地铁工程SMW工法桩施工技术及质量控制

地铁工程SMW工法桩施工技术及质量控制
摘要：在地铁车站的基坑施工中SMW工法的应用比较广泛，与地下连续墙和钻孔灌注桩相比，SMW工法的造价较低，且工期较短，对周围环境的影响也较小。

本文对SMW工法的施工技术进行具体介绍，并对其质量控制措施进行探讨。

关健词：地铁工程；SMW工法；施工技术；质量控制
Abstract: in the subway station in the construction of foundation pit SMW application is more widely, and underground continuous wall and bored piles, compared to the cost of SMW method is quite low, and time is short, the impact on the surrounding environment is lesser also. In this paper, the construction technology of the SMW method introduced concretely, and its quality control measures are discussed.
Keywords: subway engineering; SMW method; Construction technology; Quality control
SMW工法是由日本一家企业在上世纪七十年代研究开发的一套施工技术。

这种技术是一种在互相搭接的水泥土连续墙中，插入型钢，从而形成一种具有一定强度和刚度的复合连续墙结构。

因为SMW工法具有造价低、施工快以及对环境影响小等特点，目前在我国的地铁工程中应该比较广泛。

本文将对SMW 工法的施工工艺和质量控制进行具体分析。

1SMW工法桩的原理和特点
1.1SMW工法桩原理
SMW工法桩，主要是利用特殊的多轴搅拌钻机，对土层进行切削，同时，用钻机的前端进行低压注浆，使水泥浆与切碎的土体充分混合，从而形成具有一定止水效果的水泥土桩列式挡墙，然后在墙体中插入H型钢，以加强墙体的强度和刚度。

SMW工法应用了多种材料形成具有一定工程特性和力学性能的结构，进而能够有效的克服其它形式围护结构存在的弊端，使结构更加可靠。

1.2SMW工法桩特点
与其它围护结构相比，SMW工法采用就地切削土体、与水泥浆液充分搅拌混合的方法，它不用进行开槽或者钻孔，所以施工的噪声较小，对周围土体的扰动也较小，所以它具有对环境影响小的特点；SMW工法施工时，相邻桩体可以紧密搭接，水泥土的搅拌也比较均匀，所以也具较好防渗性能；目前SMW工法采用的多轴螺旋钻机可以适用多种土层，如果用预削孔方法适用的土层范围会更广；另外，SMW工法可以一次性成墙，施工工艺较为简单，所以也会缩短一定的工期。

2SMW工法桩施工技术
2.1平整场地
在设备进场之前，需要对施工场地进行平整，如果地表较硬，可先进行注水预搅，并在周围合适位置开挖好排水沟和设置集水井。

如果场地较软不利于施工时，可采用粗砂或者细石进行铺设。

另外，灰浆制作场应该保证水平泵送距离在50m内。

2.2施工放样
根据设计图纸进行施工放样定位，并做好标记。

考虑到围护结构施工误差和结构变形需要，可沿桩位中心线两边外放5cm。

放样完成后要进行复核和验收。

2.3开挖导向沟槽
采用挖机沿基坑围护内边控制线开挖导向沟，并清除地下障碍物。

对导向沟的余土进行及时处理，并保证导向沟尺寸，同时，保证桩机要水平行走。

2.4型钢、桩孔定位
分别在垂直和平行导向沟位置，各放置两根设计要求尺寸的型钢进行定位。

转角处的H型钢与围护中心线成45º角定位，可采用定位卡对型钢定位；对搅拌桩孔进行定位，根据搅拌桩的尺寸在平行型钢的表面进行标记定位，钻机就位。

2.5搅拌喷浆
在施工现场搭建施工平台，并在平台周围搭建一定面积的水泥库，开机前需要拌制好浆液。

启动电机，根据土质情况和计算要求，使搅拌头从上而下切土拌和。

注浆、搅拌和下沉要同时进行，保证水泥浆与原地基土能够充分、均匀拌和。

当下沉到设计桩底标高时，坐浆一定时间后，按照确定好的速度进行搅拌提升。

提升过程中，注浆、搅拌和提升也要同时进行，并保证拌和的充分性和均匀性，当提升到桩顶的设计标高后，搅拌喷浆1min，以保证桩头的密实。

然后关闭电机。

2.6插入型钢
在每组搅拌桩喷浆完成之后，应该及时插入H型钢。

型钢插入应该与围护结构施工紧密配合、交叉施工。

为了保证H型钢能够在完工后顺利拔出，H型钢在插入以前要涂刷好减摩剂，埋设在内部的H型钢必须粘贴好泡沫板和混凝土隔离板，且型钢插入以后，其顶端的标高要高出围护结构圈梁顶的标高一定距离。

在插入型钢之前，要先将型钢的定位与设计桩位复核和校正。

按照要求的尺
寸安装好导向控制架，然后插入型钢。

H型钢在起吊之前在距离型钢顶端15~30cm处开一个中心圆孔，孔径大约为5~10cm，然后对吊具和固定钩进行安装。

型钢起吊后，要校正其是否垂直，并在下插的过程中随时检查其垂直度。

尽量依靠型钢的自重下插，避免冲击打入，在型钢插入后，要控制好基坑的变形，进而避免型钢变形。

2.7H型钢的回收
等到地下围护结构完成后，需要对压顶圈梁和H型钢进行拆除回收。

压顶圈梁可采用人工拆除的方法，而H型钢则可先用千斤顶进行松动，然后由吊车拔出。

型钢拔出以后需要使用一定配合比的水泥浆对H型钢拔出后的空隙进行填充，以保证拔出型钢以后结构的整体性和稳定性。

回收以后的H型钢可以进行相应的整形和保养，以便能够重复使用。

3SMW工法桩施工质量控制
3.1机械设备的质量控制
SMW工法桩所采用的搅拌机械，通常为2轴或者3轴搅拌机。

工程中具体应该选择哪种机械，应该结合工程实际需要来决定。

从理论上讲，无论是成桩的均匀性，还是水泥的强度或者抗渗性能等，3轴搅拌机都要强于2轴搅拌机。

所以，如果条件允许应该尽量选择3轴搅拌机。

3.2材料的质量控制
3.2.1搅拌桩材料的质量控制：首先水泥的质量应该完全符合施工要求，水泥在进场之前应该进行严格的质量检验，进场后的水泥也应该科学保管，做好防雨、防潮工作；要按照设计要求控制好水泥浆的配合比，做好计量搅拌工作，在注浆的过程中也要控制好注浆的压力和速度。

3.2.2型钢的质量控制：由于型钢是可反复使用的材料，在H型钢的加工、使用、回收、运输和堆放的过程中，要避免型钢受损，尽量避免造成型钢的变形、磨损、锈蚀或者材质疲劳；型钢在使用之前，要进行外观检查，如果存在变形扭曲严重、锈蚀严重或者表面裂纹的问题，就不应该在SMW工法中使用。

3.3施工质量的控制
3.3.1现场质量控制：施工现场必须有专职的质量控制人员，对施工全过程进行监督和控制。

施工管理人员要重视SMW工法的施工质量，对桩架的走位、钻孔的深度、钻孔的速度、浆液的流量、喷浆的压力以及型钢的吊装垂直度等关键环节进行严密检查和复核。

3.3.2施工冷缝的处理：施工过程中应该尽量保证施工操作连续进行，如果遇到不可预见的停工问题而造成施工冷缝，应该采用措施及时对施工冷缝进行处
理。

可采用对冷缝补强的处理方法，在外围增设水泥土搅拌桩，使之与主体围护桩搭接紧密，以保证围护结构的强度和抗渗性。

3.3.3H型钢插入垂直度和深度的控制：如果型钢的定位和插入垂直度控制不好，造成型钢参差不齐，就会使围护与型钢不能均匀受力，进而影响围护结构的抗渗性能和整体安全性。

因此应该严格控制型钢的垂直度，在H型钢的插入施工中，随时做好垂直度的检测工作；另外，型钢的入土深度对基坑的抗隆起稳定性和抗渗稳定性都会产生一定的影响。

所以，型钢插入深度必须严格依照设计要求，要保证放线定位的准确性。

同时也要保证导向型钢支架的刚度和稳定性。

4结论
在地铁工程中采用SMW工法桩作为围护结构，具有较好的应用优势。

随着采用SMW工法的地铁工程项目不断增多，我们要在施工过程中不断总结经验，无论是在施工工艺方面，还是在施工材料方面都要控制好质量，以保证SMW工法能够真正发挥其技术优势，来推动地铁工程的进步与发展。

参考文献:
[1]支晓飞.SMW工法桩施工工艺简析[J].安徽科技.2010年第9期.43~45.
[2]肖德纲，唐昌尧.浅谈SMW工法桩施工质量控制[J].科技创新导报.2010年第8期.53~54.
[3]郭余根.SMW工法桩施工技术[J].岩土工程界.2008年第8期.78~79.。