基于“兩墻合一”的泵站地下基坑連續墻施工技術

王 龍

(江蘇省水利建設工程有限公司，江蘇 揚州 225000)

地下基坑連續墻作為地下構筑物與深基坑工程建設中的重要技術，在越來越多的地下工程中得到了廣泛應用，其中泵站地下基坑工程就是地下基坑連續墻施工技術的一個重要應用領域。泵站地下基坑連續墻施工技術具有以下優勢：振動小、施工噪聲低，適合城市中的施工；工期快、工效高、經濟效益高、質量可靠；對于地質條件較為復雜的地方也同樣適用；墻體防滲性能較好、剛度大，對于周邊管道或建筑產生的影響較小[1]。盡管該技術有以上優勢，但在實際施工中依舊會使周邊土體產生一定的沉降。同時隨著建筑用地越來越緊張，很多施工場所附近都分布著密集的城市道路、地下市政管線以及建筑物等，由于坑內降水井和排樁支護結構占地過多，無法充分利用紅線以內的空間和地面，導致連續墻施工空間較小，不利于施工工作的進行。因此，施工單位對于泵站地下基坑連續墻的施工安全極為重視。為了使地下基坑連續墻技術更適應當前的工程與現實需求，本文設計一種基于“兩墻合一”的泵站地下基坑連續墻施工技術，實現施工中的技術突破。

1 基于“兩墻合一”的泵站地下基坑連續墻施工技術設計

1.1 地下基坑連續墻設計

基于“兩墻合一”技術設計一種泵站地下基坑連續墻。在設計中，結合方式選擇疊合墻與復合墻同時使用，具體結合方法如下：

首先由外至內打造一面混凝土襯墻，也就是構建一面兩墻合一的連續墻兼側壁，使用的材料為鋼筋混凝土。外側防水涂料的涂抹厚度需高于1.0mm，用量需高于1.5kg/m2，選用的涂料為滲透結晶水泥基涂料。選用的砂漿為防水聚合物水泥砂漿與超細無機保溫砂漿相結合[2]。

接著由外至內打造混凝土砌塊墻空腔，也就是構建兩墻合一的另一面連續墻兼側壁。該連續墻的厚度為200mm[3]。

結合后泵站地下基坑連續墻的墻體垂直度需要達到1/300～1/250，平整度需要滿足下式：

R+P<100mm

(1)

式中，R—平均墻面傾斜突出厚度；P—平均墻面表面局部突出厚度。

就此完成地下基坑連續墻的設計。

1.2 成槽施工

成槽施工的關鍵施工點是溝槽清理、溝槽開挖、施工管理、溝槽清理等。具體施工流程如圖1所示。

圖1 成槽施工流程

在施工中，泥漿的配置需要以材料配合比為依據，在泥漿站中對泥漿進行攪拌。攪拌后需要靜置一天。依據2倍槽段體積對泥漿進行制備，在挖槽前將泥漿放滿導墻[4]。

成槽時，以槽段為依據，遵循“跳一挖一”的施工原則對各槽段進行施工。由于開槽會對工程的質量和工期造成很大影響，因此需要根據工程實際地質條件，利用液壓抓斗來實現開槽。

1.3 墻體施工

在墻體的構建中，鋼筋籠是墻體的主體，其構建是重要施工步驟。在打造鋼筋籠時需要使用多種類型的鋼筋，包括縱向型、水平型、封口專用以及加強型鋼筋。

在施工中，綁扎合并相鄰的兩個縱向型鋼筋，對其凈距進行調整，確保混凝土能夠密實地澆筑[5]。盡量在受彎較小截面處布置縱向型鋼筋的接頭。水平鋼筋與封口鋼筋布設時的豎向間距相同。根據鋼筋籠的變形要求、整體穩定性、吊點位置、尺寸、重量配置10根加強鋼筋。將鋼筋籠底端鋼筋彎成閉合狀，避免吊放鋼筋籠時槽壁受到刮擦導致槽壁坍塌，對混凝土澆筑質量造成影響。但閉合時向內彎折的程度不能對插入澆筑導管造成影響。同時在鋼筋籠下端預留出一定的間隙，防止發生滲水現象。在加工平臺上確認鋼筋籠被制作為一個整體，為確保單元槽段鋼筋籠的澆筑主梁與整體剛度，需要保證鋼筋籠一次吊裝入槽，吊裝次數過多會導致沉渣過多，影響槽壁穩定。

在完成鋼筋籠的澆筑后，在頂部設置一個冠梁。保證冠梁的寬度大于墻體厚度。同時為避免對周圍的城市道路、地下市政管線以及建筑物等產生過大影響，需保持連續墻和冠梁高度迎土面齊平，使設置的冠梁能夠起到護坡擋柱的作用，確保基坑的安全性。

最后處理墻體的澆帶構造。

1.4 水平支撐結構施工

將水平支撐結構作為地下基坑連續墻施工中的支撐體系，以節約建筑材料費用，并實現工期的縮短。選用的水平支撐結構為梁板結構體系，將頂板的厚度定為220mm，底板厚度定為1000mm。對于坡道與中后澆帶部位，由于可能造成底板、樓板的分區分塊，導致水平支撐結構無法形成整體結構傳力，因此需要設置一種臨時支撐進行傳力[6]。將609×16mm鋼作為支撐，在地下一層到三層處的坡道位置，以樓板厚度為依據，居中對不同型號工字鋼進行設置。

由于泵站地下基坑連續墻在使用和施工過程中受到的持力層與荷載是不同的，很容易發生不均勻沉降的現象。因此對連續墻與梁板結構體系的構建連接處實施加強設計。同步進行連續墻頂部浮漿鑿除工序與頂板施工。頂板施工時直接在地下連續墻中錨入頂板鋼筋，對二者進行連接。為保障施工縫后續防水問題的處理，需通過箍筋的預留加強連續墻與頂板之間的連接。當基礎底板實際厚度大于1m時，需要在基礎底板中對構造環梁進行設置，接著通過預埋鋼筋連接墻體與結構環梁。

2 施工案例分析

2.1 實驗工程

利用設計的基于“兩墻合一”的泵站地下基坑連續墻施工技術對實際泵站地下基坑工程進行施工，測試設計方法的施工性能。

實驗工程是一個施工條件較差的地下基坑工程，存在水位高、土質軟、坑深大的難題，對于連續墻施工技術要求很高。泵站主體是鋼筋混凝土地下式單層結構，占地面積為3185m2，設計規模為16.8m3/s，打算設置6臺潛水軸流泵。工程的基坑面積是1352m2，開挖深度是10.32m，形狀是圓形。該基坑的周邊存在很多地下市政管線與建筑物。

施工基坑處的土層土性參數具體見表1。

表1 土層土性參數

連續墻施工時，使用的建筑材料的參數具體見表2。

表2 使用的建筑材料參數

利用設計方法進行連續墻施工后對施工成果的性能進行測試。

2.2 實驗結果分析

對連續墻施工后坑底土體隆起情況進行測試，具體測試結果如表3所示。在測試中以坑底中心點為二維平面坐標中心點構建二維坐標軸，分別測試縱坐標軸與橫坐標軸上的坑底土體隆起數據。

表3 坑底土體隆起情況測試結果

根據表3的坑底土體隆起情況測試數據，以坑底中心點為二維平面坐標中心點時，縱坐標軸與橫坐標軸方向上均存在一定的坑底土體隆起問題。同時坑底土體隆起情況在坐標中心點處達到最大值。但綜合坑底土體隆起數據來說，施工連續墻整體隆起較低，說明設計方法的施工方式比較科學。

對連續墻幾個月后的形變情況，具體測試數據如圖2所示。

圖2 連續墻幾個月后的形變情況

根據圖2連續墻幾個月后的形變數據，在第一個月后，施工的連續墻發生了輕微形變，橫向坐標與縱向坐標均發生了一定位移；在第二個月后，施工的連續墻發生了一定形變，橫向坐標與縱向坐標的位移發生擴大；在第三個月后，施工的連續墻繼續發生形變，橫向坐標與縱向坐標的位移繼續擴大；在第四個月后，施工的連續墻不再發生形變，實現了狀態的穩定。整體來說設計方法的施工結果形變不嚴重，說明設計方法的施工方式比較科學合理。

對連續墻的周邊土體沉降情況進行測試，同樣以坑底中心點為二維平面坐標中心點，分別測試縱坐標軸與橫坐標軸上的周邊土體沉降數據。具體測試結果見表4。

表4的周邊土體沉降情況測試數據表明，隨著距離基坑的距離越來越遠，以坑底中心點為二維平面坐標中心點時縱坐標軸與橫坐標軸上的周邊土體沉降值均變得越來越低。綜合整體土體沉降測試數據可知，連續墻周邊土體沉降值較小，同樣說明設計技術的施工方式具有科學性，有一定優勢。

表4 周邊土體沉降情況測試結果

3 結語

在泵站地下基坑連續墻施工問題的研究中，設計了一種基于“兩墻合一”的泵站地下基坑連續墻施工技術，實現了對周邊影響較小的科學連續墻施工，是一種具有很高推廣價值和發展前途的地下基坑施工技術，對于地下基坑工程的進一步發展與應用有很大意義。但由于研究時間與研究精力的限制，整體研究存在不注重細節的問題，今后將針對施工技術的細節問題進行研究。同時在日后的研究中對研究方向進行擴展，對施工技術進行更加深入地研究。