SMW工法桩围护结构及混合支撑在深基坑施工中的应用

摘要：随着快速发展的国民经济水平，在现代的建筑工程中已逐渐广泛的应用了深基坑。考虑到工程成本的问题，多数的深基坑围护结构都是采取SMW工法施工。SMW工法搅拌桩是一种高强度充分的搅拌水泥和土所形成，并且在横纵方向上都是没有接缝存在，因而具有高止水性能。当搅拌桩和H型钢结合后形成一复合墙体。本文笔者结合某一级施工建设项目，简要探讨了SMW工法的特点，并详细的介绍了施工工艺，希望能对类似工程起到借鉴作用。 关键词：SMW工法；围护结构；混合支撑；深基坑施工 1.引言

近年来，随着我国不断扩大的城市建设规模，我国的高层建筑和大型地下室的建设路也日益增加，为了有效的缓解问题，在处理复杂地形和深基坑围护方面具有优势的H型钢水泥土搅拌复合桩-SMW围护体系就得到了广泛的应用。SMW工法是指在施工现场中使用多轴型钻掘机进行深度的钻掘，同时水泥系强化剂会从钻头处喷出和地基土进行反复的搅拌，至于各施工单元之间的连接则是采取重叠搭接方式，接着将H型钢或钢板插入到水泥土混合体中，这个动作要在混合体未结硬之前完成，等到水泥结硬后，就会形成一道能够作为挡水和止水结构的完整的地下墙体，该墙体具有一定的强度、刚度。 2.工程概况

本工程是某一级施工建设项目，该工程占地面积为8250m2，地上面积和地下面积分别为8250m2和19512m2。本工程设计标高和大沽水平标高3.5m一致，室外地坪标高+0.2m。地上和地下分别是园林绿化和12.5m深度4层的机械式立体车库，基础采取桩+箱形基础，桩基采取钻孔灌注桩。考虑到开挖本工程的基坑需要面临较多的工程问题和复杂的周边环境，所以为了安全的确保周边建筑物、路边和周边管线的环境，需要选取最适宜的支护方案和降水方案。 3.基坑围护和支撑体系 3.1基坑围护

本工程采取SMW工法为主的成桩工艺，并控制600mm的桩间距、37m的桩体长度，深入2m以上的卵石层，水泥采取C20强度等级的PC32.5复合硅酸盐水泥，按照20%的掺入比和1500kPa以上的无侧限抗压强度。在搅拌桩内，需要将20.5~21m、HN700×300×13×24mm规格、600mm间距的热轧H型钢插入其中。 3.2水平支撑系统

钢筋水平支撑系统主要是由4部分组成，分别是腰梁、帽梁、辐射梁和2道环梁。支撑梁梁面标高-3.8500m，采用C20混凝土，冠梁、横梁和其余支撑梁截面规格尺寸分别为1500×800mm、1000×800mm和650×700mm。施工浇筑工序则是采取整体浇筑的方式。牛腿悬挑腰梁应选在H型钢标高-7.55m处作为焊接的位置，而钢格构支撑柱-6.65m则是作为连接第2道环梁的位置。其中起到支撑环梁目的的托板体积规格为1600×1600×16mm，从而确保能够正常有序进行各水平支撑构件的钢筋断点、钢筋搭接工作。 3.3支撑筑系统

本工程主要是采取钢格构柱和灌注桩结构的支撑柱系统，其中灌注桩桩径、桩长分别为80cm和37m，需要深入2m以上的卵石层，灌注桩是由焊接角钢格

构柱和灌注桩钢筋构成的，焊接是需要设置四个500mm间隔的10mm厚度的接缝，地下采取灌注形式灌注C20混凝土。在进行灌注混凝土之前，首先需要加固桩柱的位置精准的确定出，尽可能控制在50mm以内的平面误差和0.5%的桩体的垂直误差。在桩体施工之前，为了更好的确保成孔质量和成桩的整体质量，一定要确保做好护筒的加设和泥浆护壁的工作，泥浆护壁工作质量好坏直接影响到桩体是否会发生塌孔、回淤的问题，进而导致支撑系统的安全性和稳定性受到影响。 3.4基坑施工

施工全部支护采取SMW工法桩、钢筋混凝土环梁和支撑柱，并按照设计的标准要求和15d以上的降水量检测SMW工法桩强度，第1道支撑系统施工是在开挖到设计标高的-1.8m时进行。在施工帽梁之前，需要对H型钢减模料进行2次检查是否完整，并对有局部剥落的部分清除重新进行涂刷。等到第1道水平支撑系统混凝土的强度符合设计要求后，就可以进行开挖土方，开挖过程按照分层均匀对称的方式进行。在进行挖方作业时，为了确保支撑系统的安全稳定性，不能在支撑结构上安置挖土机械。第2道水平支撑系统的施工开始是在开挖到设计标高的-7.55m时进行，在施工前，为了更好的确保SMW工法桩能够更好连接腰梁混凝土，首先需要冲刷干净积蓄在腰梁高度范围内的SMW工法桩表面上的灰土。在完成开挖土方后，需要马上进行基础垫层的施工，在围护桩板上浇筑上基础垫层，接着按照设计标高-11m和-8.5m对全部基础工程和地下4层车库进行施工，直到其结构能够符合设计要求为止，并且在完成建筑外防水工序后，将2：8灰土回填并分层夯实到基层和支护结构之间。基础板和地下4层楼板上皮标高处围护结构与基础和夹层楼板间需要做上C30素混凝土传力板，厚度为300mm。等到传力板和换撑结构强度符合设计要求后，将第2道水平支撑拆除。然后对地下第2层、第3层车库进行施工，直到其结构符合设计标高-6.0m和-3.5m的标准要求，其车库结构强度能够符合设计要求，并且在完成建筑外防水施工工序后，将2：8灰土回填并分层夯实到地下第2层、第3层外墙和支护结构之间，地下3层顶板和地下2层板上皮标高处围护结构与地下室外墙之间需要做上C30素混凝土传力板，厚度为300mm，等到传力板结构强度符合设计要求后，将第1道水平支撑拆除，然后继续对地下第1层进行进行施工。在地下结构施工到+0.000时，将2：8灰土回填到支护桩和地下室外墙之间，并分层夯实，然后将插入到SMW工法桩的H型钢拨出，然后水泥浆灌注到拔出H型钢的空洞中，这样能够有效的减少周边土体的变形问题。 4.支护体系变形检测

考虑到本工程具有较深的基坑深度、较大的面积和复杂的周边环境，因此在开挖前需要进行现场监测，确保能够顺利进行基坑施工和相邻建筑物、道路安全，监测范围包括：支护结构的倾斜和水平位移、包括帽梁、腰梁、环梁和辐射撑在内的水平支撑构件的内力和挠曲变形，支撑柱的沉降或隆起等、观测井水位变化情况、观测支撑构件裂缝等，本次监测操作时是由具备相关专业水平资质的单位进行。由该单位进行相应的监测后，及时对相关工作人员反馈结果，并依据其反馈的结果进行现场指导更正。整个监测过程，控制55mm的基坑变形预警值。 5.方案实施效果

在开挖基坑和降水的过程中，工法桩围护结构局部出现渗水的，为了减少出现该问题，确保围护结构不渗不漏，对其采取引流等补救措施，基坑外观测井水位基本保持不变。经过相关专业机构检测，工法桩围护结构顶部具有16mm的最大位移量，相邻道路具有18mm的最大水平位移量，钢格构支撑柱具有4.14m的

最大隆起。周边建筑没有什么太大变化，道路没有裂缝。 参考文献：

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