地下连续墙在洪福寺闸除险加固中的应用

杨玉山，陈 庆，尤学胜

（郯城县水利局，山东 郯城 276100）

钢筋混凝土地下连续墙被广泛地应用于软弱的冲积地层、中硬的地层、密实的砂砾层，各种软岩和硬岩等建筑物基础处理、水库除险加固的项目地基处理中，已经成为结构物的一部分或当作主体结构。

洪福寺拦河闸工程位于临沂市郯城县洪福寺村西侧沂河干流上，主河槽及河漫滩地面高程为36.1～40.78 m，地层分部主要为中粗砂、砾质粗砂，底高程为19.3～26.5 m。钻孔揭示深度范围内场区地下水主要为第四系孔隙潜水，第四系孔隙潜水主要赋存于河床、一级阶地砾质粗砂、中粗砂中，渗透系数大，具强透水性，含水层厚度较大一般为8～20 m。护坦、铺盖、海漫及消力池等底板均坐落在中粗砂上，该砂层属可能液化砂层，具强透水性，抗渗、抗冲能力差，为消除下游砂基冲刷隐患，在洪福寺闸护坦末端，采用C30钢筋混凝土连续墙施工工艺，墙厚0.4 m，深15.9 m，成墙总长578.4 m。

1 施工工艺

1.1 测量放线

根据施工图设计结构尺寸，自防冲墙左岸起始桩开始，使用全站仪沿着轴线每距48.0 m（8个槽段）设置控制点，测放导墙施工控制线；同时使用水准仪，每12.0 m（2个槽段）设置高程点。

1.2 平台及导墙施工

1）施工平台。施工平台主要包括导墙、渣料临时堆放场、运输道路、抓斗作业平台等。由于是项目为砂质地基，本工序采用以防冲墙轴线为准，向左右两侧分别延伸9.0 m为导墙施工平台，其中以防冲墙轴线为准向两侧1.5 m的导墙范围内，采用黏土换填深2.0 m制作，以备导墙施工；导墙以外采用黏土换填50.0 cm进行制作，采用碾压机每30.0 cm碾实回填。

2）导墙施工。导墙采用“┓┏”型现浇钢筋混凝土形式，强度等级为C20，导墙高1.5 m、宽1.0 m、厚度0.3 m、钢筋保护层厚度5.0 cm。

3）槽段划分。根据设计、施工和地质、槽壁的稳定性等因素，确定槽孔长度按照6.0 m分段，共划分为96个槽段并用红色油漆箭头在导墙上进行编号标识，防冲墙槽分为Ⅰ期槽和Ⅱ期槽施工。

1.3 泥浆制作

洪福寺闸基础地质均为砂性土，施工前根据砂基性质比选泥浆材料及泥浆配比，泥浆配比与性能参数详见表1所示。

表1 泥浆配制、管理性能指标表

新制泥浆应存放24 h以上，并不停搅拌，使膨润土充分水化后方可使用。循环泥浆采用管道输送回收，循环池沉淀处理，合格泥浆转入泥浆池中混合新浆使用，废泥浆暂时储存在废浆池中，然后用挖掘机挖运至围堰外弃。

1.4 成槽施工

本工程采用液压抓斗成槽机开挖成槽，每个槽段采用三抓成槽法施工，每个槽段内的施工顺序为先抓两侧土体，后抓中心土体，防止抓斗两侧受力不均而影响槽壁垂直度，如此反复开挖直至设计槽底标高。孔位中心允许偏差不得大于3.0 cm，孔斜在4%范围内，遇孤石控制在6%以内。成槽后静置4 h，并使槽内泥浆比重小于1.3。

1.5 钢筋笼制作及吊装

连续墙钢筋笼尺寸为15.9 m×5.9 m，采用在平整度≤5 mm的C20混凝土平台上加工，制作平台尺寸根据钢筋笼尺寸确定，长度取20 m，宽度取10.0 m；根据相应槽段尺寸、接头型式及起吊能力，钢筋笼制作严格按设计图纸制作，钢筋笼制作最大允许偏差：主筋间距为±1.0 cm；箍筋和加强筋间距为±2.0 cm；钢筋笼长度为±5.0 cm；钢筋笼弯曲度不大于1%。

钢筋笼吊入槽孔时，吊车吊点中心对准槽段中心，缓慢沉放，确保笼底距设计槽底高程不小于30.0 cm。钢筋笼入槽控制指标：后定位标高误差为±5.0 cm；垂直墙轴线方向为±2.0 cm；沿墙轴线方向为±7.5 cm。

1.6 混凝土浇筑

1）清孔及换浆。采用置换法进行清孔，主要是在挖槽结束后，对槽底土渣进行清除，在土渣还没有来得及再次沉淀之前，用新泥浆把槽孔内泥浆置换出槽外。

2）混凝土灌注。清槽完毕，泥浆经检查合格后（相对密度≤1.15，含砂率≤4%，pH 值 7～9，黏度＜25 s），4 h内开始灌注混凝土。每槽段设计混凝土量为38.0 m3，混凝土浇筑主要采用双导管法实施，导管间距为3.0 m，导管距槽段端头1.5 m。终浇混凝土面高程应高于设计要求0.5 m，确保使设计标高内的混凝土质量满足设计要求。

1.7 墙段接头处理

1）锁扣管接头。本工程地下连续墙是由96个墙段连续拼接而成，为保持墙段之间连续施工，接头采用锁口管工艺。即在本槽段灌注混凝土前，在端部预插一根直径和槽宽相等的钢管，即锁口管，是用无缝钢管制作的，钢管的壁厚8.0～15.0 mm，每节长度5.0～10.0 m。待混凝土初凝后将钢管徐徐拔出，使端部形成半凹榫状接头。

2）锁扣管施工方法。吊放锁扣管时位置应当准确，下放时速度不应太快，防止在混凝土浇筑过程中摆动以及串浆后影响下个槽段的成槽。

3）锁扣管的起拔。采用槽段混凝土灌注完成6 h后拔出锁扣管。锁扣管起拔用顶升架与吊机配合作业，连续墙混凝土开始灌注后3 h用吊机上提一次锁扣管，第一次上提0.2～0.3 m，以后每间隔1 h上提一次，每次提高0.5～1.0 m，往复进行。

2 技术控制要点

1）施工中根据砂基地质实际，适当提高泥浆配合比指标，严格控制，确保护壁性能。

2）施工平台高程确保比地下水位高于2.0 m以上；砂基在成槽开挖中，极易塌孔，须采取管井法降低地下水头压力措施，确保开挖中槽段不塌方。

3）为确保钢筋笼吊装不变形，控制入槽，一是可采用附加横梁、铁扁担和起吊支架等装置，主桁架的两根立筋作为标高控制的基准，并做好标记；二是可采用“S”型Φ14@1 500 mm架立筋焊接固定面层钢筋网，控制钢筋笼整体稳定性。

4）混凝土浇筑过程中，侧压力导致钢筋笼两边保护层易变小，应增加控制保护层的焊接钢筋支撑的密度。

5）地下连续墙底高程进入不透水层深度应不小于2.0 m。

3 结语

通过现场抽检成墙指标、取芯送检、探地雷达法连续性检测等数据表明，洪福寺拦河闸除险加固工程下游采用钢筋混凝土连续墙结构，技术可行，经济合理，有效解决了下游水流对砂基的冲刷问题，确保了水闸结构安全，具有防冲效果好、工期短、可靠性高等优点，类似砂基结构物基础处理工程可参考采用。