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摘要：本文借工程实例详细阐述了SMW工法桩在公路工程中的应用，并对SMW工法桩的施工工艺、质量控制措施等作了具体说明。
关键词：SMW工法桩基坑支护 施工工艺公路工程
Abstract: This paper expounds engineering examples, the SMW piles in highway engineering, and the application of SMW pile construction craft. The quality control measures have been explained.
Key Words: SMW pile, foundation pit, construction technology, highway engineering
中图分类号：X734文献标示码：A文章编号：
一、前言
SMW工法连续墙于1976年在日本问世，SMW工法桩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，是具有挡水、挡土、工艺简单、操作方便等特点的基坑维护方案。SMW工法广泛应用于地铁、地下商场、泵房等市政及工民建工程中，但在公路工程中的应用较为少见。本文借苏虞张一级公路改造工程作为实例，介绍一下SMW工法桩在公路工程中的应用。
二、工程概况
苏虞张公路快速化改造工程重点是对沿线的平交道口進行归并、改造和整治，全线共设8个主线下穿和2个支线下穿，其中太东公路、渭塘～黄埭和杨塘公路三个主线下穿位于软土层上，需进行基坑维护处理。
三、SMW工法桩施工
1、施工工艺
工艺流程图
2、施工准备
2.1现场布置
施工现场机械施工场地应平整，有较好的排水系统；水泥库、H型钢堆放、配电设施、临时设施等布局要合理，保证场内道路畅通，要便于施工。
2.2测量放样检查复核
检查复核主线下穿通道挡墙轴线坐标和连续三轴水泥土搅拌墙轴线坐标及设计地面标高。其复核误差应符合规范和设计要求。
2.3检查施工机械与质量检测仪器的准备工作
施工机械设备开工前要做好检查、维修保养、调试与准备工作。
必须配置性能良好、精度符合规定要求的质量检测仪器和测量仪器，使用前必须进行检验、标定。
2.4现场原材料的检测、认可
水泥
使用的水泥必须是同一厂家、同一标号、同一品种、同一批号；连续进场的水泥，袋装不超过200T为一批，每批抽样检测不少于1次。
3、型钢水泥土搅拌墙（SMW工法桩）施工
3.1根据基坑围护内边控制线开挖导向沟，并在沟槽边设置搅拌桩定位型钢，标出搅拌桩位置和型钢插入位置。
3.2机械性能与控制
1）检查桩机的位置横向轴线是否与型钢水泥土搅拌墙轴线平行；检查桩机的平整度和钻杆的垂直度；水泥土搅拌桩施工时应保持桩机底盘的水平和立柱导向架的垂直，成柱前应使桩机正确就位，并校验桩机立柱导向架垂直度，偏差小于1/250。
2）检查搅拌轴中部立柱导向架上移动式定位导向装置；
3.3 水泥土搅拌桩的质量过程控制
1）水泥掺入比为20％，水灰比为1.5-2.0，可加入适量的早强减水剂，根据进度情况，也可掺加磷石膏，掺量为水泥用量的2％。
2）水泥浆配制好后，停滞时间不得超过2h，搭接施工的相邻搅拌桩施工时间不得超过10h；水泥浆制作地点距桩机不宜超过200m，压浆管接头不宜超过两个；
3）成桩采用二次搅拌二次喷浆工艺，喷浆搅拌时钻头的 提升（下沉）速度不得大于0.5m/min。
4）对于三轴搅拌桩中需要套打的桩，要分两次喷浆，第一次水泥掺入比为13％，第二次水泥掺入比为13％。浆液泵送流量应与三轴搅拌机的喷浆搅拌下沉或提升速度相匹配，确保搅拌桩中水泥掺量的均匀性。
5）搅拌桩施工应有连续性，桩与桩的搭接时间不宜大于24小时，若因故超时，搭接施工中必须放慢搅拌速度保证搭接质量。
6）所有搅拌桩均不得混用不同品种不同标号不同厂家的水泥于同一根桩内。
7） 应严格按照水泥浆液的设计配比与拌浆机操作规定拌制水泥浆液，并通过虑网倒入具有搅拌装置的贮浆桶或贮浆池中，以防浆液离析。
8）因故搁置超过2h以上的拌制浆液，应作为废浆处理，严禁再用。
9）施工时如因故停浆，应在恢复压浆前将三轴搅拌机提升或下沉0.5m后再注浆搅拌施工，以保证搅拌桩的连续性。
3.4 H型钢打拔与质量控制
1）型钢有回收要求时，其接头形式与焊接质量还应满足型钢起拔要求；同时应按照产品操作规程在内插型钢表面涂抹减摩剂，与顶圈梁间采用牛皮纸隔离，待覆土完成后拔出回收，拔桩时必须同步灌浆，以减少拔桩影响。
2）若采用现浇的钢筋混凝土导墙，导墙应筑于密实的粘性土层上，并高出地面100mm，导墙净距应比水泥搅拌墙设计厚度增加40～60mm
3）应根据内插型钢的规格尺寸，制作相应的型钢定位导向架和防止下沉的悬挂构件。
4）搅拌桩制作后应立即插入H型钢，一般间隔时间不超过3h，H型钢要求确保平整度和垂直度，不允许有扭曲现象。
5）型钢的插入宜在搅拌桩施工结束后30min内进行，插入前必须检查其直线度，接头焊缝质量并确保满足设计要求
6）型钢的插入必须采用牢固的定位架，并用两台经纬仪双向校核型钢插入时的垂直度，型钢插入到位后用悬挂构件控制型钢顶标高，并应将已插好的型钢连接起来，防止在施工下一组搅拌桩时，造成已插好的型钢移位。
7）型钢插入宜依靠自重插入，也可借助带有液压钳的振动锤等辅助手段下沉到位，严禁采用多次重复起吊型钢并松钩下落的插入方法.
4、冠梁、锚杆施工质量控制
4.1冠梁施工
① 冠梁采用现浇钢筋混凝土钢筋砼强度等级为C30，主筋保护厚度为30mm，待圈梁达到90％强度后施工锚杆。
② 冠梁内主筋搭接宜采用焊接，焊接长度:双面焊5d，单面焊10d。 ③ 冠梁地模须严格平整、可靠，按中心受压构件要求控制纵向轴线
的偏差；并防止在混凝土现浇时产生变形。冠梁轴线偏差小于50mm
4.2扩大头锚杆施工
为了保证拉锚的施工质量，本工程采用扩大头锚杆。施工工艺如下：
① 钻进：采用台车将安装好钻头的锚杆钻进设计深度。
② 卸下钻机，安装止浆塞，将其安装在锚孔离孔口25cm处，特殊情况下如注浆压力较大，也可用锚固剂封孔。
③ 通过快速注浆接头将锚杆尾端与注浆机相连。
④ 开动机器注浆，待注浆饱满且压力达到设计值时停机。注浆压力根据设计参数和注浆机性能确定。
⑤ 根据设计要求，安装垫板和螺母。
⑥ 浆液应搅拌均匀，随搅随用，浆液应在初凝前用完，严防石块、杂物混入浆液。
四、结束语
针对土建施工行业实现上述目标，主要的方法为：争取在施工中使用能周转的施工材料和采用保证施工材料能重复使用的施工工艺，实现循环使用，提高资源利用率，尽量减少采用一次性材料消耗的施工工艺。SMW工法的H型钢可以重复使用，因此须尽量采用像SMW工法这样能降低钢铁等资源消耗的施工工艺。
参考文献：
1、苏州市交通规划设计院.苏虞张一级路快速化改造路基设计图纸.2007.4
2、孙月飞.水泥深层搅拌桩的施工技术.铁道建筑.2001.2
3、张毅.SMW工法施工工艺技术研究.安徽建筑.2004.3
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。
关键词：SMW工法桩基坑支护 施工工艺公路工程
Abstract: This paper expounds engineering examples, the SMW piles in highway engineering, and the application of SMW pile construction craft. The quality control measures have been explained.
Key Words: SMW pile, foundation pit, construction technology, highway engineering
中图分类号：X734文献标示码：A文章编号：
一、前言
SMW工法连续墙于1976年在日本问世，SMW工法桩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，是具有挡水、挡土、工艺简单、操作方便等特点的基坑维护方案。SMW工法广泛应用于地铁、地下商场、泵房等市政及工民建工程中，但在公路工程中的应用较为少见。本文借苏虞张一级公路改造工程作为实例，介绍一下SMW工法桩在公路工程中的应用。
二、工程概况
苏虞张公路快速化改造工程重点是对沿线的平交道口進行归并、改造和整治，全线共设8个主线下穿和2个支线下穿，其中太东公路、渭塘～黄埭和杨塘公路三个主线下穿位于软土层上，需进行基坑维护处理。
三、SMW工法桩施工
1、施工工艺
工艺流程图
2、施工准备
2.1现场布置
施工现场机械施工场地应平整，有较好的排水系统；水泥库、H型钢堆放、配电设施、临时设施等布局要合理，保证场内道路畅通，要便于施工。
2.2测量放样检查复核
检查复核主线下穿通道挡墙轴线坐标和连续三轴水泥土搅拌墙轴线坐标及设计地面标高。其复核误差应符合规范和设计要求。
2.3检查施工机械与质量检测仪器的准备工作
施工机械设备开工前要做好检查、维修保养、调试与准备工作。
必须配置性能良好、精度符合规定要求的质量检测仪器和测量仪器，使用前必须进行检验、标定。
2.4现场原材料的检测、认可
水泥
使用的水泥必须是同一厂家、同一标号、同一品种、同一批号；连续进场的水泥，袋装不超过200T为一批，每批抽样检测不少于1次。
3、型钢水泥土搅拌墙（SMW工法桩）施工
3.1根据基坑围护内边控制线开挖导向沟，并在沟槽边设置搅拌桩定位型钢，标出搅拌桩位置和型钢插入位置。
3.2机械性能与控制
1）检查桩机的位置横向轴线是否与型钢水泥土搅拌墙轴线平行；检查桩机的平整度和钻杆的垂直度；水泥土搅拌桩施工时应保持桩机底盘的水平和立柱导向架的垂直，成柱前应使桩机正确就位，并校验桩机立柱导向架垂直度，偏差小于1/250。
2）检查搅拌轴中部立柱导向架上移动式定位导向装置；
3.3 水泥土搅拌桩的质量过程控制
1）水泥掺入比为20％，水灰比为1.5-2.0，可加入适量的早强减水剂，根据进度情况，也可掺加磷石膏，掺量为水泥用量的2％。
2）水泥浆配制好后，停滞时间不得超过2h，搭接施工的相邻搅拌桩施工时间不得超过10h；水泥浆制作地点距桩机不宜超过200m，压浆管接头不宜超过两个；
3）成桩采用二次搅拌二次喷浆工艺，喷浆搅拌时钻头的 提升（下沉）速度不得大于0.5m/min。
4）对于三轴搅拌桩中需要套打的桩，要分两次喷浆，第一次水泥掺入比为13％，第二次水泥掺入比为13％。浆液泵送流量应与三轴搅拌机的喷浆搅拌下沉或提升速度相匹配，确保搅拌桩中水泥掺量的均匀性。
5）搅拌桩施工应有连续性，桩与桩的搭接时间不宜大于24小时，若因故超时，搭接施工中必须放慢搅拌速度保证搭接质量。
6）所有搅拌桩均不得混用不同品种不同标号不同厂家的水泥于同一根桩内。
7） 应严格按照水泥浆液的设计配比与拌浆机操作规定拌制水泥浆液，并通过虑网倒入具有搅拌装置的贮浆桶或贮浆池中，以防浆液离析。
8）因故搁置超过2h以上的拌制浆液，应作为废浆处理，严禁再用。
9）施工时如因故停浆，应在恢复压浆前将三轴搅拌机提升或下沉0.5m后再注浆搅拌施工，以保证搅拌桩的连续性。
3.4 H型钢打拔与质量控制
1）型钢有回收要求时，其接头形式与焊接质量还应满足型钢起拔要求；同时应按照产品操作规程在内插型钢表面涂抹减摩剂，与顶圈梁间采用牛皮纸隔离，待覆土完成后拔出回收，拔桩时必须同步灌浆，以减少拔桩影响。
2）若采用现浇的钢筋混凝土导墙，导墙应筑于密实的粘性土层上，并高出地面100mm，导墙净距应比水泥搅拌墙设计厚度增加40～60mm
3）应根据内插型钢的规格尺寸，制作相应的型钢定位导向架和防止下沉的悬挂构件。
4）搅拌桩制作后应立即插入H型钢，一般间隔时间不超过3h，H型钢要求确保平整度和垂直度，不允许有扭曲现象。
5）型钢的插入宜在搅拌桩施工结束后30min内进行，插入前必须检查其直线度，接头焊缝质量并确保满足设计要求
6）型钢的插入必须采用牢固的定位架，并用两台经纬仪双向校核型钢插入时的垂直度，型钢插入到位后用悬挂构件控制型钢顶标高，并应将已插好的型钢连接起来，防止在施工下一组搅拌桩时，造成已插好的型钢移位。
7）型钢插入宜依靠自重插入，也可借助带有液压钳的振动锤等辅助手段下沉到位，严禁采用多次重复起吊型钢并松钩下落的插入方法.
4、冠梁、锚杆施工质量控制
4.1冠梁施工
① 冠梁采用现浇钢筋混凝土钢筋砼强度等级为C30，主筋保护厚度为30mm，待圈梁达到90％强度后施工锚杆。
② 冠梁内主筋搭接宜采用焊接，焊接长度:双面焊5d，单面焊10d。 ③ 冠梁地模须严格平整、可靠，按中心受压构件要求控制纵向轴线
的偏差；并防止在混凝土现浇时产生变形。冠梁轴线偏差小于50mm
4.2扩大头锚杆施工
为了保证拉锚的施工质量，本工程采用扩大头锚杆。施工工艺如下：
① 钻进：采用台车将安装好钻头的锚杆钻进设计深度。
② 卸下钻机，安装止浆塞，将其安装在锚孔离孔口25cm处，特殊情况下如注浆压力较大，也可用锚固剂封孔。
③ 通过快速注浆接头将锚杆尾端与注浆机相连。
④ 开动机器注浆，待注浆饱满且压力达到设计值时停机。注浆压力根据设计参数和注浆机性能确定。
⑤ 根据设计要求，安装垫板和螺母。
⑥ 浆液应搅拌均匀，随搅随用，浆液应在初凝前用完，严防石块、杂物混入浆液。
四、结束语
针对土建施工行业实现上述目标，主要的方法为：争取在施工中使用能周转的施工材料和采用保证施工材料能重复使用的施工工艺，实现循环使用，提高资源利用率，尽量减少采用一次性材料消耗的施工工艺。SMW工法的H型钢可以重复使用，因此须尽量采用像SMW工法这样能降低钢铁等资源消耗的施工工艺。
参考文献：
1、苏州市交通规划设计院.苏虞张一级路快速化改造路基设计图纸.2007.4
2、孙月飞.水泥深层搅拌桩的施工技术.铁道建筑.2001.2
3、张毅.SMW工法施工工艺技术研究.安徽建筑.2004.3
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。