粉砂土地基淺埋式地下連續(xù)墻無泥漿固壁施工技術(shù)研究

蘇孝敏 毛靳周

(1.浙江同濟(jì)科技職業(yè)學(xué)院，浙江 杭州 311200；2.浙江宇盛建設(shè)有限公司，浙江 慈溪 315300)

粉砂土地基淺埋式地下連續(xù)墻無泥漿固壁施工技術(shù)研究

蘇孝敏1毛靳周2

(1.浙江同濟(jì)科技職業(yè)學(xué)院，浙江 杭州 311200；2.浙江宇盛建設(shè)有限公司，浙江 慈溪 315300)

本文以寧波杭州灣新區(qū)慈溪十二塘圍涂工程一期Ⅰ標(biāo)段為例，介紹了粉砂土地基水閘基礎(chǔ)的淺埋式地下連續(xù)墻無泥漿固壁施工技術(shù)。該施工技術(shù)將地下連續(xù)墻分為上層連續(xù)墻和下層連續(xù)墻，先進(jìn)行分層分段施工，再進(jìn)行墻體內(nèi)外側(cè)黏土回填夯實(shí)。該施工技術(shù)不但降低了施工成本、節(jié)約了工期，而且避免了施工中泥漿處理問題，取得了較好的施工效果。

粉砂土地基；地下連續(xù)墻；無泥漿固壁；技術(shù)

近年來，淺埋式地下連續(xù)墻由于具有墻體剛度大、防滲性好、對周圍環(huán)境影響小等特點(diǎn)，在沿海地區(qū)被廣泛地應(yīng)用在各類水閘基礎(chǔ)工程中。在沿海地區(qū)粉砂土地基，目前地下連續(xù)墻的施工都需要進(jìn)行泥漿固壁來維持邊坡穩(wěn)定，不但污染了環(huán)境、提高了工程成本，而且給施工帶來了較多的限制因素。本文針對這種在沿海地區(qū)粉砂土地基淺埋式地下連續(xù)墻的施工工藝特點(diǎn)，摸索出了一套無需進(jìn)行泥漿固壁的地下連續(xù)墻施工技術(shù)。

1 工程概況

寧波杭州灣新區(qū)慈溪十二塘圍涂工程一期Ⅰ標(biāo)段工程，施工內(nèi)容有3號橫堤工程施工，總長1184m；3號橫堤護(hù)塘河北岸長919m，南岸長919m；6號隔堤樁號總長959m；四灶浦排澇河西岸長1982m，東岸長1981m；四灶浦十二塘閘(5孔×7m)。該工程四灶浦十二塘閘地下連續(xù)墻施工分為五個部分，分別為閘室區(qū)域、上游兩側(cè)及下游兩側(cè)。 地下連續(xù)墻均為粉砂土地基淺埋式地下連續(xù)墻，墻厚80cm，深度5m(見圖1、圖2)。

圖1 地下連續(xù)墻布置平面

圖2 地下連續(xù)墻斷面

2 工藝原理

采用分層施工方法，將地下連續(xù)墻分為上層連續(xù)墻和下層連續(xù)墻分別進(jìn)行施工。首先將表層土方開挖至下層連續(xù)墻頂部高程，然后使用小型挖掘機(jī)進(jìn)行“分段施工，邊挖邊澆”。將待施工下層連續(xù)墻按照具體工況分段，每段長10～15m。在挖掘機(jī)完成一次成槽后安裝半圓形鋼板用于臨時封堵后，進(jìn)行下層連續(xù)墻混凝土澆筑，待混凝土凝固至初凝階段后拆除半圓形鋼板，進(jìn)行下一段下層地下連續(xù)墻澆筑。

待下層連續(xù)墻混凝土養(yǎng)護(hù)完成后，進(jìn)行施工縫處理和方形榫槽施工。然后再搭建模板，進(jìn)行上層連續(xù)墻澆筑。在連續(xù)墻完成澆筑后，在連續(xù)墻交接處兩側(cè)的擋墻位置，從上到下鋪設(shè)一層土工膜。最后進(jìn)行墻體內(nèi)外側(cè)黏土回填夯實(shí)，以滿足工程質(zhì)量要求。

3 施工難點(diǎn)分析

由于寧波杭州灣新區(qū)慈溪十二塘圍涂工程一期Ⅰ標(biāo)段工程地處海邊，基礎(chǔ)地質(zhì)為粉砂土，施工區(qū)域滲水量較大，如果不采用措施，防滲墻下段開挖成型會存在較大困難。特別是下部不立模段，采用直立壁開挖，將會在開挖過程中造成塌方。

另外，施工中如何解決地下連續(xù)墻交界面處防滲問題也是無泥漿固壁防滲墻施工成功與否的另一個難點(diǎn)。上層連續(xù)墻與下層連續(xù)墻混凝土有水平交接面處理問題，閘室段連續(xù)墻與上下游連續(xù)墻之間有立面交接面的問題，地下連續(xù)墻各個立面連接面及接頭部位容易出現(xiàn)問題，造成漏水。

4 施工操作要點(diǎn)

4.1 施工準(zhǔn)備

施工前應(yīng)根據(jù)施工區(qū)場內(nèi)交通、施工總進(jìn)度、水文地質(zhì)條件、工程設(shè)計等進(jìn)行施工方案編制。根據(jù)設(shè)計坐標(biāo)，定出地下連續(xù)墻位置，并把地下連續(xù)墻按照長度分為若干段，每段長度以10～15m為宜。

4.2 井點(diǎn)排水

考慮該施工區(qū)域滲水量大，為確保基坑內(nèi)施工正常進(jìn)行，采用地面排水和井點(diǎn)降水相結(jié)合的方法。在出海閘基礎(chǔ)四周根據(jù)施工需要及地質(zhì)狀況布置深井排水點(diǎn)。

井點(diǎn)降水采用300mm孔徑6m深井，間距控制在15～20m，并設(shè)置井點(diǎn)，進(jìn)行真空抽水降水，確保地下水位在地面高程以下6m。雨天應(yīng)加大排水力度，確保施工安全順利進(jìn)行。

4.3 表層土方開挖(上層連續(xù)墻基槽土方開挖)

準(zhǔn)備工作到位后，先采用PC200挖掘機(jī)進(jìn)行連續(xù)墻上層基槽土方開挖，開挖邊坡要求滿足穩(wěn)定安全，按設(shè)計放坡的同時根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際地質(zhì)情況進(jìn)行調(diào)整，開挖的土方寬度需大于下層連續(xù)墻基槽開挖時所使用的小型挖掘機(jī)寬度。上層槽開挖完成后，聯(lián)合參建各方組織進(jìn)行基槽驗(yàn)收，驗(yàn)收合格后，進(jìn)入下一步工序。

4.4 下層連續(xù)墻基槽土方開挖

測量放樣后，進(jìn)行下層連續(xù)墻基槽開挖，下層基槽土方開挖采用YC-80小型挖掘機(jī)，挖斗寬度為80cm，采用后退法開挖，有次序地由一端向另一端開挖，需放慢速度挖掘，基槽要求一次成型到位。開挖時需注意基槽凈空尺寸、垂直度、水平精度和平面位置等。基槽開挖到設(shè)計標(biāo)高后需及時清除槽底浮泥(見圖3)。

圖3 地下連續(xù)土方開挖

4.5 下層連續(xù)墻混凝土澆筑

下層連續(xù)墻采用分段澆筑混凝土方法，并且下層連續(xù)墻基槽開挖和澆筑混凝土同時進(jìn)行。按照編制的施工方案，下層連續(xù)墻槽基每10～15m為一段，在已成型的基槽斷面末端用半圓形鋼板作為臨時封堵，在清除槽低浮泥后進(jìn)行混凝土澆筑。連續(xù)墻采用C20澆筑混凝土，采用泵車泵送入槽。

混凝土按設(shè)計要求配置，并需通過試驗(yàn)確定，骨料要求不大于40mm。澆筑的混凝土坍落度需保持在12～14cm之間，要求有良好的和易性和流動性。澆灌混凝土需均衡連續(xù)，導(dǎo)管采用直徑20cm橡膠導(dǎo)管，導(dǎo)管最初下設(shè)到距槽底30～40cm的位置，在澆灌過程中導(dǎo)管不能做橫向運(yùn)動，否則會使側(cè)向土混入混凝土內(nèi)，導(dǎo)致混凝土強(qiáng)度下降。要求在混凝土拌和完成4h內(nèi)澆灌混凝土，根據(jù)澆灌速度，可在適當(dāng)加入緩凝劑。待該段連續(xù)墻澆筑的混凝土完成初凝后，將該段基槽末端用于臨時封堵的半圓形鋼板拆除，進(jìn)行下一段連續(xù)墻混凝土澆筑。

4.6 地下連續(xù)墻交界面處理

4.6.1 鑿毛處理

上層連續(xù)墻施工前要對下層連續(xù)墻混凝土進(jìn)行鑿毛處理，以保證交接面連接緊密。鑿毛要輕微細(xì)致，深度控制在10mm內(nèi)即可以達(dá)到要求效果，同時把混凝土表面浮漿及松軟層全部剔除掉，并保證根部干凈濕潤，但不得有積水，直至混凝土澆筑。地下連續(xù)墻各個立面連接面也需要進(jìn)行鑿毛處理，以保證連接緊密。

4.6.2 方形榫槽施工

為保證上下層連續(xù)墻水平交接面、閘室段連續(xù)墻與上下游連續(xù)墻立面交接面連接緊密，需要在交接面上做凹凸的方形榫槽相互嵌套形成整體，并且需清除粘在接頭表面上的泥渣等附著物，避免出現(xiàn)接頭部位的混凝土強(qiáng)度降低、接頭部位漏水等現(xiàn)象。

4.6.3 鋪設(shè)土工布

上下層連續(xù)墻澆筑好后，在連續(xù)墻交接處兩側(cè)的擋墻位置，從上到下鋪設(shè)一層土工膜，以保證地下連續(xù)墻的抗?jié)B能力滿足要求。

4.6.4 墻體內(nèi)外側(cè)黏土回填夯實(shí)

上層連續(xù)墻澆筑完成后進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，待強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計要求后進(jìn)行兩側(cè)開挖區(qū)黃泥回填施工。黃泥回填分層采用夯實(shí)機(jī)進(jìn)行夯實(shí)，高度與連續(xù)墻高度持平，作為連續(xù)墻支撐。

回填土方采用機(jī)械與人工回填相結(jié)合的方法，分層填筑，分層厚度不大于20cm，分層碾壓壓實(shí)，并檢查每層的壓實(shí)度及含水量。

填土指標(biāo)根據(jù)土工試驗(yàn)確定，設(shè)計要求所填筑黏土(外購黃土)，塑性指數(shù)在10～20，壓實(shí)度不小于0.94，等代內(nèi)摩擦角不小于28°。黏土的滲透系數(shù)不大于1×10-5cm/s。連續(xù)墻兩側(cè)回填均衡對稱進(jìn)行，回填過程中相鄰段高差不大于1m。回填施工過程中對建筑物加強(qiáng)變形和沉降位移監(jiān)測。

5 質(zhì)量控制措施

建立質(zhì)量管理體系，統(tǒng)一指揮和分級領(lǐng)導(dǎo)，各個職能部門分工合作，加強(qiáng)各級人員的崗位責(zé)任制，把質(zhì)量工作貫徹到每道工序中。

嚴(yán)格按《水利水電工程混凝土防滲墻施工規(guī)范》及其他有關(guān)規(guī)范規(guī)定、操作規(guī)程和施工技術(shù)規(guī)范進(jìn)行施工，加強(qiáng)現(xiàn)場的管理，不合格的材料不準(zhǔn)使用，對質(zhì)量不達(dá)要求的堅決返工重做；每道工序嚴(yán)格執(zhí)行質(zhì)量“三檢制”，在自檢合格的基礎(chǔ)上，報請監(jiān)理、業(yè)主和設(shè)計單位進(jìn)行驗(yàn)收，經(jīng)驗(yàn)收合格后，進(jìn)入下一道工序的施工；對機(jī)具設(shè)備和壓力表等要經(jīng)常檢查和定期率定，確保施工時機(jī)具設(shè)備有效可靠；處理結(jié)束后要及時清洗現(xiàn)場，并對所用機(jī)具進(jìn)行保養(yǎng)；在整個施工過程中，需保證地下水位至少在施工基面高程6m以下，確保干地施工條件；下層連續(xù)墻開挖時要求一次成型，開挖速度不宜過快，開挖完成后需立即進(jìn)行混凝土澆筑；行下層連續(xù)墻開挖時，用于臨時堵封的半圓形鋼板必須安裝牢固，以免導(dǎo)致連續(xù)墻變形，并且每段長度需控制在10～15m之間；使用的混凝土在拌和后4h內(nèi)進(jìn)行澆筑，導(dǎo)管最初下設(shè)到距槽底30～40cm的位置，在澆灌過程中導(dǎo)管不能做橫向運(yùn)動，以防止黏土摻入混凝土中，導(dǎo)致混凝土強(qiáng)度下降。

6 結(jié) 語

寧波杭州灣新區(qū)慈溪十二塘圍涂工程一期Ⅰ標(biāo)段工程施工，研究采用了粉砂土地基淺埋式地下連續(xù)墻無泥漿固壁施工技術(shù)。該施工技術(shù)避免了施工過程中泥漿對環(huán)境造成影響，也保證了工程施工質(zhì)量和安全，節(jié)約了大量材料、人力、機(jī)械投入，降低了施工成本，具有良好的經(jīng)濟(jì)和生態(tài)效益，為其他粉砂土地基淺埋式地下連續(xù)墻提供了經(jīng)驗(yàn)。

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Research on Shallow-embeddcd Underground Diaphragm wall Non-slurry Wall-reinforcement Construction Technology in Silty Sand Foundation

SU Xiaomin1, MAO Jinzhou2

(1.ZhejiangTongjiVocationalcollogeofScienceandTechnology,Hangzhou311200,China;2.ZhejiangYushengConstructionCo.,Ltd.,Cixi315300,China)

In the paper, Ningbo Hangzhouwan New Zone Cixi Shiertang Reclamation project Stage I No. 1 Bidding Section is adopted as an example for introducing shallow-embeddcd underground diaphragm wall non-slurry wall-reinforcement construction technology in silty sand sluice foundation. The underground diaphragm wall is divided into an upper diaphragm wall and a lower diaphragm wall according to the construction technology. The diaphragm wall is constructed firstly in layers and sections, and then clay is used for backfilling and tamping inside and outside the wall. The construction technology not only reduces the construction cost and shortens the construction duration, but also avoids slurry treatment problem in construction with excellent construction effect.

silty sand foundation; underground diaphragm wall; non-slurry wall-reinforcement; technology

10.16617/j.cnki.11-5543/TK.2017.06.005

TV523

A

1673-8241(2017)06- 0021- 04