SMW工法桩与拉森钢板桩的方案对比

2023年12月27日发(作者：趾高气扬什么意思)

SMW工法桩与拉森钢板桩的方案对比

摘要：针对长江下游地区的深基坑支护特性，简述SMW工法桩和拉森钢板桩两种支护方案的对比。

关键词：SMW工法桩；拉森钢板桩；深基坑支护；支护体系

随着经济的飞速发展，城市地标建筑的树立，地下空间的开发、地下立体交通的延伸，势必遇到深基坑支护工程问题。在我们长江下游地区地基土以粉砂加粉土居多、地下常水位较高（2.5～3.0m）所以深基坑支护问题尤为重要，以下简述较新型的两种支护方案对比――

SMW工法桩与拉森钢板桩

*施工方案的一致性

这两种方案均能达到本地区深基坑的支护要求：

1、挡土-承受由于基坑开挖卸荷所引起的土压力和水压力，限制坑周土体破坏或滑移；

2、闭水-阻止地下水直接流入基坑，并不使地下水位过分下降引起附加沉陷；

3、保护周边建筑物，确保公用设施（如道路、地下管网）的正常使用；

4、均适宜粘土和粉细砂为主的松软地层；

5、均需设置加强支撑

*施工工艺的区别

1、SMW工法桩

SMW（Soil-cement Mixed Wall）工法又称加劲水泥土地下连续墙，由日本成辛工业株式会社开发，是一种在互相搭接的水泥土桩墙中插入型钢而形成的复合结构，一般为三搅二喷深搅桩隔一插一或隔一插二地插入H型钢，待施工期结束拔出H型钢，空隙灌注水泥浆填充。

施工关键技术的处理

H型钢水泥土搅拌桩支护结构的施工关键在于搅拌桩制作，以及H型钢的制作和打拔。

（一）搅拌桩制作

与常规搅拌桩比较，要特别注重桩的间距和垂直度，以保证型钢插打起拔顺利，保证墙体的防渗性能。

（二）保证桩体垂直度措施

（1）在铺设道轨枕木处要整平整实，使道轨枕木在同一水平线上；

（2）在开孔之前用水平尺对机械架进行校对，确保桩体垂直度；

（3）用两台经纬仪对搅拌轴纵横向同时校正，确保搅拌轴垂直；

（4）施工过程中随机对机座四周标高进行复测，确保机械处于水平状态施工，同时用经纬仪对搅拌轴进行垂直度监控。

（三）保证加固体强度均匀措施

（1）压浆阶段时，不允许发生断浆和输浆管道堵塞现象。

（2）采用“二喷二搅”施工工艺，严禁桩顶漏喷现象发生，确保桩顶水泥土的强度；

（3）搅拌头下沉到设计标高后，开启灰浆泵，将已拌制好的水泥浆压入地基土中，并边喷浆边搅拌约1-2分钟；

（4）控制重复搅拌提升速度在0.8-1.0米/分以内，以保证加固范围内均得到充分搅拌；

（5）相邻桩的施工间隔时间不能超过24小时，以保证桩间搭接强度；

（6）预搅时，软土应完全搅拌切碎，利于与水泥浆均匀搅拌。

（四）型钢的制作与插入起拔

施工中采用工字钢，对接采用内菱形接桩法。为保证型钢表面平整光滑，其表面平整度控制1‰以内，并应在菱形四角留Φ10小孔。

为了确保SMW工法H型钢质量，必须对SMW工法型钢进行外观检查，变形扭曲严重的、外表有明显裂纹的、锈蚀严重的H型钢均不能在SMW围护结构中使用。另外，对已多次反复使用，外观质量良好的H型钢进行一定比例的探伤检查也是有必要的。

型钢拔出，减摩剂至关重要。型钢表面应进行除锈，并在干燥条件下涂抹减摩剂，搬运时应防止碰撞和强力擦挤。事先用牛皮纸将型钢包裹好进行隔离，以

利拔桩。

型钢应在水泥土初凝前插入。插入前应校正位置，设立导向装置，以保证垂直度小于1%，插入过程中，必须吊直型钢，尽量靠自重压沉。若压沉无法到位，再开启振动下沉至标高。

型钢回收。采用2台液压千斤顶组成的起拔器夹持型钢顶升，使其松动，然后采用振动锤，利用振动方式或履带式吊车强力起拔，将H型钢拔出。采用边拔型钢边进行注浆充填空隙的方法进行施工。

2、拉森钢板桩

拉森钢板桩英文名称：Lasson Steel Sheet Pile 或 Lasson Steel Sheet Piling。拉森钢板桩分IV型、V型、VI型，最常用的是IV型拉森钢板桩，拉森钢板也分国产、进口两种，由于国内的钢材材质质量较差，在大型围堰结构中都使用进口拉森钢板桩。钢板桩围堰施工工艺就是使用钢板桩逐根插打，钢板桩之间相互咬接，最后封闭成一个整体，作为支护结构兼止水帷幕支护。

施工关键技术的处理

（一）拉森钢板桩桩身质量控制

为确保支护施工质量达到设计要求，对拉森钢板桩本身要进行必须的材质检验和外观检查，以确保钢板桩的质量符合设计及施工要求，以减少打桩过程中的困难。

外观检验：桩身是否变形，两端是否破裂或卷曲；锁口是否破裂、扭曲、缺损、局部弯曲及电焊瘤渣；钢板桩的型号宽度是否一致；不同程度的弯扭现象是否存在等项内容。检查中要注意：对打入钢板桩有影响的焊接件应予以割除；割孔、断面缺损的应予以补强；若钢板桩有严重锈蚀，应测量其实际断面厚度，不符合要求的重新调换。

材质检验：对钢板桩的机械性能进行全面试验。包括钢构件的拉伸、弯曲试验，锁口强度试验和延伸率试验等项内容。

（二）钢板桩的插打

拉森钢板桩采用履带吊带震动锤机施打，施打前一定要熟悉地下管线、构筑物的情况，认真放出准确的支护桩中线。

在插打过程中随时测量监控每块桩的倾斜度不超过1%，当倾斜过大不能用拉齐方法调正时，拔起重打。桩顶标高控制在±100mm，轴线偏差控制在±100mm。必须做到“插桩正直、分散偏差、有偏即纠、调整合拢”

保证钢板桩顺利合拢，特别是基坑的四个角要使用转角钢板桩。桩打入完成，及时进行桩体的闭水性检查，对漏水处进行焊接修补，每天派专人进行检查桩体。

（三）钢板桩的合拢

插打至合拢面时，应精确丈量尺寸，考虑到钢板桩锁口的间隙和钢板桩本身的性能，合拢面尺寸应大于理论尺寸15-20cm为宜，避免合拢口尺寸过小，同时与合拢口相邻的10-15片钢板桩采取先插至桩的稳定高度（保证钢板桩自身稳定即可），主要有利于钢板桩的调整，并且合拢口两侧钢板桩具有高差，便于插桩，待合拢后，再将桩打至设计标高。

（四）坑外土体加固

为解决拉森桩支护刚度小变形较大的问题，一般在基坑坑外5m范围内土体采用插打钢管水泥注浆加固，坑外土体加固可有效的减少主动土压力对拉森桩的水平推力，以减少支护变形。

（五）钢板桩的拔出

主体结构墙体施工并达到设计强度后在钢板桩与间分层填筑土方并夯实，顶部预留30cm，开始拔桩。拔桩的顺序与打桩时相反。先用打拔桩机夹住钢板桩头部振动1min～2min，使钢板桩周围的土松动，产生“液化”，减少土对桩的摩阻力，然后慢慢的往上振拔。为减少拔桩为周边建筑物及管线的影响，对拔桩后留下的桩孔，必须采用粗砂及时回填处理。

*工程造价的差异

按照100延米基坑边长、各选取常用的型号，分析如下

由此可见：

1．使用拉森钢板桩不会产生泥浆，现场文明施工容易保证。同时拉森钢板桩可以重复使用，可以节约钢材等自然资源，产生较好的环境效益。

2．拉森钢板桩通过每根之间的锁口相连，具有良好的止水性能，可以为承台施工创造良好的施工条件。

3．经成本测算，SMW工法桩插H型钢加钢筋混凝土内支撑体系每百米造价约1.5万元，而拉森钢板桩加钢管水平内支撑体系每百米造价约1.3万元，可节约成本，经济效益显著。

5．相对于SMW工法桩支护，拉森钢板桩支护刚度小，变形较大是最大的缺点。

综上比较，拉森钢板桩支护体系明显优于SMW工法支护体系，且拉森钢板桩变形较大的缺陷可以通过其他措施有效减少，因此结合本地区实际情况，一般采用拉森钢板桩加水平钢管内支撑的支护方案较为经济实用。

参考文献：

[1]交通部第一公路工程总公司．公路施工手册－桥涵（上册）．人民交通出版社，2000．

[2]中国建设工程造价管理协会，建设工程造价管理理论与实务》，中国计划出版社，2012.[3]郑必勇，深基坑专题讲座，2012.