地下連續(xù)墻施工方法簡述

賴文兵

摘要：深基坑工程在水利水電等各項施工項目中應用廣泛，支護是深基坑施工的重要組成部分，其關系到基坑工程成功與否的關鍵。水利工程基坑支護主要包括地下連續(xù)墻、復合土釘墻等技術。其中，地下連續(xù)墻是水利工程基坑支護應用較多的擋土、擋水結構。本文以液壓抓斗成槽為實例介紹其施工工藝和主要施工方法。

關鍵詞：水利工程；地下連續(xù)墻；基坑支護

中圖分類號：TV 文獻標識碼：A文章編號：

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

深基坑工程是一項綜合性很強的系統工程。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、支護結構施工兩個部分。在水利工程施工中，基坑支護主要包括地下連續(xù)墻、復合土釘墻等技術。地下連續(xù)墻工藝是近幾十年來在地下工程和基礎工程中發(fā)展起來并應用較廣泛的一項技術。基坑開挖前，應首先進行導墻修筑。然后在泥漿護壁的情況下，使用一定挖槽機械設備開挖一定長度的溝槽(稱為“單元槽段”)。待溝槽開挖至工程設計深度并對槽底進行清除后，使用起重設備將加工好的鋼筋骨架吊放入充滿泥漿的槽內。然后采用水下澆筑混凝土的方法進行混凝土澆筑，在溝槽內使用導管由底向上進行混凝土澆筑。隨著混凝土的不斷澆筑，泥漿逐漸被置換出來，待混凝土澆筑至工程設計標高時，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、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雜,施工工序頗多,施工時采用逐段施工法。每槽段地下連續(xù)墻的施工可分為以下幾個主要工序:施工準備→造孔(成槽) →泥漿護壁→槽孔孔型檢查及清孔驗收→下設鋼筋籠→混凝土澆筑或墻體填筑→墻段連接→墻體質量檢查。

3、地下連續(xù)墻主要施工方法

3.1 導墻施工

連續(xù)墻施工時,不應忽略導墻施工，其主要有以下五個方面的作用：一是導向作用，可作為地下墻成槽的導向標準；二是在成槽施工過程中穩(wěn)定泥漿液位，以達到維護槽壁穩(wěn)定的目的；三是維持表層土層的穩(wěn)定，防止槽口塌方；四是承受施工機械設備荷載；五是可作為工程測量的基準線。

導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，導墻頂部標高應高出地面10cm左右。一般導墻施工應首先進行場地平整，然后根據工程布置進行測量定位，進而挖槽并對挖槽棄土進行合理的處理，之后綁扎鋼筋、支模板，再澆筑混凝土，待混凝土凝固達到設計強度后拆模，并在導墻外側回填土。

3.2 泥漿護壁

泥漿的正確使用是保證地下連續(xù)墻挖槽和成槽的關鍵。在工程實踐中一般采用膨潤土和優(yōu)質粘土進行泥漿制備。泥漿溝和泥漿池應便于泥漿的流動和清理,泥漿池設置要滿足施工進度要求,以保證循環(huán)泥漿的施工質量。

3.2.1 泥漿制作

施工時可根據根據地質條件、成槽方法等進行泥漿配合比,并進行泥漿配比試驗和物理分析。將選定的優(yōu)質粘土放入泥漿攪拌機中進行攪拌,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,并且不低于導墻以下50cm時才能夠保證槽壁不塌方。為避免槽壁塌方,應增加泥漿儲備量。

3.2.3 泥漿處理

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

3.3 成槽施工

挖槽的主要工作包括：單元槽段劃分；挖槽機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鍵。同時，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)墻的質量的關鍵之一。因此挖槽是地下連續(xù)墻施工中的關鍵工序。

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,標準槽段寬宜為6m。為減少因開挖時土壓力使連續(xù)墻變形和確保地下墻有較好的整體性,槽段劃分時須避免接頭設在轉角處,且在轉角處其中一邊導墻向外延長400mm。單元槽段長度的確定應考慮以下五個方面因素的影響：一是施工地質條件，當周邊土層較不穩(wěn)定時，為防止槽壁倒坍，應減小每個單元槽段的長度，以減少槽壁在泥漿中暴露面和縮短挖槽時間；二是地面荷載，當鄰近有較大的地面荷載時，亦采用縮短單元槽段的長度來保證槽壁的穩(wěn)定；三是起重設備的起重能力，由于槽段的鋼筋籠一般為整體吊裝，應根據起重設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度；四是單位時間內混凝土的供給能力，單元槽段內的混凝土澆筑宜在4h內完成，因此由（4h混凝土的最大供應量/（墻厚×墻深）)推算出適宜的單元槽段長度；五是泥漿池的容積，一般情況下，泥漿池的容積不應小于各個單元槽段挖土量的兩倍，故單元槽段的長度亦受到泥漿池的容積影響；

3.3.2 成槽的質量控制

成槽質量控制對連續(xù)墻的施工同樣具有非常重要的影響。成槽質量控制需要綜合考慮以下五方面的影響：一是嚴格控制開槽的垂直度；二是應連續(xù)作業(yè)，且依規(guī)定順序進行施工，如若因故中斷，應迅速從槽中將抓斗提出；三是開槽的挖進過程中，應時刻保持護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硬地層，可配合沖擊鉆沖擊破碎聯合作業(yè)。

3.3.3清槽

清槽工作須分二個階段進行,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新漿,使已沖開的泥渣上浮。對于含砂率大的槽孔宜采用空氣吸泥法(反循環(huán))進行清底。

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

3.4 鋼筋網片制作、起吊和下鋼筋網片

3.4.1 鋼筋網片的制作

鋼筋網片的制作是地下連續(xù)墻施工的一個重要環(huán)節(jié)，鋼筋網片應根據地下連續(xù)墻體配筋圖和單元槽段的劃分來制作。單元槽段的鋼筋網片應裝配成一個整體。制作鋼筋網片時要預先確定澆筑混凝土用導管的位置，由于這部分要上下貫通，因而周圍需增設箍筋和連接筋進行加固。橫向鋼筋有時會阻礙導管插入，所以應把橫向鋼筋放在外側，縱向鋼筋放在內側。鋼筋網片的制作速度要與挖槽速度協調一致，由于制作時間長，因此必須有足夠大的場地。用于鋼筋網片成型的平臺尺寸應大于最大鋼筋籠的尺寸，并保證一定的平整度。

3.4.2 鋼筋網片起吊和吊放

鋼筋網片的起吊、運輸和吊放應制定周密的施工方案，主要解決好兩個問題：一是吊放過程中不能使鋼筋籠產生不可恢復的永久變形；二是插入過程中不要造成槽壁坍塌。

鋼筋網片起吊應用橫吊梁或吊梁，吊點布置和起吊方式要防止起吊時鋼筋籠變形。起吊時不能使鋼筋網片下端在地面上拖引，應先將鋼筋網片水平起吊，然后通過主機和輔助起重機的協調操作，使鋼筋網片吊直后對準槽口。插入鋼筋網片時，吊點中心必須對準槽段中心，緩慢垂直落入槽內，此時須注意不要因起重臂擺動而使鋼筋籠產生橫向擺動，以致造成坍塌。鋼筋網片插入槽內后，應檢查其頂端高度是否符合設計要求，然后用橫擔或在主筋上設彎鉤將其擱置在導墻上。

3.5 灌注水下混凝土

澆筑水下砼是連續(xù)墻施工控制質量的一道關鍵工序。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)隔水栓用預制混凝土塞,開始灌注時,隔水栓吊放的位置應臨近泥漿面,導管底端到孔底的距離應以能順利排出隔水栓為準,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應準備好足夠的預備混凝土,以便確保開塞后能達到0.3～0.5m的埋管深度,并連續(xù)澆灌。

(3)一個槽段內一般同時使用兩根導管灌注,其間距不大于3m,導管距槽段接頭端不大于1.5m。兩根導管同時開塞灌注混凝土,并保證兩導管處的混凝土表面高差不大于0.3m。澆筑導管埋入混凝土深度宜為1.5~6m。

4、結束語

基坑支護具有工程量大、技術難度高、不可預見的因素多等特點，其安全可

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