SMW工法的发展应用

1SMW工法和拉森钢板桩的发展应用概况一、SMW工法的特点SMW工法（SoilMixedWall，型钢水泥土搅拌墙），是以多轴型钻掘搅拌机在原位地层向一定深度进行钻掘，同时在钻头处喷出水泥系强化剂而与地基土反复混合搅拌，在各施工单元之间则采取重叠搭接施工，然后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。SMW工法的主要优点如下：（1）施工时原位切削搅拌土体、水土保持总量平衡，对邻近土体的扰动小，不会危害邻近道路地面、建筑物、地下设施等。（2）将止水止土帷幕和结构受力构件结合成一体，围护体占地面积小，可充分利用土地资源。（3）内插型钢可回收重复使用，可节约大量钢材，降低造价。（4）围护施工完、型钢拔除后，留在地下的只是强度不高的水泥搅拌桩，不会成为永久地下障碍物，不影响今后地下空间资源的开发。（5）钻杆的螺旋推进翼与搅拌翼相间设置，随着钻掘和搅拌反复进行，使水泥系强化剂与土搅拌很均匀，而且三轴桩为一轴全断面套打，桩长度范围及横向搭接时均无接缝，止水性能好。（6）对土层的适应性强，配不同的钻杆可在粘性土、粉土、砂土、砂砾土、卵石（粒径较小时）中使用。2（7）施工速度快，工期短，在一般土层中每一台班可成墙200~250m3左右。（8）施工噪音低、振动小，产生的泥浆、废土外运少，对环境污染小。（9）可成墙厚范围大，达550~1300mm；目前成墙最大深度达65m。SMW工法尚有以下不足之处：SMW工法的机械数量多，进退场费用高，项目较小时将进退场费用计入反而不经济；机械体量大，对地基承载力要求较高，若施工场地狭小时无法采用SMW工法。二、SMW工法的发展应用SMW工法于1976年在日本成功开发，我国最先于1993年通过技术引进，并在上海静安寺环球世界商厦基坑围护中首先得到成功应用。由于SMW工法工艺简单、工期短、造价低、节约钢材、节约地下空间资源，符合国家建设节约型社会和发展循环经济需要，在1999年被建设部、上海市建委列为重点推广项目。此后在上海得到了大量推广应用，并于2005年制定了相关地方标准。国家行业标准也已于2010年3月发布，将于2010年10月实施。以二层地下室中常见的深度10米、周长350米左右的基坑为例，传统的围护形式为钻孔灌注桩结合两道钢筋混凝土支撑支护，钻孔灌注桩外侧设水泥搅拌桩止水止土，基坑施工工期需6个月左右。基坑围护完成后，钻孔灌注桩留在地下，成为极难处理的永久地下障碍物；钢筋混凝土支撑拆除后成为建筑垃圾，仅3可用于临时填埋场地；水泥搅拌桩也留在地下，但其强度不高，遇到时处理的难度不大。所有围护结构体的材料均一次性损耗，不能重复利用，甚至成为污染物、障碍物，造成较大的浪费。表1钻孔桩结合两道钢筋混凝土支撑支护与SMW工法结合两道钢支撑支护所损耗的混凝土、钢材对比混凝土（m3）钢材（吨）钻孔桩结合两道钢筋混凝土支撑支护钻孔灌注桩3700440钢筋混凝土支撑1820200SMW工法结合两道钢支撑支护钢筋混凝土压顶梁30035SMW工法节约5220605上述传统围护形式完全可用SMW工法结合两道钢支撑支护的形式替代。由于SMW工法的内插型钢及钢支撑可回收重复使用，损耗率极低，需损耗混凝土、钢材的仅为型钢顶部的钢筋混凝土压顶梁，因此可节约大量混凝土、钢材，降低25%左右的围护造价；且施工速度快，工期可缩短20天~25天。从表1可知，SMW工法节约的混凝土、钢材量十分可观，是值得大力推广的绿色、环保的围护形式。