SMW工法樁與拉森鋼板樁的方案對比

2023年12月27日發(作者：趾高氣揚什么意思)

SMW工法樁與拉森鋼板樁的方案對比

摘要：針對長江下游地區的深基坑支護特性，簡述SMW工法樁和拉森鋼板樁兩種支護方案的對比。

關鍵詞：SMW工法樁；拉森鋼板樁；深基坑支護；支護體系

隨著經濟的飛速發展，城市地標建筑的樹立，地下空間的開發、地下立體交通的延伸，勢必遇到深基坑支護工程問題。在我們長江下游地區地基土以粉砂加粉土居多、地下常水位較高（2.5～3.0m）所以深基坑支護問題尤為重要，以下簡述較新型的兩種支護方案對比――

SMW工法樁與拉森鋼板樁

*施工方案的一致性

這兩種方案均能達到本地區深基坑的支護要求：

1、擋土-承受由于基坑開挖卸荷所引起的土壓力和水壓力，限制坑周土體破壞或滑移；

2、閉水-阻止地下水直接流入基坑，并不使地下水位過分下降引起附加沉陷；

3、保護周邊建筑物，確保公用設施（如道路、地下管網）的正常使用；

4、均適宜粘土和粉細砂為主的松軟地層；

5、均需設置加強支撐

*施工工藝的區別

1、SMW工法樁

SMW（Soil-cement Mixed Wall）工法又稱加勁水泥土地下連續墻，由日本成辛工業株式會社開發，是一種在互相搭接的水泥土樁墻中插入型鋼而形成的復合結構，一般為三攪二噴深攪樁隔一插一或隔一插二地插入H型鋼，待施工期結束拔出H型鋼，空隙灌注水泥漿填充。

施工關鍵技術的處理

H型鋼水泥土攪拌樁支護結構的施工關鍵在于攪拌樁制作，以及H型鋼的制作和打拔。

（一）攪拌樁制作

與常規攪拌樁比較，要特別注重樁的間距和垂直度，以保證型鋼插打起拔順利，保證墻體的防滲性能。

（二）保證樁體垂直度措施

（1）在鋪設道軌枕木處要整平整實，使道軌枕木在同一水平線上；

（2）在開孔之前用水平尺對機械架進行校對，確保樁體垂直度；

（3）用兩臺經緯儀對攪拌軸縱橫向同時校正，確保攪拌軸垂直；

（4）施工過程中隨機對機座四周標高進行復測，確保機械處于水平狀態施工，同時用經緯儀對攪拌軸進行垂直度監控。

（三）保證加固體強度均勻措施

（1）壓漿階段時，不允許發生斷漿和輸漿管道堵塞現象。

（2）采用“二噴二攪”施工工藝，嚴禁樁頂漏噴現象發生，確保樁頂水泥土的強度；

（3）攪拌頭下沉到設計標高后，開啟灰漿泵，將已拌制好的水泥漿壓入地基土中，并邊噴漿邊攪拌約1-2分鐘；

（4）控制重復攪拌提升速度在0.8-1.0米/分以內，以保證加固范圍內均得到充分攪拌；

（5）相鄰樁的施工間隔時間不能超過24小時，以保證樁間搭接強度；

（6）預攪時，軟土應完全攪拌切碎，利于與水泥漿均勻攪拌。

（四）型鋼的制作與插入起拔

施工中采用工字鋼，對接采用內菱形接樁法。為保證型鋼表面平整光滑，其表面平整度控制1‰以內，并應在菱形四角留Φ10小孔。

為了確保SMW工法H型鋼質量，必須對SMW工法型鋼進行外觀檢查，變形扭曲嚴重的、外表有明顯裂紋的、銹蝕嚴重的H型鋼均不能在SMW圍護結構中使用。另外，對已多次反復使用，外觀質量良好的H型鋼進行一定比例的探傷檢查也是有必要的。

型鋼拔出，減摩劑至關重要。型鋼表面應進行除銹，并在干燥條件下涂抹減摩劑，搬運時應防止碰撞和強力擦擠。事先用牛皮紙將型鋼包裹好進行隔離，以

利拔樁。

型鋼應在水泥土初凝前插入。插入前應校正位置，設立導向裝置，以保證垂直度小于1%，插入過程中，必須吊直型鋼，盡量靠自重壓沉。若壓沉無法到位，再開啟振動下沉至標高。

型鋼回收。采用2臺液壓千斤頂組成的起拔器夾持型鋼頂升，使其松動，然后采用振動錘，利用振動方式或履帶式吊車強力起拔，將H型鋼拔出。采用邊拔型鋼邊進行注漿充填空隙的方法進行施工。

2、拉森鋼板樁

拉森鋼板樁英文名稱：Lasson Steel Sheet Pile 或 Lasson Steel Sheet Piling。拉森鋼板樁分IV型、V型、VI型，最常用的是IV型拉森鋼板樁，拉森鋼板也分國產、進口兩種，由于國內的鋼材材質質量較差，在大型圍堰結構中都使用進口拉森鋼板樁。鋼板樁圍堰施工工藝就是使用鋼板樁逐根插打，鋼板樁之間相互咬接，最后封閉成一個整體，作為支護結構兼止水帷幕支護。

施工關鍵技術的處理

（一）拉森鋼板樁樁身質量控制

為確保支護施工質量達到設計要求，對拉森鋼板樁本身要進行必須的材質檢驗和外觀檢查，以確保鋼板樁的質量符合設計及施工要求，以減少打樁過程中的困難。

外觀檢驗：樁身是否變形，兩端是否破裂或卷曲；鎖口是否破裂、扭曲、缺損、局部彎曲及電焊瘤渣；鋼板樁的型號寬度是否一致；不同程度的彎扭現象是否存在等項內容。檢查中要注意：對打入鋼板樁有影響的焊接件應予以割除；割孔、斷面缺損的應予以補強；若鋼板樁有嚴重銹蝕，應測量其實際斷面厚度，不符合要求的重新調換。

材質檢驗：對鋼板樁的機械性能進行全面試驗。包括鋼構件的拉伸、彎曲試驗，鎖口強度試驗和延伸率試驗等項內容。

（二）鋼板樁的插打

拉森鋼板樁采用履帶吊帶震動錘機施打，施打前一定要熟悉地下管線、構筑物的情況，認真放出準確的支護樁中線。

在插打過程中隨時測量監控每塊樁的傾斜度不超過1%，當傾斜過大不能用拉齊方法調正時，拔起重打。樁頂標高控制在±100mm，軸線偏差控制在±100mm。必須做到“插樁正直、分散偏差、有偏即糾、調整合攏”

保證鋼板樁順利合攏，特別是基坑的四個角要使用轉角鋼板樁。樁打入完成，及時進行樁體的閉水性檢查，對漏水處進行焊接修補，每天派專人進行檢查樁體。

（三）鋼板樁的合攏

插打至合攏面時，應精確丈量尺寸，考慮到鋼板樁鎖口的間隙和鋼板樁本身的性能，合攏面尺寸應大于理論尺寸15-20cm為宜，避免合攏口尺寸過小，同時與合攏口相鄰的10-15片鋼板樁采取先插至樁的穩定高度（保證鋼板樁自身穩定即可），主要有利于鋼板樁的調整，并且合攏口兩側鋼板樁具有高差，便于插樁，待合攏后，再將樁打至設計標高。

（四）坑外土體加固

為解決拉森樁支護剛度小變形較大的問題，一般在基坑坑外5m范圍內土體采用插打鋼管水泥注漿加固，坑外土體加固可有效的減少主動土壓力對拉森樁的水平推力，以減少支護變形。

（五）鋼板樁的拔出

主體結構墻體施工并達到設計強度后在鋼板樁與間分層填筑土方并夯實，頂部預留30cm，開始拔樁。拔樁的順序與打樁時相反。先用打拔樁機夾住鋼板樁頭部振動1min～2min，使鋼板樁周圍的土松動，產生“液化”，減少土對樁的摩阻力，然后慢慢的往上振拔。為減少拔樁為周邊建筑物及管線的影響，對拔樁后留下的樁孔，必須采用粗砂及時回填處理。

*工程造價的差異

按照100延米基坑邊長、各選取常用的型號，分析如下

由此可見：

1．使用拉森鋼板樁不會產生泥漿，現場文明施工容易保證。同時拉森鋼板樁可以重復使用，可以節約鋼材等自然資源，產生較好的環境效益。

2．拉森鋼板樁通過每根之間的鎖口相連，具有良好的止水性能，可以為承臺施工創造良好的施工條件。

3．經成本測算，SMW工法樁插H型鋼加鋼筋混凝土內支撐體系每百米造價約1.5萬元，而拉森鋼板樁加鋼管水平內支撐體系每百米造價約1.3萬元，可節約成本，經濟效益顯著。

5．相對于SMW工法樁支護，拉森鋼板樁支護剛度小，變形較大是最大的缺點。

綜上比較，拉森鋼板樁支護體系明顯優于SMW工法支護體系，且拉森鋼板樁變形較大的缺陷可以通過其他措施有效減少，因此結合本地區實際情況，一般采用拉森鋼板樁加水平鋼管內支撐的支護方案較為經濟實用。

參考文獻：

[1]交通部第一公路工程總公司．公路施工手冊－橋涵（上冊）．人民交通出版社，2000．

[2]中國建設工程造價管理協會，建設工程造價管理理論與實務》，中國計劃出版社，2012.[3]鄭必勇，深基坑專題講座，2012.