#SMW工法和拉森钢板桩的发展应用概况

1、1/ 6SMW 工法和拉森钢板桩地发展应用简况一、SMW 工法地特点SMW 工法 vSoil Mixed Wall,型钢水泥土搅拌墙），是以多轴型钻 掘搅拌机在原位地层向一定深度进行钻掘，同时在钻头处喷出水泥系 强化剂而与地基土反复混合搅拌，在各施工单元之间则采取重叠搭接 施工,然后在水泥土混合体未结硬前插入 H 型钢或钢板作为其应力补 强材，至水泥结硬，便形成一道具有一定强度和刚度地、连续完整地、 无接缝地地下墙体.SMW 工法地主要优点如下：1）施工时原位切削搅拌土体、水土保持总量平衡，对邻近土体地扰动小，不会危害邻近道路地面、建筑物、地下设施等.2 ）将止水止土帷幕和结构受力构件结合成一

2、体，围护体占地面积小，可充分利用土地资源.3）内插型钢可回收重复使用，可节约大量钢材，降低造价.4）围护施工完、型钢拔除后，留在地下地只是强度不高地水 泥搅拌桩，不会成为永久地下障碍物，不影响今后地下空间资源地开 发.5）钻杆地螺旋推进翼与搅拌翼相间设置，随着钻掘和搅拌反复 进行，使水泥系强化剂与土搅拌很均匀，而且三轴桩为一轴全断面套打 桩长度范围及横向搭接时均无接缝，止水性能好.6）对土层地适应性强，配不同地钻杆可在粘性土、粉土、砂土、砂 砾土、卵石及单轴抗压强度 60MPa 以下地岩层使用.7）施工速度快，工期短，在一般土层中每一台班可成墙 100m38）施工噪音低、振动小，产生地泥浆、废

3、土外运少，对环境污 染小.9）可成墙厚范围大，达 5501300mm ;目前成墙最大深度达2/ 665m.SMW 工法尚有以下不足之处：1）SMW 工法比大直径钻孔灌注桩、地下连续墙地刚度要小，变形相对较大，对周边环境保护地要求较高地项目需慎重采用.一般适 合挖深不超过 12m 地基坑 具体与土质条件有关），挖深较大时需配 合相对更多道支撑支护，影响施工.2）地下室层数多 三层以上）、挖深较深时，因为地下室结构 本身地施工工期较长，SMW 工法型钢地使用时间相应较长，则租赁费 用较高，此时经济优势不明显.3）SMW 工法机械体量大，对地基承载力要求较高，若施工场地 狭小时无法采用 SMW 工法

4、.4）SMW 工法地机械数量多，进退场费用高，项目较小时将进退 场费用计入反而不经济.二、SMW 工法地发展应用SMW 工法于 1976 年在日本成功开发，我国最先于 1993 年通过技 术引进，并在上海静安寺环球世界商厦基坑围护中首先得到成功应用.因为 SMW 工法工艺简单、工期短、造价低、节约钢材、节约地下空间资源，符合国家建设节约型社会和发展循环经济需要，在1999 年被建设部、上海市建委列为重点推广项目.此后在上海得到了大量推广应用，并于 2005 年制定了相关地方标准.国家行业标准 也已于2018 年 3 月发布，将于 2018 年 10 月实行.以二层地下室中常见地深度 10M、周

5、长 350M 左右地基坑为例，传统地围护形式为钻孔灌注桩结合两道钢筋混凝土支撑支护，钻孔灌注桩外侧设水泥搅拌桩止水止土，基坑施工工期需 6 个月左右. 基坑围护完成后，钻孔灌注桩留在地下，成为极难处理地永久地下障 碍物；3/ 6钢筋混凝土支撑拆除后成为建筑垃圾，仅可用于临时填埋场 地；水泥搅拌桩也留在地下，但其强度不高，遇到时处理地难度不大 所有围护结构体地材料均一次性损耗，不能重复利用，甚至成为污染 物、障碍物，造成较大地浪费.表 1 钻孔桩结合两道钢筋混凝土支撑支护与 SMW 工法结合两道钢支撑支护所损耗地混凝土、钢材对比混凝土 m3)钢材 吨)钻孔桩结合两道钢筋混凝土支撑钻孔灌注桩370

6、0440钢筋混凝土支 撑L支护1820200SMW 工法结合 两道钢支撑支护钢筋混凝土压 顶梁30035JSMW 工法节约5220605上述传统围护形式完全可用SMW 工法结合两道钢支撑支护地形式替代.因为SMW工法地内插型钢及钢支撑可回收重复使用 损耗率极低,需损耗混凝土、钢材地仅为型钢顶部地钢筋混凝土压 顶梁，因此可节约大量混凝土、钢材，降低 25%左右地围护造价；且 施工速度快，工期可缩短 20 天25 天.从表 1 可知,SMW 工法节约地混凝土、钢材量十分可观，是值得 大力推广地绿色、环保地围护形式近几年，杭州地区每年有近 200 个采用钻孔灌注桩支护地基坑，一半以上可用 SMW 工

7、法替代,可节 约 20 多万立方 M 地混凝土、2 万多吨钢材.2006 年以后 SMW 工法在杭州地区得到了大力推广，通过多个应用项目地良好效果检验，现已为设计单位、建设单位、施工单位 所普遍认可,应用 SMW 工法地深基坑项目数量迅速增长 .现 SMW 工法在杭州地区地基坑围护项目中应用率约为810%,正处于高速4/ 6发展阶段,5 年内在基坑围护项目中地应用率可达2530%.从全国范围看，目前 SMW 工法主要应用于我国东南沿海地区 地软土深基坑围护中，并逐步向内地推广以上海为首地较早推广应 用地地区，SMW 工法应用较成熟，应用率在 2530% ;在近 4、5 年 开始推广应用地大城市

8、，如南京、苏州、天津、武汉、福州等，与杭州类似，正处于高速发展阶段；而东南沿海地中小城市及中西部地 区地大中城市因为受经济发展水平限制，基坑项目地市场规模刚刚开始发展，对 SMW 工法处于接受应用、初期推广阶段.国内各地区地地质条件复杂多变，但 SMW 工法适用于各种土层，尤其适用于 413M 深度地基坑，而这一深度地基坑也是整个基 坑项目中比例最大地因为地下空间地开发利用与经济发展水平密 切相关，东南沿海地大中城市及中西部地区地大城市是今后510年 SMW 工法应用增长地主要市场.三、拉森钢板桩地应用现状拉森钢板桩是一种带锁口或钳口地热轧或冷弯型钢，靠锁口或钳口相互连接咬合，形成连续地钢板桩

9、墙挡土止水，具有高强、轻质、施 工机械简单、施工方便快捷、无需养护即插即用、止水性好、耐久 性好、可回收循环利用、环保无污染等优点.以一层地下室中常见地深度5M、周长 500M 左右地基坑为例最常用、最经济地围护形式为土钉支护，但需分层开挖、分层施工、分层养护，工期要受土钉施工、养护时间地制约；土钉抗拔力受土层性质地影响大基坑围护完成后，土钉留在地下，成为永久地 下障碍物，因为土钉体中间为钢材、抗拉强度高，且长度较长，密度 大，极难处理所有材料均一次性损耗，不能重复利用，成为污染物、 障碍物,虽然单个基坑产生地废弃物数量不算多，但因为用土钉支护 地二、5/ 6三级基坑多达三、四百个，累计地量非

10、常大，即使每年仅一百 个基坑用拉森钢板桩替代，也可节约 3 万多立方 M 地混凝土、水泥 浆和 5 千吨钢材.表 2 常规基坑采用土钉支护损耗地混凝土、水泥浆、钢材混凝土 m3)水泥浆m3)钢材 吨)喷射混凝土面层24016土钉支护土钉9530合计12409546而且随着土地供应地紧张，对土钉超越用地红线使用地要求越来 越严格受周边环境、用地红线等制约，许多二、三级基坑只得采用造 价要高得多地钻孔桩支护况且采用钻孔桩支护造价高，混凝土、钢材 地一次性损耗更大若采用拉森钢板桩支护，因为全部为可重复利用地 钢材，高强轻质、无需养护即插即用，可回收循环利用，基本不生成一 次性损耗材料，无疑是数量众多

11、地二、三级基坑地最理想、最环保地 支护材料.目前全球钢板桩年消费量近 300 万吨，其中欧洲约 5060 万吨，北美 50 万吨以上，日本 5060 万吨,韩国约 20 万吨，东南亚近 20 万吨，香 港、 台湾地消费量也超过 5 万吨其中约 60%用于一次性适用地永久 结构,40%在临时结构中反复适用.广泛应用于防波堤、护岸、船坞、 码头、人工岛、船闸、地下隧道、路堤、挡土墙、防渗墙、地基加 固等永久性项目和围堰、基坑围护等临时性项目.我国钢板桩年消费量仅 3 万多吨，市场保有量小，仅限于港口、 码 头、船厂建设等永久性项目和建桥墩时围堰、少量基坑等临时性项 目仅马钢等少数钢厂曾小规模生产过，大部分依靠进口倒 2007 年才 制定相关国家标准，与中国钢产量占全球一半地地位极不相称.与此相 反，东南沿海地钢板桩租赁市场异常火爆，常出现无桩可租地局面.项 目建设对钢板桩地6/ 6需求增长迅速，不少项目设计时考虑采用钢板桩，往 往因无桩可租赁而不得不变更方案.现阶段我国钢板桩地市场形势与 10 年前地 H 型钢相似，刚处于 市场发展初期，也预示着钢板