中铁二十局集团第一工程有限公司
摘要：地下连续施工在墙体结构刚度、振动、工期、效率、噪声等方面具有较高的应用特点，目前广泛应用于建筑工程中。因此，本文结合春申湖路快速化改造工程实例，论述了工程重难点，从导墙制作、成槽施工、混凝土灌注等几个方面对连续墙的施工要点进行了分析，可供类似工程施工参考。
关键词：深基坑支护：地下连续墙；导墙制作；混凝土灌注
1工程概况
项目西起S228春申湖路立交预留高架，沿线依次以高架桥梁、隧道形式完成快速化改造总长14.3km。沿春申湖路高架快速化改造，与G524设枢纽交叉后上跨苏嘉杭高速，以隧道形式穿越教育组团及阳澄西湖进入工业园区，总长6.215km。K10+130～K10+220.5济学路以西800地下连续墙、K10+220.5～K10+410济学路以西1000地下连续墙、K10+410～K11+101.5北侧1000地下连续墙南侧1200地下连续墙、K11+101.5～K11+260.5 1200湖滨路地下连续墙、K11+260.5～K11+484入湖段1000地下连续墙、K11+484～K11+740湖域段800地下连续墙。
2工程重难点分析
2.1工期紧、任务重、场地小、大型设备多、施工组织难度大
由于工期异常紧张，所需设备、材料必须一次性投入，同时使用，施工任务重，管理难度大，要求在24个月内完成，期间还要跨越春节和梅雨季节，全断面施工、所需设备、材料必须一次性投入，同时使用，施工任务重，管理难度大，施工过程中存在多工作面、多工序交叉，现场布置有三轴搅拌机、旋挖钻、成槽机、CSM双轮铣深搅设备、履带吊、吊车、挖掘机、自卸汽车等，机械布满后场地狭小，施工只能见缝插针，各种工序交叉、车辆进出易碰头，现场施工组织难度极大，是本工程的第一重点和第一难点。
控制措施：⑴尽快建立强有力的现场管理体系，以项目经理为指挥员，工区副经理、项目队长协助管理。⑵制定严格的岗位责任制度、质量和安全保证制度以及作息时间制度、分配制度、综合治理制度。⑶施工过程中的协调工作，量大面广，包括生产计划协调、材料协调、劳动力协调、机具设备协调、作业面之间的协调、专业之间的协调、以及与外部的协调等等，做好协调工作才能保证进度。每周三各工区召开施工交班会，针对每天问题逐一解决落实；每周日召开生产总结协调会，进行一周工作的布置，安排任务，明确目标，落实措施。
2.2湖域段围堰
本工程隧道为围堰明挖法施工的隧道，分湖域段和陆域段。湖域段围堰施工是为主线隧道施工创造干地条件、保证主线隧道按时完工的基础，因此围堰施工是本工程的第二重点和第二难点。
控制措施：⑴与国内钢板桩厂家合作、寻求有资源能力、经济能力、施工能力的专业队伍。⑵严格控制围堰施工的每一道工序，严格按图、规范施工。⑶加强围堰的监测。⑷编制围堰防台、防汛专项方案。
2.3深基坑作业安全风险高
本工程基坑深度1.17～24.63m，林家路处基坑最大深度24.63m，湖中段基坑深度10.54～18.17m。地下连续墙施工起重高度大于50m，单件重量达到800KN，基坑开挖深度大，开挖后，存在滑坡及坠落等安全风险。基坑开挖深，断面大，施工难度大；存在基坑坍塌及坠落等安全风险。因此深基坑施工作为本工程的第三重点和第三难点。
控制措施：⑴成立以项目总工程师为组长的降水监测领导小组。⑵寻找专业的、有经验的施工作业班组进行降水施工，确保地下水位低于基底以下。⑶现场降水自动监测系统并入信息化系统连接至手机APP，随时关注基坑降水状态。
3地下连续墙施工技术方案
3.1导墙制作
导墙采用“”型整体式钢筋混凝土结构内墙净宽比地下连续墙厚5cm，导墙顶高出地面20cm，墙厚20cm，墙顶宽120cm，导墙深度不小于160cm，导墙底必须插入原状土30cm以上。墙体采用C20钢筋混凝土，导墙接缝和地墙接缝错开，导墙外放100mm。导墙结构详见导墙施工结构图1。
图1地连墙导墙施工结构
导墙对称浇注，保证两墙面齐平。施工完成后要在顶面上画出分幅线，用明显标志标出单元槽段编号。拆模后上部设置间距100mm［10槽钢支撑，下部设置间距100 cm80×80cm木枋支撑，在混凝土养护过程中，起重机等大型设备不可以在导墙范围内作业或停留，以防止导墙开裂、位移和变形，强度达到70%后方可拆模，拆模前在导墙周边设置安全围挡及警示牌，保障施工安全，拆模后及时回填泥土。
导墙的施工偏差应符合面要求：内墙与墙的纵轴平行度为（+10 mm），内外导墙间距（+10 mm），导墙内墙面的垂直度为3‰，墙面不平整度小于5mm。在转角处因成槽机的抓斗呈圆弧形、抓斗的宽度为2.7m，为方便施工，必要时对分幅进行调整，以满足抓斗模数有要求，分幅必须经设计同意，并对支撑位置相应进行调整。
地下连续墙中心线放样误差控制为（+10mm），内外导墙与地下连续墙中心线平行，放样允许误差为（+5mm）。成槽施工时应测量地下连续墙的深度、宽度与沿垂度。地下连续墙完工后，应测量其实际中心位置与设计中心线的偏差，偏差值应小于30mm。
3.2泥浆工艺
3.2.1泥浆材料
为了处理传统泥浆在地下墙施工中护壁性能、载渣能力、稳定性、回收利用和处理等方面存在的问题，选择了一种新型的复合钠膨润土泥浆。这种膨润土是一种200目钠基膨润土，具有较高的成浆率和特殊的聚合物。适用于各种土层，特别是超深地下墙、砂质土层的护壁要求。
3.2.2泥浆制备
喷射搅拌机中加入膨润土后，喷射循环将持续一个以上的体积循环。配合比使用以淡水为基础，搅拌浆用水的纯度会影响膨润土的性能。所以，在混浆前加入适量的纯碱，可以将酸性水或硬水的pH值调节到8-9，以达到最佳的混浆效果。
3.2.3新鲜泥浆的各项性能指标
表1泥浆性能指标表
3.3成槽施工
液压成槽机，配备垂直显示仪表和自动纠偏装置，以“跳孔挖掘法”进行槽段施工。⑴成槽倾斜度控制：地下连续墙墙面倾斜度不得大于1/300，表面局部突出和墙面倾斜之和不应大于100mm。⑵成槽挖土顺序：根据槽段的宽度尺寸，决定每幅槽段的挖槽次序，不论槽幅多宽，
采用先两侧后中间的开挖顺序。首先，在槽段两端挖单孔，挖完第一个孔后，跳一段距离，再挖第二个孔，使两个单孔之间留下没有被开挖的隔墙。孔隔墙的长度小于抓斗的长度。它能套住隔墙挖土，使抓斗力平衡，能有效地纠偏，以保证成槽的垂直度。
当单孔及孔隔墙开挖至设计深度时，沿槽长方向套挖几斗，当抓斗挖入单孔及隔墙时，对不同垂直度的抓斗槽所形成的凹凸面进行修理平整，保证沟槽横截面的良好直线性。当抓斗沿槽的长方向套挖时，将抓斗降至槽段的设计深度，以清除槽底的沉积物。开孔顺序如图2所示。
图2地下连续墙开孔顺序示意图
⑶开挖成槽：挖槽过程中，抓斗应缓慢、平稳地进出沟槽，并按照挖沟机的仪器和测量的垂直度及时修正偏差。抓土时采用双向闸门插入沟槽两侧的导墙内，使导墙内的泥浆不受污染。挖槽时，要防止因顺序不当造成沟段失稳或局部坍塌。在可能漏浆的土层中成槽时，应采取措施制止漏浆，并储备足够的泥浆。
素混凝土段成槽时，应尽量使用成槽机抓斗抓取粘在素混凝土上的泥土，以减少刷壁工作量，保证素混凝土段组合的严密性，保证地下连续墙的防水效果。挖槽时，应随时注意倾斜仪器的走向，及时纠正垂直偏差。当单元槽完成或暂停操作时，挖沟机离开操作槽中。
⑷导墙拐角部位处理：挖槽机械在地下连续墙拐角处挖槽时，即使紧贴导墙作业，也会因为抓斗斗壳和斗齿不在成槽断面之内的缘故，而使拐角内留有该挖而未能挖出的土体。为此，在导墙拐角处根据所用的挖槽机械端面形状相应延伸出去30cm，以免成槽断面不足，妨碍钢筋笼下槽。连续墙施工采用跳槽法，根据槽段长度与成槽机的开口宽度，确定出首开幅和闭合幅，保证成槽机切土时两侧邻界条件的均衡性，以确保槽壁垂直，部分槽段采取两钻一抓。成槽后以超声波检测仪检查成槽质量。
⑸土层成槽：液压抓斗的冲击力与闭合力足以抓住强风化岩石以上各层。在成槽施工过程中，应严格控制抓斗的垂直度和平面位置，特别是在成槽阶段。认真观察监控系统，当X、Y任何方向偏差超过允许值时，马上进行纠正偏差。抓斗贴在基坑侧导墙入槽，机械操作应平稳。及时加入泥浆，保持导墙内泥浆液位稳定。
3.4刷壁
为了提高接头部的抗渗性和抗剪性，对先行幅墙的墙缝进行了刷洗，对地下连续墙有素混凝土段加强刷壁；反复刷动十次以上，重复刷洗几次后，用清水把刷壁器冲洗干净后重新刷壁，根据刷壁器上的存泥量判断刷洗效果，直至刷壁器提出泥浆时无泥土为止。刷壁使用特制刷壁器，刷壁必须在清孔之前进行。
3.5置换、清孔
3.5.1沉淀法
底部清理的开始时间应在成槽（扫孔）结束后两小时进行。槽底泥沙采用挖槽作业的液压抓斗直接挖除。
3.5.2置换法
换填方法是在抓斗直接开挖槽底泥沙后进行，并进一步清除抓斗未开挖的细泥沙。使用DG100空气升液器，通过起重机吊入槽内，压缩空气由空压机输送。槽底沉积的污泥采用泥浆循环法去除。
3.5.3换浆的方法
当空气升降机在槽底往复移动不再吸出土渣，当槽底沉积物厚度小于10cm时，气动提升机可以停止运行，开始更换槽底不符合质量要求的泥浆。清底换浆是否合格，以取样试验为准，清底换浆是否合格，以取样试验为准，当槽内每递增5m深度及槽底处各取样点的泥浆比重不应大于1.15，且沉淀厚度小于10cm时，应进行清底换泥合格。在清底换浆的过程中，应控制好吸浆量与补浆量的平衡，使泥浆不溢出槽外，或使泥浆面下降到导墙顶部以下30cm。
3.6钢筋笼吊装
钢筋笼吊放采用双机二十点抬吊（其中主吊12点、副吊8点），空中回直。1200mm、1000mm、800mm地下连续墙分别以350t作为主吊，采用200t履带吊机作副吊机，当升降时，吊钩中心一定与钢筋笼重心相重合以确保升降平衡。钢筋笼的吊装可分为下面几个步骤：
第一步：指挥二台起重机转移到吊装位置，由起重工分别安装吊点卸扣。
第二步：对二台起重机的钢丝绳安装和应力重心后进行检查后，同时开始水平提升，如下图3所示。
图4主、副吊机配合起吊钢筋笼
第四步：提升钢筋笼后，主吊车向左（或向右）旋转，副吊车旋转到适当位置，使钢筋笼与地面垂直。
第五步：指挥卸除钢筋笼上副吊机起吊点的卸扣，然后远离吊运作业范围。
第六步：指挥主吊笼进入槽内，就位后，起重机应行走平稳，钢吊笼上应拉牵引绳。下放时不得强行入槽，如下图5所示。
图5主吊机吊笼入槽
3.7混凝土灌注
地下连续墙墙体混凝土设计等级为水下C35，混凝土配料要比设计强度提高一个等级，坍落度为180～220mm。混凝土浇注选用D=250导管，圆形螺旋快速接头类型。
导管应符合下列要求：导管之间的水平距离不应超过3米，距槽端的距离不应超过1.5米，导管下端距槽底的距离应为300-500毫米。浇筑混凝土前，应在导管内临近泥浆面位置吊挂隔水栓。检查导管的安装长度，并做好记录。用起重机将导管吊入槽段的指定位置，导管顶部安装方形漏斗。浇筑混凝土时应经常检查坍落度、流动性、和易性，保证混凝土灌注顺利。灌注过程按规定混凝土试块取样，每幅槽段做二组抗压强度试件。
4结语
将地下连续墙施工技术应用于建筑施工中，可有效提高建筑墙体结构的感性，降低振动幅度和噪声，有效提高施工效率，缩短施工时间，优化建筑施工技术，有效地满足建筑施工的技术要求。有效迎合当代建筑施工，促进建筑业的发展和进步。
参考文献
［1］《上海市基坑工程技术规范》（DG/TJ08-61-2010）［S］
［2］《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-2012）［S］
［3］《型钢水泥土搅拌墙技术规程》JGJT 199-2010［S］
论文作者:乌日娜
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年3期
论文发表时间:2019/6/6
标签：抓斗论文; 泥浆论文; 地下论文; 混凝土论文; 基坑论文; 围堰论文; 钢筋论文; 《建筑学研究前沿》2019年3期论文;