兩墻合一式地連墻和傳統(tǒng)式地連墻的技術(shù)經(jīng)濟(jì)對比分析

張園園

【摘要】本文結(jié)合兩個市政地下工程的地連墻實例，對“兩墻合一”式地連墻與傳統(tǒng)式地連墻在施工工藝和構(gòu)造措施上進(jìn)行了技術(shù)上的對比分析，利用每平方米地下圍護(hù)和主體結(jié)構(gòu)的盈虧數(shù)據(jù)進(jìn)行了經(jīng)濟(jì)上的對比分析，總結(jié)了“兩墻合一”式地連墻的特性和優(yōu)勢。

【關(guān)鍵詞】兩墻合一;地連墻;接駁器;注漿

隨著城市化進(jìn)程的加快，地下空間開發(fā)利用越來越多，大型高層建筑的地下室、地下商場的興建都離不開深基坑工程。地連墻作為一種深基坑有效的支護(hù)方式，兼?zhèn)浣厮?、防滲、承重、擋水的作用，具有剛度大、承載力高、防滲性好、對周圍環(huán)境影響小等優(yōu)點。近年來，各地方城市以“兩墻合一”地連墻作為一種新型地下支護(hù)方式，即地連墻在基坑工程施工階段作為圍護(hù)結(jié)構(gòu)，在結(jié)構(gòu)永久使用階段作為主體結(jié)構(gòu)內(nèi)襯墻。它作為一種集擋土、止水、防滲和主體結(jié)構(gòu)于一體的圍護(hù)結(jié)構(gòu)型式，具有十分顯著的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)效果。

1、工程概況

以我公司在昆明市近年內(nèi)施工的兩個地下工程項目為例，對“兩墻合一”式地連墻和傳統(tǒng)式地連墻工程進(jìn)行簡單介紹：

云大西路地鐵站是昆明市軌道交通4號線的中間站，于2016年5月30日開工。合同工期1156天。位于昆河米軌與云大西路交叉口處西側(cè)，橫跨云大西路。車站全長148.0m，標(biāo)準(zhǔn)段寬19.7m，底板埋深17.98～18.08m，覆土厚度為3.5m，總建筑面積10393㎡。車站主體采用1000mm厚地下連續(xù)墻作為圍護(hù)結(jié)構(gòu)，共計85幅。砼強度等級為C35，配筋主要采用HRB300、HRB400鋼筋。接頭采用工字鋼接頭。

三市街人防工程是昆明市中心的地下商業(yè)步行街。2018年 4月18日開工，合同工期總?cè)諝v天數(shù)540天。位于昆明市五華區(qū)三市街路下，處于昆明市的核心區(qū)域。地面南北向長約261.4m，東西向長約26.4m，地面覆土厚度為2.5m，地下結(jié)構(gòu)總埋深14.5m，總建筑面積17220.27㎡。工程采用地下連續(xù)墻作為圍護(hù)體，墻厚800mm，共計193幅。連續(xù)墻混凝土強度等級為C35 P8，地下連續(xù)墻配筋主要采用HPB300、HRB400鋼筋，地連墻墻體接頭采用“十”字鋼接頭。

由以上敘述可知，兩個建設(shè)項目都屬于市政地下工程，建設(shè)內(nèi)容專業(yè)分項較多。施工難度大。交通安全和周邊群眾的正常生活秩序?qū)椖康陌踩拿魃a(chǎn)要求高。組織協(xié)調(diào)要求高。所以均采用地連墻作為深基坑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)。云大西路地鐵工程的地下埋深較大，且地鐵工程屬于影響國民經(jīng)濟(jì)的大型基礎(chǔ)建設(shè)項目，設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格。所以采用傳統(tǒng)式地連墻加內(nèi)襯墻的結(jié)構(gòu)形式，采用明挖順做法施工。而三市街工程作為市中心的地下工程。面臨工期緊迫、施工場地狹小的困境，為了加快施工進(jìn)度，滿足地面上行人日?；顒?，增大地下空間的使用面積，采用“兩墻合一”式地連墻和蓋挖逆作法施工更合理、有效。

2、技術(shù)和經(jīng)濟(jì)對比分析

從以下表格對云大西路地鐵工程和三市街地下工程的圍護(hù)、主體結(jié)構(gòu)在技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上做了對比分析：

我們通過以下表格對比分析每平方米圍護(hù)、主體結(jié)構(gòu)在施工工藝和構(gòu)造措施上的區(qū)別總結(jié)出三市街“兩墻合一”式地連墻在施工工藝和構(gòu)造措施上不同于傳統(tǒng)地連墻有以下幾個特點：

2.1鋼筋接駁器

兩墻合一結(jié)構(gòu)體系的特殊性要求在地連墻施工階段對錨固插筋及接駁器進(jìn)行預(yù)埋，主體結(jié)構(gòu)框架梁鋼筋再與接駁器連接。此項操作對主筋的定位有嚴(yán)格要求，由于地連墻連接節(jié)點結(jié)構(gòu)復(fù)雜，鋼筋接駁器需要逐個對其進(jìn)行固定，操作很不方便。施工中會受到地下水等不可預(yù)見性影響，極易出現(xiàn)接駁器遺漏、偏位、無法利用等現(xiàn)象，降低了接駁器有效使用率，帶來了大量增補、校正、誤差消除工作。

2.2十字鋼板接頭

兩墻合一式地連墻的接頭采用十字鋼板，十字鋼板接頭地連墻施工工藝摒棄了接頭管，在施工中增加了十字鋼板插板安裝、鏟壁及沙袋圍堰的工序。

十字鋼接頭板背面不易繞灌混凝土或淤泥。滲流途徑長于工字鋼。一般來說地連墻止水鋼板在相鄰槽段的素混凝土接頭中要有一定的長度，可以有效地延長地下水的滲流途徑，從而增強地下墻接頭處的抗?jié)B能力，但是它的工序多，施工復(fù)雜，難度較大，刷壁和清除墻段側(cè)壁泥漿有一定困難，接頭處鋼板用量較多，造價較高。

2.3地連墻后注漿

地連墻后注漿是利用預(yù)先埋設(shè)于墻體的注漿系統(tǒng)，在成墻一定時間后，墻身有一定強度時，應(yīng)用滲入性灌漿理論，將高壓漿液壓入墻底，漿液克服土粒間抗?jié)B阻力，不斷滲入墻底土體孔隙中，排走孔隙水分，發(fā)揮膠結(jié)作用。注漿后，漿液在墻底形成一個擴大頭，起到地基加固，最終提高地下連續(xù)墻的承載力，減小地下連續(xù)墻的沉降。

2.4省略內(nèi)襯墻

“兩墻合一”式地連墻直接作為圍護(hù)結(jié)構(gòu)和主體結(jié)構(gòu)，承受全部荷載組合，不單獨設(shè)置內(nèi)襯墻。這和云大西路地鐵站在構(gòu)造上的區(qū)別在于：改變了傳統(tǒng)形式內(nèi)襯墻和圍護(hù)結(jié)構(gòu)共同承受土壓力，內(nèi)襯墻承受水壓力的構(gòu)造形式。受力結(jié)構(gòu)單一，施工工藝復(fù)雜，對施工質(zhì)量要求高，防水、防滲漏要求高。

3、經(jīng)濟(jì)對比分析

我們通過表格對三市街“兩墻合一”式地連墻和云大西路地鐵站地連墻+內(nèi)襯墻每平方米盈虧對比可知：

從每平方米地連墻的造價對比來看，云大西路地鐵站工程地連墻盈利34.93%，三市街地下人防工程地連墻盈利29.72%?？梢娫拼笪髀返罔F站的傳統(tǒng)地連墻結(jié)構(gòu)盈利更高。這是因為三市街地下人防工程“兩墻合一”式地連墻由于含筋量較高，采用鋼筋接駁器、十字鋼板封口、底板注漿等復(fù)雜施工工藝的成本較高，使地連墻的成本比傳統(tǒng)式地連墻高。

從每平方米圍護(hù)、主體結(jié)構(gòu)的造價對比來看，云大西路地鐵站盈利20.90%，三市街地下結(jié)構(gòu)盈利28.88%。可見三市街地下人防工程“兩墻合一”式地連墻結(jié)構(gòu)盈利更高。這是因為地下結(jié)構(gòu)主體工程和其他專業(yè)工程交叉，施工的工效較低，施工地域狹窄，環(huán)境復(fù)雜，大型機械設(shè)備和主要材料存在難以計量的垂直運輸、水平運輸距離。在設(shè)計預(yù)算階段定額組價水平低，使云大西路地鐵站工程的內(nèi)襯墻施工虧損26%，相比之下，“兩墻合一”式地連墻作為圍護(hù)、主體結(jié)構(gòu)總造價更低、盈利更高、更經(jīng)濟(jì)。

結(jié)論：

綜上敘述，可總結(jié)“兩墻合一”式地連墻的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)效益有以下幾方面。

⑴降低工程量及節(jié)約資源

從表格中看到，“兩墻合一”式地連墻可以直接節(jié)省地下室內(nèi)襯墻的工作量，可減少工程投入，一般可節(jié)省地下結(jié)構(gòu)總造價的15%～30%。能夠在一定程度上降低工程量及節(jié)約資源。同時還可以增大地下空間的使用面積，有效利用肥槽空間，充分體現(xiàn)地連墻的經(jīng)濟(jì)性。

⑵工期、環(huán)保

“兩墻合一”式地連墻更適用于蓋挖逆作法施工中，對于三市街這種地處市中心步行街，“兩墻合一”式地連墻和蓋挖逆作法施工的優(yōu)勢更為凸顯。能夠保證用最快的速度，恢復(fù)地面街道的交通，縮短圍擋占地的施工時間，還能減低對人們出行的影響。在施工的全過程中，周圍的環(huán)境并不會受到噪音、灰塵等因素的影響，極大程度的保障了城市環(huán)保。

⑶安全

“兩墻合一”式地連墻通過對地連墻提高配筋率、加強幅間構(gòu)造措施、進(jìn)行墻底后注漿等方法可有效的提高地下連續(xù)墻的承載力。加之蓋挖逆作法施工技術(shù)，會在地面覆蓋頂板，施工安全系數(shù)較高。

結(jié)語：

在今后的建筑工程施工領(lǐng)域中，“兩墻合一”式地連墻在深基坑工程中還有很深遠(yuǎn)的潛力。我們需要繼續(xù)優(yōu)化關(guān)鍵施工技術(shù)、加強施工質(zhì)量控制，使其實施效果顯著。確保地下連續(xù)墻“兩墻合一”的設(shè)計理念實現(xiàn)其最大的使用價值和經(jīng)濟(jì)價值。

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