超深地下連續墻針對不同工藝的施工工效及經濟效益分析研究

唐力 陳佳培 向吉

摘 要：進入21世紀后，隨著施工機械的引進和施工工藝的改進，地連續墻技術成為地下工程和深基礎施工中行之有效的技術，同時對地下連續墻的工程經濟性要求越來越高。采用抓銑結合或抓鉆銑結合工藝是合理的，其中抓鉆銑結合工藝，既能滿足地下連續墻成墻質量要求，又能大幅度提高施工功效，同時工程經濟性顯著。

關鍵詞：地下連續墻;抓銑工藝;抓鉆銑工藝;經濟效益

1 前言

自從我國引進地下連續墻技術，地下連續墻作為基坑圍護結構的設計施工技術已經漸趨成熟。進入21世紀后，隨著施工機械的引進和施工工藝的改進，地連續墻技術成為地下工程和深基礎施工中行之有效的技術，同時對地下連續墻的工程經濟性要求越來越高。本文針對超深地下連續墻純抓工藝、純銑工藝、抓銑結合工藝及抓鉆銑結合工藝的經濟效益進行分析研究。

2 工程概況

南京江北新區中心區地下空間一期建設工程 PPP項目是國家級新區江北新區的核心項目，位于南京江北新區新金融中心，西至萬壽路及萬壽路西側規劃道路，北至定山大道北側規劃路，東至勝利路及勝利以西規劃路，南至商務西街及商務西街北側規劃路。本工程包含12個地塊以及地塊之間道路用地，占地面積29.66公頃，地下總建筑面積約85.10萬平方米，包含地下停車場、設備用房、地下室人防工程、道路工程、雨污水工程、管廊工程、過境隧道工程、地鐵配套工程、其他市政空間及服務設施。本工程最深為地下七層結構，基坑最深處為地下48m，是國內規模最大的在建地下綜合體。

本項目圍護結構采用0.8m、1.0m、1.2m、1.5m厚地下連續墻，地下連續墻深75.65m、72.0m、51.15m、55.15m、49.72m，工程量約2000幅。地下連續墻作為地鐵的圍護性結構，對地下連續墻墻體的垂直度要求很高，所有槽段平面內、外的垂直度偏差不應大于1/500。地下連續墻的接頭采用工字鋼接頭及銑接頭，以滿足結構受力及接縫止水要求。本工程針對不同深度、不同地層采用了純抓工藝，純銑工藝、抓銑結合工藝及抓鉆銑結合工藝進行施工。

3 工藝流程

純抓工藝成槽工藝：導墻施工→抓斗成槽機槽段挖掘→成槽質量驗收。

純銑工藝成槽工藝：導墻施工→銑槽機槽段挖掘→成槽質量驗收。

抓銑結合工藝成槽工藝：導墻施工→淺層抓斗成槽機挖掘→深層銑槽機挖掘→成槽質量驗收。

抓鉆銑結合工藝成槽工藝：導墻施工→淺層抓斗成槽機挖掘→深層旋挖鉆引孔→深層銑槽機挖掘→成槽質量驗收。

4 成槽工效及經濟效益分析

本工程以槽深72m、槽寬6m、槽厚1.2m地下連續墻為例進行成槽經濟效益分析，其中35m以上為黏土層，35～72m為砂層、砂卵石層及泥巖層。

4.1 純抓工藝成槽工效及平均施工成本

抓斗成槽工效：8～10天/幅

抓斗成槽成本：600元/m³

泥漿外運成本：100元/m³

平均施工成本=600+100=700（元/m³）

4.2 純銑工藝成槽工效及平均施工成本

銑槽機成槽工效：2.8天/幅

銑槽機成槽成本：1350元/m³

泥漿外運成本：100元/m³

平均施工成本=1350+100=1450（元/m³）

4.3 抓銑結合工藝成槽工效及平均施工成本

地下連續墻深度72m，35m以上部分黏土層采用抓斗成槽，地下35m至72m范圍砂層、砂卵石層、巖層采用銑槽機成槽。

抓銑結合成槽工效：3.0天/幅

平均施工成本=（600×35+1350×37）/72+100=1085.42（元/m³）

4.4 抓鉆銑結合成槽工效及平均施工成本

地下連續墻深度72m，65m以上部分黏土層、砂層、砂卵石層采用抓斗成槽，65m～72m巖層采用旋挖鉆和銑槽機成槽。

抓鉆銑結合成槽工效：3.5天/幅

抓斗成槽成本：600元/m³

旋挖鉆+銑槽機成槽成本：1050元/m³

泥漿外運成本：100元/m³

平均施工成本=（600×65+1050×7）/72+100=743.75（元/m³）

4.5 不同施工工藝成槽工效與施工成本對比分析

本工程地下連續墻工程量約2000幅，成槽方量約103.68萬m³。

采用純抓工藝成槽總施工成本：700×103.68=72576（萬元）

采用純銑工藝成槽總施工成本：1450×103.68=150336（萬元）

采用抓銑結合成槽總施工成本：1085.42×103.68=112536.35（萬元）

采用抓鉆銑結合成槽總施工成本：743.75×103.68=77112（萬元）

本工程地下連續墻采用純抓工藝，純銑工藝、抓銑結合工藝及抓鉆銑結合工藝成槽工效及平均施工成本具體見表3-1。

4.6 總結

通過本工程超深地下連續墻不同施工工藝成槽工效與施工成本對比分析，采用純抓工藝成槽，平均施工成本最低，但是工效需8～10天/幅，無法滿足施工工期要求，不適合入巖超深地下連續墻施工要求;采用純銑工藝成槽，施工工效最快，但是施工成本達1450元/m³，缺乏工程經濟性，在工期不是很緊張情況下，不建議采用純銑工藝進行成槽;采用抓銑結合工藝，成槽工效與施工成本適中，適合超深地下連續墻成槽施工;采用抓鉆銑工藝成槽，成槽工效適中，施工成本較抓銑結合工藝低，為超深地下連續墻最優成槽工藝。

5 結語

實踐證明，在超深地下連續墻成槽施工中采用純抓工藝或純銑工藝，無法同時滿足施工工效與施工成本要求;采用抓銑結合或抓鉆銑結合工藝是合理的，其中抓鉆銑結合工藝，既能滿足地下連續墻成墻質量要求，又能大幅度提高施工功效，同時工程經濟性顯著。