SMW支护结构及其经济分析

钱玉林1，绪伯通2，陈滨2，闻明生3，阮钢钢2，孙赤2，殷宗泽1?
(1.河海大学 岩土工程研究所，江苏南京 210098；
2.镇江市给排水总公司，江苏镇江 212003；3.镇江市基础工程总公司，江苏镇江 212003)

　　摘　要：结合SMW支护结构在镇江市新河桥泵站基坑支护工程中的成功应用，对沉井法、深层搅拌桩加钻孔灌注桩支护法和SMW支护结构三种施工方法进行了经济分析和比较。?
　　关键词：SMW支护结构；工程应用；经济效益
　　中图分类号：TU992.05
　　文献标识码：C
　　文章编号：1000-4602(2002)06-0085-02

1 SMW支护结构

　　泵站基坑支护工程中常采用沉井法或深层搅拌桩加钻孔灌注桩支护法进行支撑。随着市场竞争的日益激烈，对工期、造价和质量的要求越来越高，从而推动了基坑围护技术的不断创新。SMW(Soil Mixing Wall)工法是基于深层搅拌桩施工方法发展起来的一种新型围护结构，该法利用特制的搅拌机械，以水泥浆作为固化剂，在土层中强行与软土拌和，使被加固土硬结成水泥土桩，并按一定型式将H型钢插入搅拌桩中，从而形成一种劲性复合围护结构。?
　　SMW支护结构的设计内容主要包括搅拌桩的入土深度、桩径、水泥掺入比、H型钢的入土深度和截面布置形式等。SMW支护结构施工前应先进行场地平整和桩位探测，如发现浅埋障碍物应予以清除。然后开挖导沟，待桩机就位后进行垂直度校正，保证垂直度误差不超过1.0%。施工中应注意两桩间的搭接，通常情况下邻桩的施工间隔时间不超过24h以确保墙体的防渗效果。搅拌桩施工完毕后，应在12h内插入H型钢(H型钢插入前必须涂刷减摩剂，以保证H型钢能拔出)。

2 工程应用

2.1 工程概况
　　镇江市新河桥泵站为雨污合建泵站。雨水部分由原立新泵站、贻成泵站和民主街泵站合并后重建而成，雨水就近提升至运粮河；污水部分为污水截流工程的中继提升泵站之一，自控要求较高。该泵站位于老城区，泵池设计长为23m，宽为14.7m。东边为一排老式民房，南临一幢二层楼民房，距泵池4.5m，西距运粮河约15m，北接新河路。?
　　根据污水截流工程的要求，目前污水为截流污水，2010年后为分流污水，雨污分流后雨污泵站分别运行。截流状态下旱季时污水泵站运行；降雨时则开启雨水泵。当污水池水位超过 2.3m后关闭污水泵站进水闸、污水格栅及污水泵。?
2.2 工程地质和水文地质条件
　　根据镇江市勘察测绘院提供的工程地质勘察报告，场地土类型为软弱土，场地类别为Ⅱ类。场地地下水类型属潜水，埋深位于地面以下1.1～1.4m，地下水对混凝土无侵蚀性。?
2.3 工程应用
　　根据新河桥泵站场地的周围环境、工程要求和场地土的工程水文地质条件，决定采用SMW支护结构对新河桥泵站进行基坑支护，以保护临近建筑物的安全、缩短工期、降低工程造价。 ?
　　由于泵站设施的需要，基坑各处的开挖深度不一(6.3～8.5m)，地面高程为5.7m(黄海高程，下同)。工程设计中采用双排700mm搅拌桩，搭接200mm，搅拌桩和H型钢的入土深度也随开挖深度相应变化，搅拌桩的入土深度分别采用14、16m，H型钢的入土深度分别采用12、14m，SMW挡墙采用半位“1隔1”的布置形式。为确保基坑开挖的垂直度，分别在标高4.45m、1.8m处设置两道支撑并浇注圈梁。?
　　工程于2000年11月完成，有效工期为55d，该泵站内6台污水泵和4台雨水泵以及泵池内各种设备均已安装完毕。?

3 经济对比分析

　　根据新河桥泵站的地理环境及场地地质条件，除目前采用的SMW支护结构外，还可选用沉井 法和深层搅拌桩加钻孔灌注桩支护法进行施工。?
　　采用沉井法施工时，其刃脚底标高为-3.05m，下沉高度为8.5m左右，由于距泵池西侧12m左右为运粮河，要在汛期高水位时完成泵池施工必须采取一定的工程措施，即在距池外壁四周0.5～1.0m外打双排700mm深层搅拌桩进行止水，桩长为16m。在沉井下沉过程中，考虑到土体的滑动对沉井外围的影响(经计算影响范围约为15m左右)，需对泵池东侧和南侧的居民住房采取一定的保护措施，部分房屋需要拆迁。另外，还需增加一定数量的池壁混凝土量和土方开挖量等工程直接费。
　　当采用深层搅拌桩止水、钻孔灌注桩支护时，在距池外壁四周0.5m外应连续打双排700mm深层搅拌桩进行止水，桩长为16m，再在深层搅拌桩外围打一排700mm灌注桩，桩长为18m，桩距为0.5m，用作支挡土体。若选用这种方法与目前采用的SMW支护结构的 作用基本相似，但由于泵池工艺要求在泵池东、北侧分别有污水、雨水出水井以及与泵池连 接的各种口径的进出水管道，在实施这些项目时需凿除相应标高以上的灌注桩，从而给施工带来一定的困难并增加相应的工程费用。?
　　表1列出了三种施工方法的经济分析结果。

表1 三种施工方法的经济分析 方 法 工程直接费(万元) 工程间接费(万元) 工程总费用(万元) 工期(d) 备注 措施 拆迁 沉井法 153.5 31.4 33.0 217.9 85 设计测算 深层搅拌桩加灌注桩支护法 115.0 81.5 0.0 196.5 70 设计测算 SMW支护结构 115.0 74.0 0.0 189.0 55 设计测算

4 结语

　　根据沉井法、深层搅拌桩加钻孔灌注桩支护法和SMW支护结构三种工法的经济分析对比，采用SMW支护结构进行基坑支护可以缩短工期，而且由于H型钢涂有减摩剂，当基坑支护结束后可拔起回收利用，节约了钢材，降低了工程造价，因此采用SMW支护结构具有良好的经济效益和社会效益。

参考文献：

　　［1］余志成,施文华.深基坑支护设计与施工［M］.北京:中国建筑工业出版社,1997.
　　［2］吴湘兴.建筑地基基础［M］.广州:华南理工大学出版社,1997.
　　［3］ 张璞,柳荣华.SMW工法在深基坑支护工程中的应用［J］.岩石力学与工程学报,2000,19(增): 1104-1107.

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　　收稿日期：2002-03-12