淺談地下連續墻基坑支護施工技術的應用

【摘要】本論文重點研究地下連續墻施工關鍵技術問題，包括導墻施工、泥漿制備和使用、成槽清槽、鋼筋網片制作及吊放、水下混凝土澆筑、接頭箱提拔等關鍵工序的控制方法。

【關鍵詞】地下連續墻；施工技術；關鍵工序

近年來，隨著我國經濟的高速增長，地下停車場、人防等各種要求，建筑物需建設一定的地下室，通常城市范圍內的新建工程周邊都是樓房林立，而新建工程的地下室又較深，這就涉及到地下室基坑的開挖支護問題，本論文重點結合一個酒店項目的深基坑支護工程，提出關鍵施工技術。

一、工程概況

廣州白云國際機場旅客過夜用房東翼擴建工程位于現有鉑爾曼酒店的東側，廣州白云國際機場出發大廳的北側。本擴建項目建筑面積23424.2平方米，2層地下室，基坑周長268m，基坑面積約4247平方米，開挖深度約10.85～12.65m，土方開挖總量約47000立方米。基坑支護采用800或1000厚地下連續墻（50個槽段，槽段長4.5或6米，深約22至26米）加一道鋼筋混凝土內支撐。

二、地下連續墻施工關鍵技術

1、地下連續墻施工工藝流程

圖1 連續墻施工工藝流程圖

2、導墻施工

導墻對地下連續墻槽坑開挖起到引導作用，且兼有擋土、重物支撐及維持穩定液面作用。導墻中線要與地下連續墻中心線保持一致，否則，將會導致槽坑位置與構造位置的走向不符，因此，導墻施工非常關鍵，在導墻施工過程中應該注意以下幾點：①在導墻施工全過程中，都要保持導墻溝內不積水。②導墻溝側壁土體是導墻澆搗混凝土時的外側土模，應防止導墻溝寬度超挖或土壁坍塌。③導墻的墻趾應插入未經擾動的原狀土層中。④現澆導墻分段施工時，水平鋼筋應預留足夠的連接長度與下段的水平鋼筋連接。⑥導墻是液壓抓斗成槽作業的起始階段導向物，必須保證導墻的內凈寬度尺寸與壁面的垂直精度達到規范的要求。

3、泥漿制備和使用

（1） 泥漿的需要量

Q=V/n+V/n（1-K1）（n-1）+K2V=2500m3

Q——泥漿總需要量（m3）；

V——設計總挖土量（m3）；根據設計圖紙所示，每段槽長約6m，寬取d+0.04m，深約23m。

n——單元槽段數量；

K1——根據以往經驗，澆筑混凝土時的泥漿回收率（%），取70%；

K2——根據以往經驗，泥漿消耗率（%），取15%。

（2） 泥漿的制作及再生處理

泥漿制備選用優質膨潤土制漿。根據現場的場地條件，再生處理采用重力沉降和機械處理兩種方法組合使用。現場在施工場地中心位置設泥漿池，泥漿池規格為5m*20m*2.5m=250m3。在澆注槽段混凝土時，能夠滿足儲存泥漿的需要。每個泥漿池分為三小格，分別作為泥漿制備、沉淀、過濾而用。池底澆筑150mm厚C15鋼筋混凝土，池壁及隔墻砌240mm厚磚墻，并用水泥砂漿抹面。各槽段和泥漿池用泵送軟管連接。同時將施工過程的泥渣用密封條件較好的散體物料運輸車外運棄置。新拌制的泥漿要儲放24小時后放科使用，讓膨潤土充分水化，泥漿生產流程見下圖：

圖2 泥漿制備與使用示意圖

（3） 制備泥漿的性能指標及檢測方法

項次 項目 性能指標 檢驗方法 備注

1 比重 1.1～1.3 泥漿比重計

2 粘度 18～25s 500ml/700ml漏斗計

3 含砂率 <5% 含砂量計

4 膠體率 >95% 重杯法

5 失水量 30ml/30min 失水量儀

6 泥皮厚度 1～3mm/min 失水量儀

7 靜切力 1min

10min 2～3N/m2

5～10 N/m2 靜切力計

8 穩定性 30g/mm3 穩定性筒

9 PH值 7～9 PH試紙

4、成槽、清槽施工

由于工程地質條件和水文條件的不同，結合建筑物的使用功能，各種施工機械的技術條件要求，地下連續墻施工機械的選擇也各不相同。在機械選擇時不僅要考慮地質水文條件，還要結合工期、開挖深度、墻體厚度，同時考慮成本要求，合理選用施工機械。

成槽機械現在基本可分為四種：抓斗式、沖擊式、銑槽機、多頭鉆機四種。

抓斗式的特點是結構簡單，操作方便。在較軟弱的沖擊地層中應用較廣。對于大石塊、基巖、漂巖等不適用。當貫入度值大于40時，一般也不予選用。

沖擊式成槽適用于多種地層，如：軟土地層、砂礫層、卵石、基巖地層等。但施工效率較低。

銑槽機的特點是：先進、效率快，適用于不同類型的地質條件。但設備價格高，成本高。對于漂石、大孤石地層不太適用。

多鉆頭成槽機是由幾臺回轉機械組合而成，機械化程度高，速度快，但設備自重大。對于卵石、漂石及基石地層不適用。

本工程地下連續墻沒有入巖要求，成槽開挖的土層分別是：人工填土、粉質粘土、礫砂、圓礫、粉質粘土、圓礫。另外本工程工期較緊。根據本工程的地質特點、工期及經濟等方面考慮，決定選用液壓抓斗機。

根據地質情況及現場的施工條件，本工程采用抓取法施工，先用抓斗機在每幅導墻的兩端頭抓取主孔，再抓取中間副孔，采用“三抓”成槽，主孔長度等于抓斗開度長度，副孔長度為1/3個主孔長度。

成槽施工注意要點：①成槽時應及時補漿，保持泥漿液面在導墻頂面以下0.3m，且高于地下水位0.5m，防止槽壁坍塌。②成槽機掘進時，必須做到穩、準、輕放、慢提，確保鋼絲繩、導桿的垂直度。確保成槽垂直度≦1/150。③成槽施工過程中，要經常檢測泥漿各個參數，如果出現過大偏差，應及時采取措施糾偏。④接頭部位要采用清刷錘清理干凈。

當槽深已達到設計標高時，經驗收合格后用沉淀法和置換法相結合進行清槽施工，使相對密度較大的泥漿換出沉渣，換至槽底沉渣厚度和泥漿比重達到設計要求，清槽后注意保持水頭高度，以防坍孔。清刷混凝土接頭面的工作應在清槽換漿即將完成之前進行，若用清刷錘清刷時，清刷錘應與接頭的混凝土面緊貼并上下來回接動，直到鋼絲刷不帶泥屑為止。待鋼筋網片吊放完成后，進行二次清槽，達到設計要求后，方可澆筑混凝土。

本工程清槽質量要求：

槽底清理和置換泥漿結束1小時后，槽底500mm高度的泥漿比重不大于1.20，含水量砂率不大于8%，粘度不大于28s，沉淀物淤積厚度不大于100mm。

5、鋼筋網片制作、吊放

根據設計要求正確安裝檢測測量儀器，如超聲波管、鋼筋應力計等預埋構件。鋼筋網片制作前，準確復核導墻頂標高，以確定鋼筋網片頂位置，鋼筋籠長度。預留混凝土導管的插入位置。鋼筋網片縱向鋼筋采用焊接，單面焊接長度為10d，錯開45d進行焊接，鋼桁架斜拉筋全部交點及鋼桁架與鋼箍全部點焊，鋼筋骨架加勁箍與縱筋全部點焊，其余鋼箍與縱筋梅花點焊，非焊點要綁扎。鋼筋保護層定位塊用3mm厚的鋼板制作，規格為250*400，沿深度方向間距為2000mm，確保鋼筋主筋的保護層厚度。

鋼筋網片吊放采用雙機抬吊，空中回直，以100t履帶吊為主機，50t履帶吊為輔機。起吊前必須驗算吊點位置，并嚴格執行。起吊要有試吊程序，確保網片無變形后，才能繼續起吊，吊放過程中要有專人指揮。下放時采用多人扶助，對正軸線位置緩慢下放，避免鋼筋網片碰觸槽壁，引起坍塌。網片下放到位后，用鋼棒在導墻固定上。

6、水下混凝土澆筑

本項目采用兩管直升導管法澆筑水下混凝土，由于不能振搗，要利用混凝土自重，所以對混凝土級配有特殊要求，混凝土應有良好的和易性，入孔時的塌落度為18～22cm，擴散度為34～40cm，最大骨料粒徑不大于4cm。

砼采用預拌砼，砼運輸車到現場后，檢查其坍落度，確定砼可以使用后，在導管上端連接砼漏斗，并在漏斗下口吊放隔水閥封口，將泵車輸送管接入漏斗，把砼輸送到漏斗內，當漏斗箱儲足足夠的砼數量時，剪斷隔水閥的鐵絲，使砼下落封住導管底部。為防止鋼筋網片上浮現象，在初灌時，要放慢速度，待混凝土頂面穿越鋼筋籠底部可加快速度，如必要可在導墻內側兩邊布置預埋鐵件，鋼筋網片下至標高后，將頂部電焊在預埋件上。在澆注過程中，導管埋入混凝土內的深度應控制在1.5～6.0m。兩根導管同時拆卸同樣長度的導管（1～2節）；如不能同時拆卸，也要控制導管底口的高差不大于1.5～2.0m。要保持槽孔混凝土面高差不大于0.3m。混凝土澆筑結束后，頂面高出設計標高500mm。

7、接頭箱提拔

接頭管提拔最主要是控制好時間，根據第一次灌砼試塊的凝結情況和混凝土廠家提供的配合比初凝時間合理地控制接頭箱的起拔時間。第一次拔箱應控制在200—300mm內，以后每15～30分鐘提拔一次，每次提升150-300mm，直至終凝后全部拔出。

三、結語

地下連續墻在現代建筑工程中的應用較多，它有著墻體剛度大、強度高、截水抗滲、耐久性好等優點，適用于密集建筑群中建造深基坑，機械化程度高，施工效率高。本論文通過結合工程實踐，重點研究了深基坑地下連續墻支護結構的施工關鍵技術，只有控制好這些關鍵工序，才能確保地下連續墻的施工質量。

參考文獻

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