SMW工法桩在基坑围护工程实例中的探究(2)

浙江交通职业技术学院2009届毕业生毕业论文

[10]彭聚云等. 基础工程设计原理[M].上海:同济大学出版社 指导教师意见（对本课题的深度、广度及工作量的意见） 指导教师（签名）： 年 月 日 系（分院）毕业论文（论文）工作小组意见 组长（签名）： 年 月 日

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毕 业 论 文

题 目：SMW工法桩在基坑围护工程实例中的探究

系（分院）： 路桥 学院 专业：铁道工程技术

姓 名： 张 礼

指导教师： 郭发忠

2010年 5 月 25 日

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SMW工法桩在基坑围护工程实例中的探究

张礼

浙江交通职业技术学院（路桥学院 091602）

摘 要：\工法是在水泥土搅拌桩内插入H型钢或其他种类的劲性材料，从而增加水泥土桩抗弯、抗剪能力，并具有挡水、挡土、工艺闭单、操作方便等特点的基坑围护施工方法。由于此类工法施工周期短、工程造价低、抗渗能力较强，在基坑围护中具备技术优势。本文通过杭州地铁外环路站区间明挖隧道基坑支护施工实践阐述其应用技术。 关镶词：基坑支护 明挖施工 SMW工法 质量控制

1.前言

近年来，随着我国经济和城市建设的发展,地下工程愈来众多，开发和利用地下空间的要求日显重要。大量深基坑工程的出现，促进了设计计算理论的提高和施工工艺的发展。SMW工法是一种新型的基坑支护技术，也称劲性水泥土搅拌桩法。该工法于1976年在日本问世，并得到很大推广，广泛应用于海底隧道工程、地铁、铁路等重大项目，以及各类高层建筑的深基坑开挖支护工程等。最近数年，SMW工法在日本地下连续墙中的应用面高达70％左右。近年，在上海、南京、天津与广州等城市推广SMW工法，广泛应用于地铁基坑工程、市政建设工程、建筑基坑工程及海岸防渗工程等。

施工表明,SMW工法施工适用软硬各类土层，包括砂烁层、卵石层、岩层。该工法以多轴型钻掘搅拌机在现场一定位置向一定深度进行钻掘，在钻头处喷出水泥系强化剂而与地基土自上而下、自下而上反复进行混合搅拌，在各施工单元之间则采取部分重叠搭接施工，在水泥土混合体未结硬之前插入H型钢或钢板作为补强材料，与水泥土结硬形成具有一定强度和刚度的、连续完整的、无接缝的地下墙体。该工法的水泥用量远远小于钻孔灌注护坡桩的用量，且工程完成之后，可对H型钢进行回收利用，施工的噪音小，对周围的环境影响较小，显示出了独特的经济和环保优势。

2.工程概况 2.1工程简介

外环路位于杭州市萧山经济开发区，车站主体是地下双层双岛四线车站，其中地下一层为站厅层，地下二层为站台层。车站总长182.40m，总宽44.7m，有效站台长度120m,站台宽13.94m。

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车站主体为明挖法施工。小里程（南）端为振宁路站，大里程（北）端为内环路站。因周边均为实现规划，本站每个出入口均预留与将来地下建筑的接口条件。本站共设有4个出入口，4组风亭，1个紧急疏散口。

1号出入口基坑面积约313m2，基坑深度一般9.5m2，局部集水井处深约12.7 m2；2号号出入口基坑面积约487m2，基坑深度一般9.5m2，局部集水井处深约12.6 m2；3号出入口基坑面积约476m2，基坑深度一般9.5m2，局部集水井处深约12.8 m2；4号出入口基坑面积约479m2，基坑深度一般9.5m2，局部集水井处深约12.6 m2。

围护结构采用SMW工法进行施工。由水泥搅拌桩内插入H型钢＋冠梁＋围囹＋水平钢支撑构成支护系统。SMW工法桩为围护桩，全程共280幅桩。桩径为3×Φ850，桩长为25.5m，插入H型钢长度25米(含冠梁上部露出长度0.5m）。SMW桩顶的钢筋混凝土冠梁为850×1000，SMW工法围护的明挖段基坑深11m，宽8.8m。按场地的地质状况、周边环境安全的重要程度和坑内永久性结构变形允许条件等因素，本区间明挖段基坑变形控制保护等级定为一级。

2.2工程地质及水文地质条件

本场区属第四系冲海积相沉积平原，地貌形态单一。场地浅表层为厚1～2m的填土，其下为厚度约14～20m左右的粉土和粉砂层。粉土一下为厚度达10m以上（局部达到20m左右）的高压缩性流塑状的淤泥质土或灰色粉质粘土，局部夹粉砂，再下部为粉砂层和圆砾层。人工填土层：粉土填土①层、层底标高40.21～41.81m；第四纪全新世冲洪积层：粉土③、粉质粘土③2层、粉土④2、粉质粘土④，层底标高26.21～33.91m；第四纪晚更新世冲洪积层：细中砂⑥3层 ，粘土⑥1层，粉质粘土⑥2层，层底标高20.21～26.21m。

根据钻探显示，勘探深度范围以内地下水类型主要可分为松散岩类孔隙潜水和松散岩类孔隙承压水。

3. 主要施工方法及措施

3.1 三轴搅拌桩施工工艺

（1）场地布置

设备进场前，场地必须达到“三通一平”，桩机行走路线软弱地面必须加垫料夯实、夯平。包括供浆系统、运输路线、临时设施的搭建等流程。

（2）障碍物清理

因工法要求连续施工，故在施工前应对围护施工区域地下障碍物进行清理或移位，并回填

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粘性素土至设计桩顶标高，以保证施工顺利进行。

（3）测量放线

根据建设方提供坐标基准点，按图放出桩位，设立临时控制桩，做好技术复核单，提请监理验收。

①.由现场测量员根据设计图纸和测量控制点放出设计桩位，桩位平面偏差不大于2cm，并根据设计间距在两侧定位架上用红色油漆做好标记，保证搅拌桩每次定位准确。

②.施工测量的最终成果，必须用在地面上埋设稳定牢固的标桩的方法固定下来。 ③.施工放样以工程设计图中SMW围护体的理论内边线为沟槽的内边线。

④.在沟槽的两侧设置可以复原中心线的标桩，以便在已经开挖好沟槽的情况下，也能随时检查沟槽的走向中心线。

⑤.施工测量的内业计算成果应详加核对，由测量计算者和复核校对者二人共同签名，以免计算出错，导致放样错误。

（4）桩机就位

由当班班长统一指挥桩机就位，移动前，看清上、下、左、右各方向的情况，发现有障碍物应及时清除，移位结束后检查定位情况并及时纠正，桩机应平稳、平正,并用线锤对龙门立柱垂直定位观测以确保桩机的垂直度，垂直度偏差不大于1/200。三轴水泥搅拌桩桩位定位后再进行定位复核，偏差值应小于30㎜。

（5）搅拌及注浆速度

三轴水泥搅拌桩在下沉和提升过程中均应注入水泥浆液，同时严格控制下沉和提升速度，下沉速度不大于1m/min,上升速度不大于2m/min,并做好原始记录。如果提升过程中发现钻杆上有黏泥抱团现象，应放缓下沉及提升速度，以保证土体搅拌的均匀性。

（6）报表记录

施工过程中由专人负责记录，记录要求详细、真实、准确。 （7）验桩

根据有关规定每天做两组共六块7.07×7.07×7.07cm3的水泥土试块，按规定条件养护，到达龄期后做无侧限抗压强度实验，实验报告及时提交监理。

3.2三轴搅拌桩施工流程

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