城市明挖隧道SMW工法桩施工技术

发表时间：2019-12-31T14:15:28.527Z 来源：《防护工程》2019年17期 作者： 张俊 栾纯立 葛行森 马珊 颜凡新

[导读] 缩短施工周期，节约工程施工成本，这一施工经验可供其他类似工程借鉴，在城市隧道围护工程中有广泛的推广应用价值。中国水利水电第十四工程局有限公司华南事业部 广东广州 510800

【摘要】本文结合依托杭州江东大道提升改造项目隧道工程应用实例，介绍了城市隧道SMW工法桩施工技术进行介绍。采用SMW工法桩作为临时围护结构，H型钢可以重复使用，降低施工成本。通过运用本文中的施工方法确保了工程质量、加快了施工进度，可供其它类似工程提供借鉴作用。

【关键词】明挖隧道 SMW工法桩 施工技术

1引言

SMW工法桩是在水泥土深层搅拌桩墙体中插入H型钢所形成的一种加劲复合围护结构，这种施工工艺用水泥土作为固化剂与地基土进行系统的强制性搅拌，并插入型钢，固化后形成桩柱列式的地下连续墙体，充分利用了水泥土深层搅拌桩抗渗性好及型钢刚度大的特点，通过二者的复合作用，形成基坑挡土防水侧向支护结构。

SMW工法桩具有：周边环境影响小、防渗性能好、环保节能施工、运用土层范围广、工期短节约成本等特点[1]。 2工程概况

江东大道提升改造项目位于杭州市钱塘新区，我司承建的青六路~青东一路隧道工程，位于青六路与江东大道交叉口处，主线始于青六路以西（桩号K6+127），终于青东一路以东（桩号K6+980），全长853m，本工程隧道主要采用明挖顺作法施工，围护结构主要采用Φ850@600SMW工法桩，桩长26~30m不等。 3工程地质条件

隧道工工程地处钱塘江南岸，地貌单元属冲海积平原，地形开阔平坦，自然地面高程在5.05～7.62m 之间，地形坡度小于5°，较平整，浅部地层以粉土、砂土等为主，场地绿化、植被茂盛。场平标高6.0，自上而下：筑填土、粘质粉土、砂质粉土、砂质粉土、淤泥质粉质粘土、粘土。

4技术措施及参数 （1）施工准备

施工现场应先进行场地平整，清除施工区域的表层硬物和地下障碍物，如遇明洪（塘）及低挂地时应抽水和清淤，回填粘性土并分层夯实。地基承载能力应满足重型桩机和吊车平稳行走移动的要求。确定合理的施工顺序及配套机械、水泥等材料的放置位置。 （2）测量放线

根据基准点坐标，进行放样定位及高程引测工作，并做好永久及临时标志。为防止搅拌桩向内倾斜，造成内衬墙厚度不足，影响隧道主体结构安全使用，每侧外放200mm，放样定线后做好测量技术复核单，提请监理进行复核验收签证。确认无误后进行搅拌施工。 （3）开挖沟槽、设置定位型钢

根据基坑围护内边控制线，开挖沟槽，并清除地下障碍物，沟槽宽约1.2m，深1.5m开挖沟槽余土应及时处理，以保证SMW工法正常施工，且满足现场文明施工要求。

垂直沟槽方向放置两根定位型钢，规格为200×200mm，长约2.5m，再在平行沟槽方向放置两根定位型钢规格300×320mm，长约8~20m，H型钢定位采用型钢定位卡。 （4）桩机就位

桩机进入指定作业位置，使钻杆中心对准桩位中心，桩位偏差不大于50mm。各台桩基均设当班机长，进行统一指挥、协调调度管理桩机。在桩架上焊接一半径为5cm的铁圈，10m高处悬挂一铅锤，利用经纬仪校直钻杆垂直度，使铅锤线正好通过铁圈中心。每次施工前适当调节钻杆，使铅锤位于铁圈内，即把钻杆垂直度误差控制在3‰以内。施工前在钻杆上做好标记，控制搅拌桩桩长不小于设计桩长，当桩长变化时擦去旧标记，做好新标记。 （5）SMW工法成桩施工顺序

SMW工法搅拌成桩一般采用跳槽式双孔全套复搅式连接和单侧挤压式连接方式两种施工顺序，保证墙体的连续性和接头的施工质量，水泥搅拌桩的搭接以及施工设备的垂直度修正是依靠重复套钻来保证，从而达到止水的作用[2]。 （6） SMW工法桩成桩施工

搅拌轴成桩搅拌施工采用重复钻进提升的方法。钻进施工时为边注浆边充气搅拌，提升时为不充气只注浆搅拌。搅拌桩在下沉和提升过程中均应注入水泥浆液，钻掘搅拌机下沉到设计深度后，上提10cm，再开启灰浆泵，边喷浆、边旋转搅拌钻头，泵送必须连续。同时严格控制下沉和提升速度，下沉速度0.5m/min~1m/min，提升速度1m/min~2m/min，避免因提升过快，产生真空负压，孔壁坍方。工法桩水泥采用自动拌浆系统拌制，水泥浆液的水灰比为2.0，注浆压力为1.0Mpa～2.5Mpa，以浆液输送能力控制，钻进搅拌时即连续压水泥浆，钻进时注浆量一般为额定浆量的70%～80%，提升搅拌时注浆量为额定浆量的20%～30%。 （7） 减摩剂的调制、涂抹及保护

减摩剂要严格按试验配合比结合环境温度制备，一般减摩剂重量配比为：氧化石蜡：阳离子乳化剂：OP：助乳化剂：防锈剂：水=15:1.3:0.8:2:2:6.5，减摩剂[3]均匀涂抹到型钢表面2遍以上，厚度控制在1mm以上，型钢表面不能有油污、老锈或块状锈斑。涂完减摩剂的型钢在吊运过程中应避免变形过大和碰撞受损，若插入桩体前发现上述情况，应及时补涂。 （8）型钢插入

搅拌桩施工完毕后，吊机就位，准备吊放H型钢。在插入型钢前，安装型钢定位卡，其边扣用橡胶皮包帖，以保证型钢能较垂直插入桩体减少表面减摩剂的受损。现场配置相适应的锤压机具，以备型钢依靠自重难以插入到位时使用。每搅拌1～2根桩，便应及时将型钢插入，停止搅拌至插桩时间宜控制在30min内，不得超过1h。型钢起吊前在型钢顶端150mm处开一中心圆孔，孔径约100mm，装好吊具和固

定钩，然后用QUY50履带吊机起吊H型钢，用线锤校核垂直度[4]。 （9）弃土处理

三轴搅拌机搅拌轴设有螺旋式搅拌翼，钻进时有一定排土量，约30%以内，一般沉积在导沟内（为泥浆），由于水泥掺量较大，排浆（土）经短时间即可固结，在施工时应及时用挖机将导沟内的余浆挖出，集中堆放，固结后干土及时外运。 （10）型钢拔出

在SMW工法桩施工中，型钢的造价通常约占总造价的40％～50％。要保证型钢顺利拔出回收，用振动拔桩机夹住型钢顶端进行振动，待其与搅拌桩体脱开后边振动，边向上提拔，直至型钢拔出，另在现场准备液压顶升机具，主要用于场地狭小区域或环境复杂部位。 （11）施工记录

施工过程中专人负责记录，详细记录每根桩的下沉时间、提升时间、注浆量和H型钢下插情况，记录要详细、真实、准确。及时填写当天施工的报表记录，隔天送交监理。 （12）桩基检测

基坑开挖前应检验水泥土搅拌桩的桩身强度，强度指标应符合设计要求，钻取桩芯强度试验时，抽检数量不少于总桩数的2%，且每根待检测桩取样点应取沿桩长不同深度和不同土层处的5 点，在基坑坑底附近应设取样点。钻孔取芯完成后空隙应注浆填充。 （13）桩体空隙处理

型钢拔出后桩体空隙采用不低于P.O42.5普通硅酸盐水泥注浆密实，水灰比0.5。 5结语

SMW工法桩施工工艺及技术成功的在本工程中应用，取得了良好的施工效果，在能够满足隧道围护工程的设计标准的同时，实现安全、高效施工，缩短施工周期，节约工程施工成本，这一施工经验可供其他类似工程借鉴，在城市隧道围护工程中有广泛的推广应用价值。

参考文献:

[1]张龙腾． 地铁车站SMW工法桩支撑系统技术[J].铁道标准设计，2009（08）:76-79. [2]郭余根. SMW工法桩施工技术[J]. 矿产勘查，2008， 11(8):77-79.

[3]李绪锋. 地铁车站深挖基坑围护30m长SWM工法桩施工技术[J].建筑知识：学术刊，2012（1）:258-258. [4]李春林. SMW工法桩在深基坑工程中的应用[J]. 中国高新技术企业, 2010(04):149-151.