康華輝

（廣東省水利電力勘測設(shè)計研究院，廣東 廣州 510635）

地下連續(xù)墻施工技術(shù)起源于歐洲，1950年在意大利米蘭首先采用了護壁泥漿地下連續(xù)墻施工，20世紀(jì)五六十年代該項技術(shù)在西方發(fā)達國家以及前蘇聯(lián)得到推廣，成為地下工程和深基坑施工中的常用技術(shù)[1]。

地下連續(xù)墻分為臨時性和永久性兩種形式，具有結(jié)構(gòu)剛度大、防滲性能好等優(yōu)點，不僅可以作為基坑圍護的墻體，還可以作為地下室外墻的墻體，即“兩墻合一”，充分利用空間，發(fā)揮投資效益。隨著我國基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)步伐不斷加快，地下連續(xù)墻施工技術(shù)被廣泛應(yīng)用于各類基建工程。

1 工程概況

河源市區(qū)水源工程是從水庫取水，通過隧洞引水及專用管道，將水輸送到自來水廠；其中取水口取水口閘室工程基坑開挖深度為29.80 m，采用地下連續(xù)墻+砼內(nèi)支護方案，逆作法施工；連續(xù)墻采用現(xiàn)澆砼結(jié)構(gòu)，砼強度等級C30，墻厚800 mm，總高度46 m，連續(xù)墻平面尺寸12800 mm×8200 mm，槽段分為“一”字形和“L”字形兩種形狀，各四段；在基坑開挖完成后，將連續(xù)墻與閘室的側(cè)壁及底板澆筑成整體。

2 技術(shù)難點

2.1 地質(zhì)復(fù)雜

取水口閘室段圍巖均為V級全風(fēng)化花崗巖，抗沖刷能力差，圍巖極不穩(wěn)定。隧洞線位于—SE向沖溝的南側(cè)邊坡，且與SE向沖溝平行，強風(fēng)化層底板高程為77.0 m（全風(fēng)化層已風(fēng)化成砂礫土狀：強風(fēng)化層風(fēng)化強烈，呈碎塊狀，RQD=0）。該段有斷層f8和f10通過。其中f8與洞線近于平行，f10與洞線交角較小，對圍巖穩(wěn)定不利。

2.2 結(jié)構(gòu)復(fù)雜

結(jié)構(gòu)復(fù)雜，具有4段“L”字形的異形地下連續(xù)墻，基坑深達46 m，屬于深基坑，且連續(xù)墻兼作閘室的結(jié)構(gòu)墻體，異形墻對成槽的質(zhì)量、鋼筋籠制作和吊裝、砼的澆筑等技術(shù)方面較普通連續(xù)墻的施工難度大。

3 關(guān)鍵技術(shù)研究及總結(jié)

3.1 導(dǎo)墻施工

連續(xù)墻成槽前應(yīng)構(gòu)筑導(dǎo)墻，導(dǎo)墻在施工過程中起到測量基準(zhǔn)、成槽作業(yè)導(dǎo)向、機械軌道的支承和防止槽口坍塌等等作用。導(dǎo)墻結(jié)構(gòu)截面形式一般有“┓┏”形、”┛┗“形和“][”三種，根據(jù)設(shè)計要求，本工程選用“┓┏”形，砼強度等級C25，在施工過程應(yīng)注意以下幾點：

（1）導(dǎo)墻面應(yīng)高于地面不少于100 mm，防止地面水流入槽內(nèi)污染泥漿。

（2）為保證導(dǎo)墻的整體性，防止導(dǎo)墻在成槽過程中出現(xiàn)變形，導(dǎo)墻水平鋼筋應(yīng)搭接；成槽作業(yè)機械一側(cè)的導(dǎo)墻主筋應(yīng)與路面鋼筋連接。

（3）拐角處導(dǎo)墻（即“L”字形的）應(yīng)外放，外放尺寸應(yīng)根據(jù)設(shè)備及墻厚確定。

（4）連續(xù)墻身拆模后為保證導(dǎo)墻的穩(wěn)定性，應(yīng)在導(dǎo)墻內(nèi)側(cè)及時設(shè)置橫撐，采用120 mm圓木撐，間距1.0 m，上、下兩道。

（5）導(dǎo)墻在養(yǎng)護期間，應(yīng)避免重型機械在附近行走，禁止堆載；成槽作業(yè)時，導(dǎo)墻的砼強度應(yīng)大于設(shè)計強度的75%。

（6）成槽作業(yè)時，當(dāng)導(dǎo)墻結(jié)構(gòu)破壞時應(yīng)拆除，用優(yōu)質(zhì)土回填夯實，重新澆筑導(dǎo)墻。

3.2 成槽工藝

本工程連續(xù)墻槽段劃分為8幅（見圖1），具體為1#～8#槽段,其中 1#、3#、5#、7# 為“一”字形槽段，2#、4#、6#、8# 為“L”字形異形槽段，成槽（孔）深達46 m，且入弱風(fēng)化巖不少于3 m。

圖1 連續(xù)墻槽段劃分圖（單位：mm）

在地下連續(xù)墻成槽作業(yè)經(jīng)常采用液壓抓斗成槽機，但根據(jù)施工實踐，其并不適用于30 m以上的地下連續(xù)墻施工，成槽垂直精度難以保證，難以滿足“L”字形鋼筋籠吊裝要求。根據(jù)地質(zhì)水文條件、設(shè)計深度、結(jié)構(gòu)形式以及施工場地條件，本項目采用沖孔樁機和280型旋挖鉆機聯(lián)合作業(yè)成槽。成槽作業(yè)時，按5#→7#→1#→3#→6#→8#→2#→4#順序進行，分幅施工，L字形槽段應(yīng)在相鄰槽段澆筑完成后進行；針對成槽作業(yè)常見工程問題，結(jié)合施工成功實踐，提出以下幾種行之有效的質(zhì)量控制措施：

3.2.1 提高槽壁穩(wěn)定性措施

（1）在開挖初期，特別是上部15 m時，應(yīng)嚴(yán)格控制成槽機械的上下速度，控制沖孔樁機的沖錘提升高度（一般在1 m～2 m左右）。

（2）在槽段開挖過程中，保證泥漿液面在導(dǎo)墻頂面以下0.3 m，且高出地下水位0.5 m，保持泥漿對槽壁的壓力，起到護壁的作用[1]；雨天作業(yè)時，及時加大泥漿比重和粘度，泥漿比重宜控制在1.2～1.3之間，必要時應(yīng)暫停作業(yè)，封蓋槽口。泥漿主要指標(biāo)見表 1、表 2。

（3）結(jié)合現(xiàn)場實際情況，針對巖層較厚，成槽時間較久的特點，采用提高泥漿粘度等指標(biāo)的措施，以提高槽壁的穩(wěn)定性。

表1 泥漿性能指標(biāo)（新鮮泥漿）

表2 泥漿投料的配合比（每m3新鮮泥漿） 單位：kg

3.2.2 特殊地層施工措施

（1）砂層，俗稱“鐵板砂”，即先用旋挖鉆機鉆在開挖單元兩端各鉆挖一個導(dǎo)孔，再挖除導(dǎo)孔間砂層，形成槽段。

（2）雜填土，本工程表層雜填土較厚，為改善土層質(zhì)量，可采用局部注漿的方法，進而提高的成槽質(zhì)量。

（3）采用井點降水的方法降低四周地下水位，固結(jié)砂性土體，提高抗剪強度，確保槽壁的穩(wěn)定性。

3.3 鋼筋籠的制作及吊裝

本工程的地下連續(xù)墻鋼筋籠分為“一”字形和“L”字形兩種，其中“一”字形鋼筋每幅約重34 t，“L”字形鋼筋籠每幅約重27 t，接頭采用工字鋼焊接。

3.3.1 制作

（1）為增強地下連續(xù)墻的角部剛度，邊角處的鋼筋籠一般做成“L”形，共有四幅“L”形的鋼筋籠。

（2）為避免鋼筋籠在平面彎矩作用下變形失穩(wěn)，應(yīng)增設(shè)桁架和“X”形剪刀撐。

（3）在鋼筋籠轉(zhuǎn)角內(nèi)側(cè)設(shè)置斜拉桿，防止其在吊裝中發(fā)生變形破壞；斜拉桿在入槽前割除。

（4）根據(jù)吊裝工藝并進行鋼筋籠整體強度、剛度安全驗算，在“L”形拐角幅鋼筋籠布置吊點，并在吊點處布設(shè)拉筋，起到均勻分布吊力至下層鋼筋網(wǎng)片的作用，避免局部受力破壞。

3.3.2 吊裝

為確保施工質(zhì)量及安全，“L”字形鋼筋籠采用“雙機抬吊、整幅吊裝”的吊裝方案[2]，根據(jù)本工程的連續(xù)墻鋼筋籠的尺寸規(guī)格及重量，經(jīng)計算確定主吊采用150 t履帶式起重機，副吊選用25 t汽車起重機，在吊裝過程須注意以下幾點：

（1）為避免鋼筋籠吊放入槽段內(nèi)被卡住，達不到要求的標(biāo)高，本工程創(chuàng)新性性設(shè)置“探籠”，即按規(guī)格設(shè)置3 m長的鋼筋籠，下鋼筋籠前，用其對槽壁垂直度進行檢查。

（2）防止鋼筋籠變形，避免鋼筋籠下端在地面上拖滑；在鋼筋籠下端設(shè)置人工牽引繩，防止其在空中晃動。

（3）鋼筋籠在入槽時，吊點中心必須對準(zhǔn)槽段中心線，必須慢速、平穩(wěn)；鋼筋籠下放至槽段底部時，應(yīng)采用槽鋼固定鋼筋籠，再把吊點切換至預(yù)先設(shè)置好的鋼絲繩。

（4）若不能順利入槽，應(yīng)查明原因，不得利用自身重力下放，防止其發(fā)生變形破壞；針對由于鄰近墻砼繞管而導(dǎo)致無法下放的情況，可利用刷壁器清除繞管砼，再下放入槽。

3.4 水下砼的灌注

鋼筋籠吊放就位后4 h內(nèi)應(yīng)及時灌注砼，施工中如遇到鋼筋上浮、混凝土堵塞、繞流等問題應(yīng)及時采取措施。

（1）鋼筋籠上浮。先固定鋼筋籠，清除沉渣，保證砼澆灌速度不大于5 m/h，確保導(dǎo)管插入砼深度2 m～4 m。

（2）砼堵塞。可敲擊導(dǎo)管，或提動（高度宜30 cm以內(nèi)），或用長桿進行疏通；如均無效，可在初凝前，將導(dǎo)管提出，重新灌注砼。

（3）砼發(fā)生繞流。為避免一期槽段澆筑砼發(fā)生繞流現(xiàn)象，造成二期槽段施工困難，施工中采用在工字鋼靠二期槽段一側(cè)沿鋼板面綁扎泡沫塑料解決這一問題，并用木條加固，泡沫沿鋼板二期槽段一側(cè)滿布，鋼筋網(wǎng)安放清槽完畢后，用砂袋（裝泥）拋填泡沫外側(cè)空隙；二期槽段施工時，采用方鉆頭確保將泡沫和泥包全部沖除干凈。

4 結(jié)語

地下連續(xù)墻施工中，特別是在成槽工藝、“L”形鋼筋籠的制作及吊裝、水下砼灌注等方面，必須按照相關(guān)施工標(biāo)準(zhǔn)及合同要求，緊密結(jié)合工程實際現(xiàn)狀，嚴(yán)格施工，確保施工質(zhì)量達到要求，以便為后續(xù)工程的完成提供安全的施工環(huán)境。