SMW 工法桩在深基坑加固施工中的应用分析

张广明

（四川天府水城新区开发建设有限公司， 四川 成都 610000）

深基坑施工中安全风险大，做好加固防护是很关键的一环，SMW 工法桩是一种比较常用的加固技术，SMW 工法桩即劲性水泥土搅拌桩，要在水泥土桩内插入H 型钢、钢管等，因为型钢或钢管的存在使SMW 工法桩具有更强的承载力，并且其本身具有挡土、止水功能，由此形成具有抗渗能力与较好承载力的围护墙，凡是适用搅拌桩的场合都能适用SMW 工法。在本文中结合具体实际案例对SMW 工法桩的应用进行分析。

1 工程概况

某工程深基坑作业中面对的地质条件相对复杂，在设计方案上采取了SMW 工法桩来加固深基坑，并将其作为临时的围护结构使用。该深基坑开挖深度约7.4m,局部深度约9.0m 顶板覆土厚度约2.15m，属于典型深基坑项目。

工程所在地地势相对平坦，地表水系相对发达，第四系覆盖层有比较大的厚度，土层水平分布相对稳定，但地质条件以及水文条件相对复杂。

土层相对软弱，工程活动的扰动作用很强。地基土方面基本成分为淤泥（表层）、粘土、粉质黏土、粉砂等软弱性土层组成，地质条件不良。

水文条件方面，现场有地表水系，水位受大气降水影响。均匀分布有潜水层，埋深0.4～0.8m，潜水层水位受大气降水影响，丰水期最高可达2.63m，枯水期最大标高为1.35m。在粉砂层内分布有微承压水，粉土夹粉砂层内分布有承压水，据分析后承压水因为土层透水性较差，出水量较小，且水头标高在-2.70～-3.00m。其中承压水方面因为蕴藏深度与结构底部距离比较大，因而其对施工的影响不大。

2 施工要点

2.1 施工准备

施工准备方面包括场地、水电、机械设备选定及施工参数选择、人员组织等几个方面。

场地方面，确定场地、定位桩位，然后开挖出导沟。安装机械设备的场地必须要具备足够的承载力，要能够经受住设备的振动与压力，必要时应对场地进行加固，一般方法是将表面的软弱土层置换，然后碾压整平，并铺筑石渣便道。

水电方面，共用工程桩（工程用钻孔灌注桩）水电布置，确定供电量，配置变压器与配电系统。确定供水水源和给排水系统。

根据设计要求以及相关标准规范，确定施工参数，使用水泥标号为P032.5，在混合料当中掺入比例为20%，施工中浆液配比（水灰比）1.6～2.0:1。施工当中的供浆流量160L/min～180L/min，泵送压力1.5～2.5MPa，下沉速度最大100cm/min，提升速度最大200cm/min，水泥浆比重1.29～1.37，搅拌速度（三轴搅拌）两边26.0转每分钟，中间14.5 转每分钟。28 天无侧限抗压强度要在1.5MPa 以上。

设备方面，主要设备是三轴搅拌钻机，要保证钻机健康，在施工时工况正常。搅拌机、空压机（12m³ ）、压浆泵等辅助设备同样要保证健康状态。

人员组织上，一个班组共32 名成员，包括检测人员、安全人员、施工人员、管理人员等。其中特殊工种如钻机操作员、挖掘机操作员、电焊工等人员，必须持证上岗。

在场地、水电等准备工作完成，在平整并且碾压过的场地上布置施工便道，施工便道用石渣等材料铺设，并且碾压密实，然后铺设一层钢板，钢板上焊接槽钢，安装好行走装置，作为桩机行走用的底盘。桩机施工平台施工完毕后，安装配套的灰浆制备系统、泵送系统。安装完毕后要对整套施工设施进行调试，保证能够按照确定的施工参数进行施工。

2.2 施工工艺

SMW 工法的流程一般先确定测量放样成果合格，然后做导槽，钻机就位准确后钻进，H 型钢制作好并现场安装，做桩顶冠梁，待到一定强度后回收型钢。

围绕上述一般流程，施工中第一步先做测量放样，根据相关要求准确放出桩位，设置好控制桩，并且对放桩成果进行复验，填写好技术复核单，验收合格后开始施工。

第二步，导槽施工。导槽的作用是定位和导向，施工时先做导墙，然后再做SMW 桩施工，在导墙沟槽开挖时，应根据围护内边的控制线用挖掘机开挖，并且要清除妨碍成桩施工的浅层障碍物以及杂填土。深度要达到杂填土底部，并且不小于1m，具体要根据地质勘查报告以及设计说明来确定深度和宽度。

第三步，设置好三轴搅拌桩外边缘轮廓连线，平行于轴线，按照20～30m 分段，且随桩的施工进度放定位线和分幅。定位线的两端要固定好，必要时可以设置临时木桩，在桩上挂施工线，桩机就位后，以螺旋叶片外缘切施工线为标准。

第四步，按跳槽式双孔全套复搅连接或单车挤压式连接方式重复套钻，保证成桩质量，桩的搭接以及垂直度修正一般可以依靠套钻来实现。导槽开挖并且处理好后，为了保证桩位以及H 型钢的安装质量，要设置导向装置，在沟槽沿纵向打入5m 长度的10 号槽钢，各槽钢之间间距3m，由这些槽钢作为固定点，垂直沟槽方向放工字钢，并且焊接成整体，水平方向也放工字钢，与垂直方向的工字钢焊接成整体，并且在这个导向装置上设置桩位标志。将桩位误差控制在50mm 内。转角位置的H 型钢以与围护结构中心呈45°角插入，用定位卡定位。钻机就位，并调整桩架垂直度在千分之五以内，桩机要平稳固定，不能出现偏斜，控制钻杆的垂直度。为了保证控制住桩长，应在钻杆上做标记，方便调整。

第五步，配备水泥浆搅拌桶、存浆桶，配置搅拌机，水泥浆按规定水灰比配置搅拌好后存入存浆桶内，由泥浆泵抽吸加压后由导管输送到钻杆内的注浆孔，水泥浆水灰比要控制好，要求是2.0 左右，要随时检查水泥浆水灰比。因为土层当中有粉砂土，为了提高粉砂土的塑性以及降低土层的助力，水泥浆中要加入适量的膨润土。

第六步，根据SMW 工法桩的成桩工艺要求，并进一步根据准备阶段确定的施工参数，在钻进与提升钻杆阶段都需要注入水泥浆，钻进与提升速度根据上文确定的参数实施，现场要有专人检查监督，并且在下沉、提升的过程中要每隔1m 在桩架上设置明显的标记，并且随时监测钻进速度，以便可以根据情况调整速度，保证搅拌均匀。在钻进到桩底位置时，要持续搅拌注浆15s 以上，保证成桩均匀性。

第七步，成桩后立即插入规格为800×300mm 的H 型钢，采用吊装方法，依靠型钢的自重插入桩内，插入时要确保垂直度，并且为保证插入顺畅要在型钢上涂抹减摩擦材料，后续也可保证完整回收。制作的H 型钢要平直、光滑、无扭曲。当型钢插入至要求深度，上部用18mm 直径的钢筋对型钢做好固定。因为插入型钢而溢出的水泥土必须要清理掉，保证顶标高符合要求。

第八步，清除桩顶杂物，并且将桩顶凿毛用清水清洗，按照设计方案要求绑扎冠梁钢筋，侧模使用定型的组合钢模板，支撑体系用方木+钢管。穿越冠梁的型钢要求包扎纸胎油毡，将型钢隔离出来，方便后续型钢回收。

第九步，待到工程完工后，回收型钢。回收后用直径10mm 的钢管注浆，注浆料为细砂+1.0%左右的高效减水剂+7%左右膨润土配置，水灰比0.7，注浆压力1.0MPa。

3 结束语

综上所述，SMW 工法桩在深基坑的施工当中是比较常用的技术，对于深基坑加固有着比较好的效果，适用于多种地质条件。在施工当中要注意控制好SMW 工法桩的施工工艺细节，确保施工质量，达到SMW 工法桩的预期效果。本文对SMW工法桩施工技术应用进行了分析，希望可对类似工程的施工起到参考作用。