【提要】：原地土攪拌加固的SMW施工法采用多軸鉆削攪拌機(jī)及全重疊搭接法施工，高效地形成有優(yōu)良止水性的連續(xù)墻，其噪音振動(dòng)小、施工排土量少、對(duì)周?chē)�地基無(wú)不良影響，造價(jià)低，施工深度也不斷加大等諸多優(yōu)點(diǎn)，從而得到蓬勃的發(fā)展。筆者結(jié)合自己的一些工程實(shí)踐，對(duì)這種圍護(hù)形式在深基坑中的應(yīng)用作初步總結(jié)和分析，從各工序上深入淺出地介紹了其施工方法及其操作要點(diǎn)，供同行探討。
　　關(guān)鍵詞：SMW工法，深基坑，基坑圍護(hù)
　　
　　1、SWM施工法概述
　　SMW（Soil-MixingWall）施工法是利用專(zhuān)門(mén)的多軸攪拌機(jī)在施工現(xiàn)場(chǎng)按設(shè)計(jì)深度就地鉆進(jìn)切削土體，將土體切散，同時(shí)從其鉆頭前端將水泥漿強(qiáng)化劑注入土體，并使之與原位土體反復(fù)混合攪拌，在樁與樁之間形成重疊搭接，在水泥土未硬化之前插入H型鋼或鋼板樁作為應(yīng)力加強(qiáng)材料，型鋼與攪拌樁共同形成復(fù)合墻體，直至水泥土硬結(jié)。攪拌樁可起到止水帷幕的作用，而樁身全部或大部分內(nèi)力由H型鋼承擔(dān)，在地下形成一個(gè)抗?jié)B性好、剛度大的地下連續(xù)墻體，利用該墻體直接作為擋土和止水結(jié)構(gòu)。
　　2、原地土攪拌加固的圍護(hù)優(yōu)勢(shì)
　　目前，許多地區(qū)深基坑圍護(hù)墻體采用的結(jié)構(gòu)形式一般都為地下連續(xù)墻（單墻或雙墻），工程造價(jià)均較高，對(duì)環(huán)境的影響、污染均較大。與之相比較，SWM工法主要有以下特點(diǎn)：
　　（1）環(huán)境影響小，不產(chǎn)生地面下沉。該方法施工不擾動(dòng)鄰近土體，不會(huì)產(chǎn)生鄰近地面下沉、房屋分傾斜、道路裂損及地下設(shè)施移位等危害。
　　（2）擋水防滲性性能好。鉆桿具有螺旋推進(jìn)翼與攪拌翼相間設(shè)置的特點(diǎn)，采用專(zhuān)用三軸攪拌機(jī)施工，兩軸同向旋轉(zhuǎn)噴漿與土拌合，中軸逆向高壓噴氣在孔內(nèi)與水泥土充分翻攪拌和，更加有效地減少因接縫搭接不好而造成的止水效果不佳現(xiàn)象，而且由于中軸高壓噴出的氣體在土中逆向翻轉(zhuǎn)，可使水泥強(qiáng)化劑與土得到充分?jǐn)嚢瑁�使原�?lái)已拌合的土體更加均勻，成樁直徑更加有效。
　　（3）易于文明施工。“SMW”工法施工時(shí)，將要置換出一部分泥漿，24小時(shí)將硬化。由于施工前開(kāi)挖溝槽，避免了泥漿的溢出。采用三軸攪拌機(jī)施工，機(jī)械良好傳動(dòng)性能及穩(wěn)定性，施工時(shí)震動(dòng)小，無(wú)噪聲。
　　（4）施工效率高，工程周期短工。根據(jù)本工程實(shí)踐，每臺(tái)機(jī)器每晝夜可施工基坑周長(zhǎng)在15ｍ左右。
　　（5）成本較低。相對(duì)其他的支護(hù)體系，工序減小，在工程主體結(jié)構(gòu)施工完畢后，型鋼能夠回收重復(fù)利用，減少工程造價(jià)。
　　（6）圍護(hù)結(jié)構(gòu)成本低。因SMW工法作圍護(hù)結(jié)構(gòu)與主體結(jié)構(gòu)分離，主體結(jié)構(gòu)側(cè)墻可以施工外防水，與地下連續(xù)墻相比結(jié)構(gòu)整體性和防水性能均較好，可降低維護(hù)成本。
　　3、“SMW”施工法主要工序及操作要點(diǎn)
　　3.1導(dǎo)槽開(kāi)挖
　　根據(jù)放樣出的圍護(hù)中心線開(kāi)挖工作溝槽,溝槽寬度根據(jù)圍護(hù)結(jié)構(gòu)厚度確定,深度為1米。遇有地下障礙時(shí),利用空壓機(jī)將地下障礙破除干凈,如破除后產(chǎn)生過(guò)大的空洞,則需回填壓實(shí),重新開(kāi)挖導(dǎo)槽,確保SMW施工順利進(jìn)行。
　　3.2定位、鉆孔
　　在開(kāi)挖的工作溝槽兩側(cè)鋪設(shè)導(dǎo)向定位型鋼或定位輔助線,按設(shè)計(jì)要求在導(dǎo)向定位型鋼或定位輔助線上做出鉆孔位置和H型鋼的插入位置。在鋪設(shè)道軌枕木處要整平整實(shí)；在開(kāi)孔之前用水平尺對(duì)機(jī)械架進(jìn)行校對(duì)，確保樁體的垂直度達(dá)到要求；鉆孔施工精度控制，包括樁體的垂直度與樁體中心距的控制，該值直接影響到樁與樁之間搭接的連續(xù)性與防水性能。一般要求孔位的誤差須小于2cm，樁身垂直度不小于1/200的樁長(zhǎng)。
　　開(kāi)鉆前應(yīng)用水平尺將平臺(tái)調(diào)平,并調(diào)直機(jī)架，用兩臺(tái)經(jīng)緯儀對(duì)攪拌軸縱橫向同時(shí)校正，確保攪拌軸垂直；在成孔、提升過(guò)程中經(jīng)常檢查平臺(tái)水平度和機(jī)架垂直度。為施工過(guò)程中隨機(jī)對(duì)機(jī)座四周標(biāo)高進(jìn)行復(fù)測(cè)，確保機(jī)械處于水平狀態(tài)施工，同時(shí)用經(jīng)緯儀經(jīng)常對(duì)攪拌軸進(jìn)行垂直度復(fù)測(cè)。控制鉆管下鉆深度達(dá)標(biāo),利用鉆管和樁架相對(duì)錯(cuò)位原理,在鉆管上劃出鉆孔深度的標(biāo)尺線,嚴(yán)格控制下鉆、提升的速度和深度。
　　對(duì)于粘性土層，鉆進(jìn)速度一般控制在0.5～1.0m/min范圍內(nèi)，對(duì)于砂性土，一般可控制在1.0～1.5m/min范圍內(nèi)。提升攪拌的速度不宜過(guò)快，一般控制在1～2m/min范圍內(nèi)，可避免因孔內(nèi)出現(xiàn)真空負(fù)壓、孔壁塌方而影響水泥土的密實(shí)性與樁體的止水效果。
　　3.3水泥土的配合比
　　由于不同水泥、不同土質(zhì)、不同的配合比的水泥土力學(xué)指標(biāo)差異較大,因而水泥和外摻劑的摻入量必須以現(xiàn)場(chǎng)土做試驗(yàn),再確定其合理的配合比。
　　水泥宜采用425號(hào)、525號(hào)普通硅酸鹽水泥,水泥摻入量宜控制在15%～17%之內(nèi)。
　　水泥土在確保強(qiáng)度的同時(shí),使H型鋼盡量靠自重插入或略加外力能順利插入,同時(shí)水泥漿液應(yīng)有一定的稠度,防止H型到位后產(chǎn)生偏斜、平面轉(zhuǎn)向。
　　根據(jù)地質(zhì)條件確定土體置換率,減小施工對(duì)環(huán)境的影響。
　　水泥土與H型鋼的所涂的隔離減阻劑有很好的握裹力,使之共同起擋土止水作用。
　　型鋼起拔后水泥土應(yīng)能自立不坍,便于充填空隙。
　　3.4攪拌注漿
　　與常規(guī)攪拌樁比較，要特別注重樁的間距和垂直度。施工垂直度應(yīng)小于1％，以保證型鋼插打起拔順利，保證墻體的防滲性能。注漿配比除滿(mǎn)足抗?jié)B和強(qiáng)度要求外，尚應(yīng)滿(mǎn)足型鋼插入順利等要求。根據(jù)設(shè)計(jì)所標(biāo)深度,鉆機(jī)在鉆孔和提升全過(guò)程中,保持螺桿勻速轉(zhuǎn)動(dòng),勻速下鉆,勻速提升,同時(shí)根據(jù)下鉆和提升二種不同的速度。鉆進(jìn)攪拌時(shí)即連續(xù)壓注水泥漿，鉆進(jìn)的注漿量一般為額定漿量的70%～80%，提升攪拌時(shí)的注漿量為額定漿量的20%～30%，以防發(fā)生斷樁。若發(fā)生斷樁，則在向下鉆進(jìn)50厘米后再?lài)姖{提升；采用“二噴二攪”施工工藝，第一次噴漿量控制在60％，第二次噴漿量控制在40％；嚴(yán)禁樁頂漏噴現(xiàn)象發(fā)生，確保樁頂水泥土的強(qiáng)度；攪拌頭下沉到設(shè)計(jì)標(biāo)高后，開(kāi)啟灰漿泵，將已拌制好的水泥漿壓入地基土中，并邊噴漿邊攪拌約1-2分鐘；控制重復(fù)攪拌提升速度在0.8-1.0米/分以?xún)?nèi)，以保證加固范圍內(nèi)每一深度均得到充分?jǐn)嚢瑁幌噜彉兜氖┕らg隔時(shí)間不能超過(guò)24小時(shí)，否則噴漿時(shí)要適當(dāng)多噴一些水泥漿，以保證樁間搭接強(qiáng)度，出現(xiàn)施工冷縫時(shí)，則應(yīng)對(duì)冷縫處進(jìn)行適當(dāng)?shù)募庸萄a(bǔ)強(qiáng)，可在外圍增設(shè)1～2排素樁，并與主體圍護(hù)樁緊密搭接。預(yù)攪時(shí)，軟土應(yīng)完全攪拌切碎，以利于與水泥漿的均勻攪拌。
　　3.5H型鋼的加工制作
　　H型鋼制作必須貼角滿(mǎn)焊,以保證力的傳遞，對(duì)接采用內(nèi)菱形接樁法。H型鋼制作必須平整,不得發(fā)生彎曲、平面扭曲變形,以保證其順利插拔。回收變形的H型鋼必須經(jīng)調(diào)整校正后方可投入使用。
　　3.6H型鋼的插入
　　型鋼應(yīng)在水泥土初凝前插入。插入前將H型鋼的定位設(shè)備準(zhǔn)確地固定在導(dǎo)軌上,并校正設(shè)備的水平度。插入H型鋼時(shí),必須采用測(cè)量經(jīng)緯儀雙向調(diào)整H型鋼的垂直度。在水泥土初凝硬化之前,依靠H型鋼的自重下插到設(shè)計(jì)規(guī)定深度。若H型鋼在某施工區(qū)域確實(shí)無(wú)法依靠自重下插到位,可采用振動(dòng)錘輔助到位。
　　3.7清理溝槽內(nèi)泥漿
　　由于水泥漿液的定量注入攪拌孔內(nèi)和H型鋼的插入,將有一部分水泥土被置換出溝槽內(nèi),采用挖機(jī)將溝槽內(nèi)的水泥土清理出溝槽,保持溝槽沿邊的整潔,確保下道工序的施工,被清理的水泥土將在18小時(shí)之后開(kāi)始硬化,可隨日后基坑開(kāi)挖一起運(yùn)出場(chǎng)地,不會(huì)產(chǎn)生泥漿污染。
　　3.8H型鋼拔出
　　在H型鋼插入前應(yīng)進(jìn)行除銹，并在干燥條件下涂抹隔離減摩材料。攪拌樁頂制作圍檁前，事先用牛皮紙將型鋼包裹好進(jìn)行隔離，以利拔樁。
　　H型鋼起拔時(shí)要垂直用力,采用2臺(tái)液壓千斤頂組成的起拔器夾持型鋼頂升，使其松動(dòng)，然后采用振動(dòng)錘，利用振動(dòng)方式或履帶式吊車(chē)強(qiáng)力起拔，將H型鋼拔出。采用邊拔型鋼邊進(jìn)行注漿充填空隙的方法進(jìn)行施工。
　　3.9.監(jiān)測(cè)監(jiān)控
　　基坑開(kāi)挖施工過(guò)程中，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)孔隙水壓力、地下水位、基坑的水平位移、地表沉降等參數(shù)的檢測(cè)，并根據(jù)特征參數(shù)的變化，及時(shí)調(diào)整施工參數(shù)，控制支撐的間排距、支撐軸力的大小、開(kāi)挖坡度等，以確保基抗的變形始終處于受控狀態(tài)。
　　結(jié)束語(yǔ)：
　　采用對(duì)原地土攪拌加固的SMW施工法，構(gòu)造簡(jiǎn)單，噪音振動(dòng)小、施工排土量少、止水性能好、造價(jià)低、工期短，對(duì)周?chē)�地基無(wú)不良影響。這種結(jié)構(gòu)由于經(jīng)濟(jì)合理的利用了深層攪拌樁和H型鋼的優(yōu)點(diǎn)，在地下結(jié)構(gòu)施工結(jié)束后拔出H型鋼回收再利用又可帶來(lái)巨大的效益。同時(shí)，SWM工法支護(hù)比深層攪拌重力式擋墻的寬度小，占用場(chǎng)地小，更適用于在狹窄的場(chǎng)地施工，特別適合城市密集區(qū)域的基坑工程，易滿(mǎn)足日益提高的環(huán)保要求。