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【摘 要】 本文结合工程实例，浅述了SMW工法五轴搅拌桩在城市短工期工程项目中的应用；并结合本次围护工程的设计和施工总结一些非数据类的经验，就SMW工法五轴搅拌桩主要特点和经济价值进行说明。
【关键词】 SMW工法；五轴搅拌桩；缩短工期；施工设备
1.工程概况
喜临门软品卧室车间桩基及围护工程位于绍兴市越城区喜临门家具股份有限公司原有厂区内，基坑南侧为已建厂房三（桩基础），该侧地下室边线距厂房侧墙为3.82m，北侧、东侧为已建厂房二、四，该侧地下室边线距厂房侧墙最近为10.7m，西侧为在建厂房，该侧地下室边线距厂房侧墙最近为17.0m，整个场地地势相对基本平坦，环境条件一般，地下管线无分布。
工程施工的主要内容：SMW工法搅拌桩采用Φ650@450五轴搅拌桩，采用二喷二搅的施工工艺，内插H500×300×11×18型钢（隔二插一），崁固深度为6.5m，水泥掺入量为22%，外加剂为SN-201A及生石膏粉，掺入量分别为水泥重量的2.2%和2%。
2.地质条件及施工环境
根据岩土工程勘察报告、岩土性质，将场地基坑开挖影响深度内的地层划分如下：
（1）-1杂填土：杂色，松散状，表层主要由大量建筑及生活垃圾填筑而成，厚度0.40～0.60m。
（1）-2粉质粘土：灰棕～灰黄色，软可～硬可塑状，中压缩性，厚度1.20～1.50m。
（2）-1粉质粘土：黄灰～灰色，流～软塑状，高压缩性，厚度0.60～1.70m。
（2）-2粘质粉土：灰色，稍密状，很湿，中压缩性，该层局部分布，厚度0.50～0.90m。
（3）淤泥质粉质粘土：灰色，流塑状，高压缩性，厚度3.50～5.70m。
场地地下水埋深较浅，根据勘察报告地下水埋深为地表下1.0m，主要接受大气降水和地表水渗入补给的孔隙潜水；本场地基坑开挖影响范围内为粉土层分布，相比较其他土层而言，该层土层渗透性较高，含水量较高，基坑开挖时易出现涌水、流砂现象。
3.主要施工工艺
3.1施工工艺流程
SMW工法施工工艺流程如下图3-1。
3.2 SMW工法五轴搅拌桩施工工序
3.2.1主要施工机械（见下表3-1）
3.2.2测量放线
根据坐标基准点、围护工程施工图，按照设计图进行放样定位及高程引测，放出桩位控制线，设立临时控制桩，做好技术复核单，提请监理进行复核、验收并签证。
3.2.3开挖沟槽
根据基坑围护边线用挖掘机开挖槽沟，根据本工程搅拌桩直径，沟槽宽约为0.8m，深度约为1.2m，并清除地下障碍物，开挖沟槽土体应及时处理，以保证SMW工法无轴搅拌桩能够正常施工。
3.2.4桩机就位
由桩机班长指挥桩机就位，移动前看清各方面的情况，发现有障碍物应及时清除，移动结束后检查定位情况并及时纠正；桩机应平稳、平正，并用经纬仪或线锤进行观测以确保钻机的垂直度；搅拌桩桩位定位偏差应小于1cm。成桩后桩中心偏位不得超过50mm，桩身垂直度偏差不得超过1/200。
3.2.5制备水泥浆液及浆液注入
在施工现场安装自动拌浆系统，附近安置水泥罐两个，在开机前按要求进行水泥浆液的搅制，并将配制好的水泥浆送入贮浆桶内备用。水泥浆配制好后，停滞时间不得超过2小时，搭接施工的相邻SMW搅拌桩施工间隔不得超过12小时。注浆时通过3台注浆泵3条管路同混合注入。注浆压力为0.5～1.0MPa，注浆流量为140～160L/min/每台。
3.2.6钻进搅拌
围护桩施工在下沉和提升过程中均应注入水泥浆液，同时严格控制下沉和提升速度，三轴水泥搅拌桩喷浆下沉速度0.5～1.0m/min，提升的速度1.0～2.0m/min，并做好原始记录。
3.2.7插入型钢
型钢使用前，在距其顶端25cm处开一个中心圆孔，孔径约8cm，并在此处型钢两面加焊两块各厚1cm的加强板，其规格为450mm×450mm，中心开孔与型钢上孔对齐。
搅拌桩施工完毕后，吊机应立即就位，准备吊放型钢。根据高程控制点，用水准仪引放到定位型钢上，根据定位型钢与插入型钢顶标高的高度差，在型钢两腹板处外侧焊好吊筋。
3.2.8型钢拔除
地下室施工完毕，且地下室顶板砼强度达到设计强度后，开始拔除型钢，本工程起拔型钢正常情况下拟采用1台50t汽车吊，配备2组千斤顶，每组2个千斤顶。
3.2.9孔隙填充
型钢回收时，为避免拔出H型钢后形成的空隙对周围民宅等建筑物造成影响，对型钢拔出后形成的空隙注浆充填。
4.SMW工法五轴搅拌桩的主要优点
4.1缩短工期
SMW工法五轴搅拌桩施工用新型五轴钻孔机的施工速度相较于目前最常用的SMW三轴搅拌桩JB160A桩机在施工速度上提高了60%，不但大大地缩短了施工的工期，也提高了设备的使用效率。
4.2提高质量
SMW工法五轴搅拌桩施工用新型五轴钻孔机在工作时5个钻杆孔同时钻进，也同时通过3台压浆泵注入水泥浆和压缩空气，将水泥浆和压缩空气通过水泥浆输入管输入已钻好的土壤孔中，相较于SMW工法三轴搅拌桩JB160A桩机的3个钻杆孔和2台压浆泵形成的搅拌桩体，桩身水泥更为均匀，拥有更强的土层实用性，更好的止水效果。
4.3稳定性强
SMW工法五轴搅拌桩施工用新型五轴钻孔机在中间支架一和中间支架二两个支架孔中间镶有球墨铸铁套，用于钻具定心，在施工过程中相较于SMW工法三轴搅拌桩JB160A桩机，能够增加钻具刚度和稳定性，确保和提高钻孔垂直度。
5.SMW工法五轴搅拌桩的主要缺点
5.1设备成本高昂
SMW工法五轴搅拌桩施工用新型五轴钻孔机其价格超过300万元，相应的拆卸转运和设备维护价格也相对较高，而且目前SMW工法五轴搅拌桩作为围护机构应用不广泛，业主单位经济技术论证前较难获得其认可。
5.2电力需求较大
SMW工法五軸搅拌桩施工用新型五轴钻孔机主要用电设备包含桩机1台、自动拌浆系统1套、灰浆泵3台、压浆泵3台，前台桩机总功率为250KW，后台总功率为150KW，共计400KW，对施工现场的电力供应需求提出了很高的要求。尽管自动拌浆系统减少了人工等相应的开支，但是整个新型五轴钻孔机及其施工设备在能耗上的开支相对于SMW工法三轴搅拌桩JB160A桩机还是比较大。
5.3对现场施工管理和调度的要求较高
SMW工法五轴搅拌桩施工用新型五轴钻孔机在施工速度较快，但是相应地，对水泥及其添加剂的使用速度也更大，特别是位于城区的工地，很多日间都禁止了水泥罐车的通行，如果水泥及其添加剂的供应不能做到无缝衔接，容易造成机械设备窝工，影响施工速度和质量，所以SMW工法五轴搅拌桩对现场施工管理和调度有着很高的要求。
6.结束语
虽然目前SMW工法五轴搅拌桩在工程的实际应用中还存在着上述存在的各种问题和值得关注的多个焦点，但是作为一项值得推广应用的新技术而言，在施工工期较短和围护质量要求较高的项目中，选用SMW工法五轴搅拌桩作为围护结构，相较于双轴、三轴搅拌桩围护结构有着明显的优势，业主单位经过经济技术论证并综合考虑后，一般都会对SMW工法五轴搅拌桩作为围护结构的选择给出肯定的答复。
【关键词】 SMW工法；五轴搅拌桩；缩短工期；施工设备
1.工程概况
喜临门软品卧室车间桩基及围护工程位于绍兴市越城区喜临门家具股份有限公司原有厂区内，基坑南侧为已建厂房三（桩基础），该侧地下室边线距厂房侧墙为3.82m，北侧、东侧为已建厂房二、四，该侧地下室边线距厂房侧墙最近为10.7m，西侧为在建厂房，该侧地下室边线距厂房侧墙最近为17.0m，整个场地地势相对基本平坦，环境条件一般，地下管线无分布。
工程施工的主要内容：SMW工法搅拌桩采用Φ650@450五轴搅拌桩，采用二喷二搅的施工工艺，内插H500×300×11×18型钢（隔二插一），崁固深度为6.5m，水泥掺入量为22%，外加剂为SN-201A及生石膏粉，掺入量分别为水泥重量的2.2%和2%。
2.地质条件及施工环境
根据岩土工程勘察报告、岩土性质，将场地基坑开挖影响深度内的地层划分如下：
（1）-1杂填土：杂色，松散状，表层主要由大量建筑及生活垃圾填筑而成，厚度0.40～0.60m。
（1）-2粉质粘土：灰棕～灰黄色，软可～硬可塑状，中压缩性，厚度1.20～1.50m。
（2）-1粉质粘土：黄灰～灰色，流～软塑状，高压缩性，厚度0.60～1.70m。
（2）-2粘质粉土：灰色，稍密状，很湿，中压缩性，该层局部分布，厚度0.50～0.90m。
（3）淤泥质粉质粘土：灰色，流塑状，高压缩性，厚度3.50～5.70m。
场地地下水埋深较浅，根据勘察报告地下水埋深为地表下1.0m，主要接受大气降水和地表水渗入补给的孔隙潜水；本场地基坑开挖影响范围内为粉土层分布，相比较其他土层而言，该层土层渗透性较高，含水量较高，基坑开挖时易出现涌水、流砂现象。
3.主要施工工艺
3.1施工工艺流程
SMW工法施工工艺流程如下图3-1。
3.2 SMW工法五轴搅拌桩施工工序
3.2.1主要施工机械（见下表3-1）
3.2.2测量放线
根据坐标基准点、围护工程施工图，按照设计图进行放样定位及高程引测，放出桩位控制线，设立临时控制桩，做好技术复核单，提请监理进行复核、验收并签证。
3.2.3开挖沟槽
根据基坑围护边线用挖掘机开挖槽沟，根据本工程搅拌桩直径，沟槽宽约为0.8m，深度约为1.2m，并清除地下障碍物，开挖沟槽土体应及时处理，以保证SMW工法无轴搅拌桩能够正常施工。
3.2.4桩机就位
由桩机班长指挥桩机就位，移动前看清各方面的情况，发现有障碍物应及时清除，移动结束后检查定位情况并及时纠正；桩机应平稳、平正，并用经纬仪或线锤进行观测以确保钻机的垂直度；搅拌桩桩位定位偏差应小于1cm。成桩后桩中心偏位不得超过50mm，桩身垂直度偏差不得超过1/200。
3.2.5制备水泥浆液及浆液注入
在施工现场安装自动拌浆系统，附近安置水泥罐两个，在开机前按要求进行水泥浆液的搅制，并将配制好的水泥浆送入贮浆桶内备用。水泥浆配制好后，停滞时间不得超过2小时，搭接施工的相邻SMW搅拌桩施工间隔不得超过12小时。注浆时通过3台注浆泵3条管路同混合注入。注浆压力为0.5～1.0MPa，注浆流量为140～160L/min/每台。
3.2.6钻进搅拌
围护桩施工在下沉和提升过程中均应注入水泥浆液，同时严格控制下沉和提升速度，三轴水泥搅拌桩喷浆下沉速度0.5～1.0m/min，提升的速度1.0～2.0m/min，并做好原始记录。
3.2.7插入型钢
型钢使用前，在距其顶端25cm处开一个中心圆孔，孔径约8cm，并在此处型钢两面加焊两块各厚1cm的加强板，其规格为450mm×450mm，中心开孔与型钢上孔对齐。
搅拌桩施工完毕后，吊机应立即就位，准备吊放型钢。根据高程控制点，用水准仪引放到定位型钢上，根据定位型钢与插入型钢顶标高的高度差，在型钢两腹板处外侧焊好吊筋。
3.2.8型钢拔除
地下室施工完毕，且地下室顶板砼强度达到设计强度后，开始拔除型钢，本工程起拔型钢正常情况下拟采用1台50t汽车吊，配备2组千斤顶，每组2个千斤顶。
3.2.9孔隙填充
型钢回收时，为避免拔出H型钢后形成的空隙对周围民宅等建筑物造成影响，对型钢拔出后形成的空隙注浆充填。
4.SMW工法五轴搅拌桩的主要优点
4.1缩短工期
SMW工法五轴搅拌桩施工用新型五轴钻孔机的施工速度相较于目前最常用的SMW三轴搅拌桩JB160A桩机在施工速度上提高了60%，不但大大地缩短了施工的工期，也提高了设备的使用效率。
4.2提高质量
SMW工法五轴搅拌桩施工用新型五轴钻孔机在工作时5个钻杆孔同时钻进，也同时通过3台压浆泵注入水泥浆和压缩空气，将水泥浆和压缩空气通过水泥浆输入管输入已钻好的土壤孔中，相较于SMW工法三轴搅拌桩JB160A桩机的3个钻杆孔和2台压浆泵形成的搅拌桩体，桩身水泥更为均匀，拥有更强的土层实用性，更好的止水效果。
4.3稳定性强
SMW工法五轴搅拌桩施工用新型五轴钻孔机在中间支架一和中间支架二两个支架孔中间镶有球墨铸铁套，用于钻具定心，在施工过程中相较于SMW工法三轴搅拌桩JB160A桩机，能够增加钻具刚度和稳定性，确保和提高钻孔垂直度。
5.SMW工法五轴搅拌桩的主要缺点
5.1设备成本高昂
SMW工法五轴搅拌桩施工用新型五轴钻孔机其价格超过300万元，相应的拆卸转运和设备维护价格也相对较高，而且目前SMW工法五轴搅拌桩作为围护机构应用不广泛，业主单位经济技术论证前较难获得其认可。
5.2电力需求较大
SMW工法五軸搅拌桩施工用新型五轴钻孔机主要用电设备包含桩机1台、自动拌浆系统1套、灰浆泵3台、压浆泵3台，前台桩机总功率为250KW，后台总功率为150KW，共计400KW，对施工现场的电力供应需求提出了很高的要求。尽管自动拌浆系统减少了人工等相应的开支，但是整个新型五轴钻孔机及其施工设备在能耗上的开支相对于SMW工法三轴搅拌桩JB160A桩机还是比较大。
5.3对现场施工管理和调度的要求较高
SMW工法五轴搅拌桩施工用新型五轴钻孔机在施工速度较快，但是相应地，对水泥及其添加剂的使用速度也更大，特别是位于城区的工地，很多日间都禁止了水泥罐车的通行，如果水泥及其添加剂的供应不能做到无缝衔接，容易造成机械设备窝工，影响施工速度和质量，所以SMW工法五轴搅拌桩对现场施工管理和调度有着很高的要求。
6.结束语
虽然目前SMW工法五轴搅拌桩在工程的实际应用中还存在着上述存在的各种问题和值得关注的多个焦点，但是作为一项值得推广应用的新技术而言，在施工工期较短和围护质量要求较高的项目中，选用SMW工法五轴搅拌桩作为围护结构，相较于双轴、三轴搅拌桩围护结构有着明显的优势，业主单位经过经济技术论证并综合考虑后，一般都会对SMW工法五轴搅拌桩作为围护结构的选择给出肯定的答复。