特殊类型地下连续墙复杂场地下施工技术保障

　　前言

　　地下连续墙自20世纪5O年代初开创以来，在施工机械和施工技术方面不断得到改进和推广。目前，作为城市轨道交通、高层及超高层建筑、各种工业建筑地下工程的挡土防渗结构和作为主体结构，以及水利防洪减灾的防渗墙等，地下连续墙已是一种科学先进的选择方案。地下连续墙施工工艺由于对周围环境影响小，墙体刚度大，止水性能好，是深基坑工程常用的围护方法之一[1]。地下连续墙应用广泛，占有重要的地位。

　　一、工程概况

　　轨道交通二号线三香广场站为南北走向，位于三香路和烽火路路口，三香广场绿地内，站周边为胥城大厦、万盛大厦、三香广场、北京华联超市、国贸大厦、招商银行和雅都大酒店等建筑，距基坑3.9～16米，车站为地下三层岛式站台车站，商业开发部分为地下二层。车站本体结构采用钢筋砼三层三跨的框架结构，商业开发部分采用二层框架梁板体系。

　　车站主体与商业开发部分均采用地下连续墙围护结构，围护结构既作为施工期间的基坑支护，又与内衬墙作为永久复合结构共同受力。

　　本站地下连续墙共107幅，分A、B、C1、C2、D1、D2、D3、D4八种形式，特殊类型为“Z”型、“L”型、“C”型、“┻”型，拐角多。其中A型地连墙共24幅，墙厚1.0m，墙深42m，采用H型钢接头;B型地连墙共12幅，墙厚为1.0m，墙深为39m，采用锁口管接头;C1型地连墙共12幅，墙厚0.8m，墙深29m，采用锁口管接头;C2型地连墙共6幅，墙厚0.8m，墙深32m，采用锁口管接头;D1型地连墙共20幅，墙厚0.8m，墙深28m，采用H型钢接头;D2型地连墙共11幅，墙厚0.8m，墙深30m，采用H型钢接头;D3型地连墙共10幅，墙厚0.8m，墙深32m，采用H型钢接头;D4型地连墙共12幅，墙厚0.8m，墙深39m，采用H型钢接头。

　　二、排除地面干扰、分块分区施工

　　施工现场处在商业繁华地段，车辆、行人较多，干扰因素较多。本着“减少相互干扰和提高工效”的原则，分块、分区进行施工。保证周围建筑物和行人安全，保证地面车辆行人方便出行。

　　三、特殊连续墙施工针对性技术措施

　　由于本工程地下墙槽段形式较为特殊，有“Z”型、“L”型、“C”型、“┻”型，成槽施工难度大，槽壁易塌方。

　　3.2成槽过程提高成槽设备的使用能力和成槽效率

　　在成槽方面，虽然成槽机具有自动纠偏装置，采用经纬仪双向控制，但由于转角幅有长边和短边之分，必须先挖短边再挖长边，这样才能确保墙体的土壁稳定和转角处的土壁垂直要求。

　　在成槽机停机定位时，必须在成槽机履带下铺设3cm厚的钢板，减少成槽机对槽壁竖向应力，同时成槽机尽量一次定位就可以挖完一槽，而不是每一抓定一次位，减少成槽机的跑动而产生的动荷载对槽壁的扰动，防止特殊槽段阳角处塌方。

　　在特殊槽段钢筋笼制作方面不同于一般的直线钢筋笼施工,直线幅是一个平面,所以可以平稳地定在经水准仪、经纬仪校正好的钢筋笼平台上施工,间距尺寸精度可以保证,而特殊槽段的钢筋笼有两个平面,所以我们对垂直于平面的那个面需在内侧每隔一定间距设一个斜角拉筋并设置经纬仪控制边线,保证两个面的平角控制在一定角度,同时在钢筋笼制作完成后需每隔一定间距设置直角斜撑盘确保钢盘笼起吊时的整体刚度,不至于使钢筋笼变形角度变小。

　　在吊点布置方面,事先需经详细的钢筋笼重心计算方可布置,确保钢筋入槽时垂直不倾斜,能顺利入槽。特殊槽段钢筋制作过程中,专职质量员全过程旁站监控施工质量,确保钢筋笼的外形尺寸,焊接质量,加强措施,落实到位。

　　3.3成槽质量控制及预防措施

　　3.3.1垂直度控制

　　合理安排一个槽段中的挖槽顺序，使抓头二侧的阻力均匀。根据成槽设备的垂直度偏差，根据成槽机的垂直度显示低度和自动纠偏装置控制槽段槽壁垂直度，成槽结束后须采用超深波测壁仪进行槽壁测试，确保垂直度达到设计要求。

　　3.3.2槽段土体稳定性控制

　　本工程地下连续墙成槽，为保证槽壁的稳定性，除护壁泥浆符合要求的前提下，对成槽施工采取的措施有：

　　成槽机定位时，应控制成槽机抓斗的半径，使履带平行于导墙并尽量远离导墙边，减少对槽壁影响;

　　成槽机成槽施工时，履带下面应铺设钢板，减少对地面压强，相应减少对槽壁影响;

　　成槽施工过程中，抓斗掘进应遵循一定原则，即：慢提慢放、严禁满抓;

　　对每幅槽段送浆时，应做到保持泥浆液面高度(导墙顶以下30cm)，成槽机抓斗提出槽内时，及时进行补浆，减少泥浆液面的落差;

　　每幅槽段施工应做到紧凑、连续，把好每一道工序质量关，使整幅槽段施工速度缩短，有利于槽壁的稳定。

　　成槽时，严格控制成槽速度，轻放慢慢，防止槽壁坍方。选用粘度大、失水量小，形成护壁泥皮薄而韧性强的优质泥浆，确保槽段在成槽机反复上下运动过程中土壁稳定，并要据成槽过程中土壁的情况变化选用外加齐，调整泥浆指标，以适应其变化。

　　施工中防止泥浆漏失并及时补浆，始终维持稳定槽段所必须的液位高度，保证泥浆液面比地下水位高

　　雨天地下水位上升时应及时加大泥浆比重和粘度，雨量较大时暂停挖槽，并封盖槽口。

　　施工过程中严格控制地面的附加荷载，不使土壁受到施工附近荷载作用影响过大而造成土壁塌方，确保墙身的光洁度。

　　成槽结束后进行清底及泥浆置换，吊放钢筋笼、放置导管等工作，经检查验收合格后，应立即浇筑水下砼，尽量缩短槽壁的暴露时间。

　　3.3.3钢筋笼吊放困难应急预防措施

　　本工程地下连续墙可能对钢筋笼吊放入槽 带来难度，会产生入槽困难现象，尤其是Z型幅、C型幅更容易产生，采取如下措施:

　　(1)对Z型幅、C型幅槽壁垂直度要求提高，以测得槽壁垂直度数据指导施工。

　　(2)严格控制钢筋笼制作精度，外型尺寸、垂直度，偏差什尽量在负偏差范围内。

　　(3)对闭合幅、连接幅槽段应复测槽段实际宽度尺寸，确保钢筋笼制作尺寸的准确性

　　(4)对Z型幅、转角槽段的钢筋笼重心应进行计算复核，使钢筋笼回直后确保垂直，便于正常入槽。

　　3.3.4地下墙渗漏水的预防及补救措施

　　槽段接头处不允许有夹泥，施工时必须用接头刷上下刷多次直到接头无泥为止。

　　严格控制导管埋入砼中的深度，绝对不允许发生导管拔空现象，如万一拔空导管，应立即测量砼面标高，浆砼面上的淤泥吸清，然后重新开管浇筑砼，开管后应将导管向下插入原砼面下1米左右。

　　保证砼的供应量，工地施工技术人员必须对搅拌站提供的砼级配单进行审核并测试其到达施工现场实测的砼坍落度，保证砼供应的质量。

　　如开挖后发现接头有渗漏现象，应立即堵漏，封堵方法可采用双快早强水泥封堵及软管引流，化学灌浆法等。

　　3.3.5地下墙露筋现象的预防措施

　　钢筋笼必须在水平的钢筋骨平台上制作，制作时必须保证有足够的刚度，架设型钢固定，防止起吊变形。

　　必须按设计和规范要求放置保护层垫块，严禁遗漏。

　　吊放钢筋笼进发现槽壁有塌方现象，应立即停止放重新成槽清碴后再吊放钢笼。

　　3.3.6拐角挖槽质量控制

　　拐角挖槽以后，其内侧(阳角)土体呈两面临空状态，很容易发生坍塌，而外侧(阴角)孔壁一般不会坍塌。为防止内侧孔壁坍塌，在施工中采取以下措施防止拐角槽段内侧槽壁坍塌：

　　① 内侧导墙墙底座在老土上。

　　② 消除地下水上升的不利因素。

　　③ 重型机械不得靠近作业，如必须靠近作业时，应做成坚硬地面或铺设厚钢板。

　　④ 拐角槽段不要太长，力争快速施工完成。

　　四、地下连续墙的接头形式及质量保证

　　成槽至标高后，连接幅闭合幅应先刷壁，采用与锁口管外形匹配的接头刷重量约3t进行接头清刷，清刷过程中对刷头采用清水清洗，确保接头基本无夹泥，后扫孔，扫孔时抓斗每次移开50cm左右，扫孔结束后。

　　4.1锁口管接头

　　雌性接口成槽完毕达到设计标高后，插入圆形锁口管，锁口管后空隙内填泥。

　　本工程使用抱箍式锁口管起拔设备拔锁口管。

　　槽段清基合格后，立刻吊放锁口管，由履带起重机分节吊放安装垂直插入槽内。锁口管的中心应与设计中心线相吻合，锁口管利用自重，插入土体30～50cm，防止砼倒灌。严格测量成槽深度，锁口管上端口与导墙连接处用木榫楔实或用定位槽钢固定，防止浇注砼时移动，锁口管后侧填砂，防止倾斜。

　　4.2 H型钢刚性接头

　　设计图纸中地下连续墙除B型、C型墙采用锁口管接头外，其余均采用H型钢刚性接头。施工过程中为防止混凝土绕流及方便下一个槽段施工，槽段间采用锁口管法连接。

　　为防止绕流混凝土与工字钢结合，在下笼前在工字钢上绑泡沫板，并焊接2mm厚钢板，如图1所示。

　　图1 刚性接头锁口管封堵示意图

　　锁口管安装前应对其逐段进行清理和检查，用汽车吊吊装并在槽口连接。接头中心线必须对准正确位置，垂直并缓慢下放，插到槽底。锁口管上部用木楔与导墙塞紧，并用起拔机夹住。

　　4.3接头质量控制

　　为确保后浇槽段与先插接头桩的接头质量，防止地下连续墙出现漏水现象，在后开挖槽段进行砼浇注之前，应对接头桩表面的附着胶凝物进行清洗，清洗采用电动接头刷，清洗时间为15～20分钟，至接头刷无泥浆为止。

　　4.4锁口管提拔时间控制

　　拔锁口管一定要掌握好时间，当混凝土没有凝固时就操作，会造成墙体底部漏浆，此时如果锁口管后回填土不密实，混凝土会绕过锁口管，对下一幅连续墙的施工造成很大的障碍。因此掌握好混凝土的初凝时间，在混凝土灌注完毕时在使用液压顶升架拔锁口管锁口管提拔与砼浇注相结合。初凝时间根据砼浇注记录作为提拔锁口管时间的控制依据，根据水下砼凝固速度的规律及施工实践，砼浇注开始后3.5～4小时左右开始拔动。其幅度不宜大于10厘米，以后每隔10～20分钟提升一次，其幅度不宜大于20厘米，并观察锁口管的下沉，待砼浇注结束后6～8小时，将锁口管一次全部拔出并及时清洁和疏通工作。

　　五、加强周围建筑物及周边管线等变形监测

　　周边建筑物毗邻连续墙施工有效距离特别近，施工过程中加强对周围建筑物及综合管线巡视，变形观测。

　　六、泥浆质量控制

　　在地下连续墙挖槽的过程中，泥浆起到护壁、携渣、润滑的作用。泥浆制作的质量和使用的是否正确直接关系到挖槽的成败。首先，要求导墙内存储的泥浆液面要始终保持高于地下水位1m以上，这样可以增加泥浆对槽壁的侧向压力，起到支撑槽壁，防止槽壁坍塌和剥落;同时也可以防止地下水渗入，避免水对槽壁的渗透应力。其次，泥浆应具有一定的比重和黏度，这样泥浆将在槽壁上形成一层透水性很低的泥皮防止槽壁剥落，还能将挖槽机挖槽时挖下的土渣悬浮起来，便于土渣随同泥浆一起排出槽外。

　　结论

　　地下连续墙施工是一个复杂的施工过程，技术要求较高。在施工过程中要加强技术管理，对于可能出现的质量问题，应该要有充分的认识。采取相应的预防和处理措施，然后总结经验，加强对质量通病的防范，才能缩短工期、降低工程造价、保证工程质量。

　　参考文献

　　[1]郑金和《地下连续墙施工技术分析》广西质量监督导报 技术与应用版

　　[2] 中华人民共和国建设部《地下铁道工程施工及验收规范》GB50299-2003 2003