賴文兵

摘要：深基坑工程在水利水電等各項(xiàng)施工項(xiàng)目中應(yīng)用廣泛，支護(hù)是深基坑施工的重要組成部分，其關(guān)系到基坑工程成功與否的關(guān)鍵。水利工程基坑支護(hù)主要包括地下連續(xù)墻、復(fù)合土釘墻等技術(shù)。其中，地下連續(xù)墻是水利工程基坑支護(hù)應(yīng)用較多的擋土、擋水結(jié)構(gòu)。本文以液壓抓斗成槽為實(shí)例介紹其施工工藝和主要施工方法。

關(guān)鍵詞：水利工程；地下連續(xù)墻；基坑支護(hù)

中圖分類號(hào)：TV 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：

Abstract: the deep foundation pit engineering in water conservancy and hydropower, and other construction project is used widely, supporting deep foundation pit construction is the important constituent, its relationship to the success of the foundation pit engineering key. Water conservancy engineering foundation pit supporting mainly include underground continuous wall, composite soil nailing wall and so on technology. Among them, the underground continuous wall of water project is application of foundation pit supporting more soil retaining, retaining water structure. Based on the hydraulic grab into slot for example, introduced the construction technology and main construction method.

Keywords: water conservancy projects; Underground continuous wall; Foundation pit supporting

1、概述

深基坑工程是一項(xiàng)綜合性很強(qiáng)的系統(tǒng)工程。水利工程深基坑施工主要包括降低地下水位與土方開挖施工、支護(hù)結(jié)構(gòu)施工兩個(gè)部分。在水利工程施工中，基坑支護(hù)主要包括地下連續(xù)墻、復(fù)合土釘墻等技術(shù)。地下連續(xù)墻工藝是近幾十年來(lái)在地下工程和基礎(chǔ)工程中發(fā)展起來(lái)并應(yīng)用較廣泛的一項(xiàng)技術(shù)?；娱_挖前，應(yīng)首先進(jìn)行導(dǎo)墻修筑。然后在泥漿護(hù)壁的情況下，使用一定挖槽機(jī)械設(shè)備開挖一定長(zhǎng)度的溝槽(稱為“單元槽段”)。待溝槽開挖至工程設(shè)計(jì)深度并對(duì)槽底進(jìn)行清除后，使用起重設(shè)備將加工好的鋼筋骨架吊放入充滿泥漿的槽內(nèi)。然后采用水下澆筑混凝土的方法進(jìn)行混凝土澆筑，在溝槽內(nèi)使用導(dǎo)管由底向上進(jìn)行混凝土澆筑。隨著混凝土的不斷澆筑，泥漿逐漸被置換出來(lái)，待混凝土澆筑至工程設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)，此單元槽段的地下鋼筋混凝土墻施工完畢。各單元槽段的地下鋼筋混凝土墻之間使用特制接頭連接，形成連續(xù)的在基坑周圍呈封閉形狀的地下連續(xù)墻。其功能有:支護(hù)、擋土、承重、防滲、防沖等。

2、地下連續(xù)墻施工工藝

地下連續(xù)墻的施工過程較為復(fù)雜,施工工序頗多,施工時(shí)采用逐段施工法。每槽段地下連續(xù)墻的施工可分為以下幾個(gè)主要工序:施工準(zhǔn)備→造孔(成槽) →泥漿護(hù)壁→槽孔孔型檢查及清孔驗(yàn)收→下設(shè)鋼筋籠→混凝土澆筑或墻體填筑→墻段連接→墻體質(zhì)量檢查。

3、地下連續(xù)墻主要施工方法

3.1 導(dǎo)墻施工

連續(xù)墻施工時(shí),不應(yīng)忽略導(dǎo)墻施工，其主要有以下五個(gè)方面的作用：一是導(dǎo)向作用，可作為地下墻成槽的導(dǎo)向標(biāo)準(zhǔn)；二是在成槽施工過程中穩(wěn)定泥漿液位，以達(dá)到維護(hù)槽壁穩(wěn)定的目的；三是維持表層土層的穩(wěn)定，防止槽口塌方；四是承受施工機(jī)械設(shè)備荷載；五是可作為工程測(cè)量的基準(zhǔn)線。

導(dǎo)墻的工程施工一般采用C20混凝土，為有效地防止地面水流入溝槽內(nèi)，導(dǎo)墻頂部標(biāo)高應(yīng)高出地面10cm左右。一般導(dǎo)墻施工應(yīng)首先進(jìn)行場(chǎng)地平整，然后根據(jù)工程布置進(jìn)行測(cè)量定位，進(jìn)而挖槽并對(duì)挖槽棄土進(jìn)行合理的處理，之后綁扎鋼筋、支模板，再澆筑混凝土，待混凝土凝固達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后拆模，并在導(dǎo)墻外側(cè)回填土。

3.2 泥漿護(hù)壁

泥漿的正確使用是保證地下連續(xù)墻挖槽和成槽的關(guān)鍵。在工程實(shí)踐中一般采用膨潤(rùn)土和優(yōu)質(zhì)粘土進(jìn)行泥漿制備。泥漿溝和泥漿池應(yīng)便于泥漿的流動(dòng)和清理,泥漿池設(shè)置要滿足施工進(jìn)度要求,以保證循環(huán)泥漿的施工質(zhì)量。

3.2.1 泥漿制作

施工時(shí)可根據(jù)根據(jù)地質(zhì)條件、成槽方法等進(jìn)行泥漿配合比,并進(jìn)行泥漿配比試驗(yàn)和物理分析。將選定的優(yōu)質(zhì)粘土放入泥漿攪拌機(jī)中進(jìn)行攪拌,制作泥漿。必須注意:新制備的泥漿必須在泥漿池存放24小時(shí)以上,粘土充分水化后才能使用;泥漿拌制和使用前,必須檢查兩次,適當(dāng)提高泥漿比重和粘度。

3.2.2 泥漿液面控制

成槽的施工工序中,泥漿液面控制是非常重要的一環(huán)。只有保證泥漿液面的高度高于地下水位的高度,并且不低于導(dǎo)墻以下50cm時(shí)才能夠保證槽壁不塌方。為避免槽壁塌方,應(yīng)增加泥漿儲(chǔ)備量。

3.2.3 泥漿處理

采用重力沉淀處理的方法比較經(jīng)濟(jì)。從槽段中置換出來(lái)的泥漿流入沉淀池,經(jīng)重力沉淀16h穩(wěn)定后,用水泵抽走表面清稀部分漿水到過濾池,并通過濾網(wǎng)過濾,將廢水排除,余下的漿體試驗(yàn)合格后再重新利用。

3.3 成槽施工

挖槽的主要工作包括：?jiǎn)卧鄱蝿澐?；挖槽機(jī)械的選擇和正確使用；制定防止槽壁坍塌的措施和特殊情況的處理方法等。挖槽約占地下連續(xù)墻施工工期的一半，因此提高挖槽的效率是縮短工期的關(guān)鍵。同時(shí)，槽壁形狀基本上決定了墻體的外形，所以挖槽的精度又是保證地下連續(xù)墻的質(zhì)量的關(guān)鍵之一。因此挖槽是地下連續(xù)墻施工中的關(guān)鍵工序。

3.3.1 槽段劃分

為保證槽壁的穩(wěn)定和考慮液壓抓斗作業(yè)寬度,槽段寬宜控制在4～6m,標(biāo)準(zhǔn)槽段寬宜為6m。為減少因開挖時(shí)土壓力使連續(xù)墻變形和確保地下墻有較好的整體性,槽段劃分時(shí)須避免接頭設(shè)在轉(zhuǎn)角處,且在轉(zhuǎn)角處其中一邊導(dǎo)墻向外延長(zhǎng)400mm。單元槽段長(zhǎng)度的確定應(yīng)考慮以下五個(gè)方面因素的影響：一是施工地質(zhì)條件，當(dāng)周邊土層較不穩(wěn)定時(shí)，為防止槽壁倒坍，應(yīng)減小每個(gè)單元槽段的長(zhǎng)度，以減少槽壁在泥漿中暴露面和縮短挖槽時(shí)間；二是地面荷載，當(dāng)鄰近有較大的地面荷載時(shí)，亦采用縮短單元槽段的長(zhǎng)度來(lái)保證槽壁的穩(wěn)定；三是起重設(shè)備的起重能力，由于槽段的鋼筋籠一般為整體吊裝，應(yīng)根據(jù)起重設(shè)備的起重能力估算吊裝的鋼筋籠的重量和尺寸，以此推算得到單元槽段的長(zhǎng)度；四是單位時(shí)間內(nèi)混凝土的供給能力，單元槽段內(nèi)的混凝土澆筑宜在4h內(nèi)完成，因此由（4h混凝土的最大供應(yīng)量/（墻厚×墻深）)推算出適宜的單元槽段長(zhǎng)度；五是泥漿池的容積，一般情況下，泥漿池的容積不應(yīng)小于各個(gè)單元槽段挖土量的兩倍，故單元槽段的長(zhǎng)度亦受到泥漿池的容積影響；

3.3.2 成槽的質(zhì)量控制

成槽質(zhì)量控制對(duì)連續(xù)墻的施工同樣具有非常重要的影響。成槽質(zhì)量控制需要綜合考慮以下五方面的影響：一是嚴(yán)格控制開槽的垂直度；二是應(yīng)連續(xù)作業(yè)，且依規(guī)定順序進(jìn)行施工，如若因故中斷，應(yīng)迅速?gòu)牟壑袑⒆ザ诽岢?；三是開槽的挖進(jìn)過程中，應(yīng)時(shí)刻保持護(hù)壁泥漿不低于工程規(guī)定高度；四是若成槽施工過程中局部遇巖石堅(jiān)硬地層，可配合沖擊鉆沖擊破碎聯(lián)合作業(yè)。

3.3.3清槽

清槽工作須分二個(gè)階段進(jìn)行,階段一,成槽清渣;階段二,終孔清槽。

(1)成槽清渣,用泥漿正循環(huán)法清渣,即將輸漿管通向孔底泵進(jìn)新漿,使已沖開的泥渣上浮。對(duì)于含砂率大的槽孔宜采用空氣吸泥法(反循環(huán))進(jìn)行清底。

(2)終孔清槽時(shí),采用空氣吸泥(反循環(huán))法清槽,即從皮管內(nèi)壓入空氣通向槽底的吸泥裝置,泥砂吸上,并同時(shí)補(bǔ)充新鮮泥漿,保持所要求泥漿液面標(biāo)高的相對(duì)穩(wěn)定。清槽后的泥漿比重應(yīng)小于1.2,含砂率不大于8%,粘度不大于28s。

3.4 鋼筋網(wǎng)片制作、起吊和下鋼筋網(wǎng)片

3.4.1 鋼筋網(wǎng)片的制作

鋼筋網(wǎng)片的制作是地下連續(xù)墻施工的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，鋼筋網(wǎng)片應(yīng)根據(jù)地下連續(xù)墻體配筋圖和單元槽段的劃分來(lái)制作。單元槽段的鋼筋網(wǎng)片應(yīng)裝配成一個(gè)整體。制作鋼筋網(wǎng)片時(shí)要預(yù)先確定澆筑混凝土用導(dǎo)管的位置，由于這部分要上下貫通，因而周圍需增設(shè)箍筋和連接筋進(jìn)行加固。橫向鋼筋有時(shí)會(huì)阻礙導(dǎo)管插入，所以應(yīng)把橫向鋼筋放在外側(cè)，縱向鋼筋放在內(nèi)側(cè)。鋼筋網(wǎng)片的制作速度要與挖槽速度協(xié)調(diào)一致，由于制作時(shí)間長(zhǎng)，因此必須有足夠大的場(chǎng)地。用于鋼筋網(wǎng)片成型的平臺(tái)尺寸應(yīng)大于最大鋼筋籠的尺寸，并保證一定的平整度。

3.4.2 鋼筋網(wǎng)片起吊和吊放

鋼筋網(wǎng)片的起吊、運(yùn)輸和吊放應(yīng)制定周密的施工方案，主要解決好兩個(gè)問題：一是吊放過程中不能使鋼筋籠產(chǎn)生不可恢復(fù)的永久變形；二是插入過程中不要造成槽壁坍塌。

鋼筋網(wǎng)片起吊應(yīng)用橫吊梁或吊梁，吊點(diǎn)布置和起吊方式要防止起吊時(shí)鋼筋籠變形。起吊時(shí)不能使鋼筋網(wǎng)片下端在地面上拖引，應(yīng)先將鋼筋網(wǎng)片水平起吊，然后通過主機(jī)和輔助起重機(jī)的協(xié)調(diào)操作，使鋼筋網(wǎng)片吊直后對(duì)準(zhǔn)槽口。插入鋼筋網(wǎng)片時(shí)，吊點(diǎn)中心必須對(duì)準(zhǔn)槽段中心，緩慢垂直落入槽內(nèi)，此時(shí)須注意不要因起重臂擺動(dòng)而使鋼筋籠產(chǎn)生橫向擺動(dòng)，以致造成坍塌。鋼筋網(wǎng)片插入槽內(nèi)后，應(yīng)檢查其頂端高度是否符合設(shè)計(jì)要求，然后用橫擔(dān)或在主筋上設(shè)彎鉤將其擱置在導(dǎo)墻上。

3.5 灌注水下混凝土

澆筑水下砼是連續(xù)墻施工控制質(zhì)量的一道關(guān)鍵工序。地下連續(xù)墻混凝土按水下混凝土的要求配制以及澆筑。

(1)隔水栓用預(yù)制混凝土塞,開始灌注時(shí),隔水栓吊放的位置應(yīng)臨近泥漿面,導(dǎo)管底端到孔底的距離應(yīng)以能順利排出隔水栓為準(zhǔn),一般為0.3～0.5m。

(2)每一槽段灌注混凝土前,混凝土漏斗及集料斗內(nèi)應(yīng)準(zhǔn)備好足夠的預(yù)備混凝土,以便確保開塞后能達(dá)到0.3～0.5m的埋管深度,并連續(xù)澆灌。

(3)一個(gè)槽段內(nèi)一般同時(shí)使用兩根導(dǎo)管灌注,其間距不大于3m,導(dǎo)管距槽段接頭端不大于1.5m。兩根導(dǎo)管同時(shí)開塞灌注混凝土,并保證兩導(dǎo)管處的混凝土表面高差不大于0.3m。澆筑導(dǎo)管埋入混凝土深度宜為1.5~6m。

4、結(jié)束語(yǔ)

基坑支護(hù)具有工程量大、技術(shù)難度高、不可預(yù)見的因素多等特點(diǎn)，其安全可

靠性不僅影響基坑本身，而且往往會(huì)影響周邊環(huán)境。地下連續(xù)墻支護(hù)作為一種重要的基坑支護(hù)技術(shù)，它的應(yīng)用使復(fù)雜的施工問題得以解決。因此，深基坑地下連續(xù)墻施工質(zhì)量對(duì)保證基坑安全和工程期限具有非常重要的意義。