地下连续墙施工探讨

车 申，杨德新

（天津城市建设学院土木工程学院，天津 300384）

随着我国经济的的快速发展，各大城市的空间资源越发显得紧张，地下空间的开发利用发展迅猛。地下连续墙刚度大，能够承受较大侧向压力，在基坑开挖时变形小，对临近建筑物影响小，在建筑物密集的地方仍可以使用，而且在施工过程中产生的噪声较小，有利于城市环境保护，因此这项技术广泛应用于建筑物的基坑的四壁、地下隧道或车站的防水、地铁项目、矿井、大桥的悬索或斜拉钢缆的锚坑施工、水库大坝的防水心墙等等。但是地连墙在施工过程过程中依然具有相当多的技术难题，本文通过具体实际工程经验的总结学习，对地连墙的施工工艺流程及各工序中的难点及注意事项做了简要的阐述。

1 工程概况

某基坑平面呈筒状，直径18.6m，开挖深度31.2m，采用厚度为1m的地下连续墙围护结构，墙深51m，地连墙入土系数0.59。施工场地自然地坪标高+4.5m，表层为杂填土和素填土，厚约3.48m，该土层成分复杂、松散、均匀性差；②层为粉质粘土，厚0.6~2.6m不等；③-2层粘质粉土层厚1.4~5.1m厚不等，③-3层为淤泥质粉质粘土，厚1.0~5.5m不等；④层为淤泥质粘土，厚8.0~13.6m不等；⑤-1、⑤-3层为粉质粘土层，厚1.3~13.6m不等；⑤-2层为砂质粉土层，厚0.9~10.0m不等；⑦-1层为砂质粉土层，厚1.6~7.8m不等；⑧-1层为粉质粘土，厚16~24.4m不等，地连墙进入⑧-1层为粉质粘土。场区内有潜水~微承压水和承压水两种类型。潜水~微承压水主要赋存于①1-1浅层杂填土（潜水）、③-2粘质粉土层（微承压水）中，稳定水位埋深0.4~2.8m。场地内有三层承压水，第一层赋存于砂质粘土⑤-2层中，其相对隔水顶板为③-2层淤泥质粉质粘土、④层淤泥质粘土和⑤-1层粉质粘土；第二层赋存于砂质粉土⑦-1层中，其相对隔水顶板为⑤-3层为粉质粘土，承压水静水标高为-0.07m；第三层赋存于⑧-2、⑨层土中，其相对隔水顶板为⑧-1层粉质粘土，承压水静水标高为-3.65m，这三层承压含水层水量丰富，水头高，其水位受区域水文地质条件控制。

2 地下连续墙施工工艺

2.1 导墙

在地下连续墙成槽前,应先砌筑导墙,导墙是固定槽口的重要措施，导墙不仅在地面标示出地下连续墙的施工位置，而且还可以稳固施工地面表土层不至于向槽中坍塌。导墙是存储泥浆稳定液位,防止土体坍落的重要措施，同时为后期的施工操作提供了操作平台。根据工程地质条件，采用“][”形现浇钢筋混凝土导墙。导墙混凝土采用C20，钢筋ф12＠200，导墙净宽1.04m，强顶高出地面约100mm。

导墙基坑回填时，必须用粘性土夯实，以免泥浆和地表水浸入，引起导墙及槽壁失稳，也不允许用大块石回填，以防槽壁坍塌时，大块石掉入槽内，影响挖槽。导墙拆模后，应立即在两片导墙之间加设支撑，防止导墙位移和净宽减少。导墙混凝土未达设计强度，不允许重型机械靠近作业和停靠在导墙内外侧，防止导墙开裂变形。导墙内灌入泥浆之前，应将内侧施工垃圾等杂物清除干净。

2.2 泥浆护壁

泥浆的作用是在槽壁上形成不透水的泥皮，从而使泥浆的静水压力有效地作用在槽壁上，避免坍塌事故的发生，防止地下水的渗水和槽壁的剥落，保持壁面的稳定，同时泥浆还有悬浮土渣将土渣携带出地面、润滑和冷却等功能。根据场区内工程地质和水文地质条件及设计要求进行槽壁稳定性的安全系数计算,以此制定施工措施和护壁泥浆配制措施。本工程要求穿过砂质层，由于槽壁颗粒间连接很松散，钻孔时容易坍塌。因此采用Na-CMC泥浆，以增加槽壁颗粒间的粘度、增强槽壁稳定性。配方为：优质造浆粘土150~200g水1000ml，纯碱5~10g，Na-CMC6g左右。泥浆比重1.07~1.1，粘度25~35s，失水量小雨12ml每30min，pH值约9.5。泥浆系统包括:库房、制浆平台和各类浆液池。浆液池包括制浆池、调浆池、沉淀池、废浆池、外加剂浆液池等。泥浆应用振动筛、旋流器等净化装置净化后循环使用。在指标恶化后要采用化学方法处理或废弃旧浆，换用新浆。废弃泥浆需要妥善处理，避免造成环境污染。

2.3 成槽

为提高效率、保证质量本地连墙成槽机械采用反循环潜水钻机和液压抓斗。由于反循环钻机的喷导管可作为潜水钻机的导向杆，还配备可根据开槽宽度灵活调整的切削板，其成槽的效果比较理想，成槽的垂直精度基本满足要求。根据成槽设备能力，以及考虑综合因素将槽段划分为12个。I期槽孔6个，分别为1,3,5,7,9,11号槽，槽宽3.0m；II期槽孔6个，分别为2,4,6,8,10,12号槽，槽宽7.022m。

成槽垂直度不仅关系到钢筋笼的吊放及整个地下连续墙工程的质量,而且影响超深地下连续墙的受力性能,对其后期的变形和位移也有不可忽视的影响。建筑地基基础工程施工质量验收规范规定:地下连续墙作为永久结构时,垂直度需达到1/300。而对超深地下连续墙的垂直度,工程中一般要求达到1/600。

成槽机抓斗在成槽过程中必须保证垂直均匀地上下,尽量减少对侧壁的扰动，若偏差超过允许值时，应立即进行纠偏。为确保槽壁稳定,成槽时槽壁附近避免荷载和设备对槽壁产生附加应力,并减少振动。槽段开挖完毕,槽位、槽深、槽宽及槽壁垂直度应符合规范要求。成槽完毕后需要对沉淀在槽底部的残渣进行清除以提高连续墙的抗渗能力及承载力，从而提高墙体的质量。

2.4 钢筋笼制作及吊装

钢筋笼在现场加工制作时，钢筋设计计算除满足受力的需要，同时还要满足吊装的需要，网片要有足够的刚度。根据设计要求对钢筋笼进行加工制作，其中纵向钢筋底端距槽底的距离在10~20cm以上，水平钢筋的端部至混凝土表面留5~15cm的间隙。本工程中墙最深51m，钢筋笼重量非常大，钢筋笼分成两节制作安装。两节钢筋笼一起在台架上制作，以保证上下钢筋位置对准对齐，避免安装时上下二节钢筋笼产生错位而无法进行联接的问题。钢筋笼重约50t，采用两台吊机进行吊装，主吊采用200t履带吊、副吊为80t履带吊。起吊时必须保证吊钩与钢筋笼重心重合。钢筋笼吊装过程中，双机停置在钢筋笼的一侧的施工便道，主机吊钩吊钢筋笼的顶部范围，副机吊钩起吊钢筋笼底部范围，主、副机均采用铁扁担穿滑轮组进行工作。主、副吊机同时工作，使钢筋笼缓慢吊离地面，并逐渐改变笼子的角度使之垂直。拆下副吊钢丝绳，由主机吊车将钢筋笼移到已挖好槽段处，对准槽段中心按设计要求槽段位置缓慢入槽，并控制其标高。钢筋笼放置到设计标高后，利用钢板制作的铁扁担搁置在导墙上。钢筋笼起吊和入槽过程中容易发生倾斜，因此计算钢筋笼吊点非常重要，为了保证钢筋笼入槽后的垂直度，须要计算钢筋笼的重心位置以选择合理的吊点位置。为保证钢筋笼吊装安全，吊点位置的确定以及吊环、吊具的安全性同样需要经过设计和验算，作为钢筋笼最终吊装环的竖向钢筋，必须同相交的水平钢筋自上至下的每一个交点都焊接牢固。

2.5 混凝土浇灌

钢筋笼和接头管安装完毕后，需要及时进行混凝土浇注，时间不宜过长。地下连续墙的混凝土是在护壁泥浆下导管进行灌注的，地下连续墙的混凝土浇注按水下浇注的混凝土进行制备和灌注。混凝土的配合比按设计要求通过试验确定，根据混凝土浇注速度，可适当加入缓凝剂，混凝土坍落度用坍落度筒在现场测试，每槽段抽查不少于二次，坍落度标准为18~20cm。

根据单元槽长度确定下设导管根数（槽段为3.2~5.4m下设两根导管,槽段为5.4~7.2m下设三根导管,导管间距不大于3m，导管位置和槽段端部接头部位不大于1.5m）,导管最初下设到距槽底30~40cm,导管埋入混凝土深度为2~6m。导管集料斗混凝土储量要满足初灌量的要求。导管浇注混凝土要均匀连续浇注，并保持两根或三根导管同时进行浇注，各导管处的混凝土面在同一标高上，因故中断浇筑时间不得超过半小时。浇注混凝土顶面高出设计标高300~500mm，待混凝土初凝后用风镐凿除。

2.6 接头

地连墙是由间隔或连续浇筑的钢筋混凝土墙段组成,通常两墙间的连接件是事先准备的各种形式端头模板,目前国内所使用的连续墙接头形式以工字钢、接头管为主。

本工程采用工字钢接头。工字钢接头施工工艺简单，施工速度快，可现场制作，结构强度与刚度好，接头的渗水路径长，从而具有一定止水效果，得到广泛应用。由于工字钢接头的宽度要比槽段小，在成槽时泥浆会从工字钢与槽段内壁之间的空隙中流到另一侧去，泥浆和混凝土会在工字钢的背面形成一层泥膜，如果这层泥膜不能冲刷干净的话，相邻槽段浇筑的混凝土与工字钢的连接将不牢靠，而且会形成渗水通道，从而导致连续墙接头渗水。为防止混凝土和泥浆绕流到工字钢的背后，在工字钢的背面填砂包，填满半圆形的空隙以阻止混凝土和泥浆入侵。但在充满泥浆的狭窄空隙中填砂包是很难密实的，混凝土仍然会绕过工字钢到背后的空隙中形成一条混凝土桩，在下一槽段成槽是首先要除掉这个桩，由于该桩一侧紧贴工字钢，一侧挨着土层，造成一边硬一边软，即使在混凝土浇筑前对工字钢表面进行冲刷也具有相当难度。

目前地下连续墙施工接头形式多种多样，各自都有一定的长处，也存在着许多不足，都不够完善。如能研制开发出既施工简单又经济合理的接头形式，那么地下连续墙的应用领域将会进一步扩大。同时我们需要根据具体的工程情况来选择不同的接头式。

3 结语

作为一个集防水承重于一身的围护支撑结构，地连墙的应用正在逐步扩大，而且正朝着超深超大的方向发展。各种新的施工工艺、施工道具、施工技巧也应运而生。在地连墙施工过程中一定要把握号五个关键过程:测量定位、成槽施工、钢筋笼制作吊放、水下混凝土浇灌和槽段接头处理;严格控制五个环节施工质量关:导墙质量、泥浆质量、成槽质量、钢筋笼制作质量、混凝土浇筑质量。只有在施工过程中抓好每个细节工作,才能确保工程安全、顺利地实施。文章对地连墙各个施工工序要点及注意事项做了简要的阐述，在实际工程中值得大家探讨的问题还很多，这就需要我们不断借鉴、探索、总结和创新。

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