探討飽和軟土地基38m深地下連續(xù)墻施工技術(shù)

陳忠木

（中交二航局第三工程有限公司 江蘇鎮(zhèn)江 212000）

探討飽和軟土地基38m深地下連續(xù)墻施工技術(shù)

陳忠木

（中交二航局第三工程有限公司 江蘇鎮(zhèn)江 212000）

揚(yáng)州某船塢工程為飽和軟土地基，采用38m深地下連續(xù)墻，既作為基坑圍護(hù)措土結(jié)構(gòu)，又作為船塢結(jié)構(gòu)墻。采用新型預(yù)制混凝土鎖口柱槽段接頭形式，在接頭外側(cè)高壓噴射注漿形成防水帷幕，使用超聲波測(cè)偏儀控制墻而垂直度?；娱_挖后顯示、墻體強(qiáng)度、位移偏差在正常允許范圍。因此，下面本文就對(duì)飽和軟土地基38m深地下連續(xù)墻施工技術(shù)進(jìn)行深入的分析。

飽和軟土地基；地下連續(xù)墻；基坑支護(hù)

軟土地基處理是建筑施工中的難點(diǎn)與重點(diǎn)，軟基處理質(zhì)量直接影響整個(gè)建筑工程的施工質(zhì)量。隨著我國科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，軟基處理技術(shù)逐漸增多與完善，在很大程度上提高了我國建筑施工整體質(zhì)量。因此，加強(qiáng)對(duì)建筑工程軟基處理技術(shù)的研究有著非常重要的意義。

1 軟土地基的特性

軟土是公路建設(shè)軟土地基的主要部件，是緩慢流水或者是靜水連續(xù)沉積形成的，含有少量的泥炭和淤泥層。軟土地基十分較弱，而且極不穩(wěn)定。在公路建設(shè)過程中，如果對(duì)軟土地基的處理方法使用不正確，致使其出現(xiàn)沉淀過多，從而大大降低公路工程質(zhì)量，并且只是公路路基施工存在極大的安全隱患，導(dǎo)致嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。軟土地基的特性與土壤層狀結(jié)構(gòu)以及土壤類型等密切相關(guān)。不同的年份所形成的軟土，其物理指標(biāo)與性質(zhì)非常相似，但在本質(zhì)上卻有著極大的差別。因此，在處理中，需對(duì)其深入分析，選擇最恰當(dāng)?shù)姆绞竭M(jìn)行處理。

根據(jù)上面的描述，軟土路基作為道路地基種類之一，存在很多不利于路基施工的因素。因此，在軟土路基上進(jìn)行公路路基施工時(shí)，應(yīng)當(dāng)有效地改良土壤的性質(zhì)，并且實(shí)現(xiàn)路基穩(wěn)定性相關(guān)要求。除此之外，有效促進(jìn)軟土地基滲透性的提高，促進(jìn)剪切強(qiáng)度以及抗液化能力的提高，并且及時(shí)地消除其它不穩(wěn)定因素。

2 項(xiàng)目概況

揚(yáng)州某船塢位于揚(yáng)州儀征經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)，船塢平面尺寸368m×80m，由泵房、塢室、空箱及裝焊平臺(tái)等主要結(jié)構(gòu)組成。泵房開挖深度約20m，塢室開挖深度為15m，地連墻作為船塢的結(jié)構(gòu)墻又作為基坑開挖的支。該地連墻總長(zhǎng)為896m，地連墻的深度為36～38m，墻厚為0.8m，混凝土強(qiáng)度等級(jí)C40，水下混凝土澆筑量達(dá)27000m2，堪稱國內(nèi)特大超深地下連續(xù)墻結(jié)構(gòu)之一。

3 地下連續(xù)墻施工要點(diǎn)

3.1 施工槽段劃分

本工程地下連續(xù)墻總長(zhǎng)度896m，根據(jù)墻體平面尺寸和施工機(jī)械性能，劃分為150個(gè)施工槽段。其中標(biāo)準(zhǔn)槽段計(jì)為矩形，長(zhǎng)6m，共132個(gè)；另有異形槽段18種，共10個(gè)，最小槽段長(zhǎng)5m，最大槽段長(zhǎng)7m的直角段。以標(biāo)準(zhǔn)槽段為例，每個(gè)槽段的成槽挖土程序?yàn)椤叭ァ保合确謩e在槽段兩端各完成一抓到底，最后進(jìn)行槽段中部的一抓。施工表明，采用6m槽段長(zhǎng)度是比較適宜的。

3.2 楷段接頭型式

目前地下連續(xù)墻的常規(guī)做法，一般槽段接頭都采用鎖口管，有的工程（如上海金茂大廈）采用凹凸楔槽剛性接頭，這些接頭的共同特點(diǎn)是在槽段土方挖完后，將鎖口管或接頭箱吊入槽段端部起側(cè)模作用，在槽段混凝土澆筑后3～4h，用頂升架將接頭箱微微頂動(dòng)，然后每隔15～30min微升一次，到混凝土澆完后6～8h將接頭箱拔出。若提升過早，棍凝土未初凝，容易坍塌；如過晚，鎖口管或接頭箱有可能被粘住而拔不出事故屢有發(fā)生。根據(jù)中交二航三公司已有的經(jīng)驗(yàn)，本工程-改傳統(tǒng)接頭形式，采用工字形預(yù)制混凝土鎖口柱接頭形式，預(yù)制柱吊人槽段后即作為地下墻的-部分不再拔出，施工方便。

圖1為預(yù)制混凝土鎖口柱截面示意，由于起吊和運(yùn)輸能力限制，42m長(zhǎng)柱子分3節(jié)制作，在吊放入槽段時(shí)，節(jié)與節(jié)之間應(yīng)用鋼板焊接，用經(jīng)緯儀控制垂直度，注意焊接質(zhì)量，防止斷脫。一般需3h左右完成1根柱的吊放工作。

圖1 預(yù)制混凝土鎖口柱截面示意

3.3 鋼筋籠

地下墻鋼筋籠在現(xiàn)場(chǎng)加工平臺(tái)上制作。根據(jù)吊車的起重能力和起吊高度，38m長(zhǎng)鋼筋籠分成2節(jié)制作，上節(jié)籠21.6m，下節(jié)籠17.9m。重量分別為15.5t和6.2t。吊放時(shí)雙機(jī)抬吊轉(zhuǎn)直后由土機(jī)吊入，上下籠縱向鋼筋在同一斷面搭接。為防止鋼筋籠在升降過程中散架，鋼筋搭接處另加焊接3d，接頭范圍的水平箍筋也與縱筋點(diǎn)焊。

為使鋼筋籠具有一定剛度，將鋼筋籠周邊2排鋼筋交叉點(diǎn)全部滿焊，并在鋼筋籠兩側(cè)縱筋間增加4排鋼筋銜架，在縱筋主平面內(nèi)還加了剪刀撐（拉條），一般情況下，1個(gè)38m長(zhǎng)的鋼筋籠的吊放約用2.5h。

3.4 混凝土配合比

混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C35，因考慮在水下泥漿中澆筑，將混凝土強(qiáng)度等級(jí)提高為C40，一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)槽段混凝土用量為212m2，全部采用商品混凝上，混凝土坍落度現(xiàn)場(chǎng)控制在20±2cm。

混凝土配合比：525號(hào)普通硅酸鹽水泥477kg，粒徑為5～20mm的碎石 972kg、中砂 595kg、水灰比 0.44～0.48（含砂率控制在 40～45%）。

4 地下連續(xù)培墻體位移

基坑開挖開始后，地下連續(xù)墻的變形，包括豎向沉降和水平位移，是施工監(jiān)測(cè)的主要內(nèi)容之一，由專業(yè)監(jiān)測(cè)單位提供連續(xù)墻測(cè)斜的結(jié)果。

4.1 水平位移

本工程連續(xù)墻內(nèi)預(yù)埋4根測(cè)斜管，深度與地下墻相同（深38m），實(shí)測(cè)時(shí)有的測(cè)斜管的量測(cè)有效深度有27m、35m、37m不等，圖2為地下連續(xù)墻的側(cè)向位移曲線（如圖2）。

4.1.1 位移特征

第一層土挖完（深2.10m）后，墻體位移呈懸臂型，上大下小，墻頂位移最大，累計(jì)最大位移10～15mm。第二層挖完（深6.10m）后，墻體最大位移在開挖面以下（-8.0m處），累計(jì)最大位移20～22mm。第三層土挖完（深11.10m）后，墻體位移曲線呈拋物線形，中間大，兩端小，最大位移在開挖面的附近，累計(jì)最大位移為56～58mm。第四層土挖完（挖深16.30m）后，墻體曲線呈拋物線形，中間進(jìn)一步向坑內(nèi)凸出，最大位移在開挖面以上2m左右，累計(jì)最大位移85～90mm，基坑縱向中部位移大，橫向中部位移小。

4.1.2 連續(xù)墻的允許位移

這里的允許位移，主要指基坑開挖前墻體的施工偏差和基坑開挖后墻體產(chǎn)生側(cè)向變形之和。澆筑地下室底板混凝土、基坑變形基本穩(wěn)定后經(jīng)實(shí)測(cè)表明如下。

（1）對(duì)于地下連續(xù)墻的施工偏差，可按規(guī)范規(guī)定的允許偏差作出估計(jì)。即墻體中心線允許偏差土30mm；墻面垂直度可按1/150～1/300估計(jì)（例如上海金茂大廈的地下連續(xù)墻，深36m，厚0.8m，二墻合一，其垂直度控制為1/200；本工程墻深38m，厚0.8m，亦為二墻合一，施工組織設(shè)計(jì)中規(guī)定垂直度控制在≤1/300）。

（2）對(duì)于開挖階段墻體位移，根據(jù)本工程監(jiān)測(cè)資料和類似工程的實(shí)測(cè)資料，可按0.6%H（H為開挖深度）估計(jì)。

按上述（1～2）項(xiàng)之和的位移值與實(shí)測(cè)值比較基本相近。本工程只有4個(gè)槽段因試成槽時(shí)槽壁塌方而引起墻體位移較大，超過較多，需另作鑿除處理。

圖2 地下連續(xù)墻的側(cè)向位移曲線

4.2 地下連續(xù)堵沉降觀測(cè)

根據(jù)連續(xù)墻帽梁上設(shè)置的19個(gè)沉降觀測(cè)點(diǎn)的跟蹤觀測(cè)，表明如下規(guī)律：

在基坑開挖深度超過11m前，連續(xù)墻均向下沉降，沉降量不等，最大沉降量為3.4mm；開挖深度超過11m后帽梁逐漸上抬，混凝土支撐也產(chǎn)生上抬，上抬趨勢(shì)是呈弓形向上隆起，墻頂抬起最大為10mm；支撐中部最大達(dá)到29mm。這與基坑卸荷后向上隆起、連續(xù)墻向坑內(nèi)位移增大有一定關(guān)系。

5 結(jié)束語

本工程地下連續(xù)墻深為38m，厚為0.8m，總長(zhǎng)度為896m，混凝圖澆筑量為27000m2，自修筑異墻開始，到150個(gè)槽段全部完成，用時(shí)82d；自試成槽開始計(jì)算，用時(shí)75d，平均成槽11m/d。施工中穿過淤泥質(zhì)粘土層和粉質(zhì)砂土層，施工難度很大。試成槽中發(fā)現(xiàn)槽段塌方及時(shí)采取劈裂注漿加固等有效措施，保證了連續(xù)墻的施工進(jìn)度和質(zhì)量，基坑開挖后顯示，連續(xù)墻強(qiáng)度符合要求，位移偏差在正常允許范圍內(nèi)，墻體密實(shí)，不漏水，滲水處也很少，表明高壓噴漿防水效果較好。本工程地下連續(xù)墻施工的成功為軟土地基大型連續(xù)墻施工提供了經(jīng)驗(yàn)。

[1]李夫杰.軟土地區(qū)深基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)變形長(zhǎng)邊效應(yīng)的研究[J].江蘇建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2015，03：12～14.

[2]龍喜安.深厚軟土地基條件下基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方案[J].路基工程，2015，02：137～141.

[3]覃波.路橋施工中的軟土地基施工技術(shù)分析[J].企業(yè)技術(shù)開發(fā)，2015，18：23～24.

U416.1

A

1004-7344（2016）01-0136-02

2015-12-1

陳忠木（1964-），男，工程師，本科，主要從事港口水工項(xiàng)目的施工工作。