呂斌

[鐵四院（湖北）工程監(jiān)理咨詢有限公司，湖北 武漢430223]

1 工程概況

媽灣跨海通道(月亮灣大道沿江高速)工程位于深圳市西部。該工程施工總承包1 標(biāo)圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用地下連續(xù)墻+內(nèi)支撐形式，支護(hù)結(jié)構(gòu)采用1.2m 及1m 厚的地下連續(xù)墻，共計(jì)300 多幅地下連續(xù)墻，混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級為水下C30，抗?jié)B等級為P6。地下連續(xù)墻采用H 型鋼接頭及盾構(gòu)井部分銑接法接頭。

2 地下連續(xù)墻的施工難點(diǎn)

2.1 復(fù)雜地層圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工難度大

由于該區(qū)段回填塊石直徑多為20～40cm，含量約為60%～80%，局部填石塊徑大于1m，其余為碎石、角礫、砂及黏性土充填，對地下連續(xù)墻成槽施工造成影響，易坍塌、縮孔、漏漿等。

2.2 相鄰槽壁接縫的防滲漏控制難大

槽壁接縫抗?jié)B漏能力直接影響地下連續(xù)墻整體結(jié)構(gòu)的防滲漏能力，如果接縫發(fā)生滲漏，連續(xù)墻該部位很可能也會發(fā)生滲漏，在相鄰槽壁的接縫處、不同圍護(hù)結(jié)構(gòu)的接合部，都是抗?jié)B漏的薄弱環(huán)節(jié)，非常容易發(fā)生滲漏，并有可能引發(fā)工程事故。

2.3 槽壁穩(wěn)定和對周圍環(huán)境影響

成槽時(shí)因?yàn)槌刹蹤C(jī)、銑槽機(jī)、重錘等聲音較大，起吊鋼筋籠時(shí)大型設(shè)備的移動等工序，對周圍環(huán)境造成影響。

2.4 巖層中成槽難度大

在槽段底部連續(xù)進(jìn)入全、強(qiáng)、中、微風(fēng)化地層，部分地下連續(xù)墻成槽深度43m 左右，入巖深16～20m，其中進(jìn)入中風(fēng)化巖層深度為3～7m、微風(fēng)化巖層深度為4～8m。采用常規(guī)的成槽機(jī)無法正常完成施工，根據(jù)地質(zhì)情況選用合適的施工設(shè)備，采用合理的成槽方法，是高質(zhì)量高標(biāo)準(zhǔn)完成圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工的重要保證。

3 解決措施

3.1 針對地質(zhì)情況復(fù)雜地層圍護(hù)結(jié)構(gòu)的措施

該基坑開挖深度范圍存在巖層、砂質(zhì)黏土層、人工填土層等，槽段施工時(shí)，人工填土層可能會出現(xiàn)縮孔和塌孔現(xiàn)象，針對此類問題采取如下措施：

3.1.1 控制泥漿指標(biāo)

該地下連續(xù)墻穿越地層復(fù)雜，普通泥漿不能滿足復(fù)雜地層施工要求。結(jié)合地層條件選用新型復(fù)合鈉基膨潤土，按照比例制成膨潤土泥漿，采用膨潤土泥漿平衡孔壁兩側(cè)的土壓力，該泥漿對砂石顆粒、細(xì)土能起到一定的懸浮作用，有效降低槽底沉渣厚度，泥漿還可在槽壁形成薄而韌性較強(qiáng)的泥皮，可減少泥漿失水，對周邊環(huán)境影響較少，該膨潤土在砂層地質(zhì)中的效果更加明顯，在超深地下連續(xù)墻護(hù)壁效果更顯著，能有效保證連續(xù)墻施工質(zhì)量。

3.1.2 利用挖機(jī)清除回填石塊

施工前，采用挖機(jī)對地面人工回填層進(jìn)行清除，清除地表以下3m 范圍內(nèi)的回填石塊，降低槽孔縮孔、塌孔風(fēng)險(xiǎn)。

3.1.3 試成槽

當(dāng)前設(shè)計(jì)地墻施工未考慮提前進(jìn)行土體加固，在地面導(dǎo)墻施工完成后即開始地墻施工。地墻施工范圍內(nèi)存在大量填石、填土、填砂，地下水豐富，地質(zhì)條件較差，并且由于連續(xù)墻進(jìn)入中、微風(fēng)化巖層，單幅地墻施工條件長，施工過程中極有可能出現(xiàn)漏漿、塌孔等現(xiàn)象。

通過試成槽來確定在地下墻施工過程中是否存在漏漿、塌孔等現(xiàn)象，通過試成槽來進(jìn)一步確定地下墻兩側(cè)是否需要進(jìn)行預(yù)注漿或土體加固等處理措施。

3.2 針對圍護(hù)結(jié)構(gòu)體接縫的防滲控制難的措施

采取有效措施來確保地下墻接頭防滲效果，地下墻采用止水效果顯著的H 型鋼接頭，其中盾構(gòu)井部分采用銑接法接頭。選用優(yōu)質(zhì)膨潤土，嚴(yán)格按規(guī)范指標(biāo)配置泥漿，并確保清孔換漿符合要求。

3.3 技術(shù)保證措施

間隔跳槽施工，同時(shí)注意施工期間的成槽速率。安放鋼筋籠做到穩(wěn)、準(zhǔn)、平，防止因鋼筋籠上下移動破壞泥皮引起槽壁塌孔。地下連續(xù)墻成槽時(shí)泥漿比重控制在1.1～1.15，避免地下墻產(chǎn)生較大的塌方，澆灌混凝土?xí)r泥漿比重控制在1.05 左右，以保證水下混凝土澆筑質(zhì)量。

3.4 針對地墻底部部分進(jìn)入巖層成槽保證措施

3.4.1 選擇合適的成槽設(shè)備

設(shè)備一：金泰SG70 成槽機(jī)（非入巖部分成槽）

金泰SG70 是目前國產(chǎn)最新型液壓抓斗成槽機(jī)，液壓抓斗切土能力強(qiáng)，成槽效率高，成槽垂直精度達(dá)到1/600，成槽最大深度達(dá)到80m，完全適合該工程地下連續(xù)墻成槽施工。

設(shè)備二：BC40 雙輪銑槽機(jī)（入巖部分）

寶峨BC40 液壓雙輪銑槽機(jī)設(shè)備性能好，維修率低，設(shè)備使用效率高，在強(qiáng)、中、弱風(fēng)化巖層中的成槽能力和效率優(yōu)良，完全具備該工程地下連續(xù)墻在巖層中的施工能力。

設(shè)備三：吊車配合重錘施工

施工中遇到較硬巖層，采用利勃海爾吊車配合重錘進(jìn)行處理，采用重錘破碎巖層，后采用銑槽機(jī)進(jìn)行銑槽處理。

3.4.2 選擇合適的成槽工藝

針對該工程復(fù)合型地層的特點(diǎn)，采用“抓銑結(jié)合”的工藝進(jìn)行成槽，用液壓抓斗對非入巖部分進(jìn)行成槽施工，采用銑槽機(jī)進(jìn)行銑槽，抓斗成槽和銑槽外形尺寸應(yīng)保持一致，結(jié)合地下環(huán)境對連續(xù)墻進(jìn)行分幅，確保兩側(cè)受力均勻，不能一邊有土一邊沒有土，造成偏壓，這樣才能保證正常成槽。

采用液壓抓斗挖到巖層后，換銑槽機(jī)施工，成槽時(shí)先用較快的銑削速度將已經(jīng)挖好的部位進(jìn)行銑削，確保成槽尺寸符合要求，遇到巖層后放慢銑削速度，完成成槽施工。

4 施工工藝和方法

4.1 抓銑結(jié)合地下墻施工工藝流程

入巖的地下連續(xù)墻上部軟土層采用SG70 液壓抓斗成槽機(jī)進(jìn)行成槽施工。待液壓抓斗成槽機(jī)施工至巖層時(shí)，采用銑槽機(jī)進(jìn)行入巖部分的銑槽施工。成槽前必須對槽段進(jìn)行精確定位。銑槽速率適當(dāng)放慢不宜過快，控制好切削速度，槽段終孔后，采用泵吸法進(jìn)行清孔。

4.2 銑接法地下墻分幅及施工順序

選用機(jī)械尺寸復(fù)合要求的銑槽機(jī)，每銑的成槽寬度滿足設(shè)計(jì)要求，成槽寬度一般為2.8m。

在正式施工地下連續(xù)墻之前必須對槽段進(jìn)行最為妥善、精準(zhǔn)科學(xué)的劃分，確保銑槽機(jī)能正常銑槽作業(yè)。

地下墻施工順序要滿足要求：二期槽施工時(shí)，相鄰兩個(gè)一期槽已經(jīng)施工時(shí)間要大于5d，但是不要長于10d，在二期槽施工不順利的情況下，不得盲目多開一期槽。確保各工作面之間距離合適，距離太近大型設(shè)備作業(yè)會造成相互影響，距離太遠(yuǎn)設(shè)備來調(diào)轉(zhuǎn)消耗時(shí)間較長。先集中完成一個(gè)區(qū)域再施工另一個(gè)區(qū)域，這樣可以使各工作面都始終在一個(gè)區(qū)域內(nèi)施工，距離不用拉的太遠(yuǎn)。已經(jīng)施工好的區(qū)域也可用于結(jié)構(gòu)施工準(zhǔn)備。

4.3 連續(xù)墻施工順序及分幅

分析研究海灣地質(zhì)情況及施工場地周邊建筑物分布情況，結(jié)合進(jìn)度控制要求及施工工藝等各項(xiàng)因素，對地下連續(xù)墻施工進(jìn)行科學(xué)合理分幅，調(diào)配滿足施工要求的機(jī)械設(shè)備，同時(shí)合理安排好施工順序，以確保工程的順利進(jìn)行。

4.4 導(dǎo)墻施工方法及控制要點(diǎn)

4.4.1 導(dǎo)墻施工

連續(xù)墻施工前需進(jìn)行導(dǎo)墻施工，導(dǎo)墻要求施行運(yùn)作在原狀土之上，是為了維護(hù)上部土體的穩(wěn)定、避免上部土體坍落、儲存泥漿、是成槽設(shè)備的導(dǎo)向、放置鋼筋籠等作用。現(xiàn)場采用挖土機(jī)進(jìn)行溝槽開挖，開挖完成后進(jìn)行人工修坡，安裝導(dǎo)墻模板，確保導(dǎo)墻施工尺寸，隨后放置鋼筋網(wǎng)片，導(dǎo)墻混凝土澆筑完成后，強(qiáng)度達(dá)到70%以上才能拆除模板。

4.4.2 導(dǎo)墻施工注意要點(diǎn)

導(dǎo)墻施工時(shí)，完善周邊防排水設(shè)施，確保導(dǎo)墻開挖后導(dǎo)墻基礎(chǔ)內(nèi)部干燥，防止積水軟化基底。隨后綁扎鋼筋，安裝模板，對導(dǎo)墻尺寸、中心線進(jìn)行復(fù)核，導(dǎo)墻凈寬應(yīng)比地下連續(xù)墻設(shè)計(jì)寬度大50mm，導(dǎo)墻垂直度滿足規(guī)范要求，復(fù)核合格后方可進(jìn)行混凝土澆筑?；炷翝仓r(shí)注意導(dǎo)墻模板的穩(wěn)定性，不能發(fā)生脹模、跑模、漏漿等問題。導(dǎo)墻澆筑完成后，做好混凝土養(yǎng)護(hù)工作，防止混凝土開裂，混凝土初凝前，不得在導(dǎo)墻上及周邊堆載重物或通行大型機(jī)械設(shè)備，達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度70%以上，方可進(jìn)行后續(xù)工序施工。

4.5 鋼筋籠施工

連續(xù)墻鋼筋籠在加工廠臺架上制作。該工程鋼筋籠主筋和加筋按照設(shè)計(jì)要求采用機(jī)械連接，其余全部采用焊接。嚴(yán)格按照規(guī)范要求，對鋼筋籠主筋和加筋的接頭進(jìn)行抗拉試驗(yàn)，抽檢試件試驗(yàn)合格，才能進(jìn)行鋼筋籠加工。按照施工圖紙?jiān)O(shè)置各類鋼筋，保證鋼筋規(guī)格、型號、間距符合設(shè)計(jì)要求，鋼筋接頭應(yīng)牢固，鋼筋籠成品尺寸符合設(shè)計(jì)要求。按照要求設(shè)置鋼筋保護(hù)層，保護(hù)層定位板與鋼筋籠牢固連接。按設(shè)計(jì)圖紙要求預(yù)留混凝土導(dǎo)管通道，通道內(nèi)徑尺寸至少大于混凝土導(dǎo)管外徑5cm，導(dǎo)管導(dǎo)向鋼筋搭接應(yīng)平滑不得有臺階，避免卡住導(dǎo)管。鋼筋籠應(yīng)按要求設(shè)置縱向抗彎桁架，防止鋼筋籠在吊運(yùn)過程中產(chǎn)生變形。為確保吊裝安全，鋼筋籠吊點(diǎn)位置的設(shè)定需經(jīng)過計(jì)算確定，吊環(huán)的焊接必須牢固，焊縫長度符合規(guī)范要求，吊裝的豎向鋼筋安裝時(shí)，必須與鋼筋籠的水平鋼筋焊接牢固。根據(jù)設(shè)計(jì)要求預(yù)留接駁器或插筋，預(yù)埋件位置符合設(shè)計(jì)要求。

4.6 泥漿制作與控制

泥漿制作對連續(xù)墻施工起到關(guān)鍵性作用，影響護(hù)壁穩(wěn)定性。首先選擇合適的泥漿存放場地，便于泥漿回收利用，根據(jù)施工環(huán)境選用符合要求泥漿制作材料。泥漿是孔壁穩(wěn)定的關(guān)鍵因素，鈉基膨潤土泥漿配制簡單，膨脹倍數(shù)較高，能適用于地質(zhì)條件復(fù)雜的地層，運(yùn)用在深基坑地下墻施工中，護(hù)壁效果更顯著。

鈉基膨潤土在專用拌漿筒中進(jìn)行攪拌。可以直接采用自來水制漿。配漿時(shí)，可以選擇加入適量純堿將硬水或酸性水的pH 值進(jìn)行調(diào)整，以達(dá)到最佳配漿效果。

4.7 成槽

成槽采用抓銑結(jié)合的工法，采用BC40 銑槽機(jī)以及SG70 成槽機(jī)，配備有垂直度顯示儀表和自動糾偏裝置，可以做到隨挖隨測。

不入巖軟土層地下連續(xù)墻采用成槽機(jī)直接挖到槽底設(shè)計(jì)標(biāo)高。入巖的地下連續(xù)墻采用“抓銑結(jié)合”成槽，即巖層上部土體采用SG70 液壓抓斗成槽機(jī)進(jìn)行成槽施工，待液壓抓斗成槽機(jī)施工至巖層時(shí)，采用銑槽機(jī)進(jìn)行入巖部分的銑槽施工。

采用成槽機(jī)挖槽時(shí)，首先將成曹機(jī)定位固定，抓斗應(yīng)與導(dǎo)墻內(nèi)側(cè)面平行。成曹時(shí)不宜滿斗挖土，挖土?xí)r確保阻力均衡，防止抓斗斗齒半邊挖土半邊放空。地下連續(xù)墻施工順序：

一是先選擇地質(zhì)較為復(fù)雜的環(huán)境進(jìn)行單孔施工，第一孔挖好后，跳槽開挖第二孔，使兩個(gè)單孔之間留下未施工的土隔墻，這樣就能保證抓斗在挖槽過程中受力基本均衡，能夠有效保證成槽垂直度。

二是現(xiàn)場施工采用先開挖單孔，后掃平中間隔墻。這樣成槽抓斗在開挖隔墻的時(shí)候也能保證均勻進(jìn)尺，保證垂直度，確保挖槽質(zhì)量。

三是挖槽施工時(shí)選用經(jīng)驗(yàn)豐富的成槽司機(jī)駕駛員，尤其是剛開始操作時(shí)，要確保抓斗垂直施作，為下部施工做好向?qū)А?/p>

四是利用抓斗上的探頭，實(shí)時(shí)將開挖垂直度反映到駕駛室的電腦上，操作人員根據(jù)偏斜情況進(jìn)行糾偏，確保連續(xù)墻垂直度滿足要求。

五是當(dāng)單孔和隔墻挖到設(shè)計(jì)深度后，將抓斗放到該槽段的設(shè)計(jì)深度位置，挖除槽底的沉渣。

4.8 鋼筋籠的吊運(yùn)和安裝

4.8.1 鋼筋籠的吊運(yùn)設(shè)備

根據(jù)鋼筋籠制作長度及測算重量，現(xiàn)場配置兩臺履帶吊進(jìn)行雙機(jī)吊運(yùn)，320t 和180t 履帶吊各配置一臺。320t 作為主吊，180t 作為副吊，主、副吊各設(shè)置三道吊點(diǎn)。

4.8.2 鋼筋籠吊裝

鋼筋籠吊裝時(shí)，采用雙機(jī)同時(shí)起吊，320t 主吊履帶吊和180t 副吊履帶吊同時(shí)抬吊，將鋼筋籠水平調(diào)離地面50cm 后，兩臺履帶吊停機(jī)檢查，檢查吊點(diǎn)是否可靠，檢查鋼筋籠的平衡是否滿足要求。確保吊點(diǎn)牢固可靠后，開始同步緩慢提升兩臺履帶吊，待鋼筋籠提升到一定高度后，繼續(xù)保持主吊緩慢提升，副吊緩慢下降，翻轉(zhuǎn)鋼筋籠，直到鋼筋籠整個(gè)豎立起來，與水平地面保持垂直。

4.9 水下混凝土澆筑

鋼筋籠安裝完成后進(jìn)行水下混凝土澆筑，混凝土導(dǎo)管采用鋼導(dǎo)管，絲牙連接。導(dǎo)管距地下墻端部不應(yīng)大于150cm。混凝土進(jìn)場后先檢查混凝土配合比，測試混凝土塌落度，并留好試塊，隨后才能進(jìn)行混凝澆筑施工，在澆筑中導(dǎo)管插入混凝土深度應(yīng)始終保持在2～4m，按照上下方向活動導(dǎo)管，混凝土澆筑完成后泛漿高度宜為30～50cm，以保證墻頂混凝土強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)要求。

5 結(jié)語

地下連續(xù)墻在上軟下硬巖土層中的成功應(yīng)用，提高了建筑工程中基礎(chǔ)工程的防滲性，同時(shí)適用于多種復(fù)雜施工環(huán)境中的基礎(chǔ)工程，具有結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性好以及施工影響小的優(yōu)點(diǎn)。地下連續(xù)墻施工技術(shù)應(yīng)用中要加強(qiáng)技術(shù)管理，對可能出現(xiàn)的質(zhì)量問題，要提前做好預(yù)防措施，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，才能縮短工期、降低成本，保證地下連續(xù)墻的施工質(zhì)量得到有效控制。