隧道明挖深基坑SMW工法施工技术
1SMW工法简介
SMWshiSoil Mixing Wallde缩写，于1976年在日本问世。SMW工法shi日本壹家中型企业——成辛工业株式会社所拥有和开发de壹项专利。该工法shi以多轴型钻掘搅拌机在现场向壹定深度停止钻掘，同时在钻头处喷出水泥系强化剂而与地基土重复混合搅拌，在各施工单元之间则采取堆叠搭接施工，然后在水泥土混合体未结硬前拔出H型钢或钢板作为其应力补强材，至水泥结硬，便构成壹道具有壹定强度和刚度de、延续完好de、无接缝de地下墙体。
SMW工法最常用deshi叁轴型钻掘搅拌机，其中钻杆有用于粘性土及用于砂砾土和基岩之分，此外还研制了其他壹些机型，用于城市高架桥上等施工，空间受限制de场所，或海底筑墙，或脆弱地基加固。
2SMW工法特点
２．１施工不扰动临近土体，不会发生临近空中下沉、房屋倾斜、路途裂损及地下设备移位等危害。
２．２钻杆具有螺旋推进翼与搅拌翼相间设置de特点，随着钻掘和搅拌重复停止，可使水泥系强化剂与土失掉充沛搅拌，而且墙体全长无接缝，从而使它可比传统de延续墙具有更牢靠de止水性，其浸透系数K可达10～7cm/s。
２．３它可在粘性土、粉土、砂土、砂砾土、Φ100以上卵石及单轴抗压强度60MPa以下de岩层使用。
２．４可成墙厚度550～1300mm,常用厚度600mm；成墙最大深度目前为65m,视地质条件尚可施工至更深。
２．５所需工期较其他工法为短，在壹般地质条件下，每壹台班可成墙70～80m2。
２．６废土外运量远比其他工法为少。
3工程概略
庆春路过江隧道shi杭州市完成西湖杭州到钱塘江杭州跨越开展de重要组成局部，shi杭州市重点建立工程。隧道工程终点自杭州市江干区庆春东路壹新塘路穿插口，向东略偏南直至江边，过江后持续沿线路方向（从规划休闲广场下穿过）接江南萧山侧市心路，主线于滨江壹路穿插口北侧（K3+440）预留与钱塘江世纪城综合地下空间开发零碎de接口。本工程东线隧道长3025m，西线隧道长3022m；盾构隧道总长3532.64单线米，其中东线长为1765.72m，西线长1766.92m，而钱塘江底段约1241m。
江南明挖段里程为东线LK3+132.723-LK3+440,西线RK3+130.254-Rk3+430,基坑采用大开挖方式，深度达15.5m。SMW工法桩设计里程为东线LK3+145.443-LK3+240、西线RK3+142.954-RK3+220。SMW工法桩采用Φ850水泥土搅拌桩，桩中心间距600mm，桩长为有7m、16m、15m叁种；H型钢采用Q235B钢，规格700×300×13×24，插贰跳壹。主体构造完成且强度到达设计要求后，H型钢全部起拔回收。SMW工法大样图如图1。
图1SMW大样图
江南明挖段揭露地层为填土、砂质粉土、粉砂夹粉土、淤泥质粉质粘土、粉质粘土、圆砾及卵石。地震设防烈度为6度。
4SMW工法施工工艺
SMW工法施工次要包括开挖导沟、桩机定位、搅拌施工、泥浆制造、型钢de拔出与拔除等工艺，详细工艺流程如图2所示。
图2SMW工法施工工艺流程图
4.1场地回填平整。叁轴搅拌机施工前，必需先停止场地平整，肃清施工场地边疆上及地下妨碍物，以及凿除搅拌区域内de路面层硬物，施工场地路基承重荷载以能行走35吨大吊车为根本。
4.2测量放线。依据提供de坐标基准点，依照设计图停止放样定位及高程引测任务，并做好永世及暂时标志。放样定位后做好测量技术复核单，提请监理方停止复核验收签证。确认无误后停止搅拌施工。
4.3开挖沟槽。依据基坑围护内边控制线，采用0.4m3挖土机开挖沟槽，并肃清地下妨碍物开挖沟槽余土应及时处置，以保证SMW工法正常施工，并到达文明工地要求。
4.4定位型钢放置。在平行沟槽方向放置壹根定位型钢，规格为500×300mm，长约12m，定位型钢必需放置固定好。转角处H型钢采取与围护中心线成45。角拔出，H型钢定位采用型钢定位卡。
4.5搅拌桩孔位定位。叁轴桩机叁轴中心距Φ850为1200mm，依据这个尺寸在平行H型钢外表用红漆划线定位。
4.6叁轴水泥搅拌桩施工。
4.6.1资源配置：依据施工工艺de要求、工程de规模和工期de要求以及现场场地条件和暂时用电等状况，采用两台叁轴SMW工法深搅设备施工。
设备de投入量和机械de配套工具详见表1：
表1SMW工法次要机械设备表
4.6.2施工顺序。SMW工法施工按下图顺序停止，其中暗影局部为反复套钻，保证墙体de延续性和接头de施工质量，水泥土搅拌桩de搭接以及施工设备de垂直度补正shi依托反复套打来保证，以到达止水作用。
4.6.3桩机就位。由当班班长统壹指挥桩机就位，挪动前看清上、下、左、右各方面de状况，发现妨碍物应及时肃清，桩机挪动完毕后仔细反省定位状况并及时纠正。桩机应颠簸、平正，并用线锤对龙门立柱垂直定位观测以确保桩机de垂直度。叁轴水泥搅拌桩桩位定位后再停止定位复核，偏向值应小于3cm。
4.6.4搅拌速度及注浆控制。①叁轴水泥搅拌桩在下沉和提升进程中均应注入水泥浆液，同时严厉控制下沉和提升速度。依据设计要求和有关技术材料规则，下沉速度不大于1m/min，提升速度不大于2m/min，在桩底局部适当继续搅拌注浆，做好每次成桩de原始记载。②制备水泥浆液及浆液注入，采用两套自动拌浆设备，电脑控制配合比。③在开机前应停止浆液de搅制，开钻前对拌浆任务人员做好交底任务。采用P.0 32.5级普通硅酸盐水泥，水泥掺量为20%，拌浆及注浆量以每钻de加固土体方量换算。注浆压力为1.5～2.5Mpa，以浆液保送才能控制。土体加固后，搅拌土体28d抗压强度≥1.0Mpa。
4.7H型钢施工。
4.7.1H型钢加工及下插H型钢质量保证措施。叁轴水泥搅拌桩施工终了后，吊机应立刻就位，预备吊放H型钢。①H型钢运用前，在距型钢顶端处开壹个中心圆孔，孔径约8cm，并在此处型钢两面加焊厚≥12mmde增强板，增强板尺寸400×300mm，中心开孔与型钢上孔对齐。若所需H型钢长度不够，须停止拼焊，焊缝应均为破口满焊，焊好后用砂轮打磨焊缝至与型钢面壹样平。②依据提供de高程控制点，用水准仪引放到定位型钢上，依据定位型钢与H型钢顶标高de高度差确定吊筋长度，在型钢两腹板外侧焊好吊筋（≥Φ12线材），误差控制在＋5cm以内。型钢拔出水泥土局部平均涂刷减摩剂。③ 装好吊具和固定钩，然后吊起H型钢，用线锤校核垂直度，必需确保垂直。④在沟槽定位型钢上设H型钢定位卡，型钢定位卡必需结实、程度，必要时用点焊与定位型钢衔接固定；型钢定位卡地位必需精确，要求H型钢立体度平行基坑方向L＋4cm（L为型钢间距），垂直于基坑方向S＋4cm（S为型钢朝基坑面维护层）；将H型钢底部中心对正桩位中心并沿定位卡将型钢冉冉垂直拔出水泥土搅拌桩内，垂直度用线锤控制。
4.7.2涂刷减摩剂。依据设计要求，本支护构造deH型钢在构造强度到达设计要求后必需全部拔出回收。H型钢在运用前必需涂刷减摩剂，以利拔出；要求型钢外表平均涂刷减摩剂。
①肃清H型钢外表de污垢及铁锈。②减摩剂必需用电热棒加热至完全消融，用搅帮搅时觉得厚薄平均，才干涂敷于H型钢上，否则涂层不平均，易剥落。③如遇雨雪天，型钢外表湿润，应先用抹布擦干外表才干涂刷减摩剂，不可以在湿润外表上间接涂刷，否则将剥落。④如H型钢在外表铁锈肃清后未立刻涂刷减摩剂，必需在当前涂刷施工前抹去外表灰尘。⑤H型钢外表涂上涂层后，壹旦发现涂层开裂、剥落，必需将其根除，重新涂刷减摩剂。⑥ 设在压顶圈梁中deH型钢局部de维护隔离措施
筑压顶圈梁时，H型钢挖出并清算洁净显露deH型钢外表de水泥土后，在扎圈梁钢筋前，埋设在压顶梁中deH型钢局部必需先用油毛毡贴型钢包裹贰层，用封箱胶带或铁丝绑扎固定好；油毛毡包裹高度高出圈梁顶15cm。
4.7.3H型钢起拔方案。①施工布置。已完成地下局部工程或地下室顶板混凝土强度到达设计强度，让出拔除型钢de任务面后，即开端拔除H型钢。本工程起拔H型钢采用壹台25t汽车吊，装备壹组千斤顶，每组两个千斤顶（型号为：QD-200T）。②H型钢拔除施工顺序。H型钢拔除施工顺序：平整场地→装置千斤顶→吊车就位→型钢拔除→孔隙填充。③平整场地。拔H型钢前，必需先停止顶圈梁上de清土任务，并留出足够de操作面和通道，以保证千斤顶垂直颠簸稳放置。④装置千斤顶。将贰个千斤顶（型号为：QD-200T）颠簸地放在顶圈梁上，要拔出deH型钢de两边用吊车将H钢起拔架吊起，冲头局部‘哈夫’圆孔对准拔出H型钢上部de圆孔，并将销子拔出，销子两边用启齿销固定以防销子滑落，然后拔出起拔架与H型钢翼之间de锤型钢板夹住H型钢。⑤型钢拔除。开启高压油泵，贰个千斤顶同时向上顶住起拔架de横梁局部停止起拔，待千斤顶行程到位时，敲松锤型钢板，起拔架随千斤顶迟缓放下置原位。待第贰次起拔时，吊车须用钢丝绳穿入H型钢上部de圆孔吊住H型钢。反复以上工序将H型钢拔出。⑥本场地拔除de型钢移至卸车地待壹定量古装运，应留出足够de通道和停车场地。⑦孔隙填充。为防止拔出H型钢后空隙对四周民宅等修建物de影响，拔出H型钢后须采用黄砂冲水倒流停止填充。
4.8报表记载。施工进程中由专人担任记载，详细记载每根桩de下沉日子、提升日子和H型钢de下插状况。及时填写当天施工de报表记载，隔天送交监理。
5质量控制要点
５．１水泥土搅拌桩施工时，应针对不同土层停止实验选取水泥掺量，水泥最小掺量不应小于20%，水泥土28d无侧限抗压强度不小于1Mpa。
５．２施工停浆面必需高出桩顶设计标高0.5m，在开挖基坑时，则将该高出局部先行挖除。
５．３Φ850水泥土搅拌桩垂直偏向<1/100，桩位偏向值均不得大于50mm。
５．４桩与桩搭接日子不应大于24h，如间歇日子太长，搭接质量无保证时，应采取部分补桩或注浆措施。
５．５内插H型钢必需在成桩后2～4h内插毕，内插H型钢应拔除回收并事后对型钢采取减阻措施。型钢拔除前水泥土搅拌墙与地下主体构造之间必需回填密实，并应对型钢拔除后构成de空隙采用注浆填充等措施。
５．６型钢宜采用整材，当需采用分段焊接时，应采用坡口焊接，对焊接缝de坡口方式和要求应遵照《修建钢构造焊接技术规程》（JGJ81-2002）de有关规则，焊缝质量等级不应低于贰级，单根型钢中焊接接头不宜超越2个，焊接接头de地位应防止在型钢受力较大处（如支撑地位或开挖面左近）。
6完毕语
SMW工法适用于粉土、粉砂地层，具有施工工期短、造价低、墙体无接缝、止水功能好、净化小等优点。本工程深基坑围护采用SMW工法，放慢了工程进度，增加了废土外运量。理论证明，在隧道明挖中这shi壹种很无效de工法。
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