日本巖土新技術（一）——SMW工法

一、簡介

SMW工法連續墻，是Soil Mixing Wall 的縮寫，于1976年在日本問世，現占全日本地下連續墻的50%左右，該工法現已在東南亞國家和美國、法國許多地方廣泛應用，近幾年在我國的上海、杭州、南京等地推廣非常迅速，受到廣泛的歡迎。目前，SMW工法也被稱為型鋼水泥土攪拌樁、工法樁。2010年，SMW工法已被列為國家工法。目前，除申蘇浙地區外，天津、安徽、福建、云南、山西各地亦相繼開始引入此技術，成為替代傳統混凝土灌注排樁的新工藝。

圖：日本SMW工法剖面圖

二、基本原理

SMW工法是利用專門的多軸攪拌就地鉆進切削土體，同時在鉆頭端部將水泥漿液注入土體，經充分攪拌混合后，在各施工單位之間采取重疊搭接施工，在水泥土混合體未結硬前再將H型鋼或其他型材插入攪拌樁體內，形成具有一定強度和剛度的、連續完整的、無接縫的地下連續墻體，該墻體可作為地下開挖基坑的擋土和止水結構。

是否采用SMW工法取決于以下幾個因素：

第一，地質條件。受攪拌樁機的作業能力限制，SMW工法特別適用于軟土地基。

第二，基坑深度。SMW工法比傳統土釘墻、錨桿技術成本高，因此適用于傳統技術不安全的深基坑。但SMW工法不適用于超深基坑，目前普遍認為2－3層地下室適用性最高。

第三，基坑施工時間。SMW工法作業的H型可再回收，因此工程造價中，H型鋼的資金占用成本是很大一塊，一般基坑作業時間越短，SMW工法低成本優越越能得到體現。

圖：日本SMW工法作業現場

三、SMW工法的優點

　1、施工不擾動鄰近土體，不會產生鄰近地面下沉、房屋傾斜、道路裂損及地下設施移位等危害。

　　2、鉆桿具有螺旋推進翼相間設置的特點，隨著鉆掘和攪拌反復進行，可使水泥系強化劑與土得到充分攪拌，而且墻體全長無接縫，它比傳統的連續墻具有更可靠的止水性。

　　3、它可在粘性土、粉土、砂土、砂礫土等土層中應用。

　　4、可成墻厚度550-1300毫米，常用厚度600毫米；成墻最大深度目前為65米，視地質條件尚可施工至更深。

　　5、所需工期較其他工法短。在一般地質條件下，為地下連續墻的三分之一。

　　6、廢土外運量遠比其他工法少。

四、施工機械

SMW工法最常用的是三軸型鉆掘攪拌機。該機械最早由日本引進，單套二手設備價值1000多萬元。本世紀初，上海工程機械廠、上海金泰掌握了三軸攪拌樁機的生產技術，并根據動力規格、作業方式等形成系列。如按動力和攪拌直徑分為850和650，按行走方式分為步履式和履帶式，按軸數分為三軸、五軸等。三軸攪拌機不僅可用于SMW工法施工，也可用于做止水旋噴樁。

目前，掌握三軸攪拌樁機技術的企業已經很多，既有三一重工這樣的機械巨頭，亦有上海振中、鄭州正弘這樣專業從事樁機生產的小型工程機械企業，而單套設備價值已降至400萬元左右，考慮到有融資租賃銷售模式，SMW工法機的市場保有量增長很快，估計全國已有上千臺，平均每年新增上百臺。

  圖：上海金泰步履式SMW工法機

五、SMW工法在日本的發展及管理

日本1981年就成立了SMW工法協會。該協會隨后出臺并多次修改SMW工法技術標準，并對全國的SMW工法技術施工作業規模進行統計。

表：日本SMW工法歷年工程量統計表

從該表可以看出，日本SMW工法已經經歷90年代的生產作業高峰，這與日本經濟衰退，基建規?？s減有關。目前，日本加入SMW工法技術的企業有20余家，其中不少企業已開設國外辦事機構，積極開展國際業務。由于國內已掌握SMW工法技術，工程機械亦已相當成熟，所以日本SMW工法企業在國內基本上沒有什么作為。

從日本SMW工法的發展經驗可以看出，中國SMW工法的發展潛力仍然很大。一，作為H型可回收利用的綠色技術，政府持支持鼓勵態度，已出臺國家工法。第二，國內大部分城市都是沖積平原，且基建規模大，深基坑規模處于增長期，SMW工法可發揮空間很大。第三，一批實力企業已擁有成熟技術且有擴張沖動。目前國內已有一批專業從事SMW工法的實力企業出現，如上海的強勁、廣大、天裕，杭州的績豐巖土、大通等。這些企業中，有些企業已擁有年施工10萬方以上的作業能力。

圖：中國領先的SMW工法企業——績豐巖土

該公司網址：www.geofore.com