SMW 工法桩在深基坑围护施工中的质量控制
SMW 工法桩在深基坑围护施工中的质量控制
井泉盛
中铁华铁工程设计集团有限公司
北京市 10071
摘要：随着市场经济建设的发展，城市化建设的提升，各类交通优化升级和四通八达的路网建设日益完善。SMW 工法桩优点明显，施工技术成熟，已广泛运
用于深基坑围护工程。但在施工过程还必须严格控制各道工序，才能确保受控，以达到设计要求。结合项目实例，阐述SMW 工法桩的施工质量控制过程。
关键词：SMW 工法桩；深基坑围护；质量控制
引言
SMW 工法桩（SoilMixedWall），也被称为加劲水泥土地下连续墙，是
一种在相互搭接的水泥土桩墙中插入型钢而形成的复合结构，也是我国在
近年来重点引进的技术项目。因其具有构造简单、工期短、造价低和环境
污染小等方面的特点，在提倡建设节约型社会和重视可持续发展的今天，
在深基坑围护工程中推广应用SMW 工法具有更为现实的意义。
一、SMW 工法桩概念与主要特点
SMW 工法桩，是在互相咬合的水泥土搅拌桩中，插入型钢而形成的符
合性结构，因而又被称为加劲水泥土桩。SMW 工法桩，一般使用多轴型钻
掘搅拌机，在施工地挖掘一定深度，通过喷出水泥强化剂与现场地基土反
复混合搅拌，在各施工单元之间采取重叠搭接施工，待水泥土混合体未结
硬前插入H 型钢或钢板作为其应力补材料，等到水泥和应力补材料钢板完
全融合并结硬后，形成一道连续完整、具有高强度和高硬度的、无接缝的
地下墙体。目前SMW 工法最常用的是三轴型钻掘搅拌机。对于不同的土
质，用不同的钻杆，市面上还有其它机型。为了方便城市高架桥下、地铁
以及海底隧道或者一些空间受限制场合的施工，当前市面上也有其他不同
的机型来满足此类项目工程的施工需求。SWM 工法桩基坑围护工程，具有
诸如施工方便、挡水性强、不扰动临近土、施工时间短、造价成本低等施
工特点。
二、SMW 工法桩在深基坑围护施工中的质量控制措施
1、基坑开挖过程质量控制
在基坑开挖阶段应遵循“开槽支撑，先撑后挖，分层开挖，严禁超挖”
的原则。基坑开挖前二十天采用内井点对坑底进行预降水疏干，加固坑内
土体，降水深度控制在最终开挖面以下1~2m，并在墙外设置水位监测孔，
以监测墙体内降水对墙外水位的影响，防止因墙内降水导致墙外地基土的
沉降。在底板处设泄水孔，待主体结构施工结束覆土完成后封堵。该项目
属国道改造，过往车辆多，采用半幅围挡施工，半幅通行的组织方式施工，
无法形成封闭的运输线路。因此采用“四周向中间，同时推进，分层分段，
配合局部人工，接力挖掘”的施工方法。即第一层土方由挖土机挖掘直接
装车外运，而其后的土方（包括淤泥层）用挖掘机集中堆土后用另一部挖
掘机接力运卸土方。施工过程中着重控制以下几点：（1）用挖土机接力转
土，堆土高度控制在2m 以内，并立即转运至坑外；（2）应在挖掘机下方
铺垫好钢板，避免开挖过程中机械沉陷，采用斗方为0.3m3 左右的小型挖
掘机，转土的挖掘机再采用中型的；（3）为确保减少开挖面的暴露时间，
土方开挖与支撑体系应交叉进行，开挖一层支撑一层，开挖小段长度在12
小时内完成挖土，8 小时内安装好支撑，本工程采用分小段（5m 长）分层
（0.5m 深）开挖；（4）挖土时应有专人指挥，严禁超挖，围护体系转角处、
搅拌桩四周及坑底30cm 厚土层均采用人工挖掘，防止土体扰动。开挖最下
道支撑下方时，应在逐小段开挖后，在8-12 小时内浇筑混凝土垫层，并于
坑底挖好后3 天内做好钢筋混凝土底板，SMW 工法桩的暴露空间和时间越
小，基坑变形的控制越好。
2、型钢桩顶标高控制
首先要对其进行减摩剂的涂刷。H 形状的钢架在进行使用之前必须要
进行减摩剂的充分涂抹。在进行铁锈去除之后减摩剂要利用电热棒对其进
行加热到完全融化的程度，搅拌均匀之后涂抹到型钢上。尽量在天气晴朗
水分较低的天气进行施工，如果无法避免雨雪，则尽可能把表面进行擦干，
否则减摩剂会发生脱落的现象。
第二，我们要严格控制型钢的插入实践，尽可能在整体搅拌桩的完成
半小时之内进行插入，如果水灰比或者水泥的参入量相对较大的时候，插
入时间可以根据情况适当延长。
第三根据高程控制点，我们可以通过水准仪进行型钢的定位，根据定
位的型钢和H 型钢定标的高度差进行吊筋自身的长度定位，在型钢的两块
腹板外面进行吊筋的焊接，兴刚插入泥土的部分我们则要进行减摩剂的均
匀涂抹。
在型钢的顶端中心开启一个圆孔，其直径为10cm。在进行插入之前要
对减摩剂进行充分的检查以及验收，型钢自身的底部中心要对准搅拌桩位
的中心处，自然垂直的缓慢对型钢的定位卡进行穿过。当整体型钢插入已
经达到80%长度的时候，我们就可以利用型钢自身的重力进行快放收索，
将其插入水泥桩的中间。如果星港无法插入到设计的标准高度，那么就需
要对H 型钢进行提升构建并在此快速下沉。如果还是不行，则需要使用振
动锤进行标高满足。
3、钢对撑安装
钢对撑安装应在地面进行预拼，严格控制支撑平面的平直度，拼接支
撑两头中心线的偏心度控制在±2MM 以内；对撑就位时要采用两点或四点
吊装，吊点宜控制在离端部0.2L 处；对撑两端安装就位后的标高差不大于
对撑与对撑的水平轴线偏差不大于30MM，其与钢围檩的夹角须确保达到
设计要求，避免因偏心过大而造成失稳；所有对撑连接中，SC 的放置空挡
中必须使用相对应钢板垫紧贴密，防止支撑体系整体偏心。
4、基坑监测控制
首先，为了保证水泥土搅拌均匀和水泥浆的质量符合标准，必须严格
控制搅拌速度和每次投料后的拌合时间不少于1.0 分钟。对于搅拌机的下
沉速度控制在0.8-1.0m 每分钟，而喷浆的速度则是定在0.5m 每分钟。对于
重复性的搅拌以及下沉，必须将速度控制在每分钟0.5m-0.8m 之间，这样
能保证水泥浆的搅拌均匀。喷浆和搅拌提升速度的误差不能超过1.0m/min
之内，以此保证水泥浆沿全桩长的均匀分布；并且主要是利用“二喷二搅”
的工艺，第一次喷浆量控制在60%，第二次喷浆量控制在40%。施工过程
中泵送压力应该大于0.3MPa，泵送流量要求恒定；在搅拌桩施工时，不能
冲水下沉，当遇到硬土层时，应考虑到冲水对桩身质量的影响，进行适量
冲水；施工过程中，若是出现因故停浆的情况应将搅拌头下沉至停浆点
间隔时间不应该大于24 小时，以保证桩间搭接的质量不受到影响。
其次，型钢插入前应对其校准平整度。插入时间控制在搅拌桩施工结
束的30 分钟之内，插入时尽可能做到依靠型钢的自身重量插入，避免冲击
打击，垂直偏差应控制在1%以内，而水泥搅拌桩的偏心则应该控制在3cm
以内。型钢的插入过程应始终均由两个不同的仪器进行两个方向的纠正，
保证其垂直度。型钢拔出阻力，主要由静摩擦阻力、变形阻力及自重等三
部分组成，根据以往实验结果表明，此工艺成功的关键在于：型钢插入前，
其表面应涂抹减摩剂，厚度不超过1mm；型钢插入时确保型钢的垂直度，
避免冲击打击；并须要采取措施控制基坑的变形，确保型钢不变形。
结语
实践表明，SMW 工法在深基坑工程支护中的应用是可行的，基坑监测
数据在安全要求的范围内，实现了进度、安全、费用和环保的多重目标。
只要在施工过程中执行正确的施工工艺和质量控制措施，SMW 工法在深基
坑支护施工中将具有很大的发展空间。
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