SMW工法简介

SMW工法连续墙，是Soil Mixing Wall 的缩写，于1976年在日本问世，现占全日本地下连续墙的50%左右，该工法现已在东南亚国家和美国、法国许多地方广泛应用，近几年在我国的上海、杭州、南京等地推广非常迅速，受到广泛的欢迎。SMW工法是利用专门的多轴搅拌就地钻进切削土体，同时在钻头端部将水泥浆液注入土体，经充分搅拌混合后，在各施工单位之间采取重叠搭接施工，在水泥土混合体未结硬前再将H型钢或其他型材插入搅拌桩体内，形成具有一定强度和刚度的、连续完整的、无接缝的地下连续墙体，该墙体可作为地下开挖基坑的档土和止水结构。最常用的是三轴型钻掘搅拌机。其主要特点是构造简单，止水性能好，工期短，造价低，环境污染小，特别适合城市中的深基坑工程。

SMW 支护结构的支护特点主要为：施工时基本无噪音，对周围环境影响小，结构强度可靠，凡是适合应用水泥土搅拌桩的场合都可使用，特别适合于以粘土和粉细砂为主的松软地层；挡水防渗性能好，不必另设挡水帷幕，可以配合多道支撑应用于较深的基坑；此工法在一定条件下可代替作为地下围护的地下连续墙，在费用上如果能够采取一定施工措施成功回收H 型钢等材料，则成本大大低于地下连续墙，因而具有较大发展前景。

上海地区深基坑围护墙体采用的结构形式一般都为地下连续墙（单墙或双墙），工程造价均较高，对环境的影响、污染均较大。与之相比较，SMW工法有如下优点：

（1）在现代城市修建的深基坑工程，经常靠近建筑物红线施工，SMW工法在这方面具有相当优势，其中心线离建筑物的墙面80厘米即可施工。

（2）地下连续墙由自身特性决定，施工时形成大量泥浆需外运处理，而SMW工法仅在开槽时有少量土方外运。

（3）SMW工法构造简单，施工速度快，可大幅缩短工期。

（4）SMW工法作围护结构与主体结构分离，主体结构侧墙可以施工外防水，与地下连续墙相比结构整体性和防水性能均较好，可降低后期维护成本。

H型钢水泥土搅拌桩支护结构的施工关键在于搅拌桩制作，以及H型钢的制作和打拔。

1、搅拌桩制作

与常规搅拌桩比较，要特别注重桩的间距和垂直度。施工垂直度应小于1%，以保证型钢插打起拔顺利，保证墙体的防渗性能。

注浆配比除满足抗渗和强度要求外，尚应满足型钢插入顺利等要求。

2、保证桩体垂直度措施

（1）在铺设道轨枕木处要整平整实，使道轨枕木在同一水平线上；

（2）在开孔之前用水平尺对机械架进行校对，以确保桩体的垂直度达到要求；

（3）用两台经纬仪对搅拌轴纵横向同时校正，确保搅拌轴垂直；

（4）施工过程中随机对机座四周标高进行复测，确保机械处于水平状态施工，同时用经纬仪经常对搅拌轴进行垂直度复测。

3、保证加固体强度均匀措施

（1）压浆阶段时，不允许发生断浆和输浆管道堵塞现象。若发生断桩，则在向下钻进50厘米后再喷浆提升；

（2）采用“二喷二搅”施工工艺，第一次喷浆量控制在60%，第二次喷浆量控制在40%；严禁桩顶漏喷现象发生，确保桩顶水泥土的强度；

（3）搅拌头下沉到设计标高后，开启灰浆泵，将已拌制好的水泥浆压入地基土中，并边喷浆边搅拌约1-2分钟；

（4）控制重复搅拌提升速度在0.8-1.0米/分以内，以保证加固范围内每一深度均得到充分搅拌；

（5）相邻桩的施工间隔时间不能超过24小时，否则喷浆时要适当多喷一些水泥浆，以保证桩间搭接强度；

（6）预搅时，软土应完全搅拌切碎，以利于与水泥浆的均匀搅拌。

4、型钢的制作与插入起拔

施工中采用工字钢，对接采用内菱形接桩法。为保证型钢表面平整光滑，其表面平整度控制1‰以内，并应在菱形四角留Φ10小孔。

型钢拔出，减摩剂至关重要。型钢表面应进行除锈，并在干燥条件下涂抹减摩剂，搬运使用应防止碰撞和强力擦挤。且搅拌桩顶制作围檩前，事先用牛皮纸将型钢包裹好进行隔离，以利拔桩。

型钢应在水泥土初凝前插入。插入前应校正位置，设立导向装置，以保证垂直度小于1%，插入过程中，必须吊直型钢，尽量靠自重压沉。若压沉无法到位，再开启振动下沉至标高。

型钢回收。采用2台液压千斤顶组成的起拔器夹持型钢顶升，使其松动，然后采用振动锤，利用振动方式或履带式吊车强力起拔，将H型钢拔出。采用边拔型钢边进行注浆充填空隙的方法进行施工。

1、施工不扰动邻近土体，不会产生邻近地面下沉、房屋倾斜、道路裂损及地下设施移位等危害。

2、钻杆具有螺旋推进翼相间设置的特点，随着钻掘和搅拌反复进行，可使水泥系强化剂与土得到充分搅拌，而且墙体全长无接缝，它比传统的连续墙具有更可靠的止水性。

3、它可在粘性土、粉土、砂土、砂砾土等土层中应用。

4、可成墙厚度550-1300毫米，常用厚度600毫米；成墙最大深度为65米，视地质条件尚可施工至更深。

5、所需工期较其他工法短。在一般地质条件下，为地下连续墙的三分之一。

6、废土外运量远比其他工法少。

实践证明该工程采用SMW工法施工是可行的。由于四周可不作防护，型钢又可回收，造价明显降低，加快了工程进度，取得了良好的经济和社会效益。2100433B

SMW工法施工序如下：①导沟开挖：确定是否有障碍物及是否需要做泥水沟；②置放导轨；③设定施TJ标志；④SMW钻拌：钻掘及搅拌，重复搅拌，提升时搅拌；⑤置放应力补强材（H型钢）；⑥固定应力补强材；⑦施工完成SMW；⑧废土运出；⑨型钢顶端连系梁施工，浇筑钢筋混凝土。

SMW工法桩竞争力

降低施工成本，增强企业竞争力

尽管SMW工法在应用中还存在上述的各种问题和值得关注的焦点，但是作为一项推广应用的新技术而言，在满足工程技术要求的前提下，选用SMW工法作为围护结构，具有地下连续墙和钻孔灌注桩加隔水帷幕作为围护结构不可比拟的优势。因此作为投资方、设计方在经过技术经济论证比较后，一般会优先选用SMW工法作为围护结构。因此作为施工企业就必须加强SMW工法的施工管理和技术创新工作，树立在SMW工法施工方面的品牌效应，提高企业在竞标方面的竞争力。

SMW工法桩经济需要

适应于建设节约型社会和发展循环经济需要

随着国家经济的高速发展，资源和能源问题正成为制约增长的主要问题，因此国务院及时提出了建设节约型社会和发展循环经济的政策。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，一般至少可使用四次以上。而在地下连续墙和钻孔灌注桩作为围护的施工工艺中，使用了大量的钢筋，而不能回收重复利用，造成了极大钢铁资源的消耗。我国已经成为世界上钢铁产量和消耗第一大国，而且我国的钢铁对外依赖度很高，主要体现在铁矿石资源上的紧缺，大部分需要进口。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。

SMW工法桩减少污染

随着地铁车站、地下市政道路、地下变电站及地下商场等地下空间的开发利用，作为施工期间的围护结构大部分永久性的埋在了地下，在上海根据设计规范计算，围护结构的插入比在1：0.8~1：1.1之间，因此该地下建筑物底板下面相当于该建筑物的深度的地下空间资源受到了原围护结构的污染，给后面底板下地下资源的开发造成了极大困难。例如：施工地铁7号线静安寺站工程北端头井，必须拔除10根左右原来作为围护结构的"_blank" href="/item/H型钢/10619341" data-lemmaid="10619341">H型钢大部分不拔除，同样会造成地下空间资源污染的问题，但是我们中国土木工程师们应该在研究和消化吸收日本成功的SMW工法工艺上，通过创新，研究出更好的施工方法和施工工艺，有助于环境保护。

SMW工法最常用的是三轴型钻掘搅拌机，其中钻杆有用于粘性土及用于砂砾土和基岩之分，此外还研制了其他一些机型，用于城市高架桥下等施工，空间受限制的场合，或海底筑墙，或软弱地基加固。