务必严格控制搅拌下沉的速度，其速度一般为0.5-1.0m/min，提升速度为1.0-2.0m/min。

4.3冷缝处理

水泥土搅拌桩施搭接施工期间，规定施工的间隔在24小时以内，如施工的间隔超过24小时，则搭接施工中要适度调整搅拌的速度，如不能正常搭接或搭接的效果不理想，则需将其视为冷缝，上报设计单位获得批准后方可在搭接位置采取针对性处理措施。为此，施工人员应在后续的施工中增加水泥的比例，在冷缝围护桩外侧补搅素桩，这里规定素桩与围护桩搭接的厚度为10cm，前后排桩施工中采取踏步式错位布置方式，避免日后基坑开挖施工中出现严重的渗水问题。

5.结语

SMW工法具有十分明显的优势，在隧道施工中发挥着重要的作用。为了改进工程的施工质量，施工人员要按照工程要求做好前期的准备工作，之后严格控制水泥搅拌桩施工和H型钢施工中的每一项细节，高度重视工程施工重难点环节的把控，以此全面提高工程的施工质量，充分发挥出SMW工法的优势。

【参考文献】

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