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（河南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局第四地質(zhì)勘查院 河南鄭州 450000）

探究某高層建筑地下連續(xù)墻施工技術(shù)

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（河南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局第四地質(zhì)勘查院 河南鄭州 450000）

本文結(jié)合某建筑工程項(xiàng)目案例，主要論述了超深逆作法穿土嵌巖地下連續(xù)墻的施工技術(shù)和關(guān)鍵質(zhì)量控制技術(shù)。結(jié)合場(chǎng)地地層特點(diǎn)與逆作法施工特點(diǎn)，從穿軟土嵌硬巖的成槽方法、超長(zhǎng)鋼筋籠及逆作預(yù)埋件制作與吊裝、槽段接頭防滲措施、成槽垂直度與槽底沉渣控制等多方面進(jìn)行技術(shù)攻關(guān)。

逆作法地下連續(xù)墻后壓漿柔性圓形鎖口管預(yù)埋件

在逆作法工程中，地下連續(xù)墻不僅為擋土、止水的臨時(shí)支護(hù)，同時(shí)兼作地下室結(jié)構(gòu)外墻。與作為防滲墻或擋土墻等臨時(shí)結(jié)構(gòu)不同，逆作法施工中作為建筑永久結(jié)構(gòu)的地下連續(xù)墻對(duì)耐久性、施工質(zhì)量等提出了高要求。此外，作為永久結(jié)構(gòu)的地下連續(xù)墻還需達(dá)到一定深度的持力層 (即需要穿土層并嵌巖）、設(shè)置與地下樓板的預(yù)埋件等。這些施工技術(shù)在建筑施工中仍處于一個(gè)伴隨施工機(jī)械技術(shù)發(fā)展而不斷改進(jìn)的探索階段。

1 工程概況

某建筑工程用地面積19 360 m2，建筑總面積242 748 m2，裙樓8層與地下室5層組成。本工程采用“裙樓地上順作、地下逆作同時(shí)進(jìn)行，之后主樓順作”的全逆作法施工。

整個(gè)逆作法施工過(guò)程中，地下連續(xù)墻是集止水、基坑支護(hù)和地下室結(jié)構(gòu)外墻為一身是整個(gè)工程逆作法施工的第1個(gè)關(guān)鍵分項(xiàng)工程。地下連續(xù)墻總長(zhǎng)約為552m，其中800mm厚墻長(zhǎng)390m 1 000mm厚墻長(zhǎng)162m，共有99幅。地下連續(xù)墻基底標(biāo)高為-39～-45m，混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)C30，抗?jié)B等級(jí)P8。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，地下連續(xù)墻作為地下室的外承重墻，是結(jié)構(gòu)的一部分，對(duì)施工的質(zhì)量要求高。地下連續(xù)墻垂直度允許偏差控制在1/400以?xún)?nèi)。

2 基坑工程地質(zhì)條件

根據(jù)地質(zhì)勘察資料，本場(chǎng)地區(qū)域構(gòu)造穩(wěn)定、地形開(kāi)闊、穩(wěn)定性較好，無(wú)地質(zhì)災(zāi)害存在，無(wú)巖溶、土洞、危巖及對(duì)工程安全有影響的滑坡等不良地質(zhì)，無(wú)影響建筑物穩(wěn)定性斷裂通過(guò)。本場(chǎng)地大致分為5個(gè)主要工程地質(zhì)層，即:①填土層;②粉質(zhì)黏土層;③粉質(zhì)黏土層;④粉質(zhì)黏土混粗砂層、卵礫石層;⑤強(qiáng)風(fēng)化泥巖、泥質(zhì)粉砂巖層，其下即為中風(fēng)化泥巖、粉砂質(zhì)泥巖層。

根據(jù)地質(zhì)勘探報(bào)告，場(chǎng)地地下水主要有潛水、第1層承壓水和第2層承壓水。其中，埋藏于④粉質(zhì)黏土混粗砂、卵礫石層的第2層承壓水透水性、富水性較好，頂板埋深在地面下32.4m左右，厚度約為4m，承壓水頭埋深在地面下4.42～4.45m，動(dòng)水壓力較大不利于混凝土水下澆筑。

3 工程特點(diǎn)與難點(diǎn)

本工程地下連續(xù)墻采取“三墻合一”形式，即地下連續(xù)墻在基坑施工時(shí)作為基坑擋土和止水結(jié)構(gòu)，基坑完成后作為地下室結(jié)構(gòu)外墻，持力層為埋深-39～-45m的中風(fēng)化泥巖、粉砂質(zhì)泥巖。①由于本工程逆作法與地下連續(xù)墻作為永久結(jié)構(gòu)等特點(diǎn)，其墻體質(zhì)量、承載力與垂直度要求高;接駁器等預(yù)埋件多且定位要求高也是本工程地下連續(xù)墻的鮮明特點(diǎn)。②結(jié)合工程地質(zhì)條件，本工程地下連續(xù)墻施工需要穿過(guò)厚約30余m的土層，并嵌入中風(fēng)化泥巖、粉砂質(zhì)泥巖;其中，土層中夾淤泥質(zhì)粉土，屬施工難度極大的穿軟土嵌硬巖的地下連續(xù)墻施工?？偠灾?，本工程地下連續(xù)墻的特點(diǎn)與難點(diǎn)可概括以下方面。

（1）成槽深度大，施工中穿軟土嵌硬巖成槽設(shè)備的選型和泥漿護(hù)壁設(shè)計(jì)正確是保證成槽和槽壁穩(wěn)定的關(guān)鍵，施工難度大。

（2）地下各層樓板與護(hù)壁柱接駁器等預(yù)埋件埋設(shè)多且定位要求高，其施工質(zhì)量控制直接影響地下結(jié)構(gòu)逆作法的施工。

（3）墻幅之間接頭質(zhì)量要求高，不允許有漏水現(xiàn)象，否則直接影響地下室的正常使用。

（4）作為永久結(jié)構(gòu)，地下連續(xù)墻墻體鋼筋混凝土施工質(zhì)量和墻體垂直度、定位等要求高。

（5）超長(zhǎng)鋼筋籠的制作、吊裝與就位難度大，吊裝安全控制難度大。

（6）墻底沉渣厚度控制與沉渣處理直接影響地下連續(xù)墻的豎向承載力。

4 關(guān)鍵施工方法

針對(duì)上述關(guān)于本工程地下連續(xù)墻的特點(diǎn)與難點(diǎn)的分析，并借鑒現(xiàn)有地下連續(xù)墻施工技術(shù)，圍繞地下連續(xù)墻施工的成槽、安裝接頭管、加工與吊裝鋼筋籠和混凝土澆筑等4個(gè)主要工序，確定了本工程地下連續(xù)墻施工的主要措施。

4.1 超深穿土嵌巖成槽

由于該工程地下連續(xù)墻兼作地下室外墻，墻體設(shè)計(jì)承載力高且要求嵌巖。根據(jù)本工程的地質(zhì)特征和地下連續(xù)墻的成槽要求，選用SG30重型成槽機(jī)作為本工程的成槽設(shè)備，對(duì)進(jìn)入風(fēng)化巖層的部分采用BAUER-CBC25銑槽機(jī)進(jìn)行成槽。

巖層面以上的粉質(zhì)黏土和軟土層成槽采用SG30重型成槽機(jī)進(jìn)行挖槽作業(yè)?；坶_(kāi)挖并修筑導(dǎo)墻后，將成槽機(jī)正確定位;放入泥漿，進(jìn)行抓土成槽，并不斷向槽內(nèi)補(bǔ)充合格護(hù)壁泥漿，始終保持泥漿液面離導(dǎo)墻頂≤300mm。

抓斗出入導(dǎo)墻口時(shí)要輕提慢放，嚴(yán)格控制垂直度和偏斜度，同時(shí)防止泥漿掀起波浪而影響先行幅地下連續(xù)墻導(dǎo)墻下面的土層穩(wěn)定性。巖層面以下的巖層采用雙輪銑槽機(jī)進(jìn)行銑槽。雙輪銑槽機(jī)為液壓式操作機(jī)械，反向循環(huán)工作。此外，挖槽順序按連接幅的挖槽方式，即在第1個(gè)槽孔內(nèi)放2根接頭管外，從第2個(gè)槽孔開(kāi)始，按序號(hào)(2，3，4，5…）做下去，此時(shí)每個(gè)槽孔內(nèi)只需放置1根接頭管。在開(kāi)挖相鄰槽段時(shí)，混凝土強(qiáng)度要達(dá)到要求，如達(dá)不到要求應(yīng)增加首開(kāi)幅的數(shù)量。

4.2 泥漿護(hù)壁與清底置換

深度達(dá)45m的地下連續(xù)墻深槽在成槽、鋼筋籠安裝與混凝土澆筑過(guò)程中的槽壁穩(wěn)定是整個(gè)地下連續(xù)墻施工的難題。為此，采用性能優(yōu)良的泥漿護(hù)壁，并全程監(jiān)測(cè)、更新泥漿。

泥漿在攪拌池?cái)嚢杈鶆蚝蟊萌雰?chǔ)漿池儲(chǔ)存，新漿需穩(wěn)定24h才能使用;具體配合比視施工實(shí)際情況做相應(yīng)調(diào)整。在地下墻施工過(guò)程中，泥漿會(huì)受到污染而變質(zhì)，因此，泥漿使用一個(gè)循環(huán)后，要到泥漿進(jìn)行分離凈化，盡可能提高泥漿的重復(fù)利用率。回收漿在回漿池沉淀后，對(duì)指標(biāo)仍?xún)?yōu)良的部分直接泵回儲(chǔ)漿池;對(duì)指標(biāo)有所改變的部分在攪拌池調(diào)整后，再泵回儲(chǔ)漿池;無(wú)法調(diào)整的廢漿集中外運(yùn)。

成槽后及時(shí)進(jìn)行清底置換，清除槽底淤積物，使其厚度不大于規(guī)范要求，并需清除一期墻段混凝土接頭面上的泥皮和淤積物。具體方法是銑槽機(jī)切削槽底風(fēng)化巖層后，利用銑槽機(jī)配套的離心泵、泥漿凈化、管路系統(tǒng)等抽吸槽底的淤積物，抽吸完后必須確?？椎啄酀{密度和沉渣符合設(shè)計(jì)要求，墻底沉渣厚度<100mm，泥漿相對(duì)密度≤1.2。

4.3 柔性圓形鎖口管接頭與旋噴樁止水

采用柔性圓形鎖口管接頭，系在未開(kāi)槽段一端緊靠土壁安放接頭管，阻擋混凝土與未開(kāi)挖槽段土體粘合，并起混凝土側(cè)模作用，待混凝土澆灌后，逐漸拔出接頭管，在澆筑段端部形成半圓形的混凝土接縫面，具有良好的止水效果。

接頭管必須安放到底，各節(jié)組裝好后全長(zhǎng)的垂直度偏差應(yīng)符合要求，接頭管上的各種插孔必須用木楔堵住。在單元槽段混凝土澆筑時(shí)，接頭管主要起到側(cè)模的作用，接頭管背側(cè)回填黏土球，防止混凝土繞流和接頭管移位。

接頭管采用液壓千斤頂頂拔。頂拔裝置由底座、上下托盤(pán)、承力橫梁和2臺(tái)行程1.2～1.5m的100t柱塞式千斤頂及配套高壓油泵等組成。使用時(shí)將一對(duì)傳力鐵扁擔(dān)穿入槽口內(nèi)，并擱于橫梁上，然后開(kāi)動(dòng)油泵，利用千斤頂將下橫梁頂升，則接頭管隨同拔起。根據(jù)混凝土初凝時(shí)間合理控制接頭管的起拔時(shí)間。第1次頂拔應(yīng)控制在200～300mm。以后可參照頂升架油壓表的讀數(shù)或時(shí)間(15～30min頂拔一次）來(lái)控制起拔速度，頂拔高度以壓力表讀數(shù)進(jìn)行控制。一般情況，混凝土灌注結(jié)束后6～8h可拔完接頭管。

此外，墻幅間接頭采用高壓旋噴樁補(bǔ)強(qiáng)，防止接頭漏水。采用雙重管?chē)娚涔に?，樁直? 000mm，與地下連續(xù)墻搭接長(zhǎng)度300mm，樁有效長(zhǎng)度與墻有效長(zhǎng)度相同，水泥用量650kg/m3。水泥∶粉煤灰=1∶0.3，漿液水灰比0.8。噴射氣壓≥0.7MPa，漿液壓力≥25MPa，噴射提升速度15～25cm/min，水泥漿流量>30L/min。

4.4 鋼筋籠與逆作法預(yù)埋件加工、吊裝

通過(guò)專(zhuān)用鋼筋籠制作平臺(tái)、精細(xì)放樣與定位進(jìn)行鋼筋籠制作與預(yù)埋件安裝，確保其制作質(zhì)量和預(yù)埋件就位正確。做好混凝土地面硬化，并采用［10現(xiàn)場(chǎng)搭設(shè)鋼筋籠制作平臺(tái)，并通過(guò)水準(zhǔn)儀校平。鋪好迎土面鋼筋網(wǎng)片，將其焊好，并焊好迎土面鋼筋網(wǎng)片的施工用筋;制作桁架，將桁架置于迎土面鋼筋網(wǎng)片上并焊接;焊接迎坑面施工用筋和加鋼筋;焊接封閉筋、定位塊;焊接吊筋。

鋼筋籠頂標(biāo)高采用水準(zhǔn)儀控制，成槽完成后根據(jù)吊筋位置在導(dǎo)墻上分別測(cè)量四點(diǎn)位置的標(biāo)高，再確算吊筋長(zhǎng)度，以確保鋼筋籠頂標(biāo)高。預(yù)埋筋(件）則以籠頂標(biāo)高為基準(zhǔn)點(diǎn)，以鋼卷尺定位后再放置預(yù)埋筋(件）。水平位置控制則需在定位鋼筋上按照設(shè)計(jì)位置及間距畫(huà)出具體位置，再安放預(yù)埋筋(件）。此外，還應(yīng)在鋼筋籠上固定好注漿管。鋼筋籠制作完成并驗(yàn)收合格后，隨成槽清渣工藝完成，然后進(jìn)行鋼筋籠的吊放工作。鋼筋籠制作前要根據(jù)鋼筋籠的大小計(jì)算出鋼筋籠的重心(特別是異形槽幅），確定出吊點(diǎn)位置。吊放采用雙機(jī)抬吊，空中回直，其中以150t起重機(jī)作為主機(jī)，50t起重機(jī)作為輔機(jī)。起吊時(shí)必須使吊鉤中心與鋼筋籠形心相重合，保證起吊平衡。

異形槽段鋼筋籠制作時(shí)應(yīng)用槽鋼作為撐桿(或鋼筋）進(jìn)行加強(qiáng)，防止起吊時(shí)變形。起吊用索具應(yīng)長(zhǎng)短一致，下放時(shí)不可強(qiáng)行入槽。

4.5 地下連續(xù)墻垂直度與沉渣厚度控制措施

地下連續(xù)墻作為地下室永久結(jié)構(gòu)，其施工質(zhì)量不僅影響后續(xù)地下結(jié)構(gòu)的施工，也是工程實(shí)體竣工驗(yàn)收的關(guān)鍵對(duì)象。因此，在保證鋼筋、混凝土施工質(zhì)量的前提下，其垂直度與墻底沉渣控制尤為重要。

（1）加強(qiáng)導(dǎo)墻制作的質(zhì)量控制，導(dǎo)墻和地下連續(xù)墻的中心線(xiàn)必須保持一致，豎向面必須保持垂直。

（2）成槽機(jī)就位要反復(fù)校準(zhǔn)，確保就位正確。成槽過(guò)程中和成槽后，采用超聲波儀進(jìn)行垂直度檢測(cè)。

（3）鋼筋籠加工和吊裝要嚴(yán)格按照前述的方法施工，保證鋼筋籠在槽內(nèi)順直。

（4）采用電阻儀進(jìn)行槽底沉渣厚度檢測(cè)，確保槽底沉渣不超過(guò)5cm。

4.6 墻底壓密注漿施工

本工程墻底采用壓密注漿施工工藝進(jìn)行加固，每幅墻埋設(shè)2根注漿管，待混凝土強(qiáng)度達(dá)到70%時(shí)，采用壓密注漿加固墻底，提高地下連續(xù)墻作為主體結(jié)構(gòu)地下部分外墻的承載力。

采用Φ25焊管作為注漿管，用螺紋接頭將每根6m的管接長(zhǎng)，總長(zhǎng)度要求管底達(dá)到墻底標(biāo)高，底部采用“T”形接頭，在底部鉆取7個(gè)Φ6mm孔，孔間距100mm。

混凝土灌注完成后24h，應(yīng)拆除頂端堵頭，采用高壓注漿泵向管內(nèi)注水劈裂，高壓水通過(guò)預(yù)鉆小孔，將綁扎的膠帶沖破，劈裂墻底混凝土。待墻體混凝土強(qiáng)度達(dá)到70% (混凝土灌注完成7～8d）時(shí)，可開(kāi)始注漿施工。

此外，施工中采用水下澆筑確保混凝土施工質(zhì)量，并通過(guò)后壓漿消除墻底沉渣對(duì)墻體承載力的影響。施工中因成槽開(kāi)挖深度大，還建立了沉降與土體位移的變形監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，以確保周邊地鐵等重要建筑的穩(wěn)定。

5 結(jié)語(yǔ)

基于本文闡述的逆作法穿土嵌巖地下連續(xù)墻的施工技術(shù)和關(guān)鍵質(zhì)量控制技術(shù)，后續(xù)基坑土方開(kāi)挖揭露表明，地下連續(xù)墻質(zhì)量?jī)?yōu)良，起到了防水、擋土作用，數(shù)量多、形式復(fù)雜的預(yù)埋件埋設(shè)到位，承載力也達(dá)到了既定要求，滿(mǎn)足逆作法施工要求。本工程逆作法穿土嵌巖地下連續(xù)墻的施工實(shí)踐主要從以下方面豐富了地下連續(xù)墻的施工技術(shù)。

（1）根據(jù)工程上部軟土和下部硬巖的地層特點(diǎn)，分別選用SG30重型成槽機(jī)作為土層成槽設(shè)備，采用BAUER-CBC25/MBC3銑槽機(jī)進(jìn)行巖層成槽，成功解決了穿軟土嵌硬巖的成槽難題。

（2）通過(guò)采用鋼筋籠制作平臺(tái)、精細(xì)放樣等措施，確保了鋼筋籠及有關(guān)逆作法數(shù)量多且形式復(fù)雜的預(yù)埋件的加工與安裝精度。既保證了墻體質(zhì)量，又滿(mǎn)足了逆作法施工要求。

（3）成槽超聲波儀垂直度檢測(cè)等措施保證了墻體的垂直度;電阻儀使用很好控制了槽底沉渣厚度，后壓漿技術(shù)也提高了地下連續(xù)墻的承載力。

（4）柔性圓形鎖口管接頭的使用確保了槽段接頭的有效連接，接頭外側(cè)高壓旋噴樁的止水封堵有效防止了接頭滲水。

此外，嚴(yán)格的泥漿參數(shù)控制與泥漿循環(huán)、超長(zhǎng)鋼筋籠雙機(jī)抬吊的吊裝技術(shù)以及成槽垂直度的超聲波檢測(cè)等從不同角度保證了地下連續(xù)墻的順利施工。

［1］盧彬榮，李雙燕.杭州地鐵文化廣場(chǎng)站蓋挖逆作施工技術(shù) ［J］.浙江建筑，2010 (8）:31-34.

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TU74[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2015）-11-373-2