SMW工法桩在软基电力管廊基坑支护施工中的应用研究

祝卫星 张永兵 李博 马帅军

摘要：本文以江门一行路电力管廊基坑支护工程为例，着重讨论SMW工法桩运用于软基地下电力管廊基坑支护的施工工艺和技术要点，通过项目现场的实际施工总结并研究运用SMW工法桩进行电力管廊基坑支护的方法，为国内类似地下管廊工程的支护结构给出施工经验和参考。

关键词：电力管廊;基坑支护;SMW工法桩;施工工艺

引言

城市地下管廊的兴起已经在国内各大城市广泛应用，而如何合理高效的进行管廊基坑的施工，确保基坑稳定安全，助力地下管廊工程的顺利施工并正常运营投入使用则是目前国内一项需要归纳并总结的关键施工技术。本文结合江门一行路电力管廊项目，介绍并总结SMW工法桩运用在电力管廊基坑施工中的详细施工工艺以及相应技术难点，为地下管廊工程给出相应的施工经验。

1工程概况

江门一行路电力管廊工程选用钢筋混凝土结构施工，全长1082m。电力管廊围护结构重要性系数1.0。因此对于基坑的围护和支撑体系要求极高，普通水泥土搅拌桩不能满足本工程实际需要，本工程运用强度与防水性能更高的SMW工法桩进行施工可以解决该工程难题。

2 SMW工法桩的原理及特点

SMW桩其工作原理是以水泥作为固化剂并与地基土充分搅拌，再迅速向桩内插入型钢形成复合式挡土又挡水的结构。当水泥与应力材料终凝后，与周边地层形成坚硬的板壳，强度和刚度都足够大的挡土挡水结构。SMW工法桩机有单轴、双轴及多轴旋转叶片可供选择，本工程采用的是最为常用、成桩效率最高、效果最好的三轴搅拌桩机进行成桩施工。本工程施工实践表明，该工艺施工速度快，对周围地层扰动小，对地层加固和形成基坑围护结构稳定性高。

3工程地质及水文条件

3.1工程地质条件

该项目土层为填土层和第四系冲淤积层，总厚度16.9～32.0m，土性较简单，厚度变化较大。分布有素填土、淤泥质土、粉质黏土、砂砾和风化岩层等，主要为软基，地基土质整体较不均匀。在不均匀软基上施做电力管廊难度较大，需要对地基进行特别处理。

3.2水文条件

项目所在地属亚热带海洋性季风气候区，地表水整体较发育。项目区域内地下水富水性较丰富，局部砂层缺失地段富水性贫乏。对于施做地下管廊基坑，需要做好降水以及选用合适的支护形式方能确保整个工程安全保质的完成。

4电力管廊基坑支护桩形式

本项目电力管廊基坑围护选用SMW工法桩，基坑最大挖深10m，开挖宽度仅为5.4m，基坑开挖工程量大、作业面小，SMW工法桩能够适应在狭小范围内起到迅速支护坑壁，并形成强度控制基坑变形的工效。配合钢筋混凝土围檩组合形成完整的支护体系，对基坑整体受力有重要作用。

5施工工艺及方法

5.1 SMW工法桩施工工艺流程图

运用三轴SMW工法桩机进行搅拌钻进施工支护桩，随后迅速下插H型钢，详细施工工艺流程如图1所示：

5.2 施工工艺及方法

5.2.1开挖沟槽

根据定位放线的基坑围护边线用挖掘机开挖槽沟，做好周围的清障清表工作，沟槽尺寸1200×1500mm，开挖沟槽所挖土体及时清运，使SMW工法桩施工有序衔接。

5.2.2桩机就位

由现场工作人员统一指挥桩机就位，清除所有桩机位置各障碍物，确保场地平整无斜面;其桩位定位偏差不得大于15mm，否则应退出回填，压实后重新成桩。

5.2.3制备水泥浆液及浆液注入

制浆间在场地内规定位置搭设，保证水泥浆液的配比能准确输送至泥浆池。水泥罐紧贴制浆间，应同时进行水泥和制浆工作。制浆结束及时清理水泥罐残余废料，严禁直接倒入泥浆池中。成品水泥浆液通过现场引流槽流入泥浆池备用。

5.2.4钻进搅拌

三轴水泥搅拌桩在整个搅拌成桩过程中均需注入水泥浆液，保持均匀用力，匀速进行。到达设计桩底部位需检查确认，多次注浆保证无土体渗入。

5.2.5清洗、移位

水泥搅拌桩机工作结束后需要对其进行清理，现场通入水管，开泵清洗压浆管道及其它所用机具，保证桩机内部干净无留存。然后移位至下一桩位处施工。

5.2.6插入型钢

每一根水泥土搅拌桩施工完毕，就应及时吊运型钢就位，适时插入桩体中，形成SMW工法桩。H型钢插入施工流程图下图2所示：

5.2.7钢筋砼围檩制作

为保障整个围护结构的整体受力，基坑变形量在可控范围内，SMW工法桩施工完毕后，应在H型钢端头部位打一圈锁口圈梁，作为基坑维护结构顶部的围檩。待强度达到设计强度标准后，拆除覆盖形成完整的SMW工法桩+钢筋混凝土围檩支护结构。

5.3重要施工参数及技术要点

（1）采用∅850三轴水泥土搅拌桩内插H型钢（HN700X300X13X24热轧型钢），型钢为隔一插一，水泥土搅拌桩桩间搭接250mm。

（2）SMW围护墙中的H型钢均可回收，回收H型钢必须及时采取充填注浆等措施，以确保内部结构和周边环境的使用和安全。

（3）H型钢需确保平整度和垂直度，不得出现扭曲，单根型钢中焊接接头最多1个且相邻型钢的接头相互错开，错开间距需≥1m。

6结语

本文综合江门市一行路电力管廊项目基坑支护施工实际进行总结研究，得出SMW工法桩运用于城市地下管廊基坑支护的施工工艺可为管廊基坑支护技术的完善与发展提供丰富工程实践经验并为其工程增值。尤其对于工期短，施工工作面狭窄，工程质量要求高的项目有重要参考价值。

参考文献：

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