超深地下连续墙接头填筑砂包替代接头箱施工技术

□文/裴鸿斌

超深地下连续墙接头填筑砂包替代接头箱施工技术

□文/裴鸿斌

文章介绍了天津于家堡站交通枢纽配套市政公用工程土建施工第三标段超深地下连续墙接头采用填筑砂包方式施工，对地下连续墙的施工如成槽、钢筋笼制作及吊装、回填砂包、混凝土浇筑等作出了重点的叙述。

地下连续墙；接头箱；砂包

1 工程概况

于家堡站交通枢纽市政配套公用工程土建施工第三标段围护结构地下连续墙设计深度61m，厚度1.2m，采用工字钢止水钢板接头。

地质与水文条件见表1。

表1 于家堡站交通枢纽地质条件

2 施工难点

1）地下连续墙超深，钢筋笼受力段长、质量大，受力段最长50.3m，最大质量80t。

2）地质条件差，上部淤泥质粘土层、粉土层较厚，极易造成地下连续墙缩径。

3）地下连续墙接头若采用常规的下放接头箱方式，极易造成接头箱难以下放到底，也难以起拔，易发生接头混凝土绕流等情况。

3 接头施工工艺

接头采用填筑砂包替代接头箱的技术，成功地解决了接头箱难以起拔、易绕流等难题。该施工工艺原理为地下连续墙成槽的槽段长度每端比设计长度约大200mm，吊放钢筋笼后，工字钢板与槽壁端头之间回填预先装好的小包砂袋，每隔一定深度用重锤夯实，依次回填至混凝土超灌高度上方，然后浇筑混凝土，下幅槽段开挖时，挖出接头回填的砂袋并清理干净，放置下幅墙体钢筋笼，依次浇筑混凝土。

4 操作要点

4.1 导墙施工

导墙作为地下连续墙在地表面的基准物，确定地下墙单元槽段在实地的位置，同时还可以作为挖槽机挖槽起始阶段的导向物以及钢筋笼入槽吊装时的支承物，深度1～2m，顶部高出地面0.1m，底部要坐落在原土层上，遇暗浜等软土层时需做加深或加固处理。

4.2 成槽

首开槽段的挖掘顺序：先挖槽段两端土体，再开挖在两抓之间土体。这就能使抓斗在开挖时吃力均衡，可以有效地纠偏，保证成槽垂直度。

顺序槽段挖掘顺序：采用三抓成槽，先抓远离首开幅型钢一侧土体，再抓靠近型钢侧土体，最后抓中间土体。

闭合幅挖掘顺序：采用三抓成槽，先抓中间土体，再分别抓两侧土体。

4.3 清底换浆

清除槽底沉渣采用置换法。使用空气升液器，由起重机悬吊入槽，空气压缩机输送压缩空气，以泥浆反循环法吸除沉积在槽底部的土渣淤泥。施工中必须控制好清底时间，若清底时间过长，则塌槽的可能性就会增大，但若清底时间短，会有较多沉渣。

换浆是置换法清底作业的延续，当空气升液器在槽底部往复移动不再吸出土碴，实测槽底沉渣厚度＜10cm时，即可停止移动空气升液器，置换槽底部不符合质量要求的泥浆。

4.4 钢筋笼吊放

钢筋笼起吊采用一台300t履带式起重机和一台150t履带式起重机双机抬吊法，互相配合吊装钢筋笼入槽，起吊时，先将钢筋笼水平吊起，然后升300t主吊钩，放150t副吊钩，最终由300t主吊将钢筋笼凌空吊直。钢筋笼起吊入槽时必须缓慢放下，切忌急速抛放，以防钢筋笼变形或造成槽段坍方。

4.5 填筑砂包

砂包采用成槽过程中流塑态细砂为填注原料，砂袋为普通小号编织袋，每袋砂包灌注半包细砂，以保证砂包有较好的塑性。每填注1～2m后，用6t方形接头箱夯击3～4次，使砂包与接头钢板之间填注密实，防止混凝土倒灌绕流，见图1。

砂包由图2所示位置下填，此种方式对于超深地下连续墙特别适用。

4.6 混凝土浇筑

墙体按照浇筑水下混凝土的规范要求使用商品混凝土，导管法施工。钢筋笼沉放就位后，及时浇筑混凝土，导管插入到离槽底300～500mm，浇筑前应在导管内设置球胆，以起到隔水作用并检查混凝土配合比后方可浇筑。在浇筑中导管插入混凝土深度应始终保持在2～6m。导管间水平布置一般为1.5m，最大≯3m，距槽段端部≯1.5m。浇筑时不得将路面洒落的混凝土扫入槽内，污染泥浆。混凝土泛浆高度30～50cm，以保证墙顶混凝土强度满足设计要求。

5 质量控制

1）砂包必须填筑密实，在钢筋笼安放就位后，先用测绳测量工字钢外侧端头深度，根据成槽机端头垂直度反馈数据情况，先填注20～50包，再用测绳测量深度，若深度值变化在80cm以内，则说明端头情况良好，若深度变化太大，说明砂包在半空中被卡住，端头槽壁存在台阶，则需要采用自制6～8t方形接头箱下冲直至砂包被夯实到底。根据砂包上表面深度上升情况，适当酌情增加每次砂包填筑数量，以深度变化2～3m为原则。每次砂包填筑2～3m后，均采用自制方形接头箱夯实3～4下再用测绳测量砂包夯实下沉深度，以便更好控制砂包填筑效果和密实性，每次夯实以控制下沉深度60～80cm为原则。

2）混凝土浇筑完成，下幅槽壁挖出砂包后必须进行刷壁，保证钢板的止水效果。主要采用自制强制式刷壁机，利用钢丝绳吊重锤作为导向使刷壁器在刷壁过程中能紧贴接头处，确保刷壁效果。刷壁机刷头根据接头形式进行调整，另外在刷壁机内部设置斜肋板，下放过程中使泥浆对刷壁机的竖向力转换成一个水平分力，使刷壁机贴紧接头，反复几次，直到刷壁机上没有附着物，见图3。

6 结语

本工程地质条件复杂、地下连续墙超深，接头采用填筑砂包的施工方式，充分利用了砂包的柔性及填充性能好的特点，较好地解决地下连续墙施工过程中槽段混凝土绕流问题，加快了施工工期，减少了起拔接头箱的地下连续墙施工工序，降低了对导墙承载力要求及施工难度。土方开挖后，地下连续墙接头质量达到了预期的良好效果。该工艺对于型钢接头的地下连续墙具有较高的实用性及推广性，特别适用于超深型钢接头的地下连续墙，完全替代接头箱，操作简便，成本低，特别对上部为软土、下部为超厚砂层的土质及超深地下连续墙的情况尤为适用。

[1]丛蔼森.地下连续墙的设计施工与应用[M].北京：中国水利水电出版社.2001.

[2]龚晓南.深基坑工程设计施工手册[M].北京：建筑工业出版社，1998.

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1008-3197（2011）06-14-02

2011-09-21

裴鸿斌/男，1978年出生，工程师，中建八局有限公司天津分公司，从事工程技术管理工作。