新施工工艺──SMW工法

新施工工艺──SMW工法

利用多轴型长螺旋钻孔机在土壤中钻孔，达到预定深度后，边提钻边从钻头端部注入适合不同工程连续墙的水泥浆，将其与原土壤进行搅拌，在原位置上建成一段土壤水泥墙。

      ■ 上海工程机械厂有限公司  张国柱

什么是SMW工法

SMW是Soil Mixing Wall的缩写，SMW工法也叫柱列式土壤水泥墙工法，即利用多轴型长螺旋钻孔机在土壤中钻孔，达到预定深度后，边提钻边从钻头端部注入适合不同工程连续墙的水泥浆，将其与原土壤进行搅拌，在原位置上建成一段土壤水泥墙。然后再进行第二段墙施工，使相邻的土壤水泥墙彼此有重合段，连续重叠搭接施工即可做成地下连续墙。同时根据不同需要，插入工字钢，在水泥土混合体未结硬前插入H型钢或钢板作为其应力补强材，至水泥结硬，便形成一道具有一定强度和刚度的、连续完整的、无接缝的地下墙体，作深开挖基础维护或止水之用。

    图1  深层搅拌桩原理图及效果              图2  中空三轴钻机原理图及效果

SMW工法施工顺序

（1）导沟开挖：确定是否有障碍物及做泥水沟；

（2）置放导轨；

（3）设定施工标志；

（4）SMW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。

SMW工法的应用范围

（1）地下工事开挖中作防水挡土墙；

（2）河流改造工程中作防水墙；

（3）在大坝下面防止河流水的渗入；

（4）埋设管道时作保护墙。

SMW工法的特点

（1）防水性好；

（2）施工深度大；

（3）挡土性能好；

（4）施工费用低廉。

SMW工法的优点

SMW工法与通常的地下连续墙工法和钢板桩工法等工法相比，有以下优点。

（1）产生残土少，无泥浆二次污染

（2）工期缩短；

（3）低振动、低噪声。

1.成桩机理比较

SMW工法与传统的深层搅拌桩施工的区别在于，深层搅拌桩是采用传统的双轴十字头搅拌钻机，施工时水泥浆液充填在原土间隙中；而新型三轴中空叶片螺旋式搅拌机则在充填水泥浆时加入高压空气，同时钻机对水泥土进行充分搅拌，并置换出大量原状土。

由于采用的设备不同和成桩机理不同，新型的三轴钻机成桩的桩体强度及桩身均匀性明显优于传统的双轴钻机，桩体的垂直性、桩与桩的平行性和搭接程度都十分良好，保证了优良可靠的防水性能，同时也有利于型钢的插入和回收。

东新大厦开挖后,H型钢挺拔成一直线

2.与传统基坑围护工艺优缺点比较

从2001年采用此工艺进行基坑围护以来，我们深刻体会到，这种工艺确实是一种占地面积小、挡水效果强、环境污染小、对周围地基影响小，又是多用途的省钱、省时的基坑围护新工艺。

传统较深基坑围护（开挖深度>6m）目前主要采用两种方法。一种方法是钢混凝土连续墙，另一种方法是深层搅拌加钻孔灌注桩。

现对已经施工的两个分别以SMW工法取代传统围护方法的实例制表比较，（如表1、表2），供投资者、设计师、建设者及同行前辈参考。

3.SMW工法施工项目选介

上海明珠线二期兰村路站（东方路口）SMW工法围护开挖后暴露2个多月无渗漏水现象。

上海东新大厦由于采用SMW工法，节省围护桩用地，为大厦赢得了可贵的建筑面积约7200m2。

南京珠江路地铁站桩长30.5m，创SMW工法国内最深的记录。南京市市长戴永宁到工地参观后，连声称赞“这个新工艺好”，并亲切慰问在场的施工人员。

在南京玄武湖隧道（模范马路口段）SMW工法围护施工时，我们急用户所急，与总承包南京第二道路给排水公司结下了深厚的友谊。

南京地铁几处盾构出洞口（端头井）采用旋喷注浆加固，都严重漏水，工人穿着雨衣也无法正常工作。珠江路站采用了SMW工法止水桩加固，开挖后不再发生漏水情况。

南京地铁控制中心SMW工法围护预计最大开挖深度将达18.6m，目前正在施工中。

总之，目前为止，所有SMW工法施工项目都取得了十分良好的社会效果。

4.前景展望

由于SMW工法具有明显的优势，已被更多的人们所认识和接受。上海同济规划建筑设计研究院、上海隧道轨道交通设计院、北京城建设计研究院、南京市政规划设计院、中国船舶第九设计研究院和上海特种基础工程设计所等越来越多的设计院所，都已经在深基坑的围护设计上普遍采用SMW工法工艺。

南京地铁1号线原设计只有1个车站采用 SMW工法围护，其他都采用传统工艺。经过经济性、可靠性等各种比较后，最近业主已决定1号线延伸段4个车站全部采用SMW工法围护新工艺。目前，地铁、隧道、房地产等投资商都越来越多地采用这种既省钱又省时的新工艺。