地下連續(xù)墻施工技術(shù)在鋼筋砼板樁防滲墻中的應(yīng)用

姜圣軍

摘要：如何處理砂土地區(qū)防滲板樁的施工，參照地連墻進(jìn)行處理，板樁穩(wěn)定利用高噴進(jìn)行處理，施工質(zhì)量完全能夠滿足設(shè)計(jì)要求、防滲質(zhì)量較好，較好的解決了鋼筋混凝土砼板樁施工在板結(jié)砂土無法施工的問題。

關(guān)鍵詞：開槽埋樁成槽 防滲板樁

中圖分類號(hào)U673.33 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

1、工程概況

惠生（南通）重工有限公司在長江邊建造船塢，該船塢有限尺度為290m（長）×68m（寬）×12m（深度）。塢室的塢墻采用低樁承臺(tái)單錨板結(jié)構(gòu),板樁結(jié)構(gòu)采用500mm（厚）×600mm鋼筋混凝土板樁，板樁底高程為-16.50m，長度為18.20m，共計(jì)1021根，塢壁內(nèi)側(cè)設(shè)計(jì)有200mm的襯砌。塢墻承臺(tái)寬7m，厚500mm，其上布置有廊道。承臺(tái)一端與鋼筋混凝土板樁相連，另一端則以φ600PHC管樁為基礎(chǔ)。錨錠系統(tǒng)采用拋石棱體錨錠墻結(jié)構(gòu)，拉桿采用φ70拉桿，板樁墻后采用高壓擺噴樁進(jìn)行防滲止水，擺噴樁底高程同鋼筋混凝土板樁，噴射孔間距定為1.50m。

船塢工程地質(zhì)自上而下分別為：

①層沖填土，②層粉質(zhì)粘土夾粉砂，③層粉砂，④層粉土，⑤-1層粉細(xì)砂，⑤-2層粉細(xì)砂，⑤-1A層粉質(zhì)粘土夾粉砂，⑤-3層粉細(xì)砂，⑤-3A層粉土，⑤-3B層粉砂夾粉質(zhì)粘土。

2、防滲板樁錘擊施工

考慮到船塢內(nèi)側(cè)的PHC樁施工時(shí)會(huì)擠壓板樁的位置而影響板樁防滲效果，內(nèi)側(cè)的PHC樁先期施工，防滲板樁開始時(shí)采用D80導(dǎo)桿式打樁機(jī)錘擊施工，由于管樁和板樁擠密土質(zhì)的作用，施工了約10根樁以后板樁無法正常到位，樁位以及樁深達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，我們采取了種種措施：進(jìn)行了施工機(jī)械調(diào)整，換筒式打樁機(jī)進(jìn)行錘擊，從施工效果看與導(dǎo)桿打樁機(jī)一樣沒有明顯效果；后又采取了高壓水沖配合錘擊的方法，由于水沖擾動(dòng)了土質(zhì)，樁深符合設(shè)計(jì)，樁位偏差超規(guī)范要求不利于內(nèi)襯砌墻的施工，施工速度緩慢。

3、砼防滲板樁采用地下連續(xù)墻工藝施工

針對(duì)防滲板樁已按設(shè)計(jì)全部預(yù)制結(jié)束，改成地連墻施工不具備條件。為此經(jīng)多方考證結(jié)合船塢工程地連墻成功施工經(jīng)驗(yàn)，我們采用地連墻挖槽成孔的方法進(jìn)行板樁的插埋，該種施工方法還沒有先例，施工過程中需要注意板樁的就位以及穩(wěn)定處理，為此施工時(shí)從以下幾多方面進(jìn)行準(zhǔn)備。

3.1施工設(shè)備

上海生產(chǎn)的BH-30液壓抓斗成槽機(jī)1臺(tái)，50T履帶吊2臺(tái)，平板運(yùn)輸車1輛，制漿設(shè)備一套，板樁打孔設(shè)備2臺(tái)。

3.2施工工藝

施工鋼筋混凝土導(dǎo)墻，采用液壓抓斗設(shè)備在鋼筋混凝土導(dǎo)墻中抓取土體，同時(shí)注入優(yōu)質(zhì)泥漿進(jìn)行槽孔護(hù)壁，待槽段挖至設(shè)計(jì)深度后，起吊鋼筋混凝土預(yù)制板樁，吊放鋼筋混凝土預(yù)制板樁，固定板樁位置形成防滲墻。

3.3工藝流程

工藝流程見液壓抓斗成槽埋樁墻工藝流程圖：

3.4施工方案

3.4.1導(dǎo)墻施工

導(dǎo)墻主要為液壓抓斗成槽時(shí)起導(dǎo)向及維護(hù)泥漿護(hù)壁的作用，還承擔(dān)固定預(yù)制板樁的作用。導(dǎo)墻在混凝土強(qiáng)度達(dá)到一定強(qiáng)度后方可進(jìn)行施工，一般需要7天養(yǎng)護(hù)期。

3.4.1.1平面定位

根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙測(cè)放板樁防滲墻軸線控制點(diǎn)，再根據(jù)防滲墻軸線控制點(diǎn)測(cè)放導(dǎo)墻施工控制線，考慮到圬室在土方開挖后會(huì)出現(xiàn)位移，結(jié)合以前施工船塢工程的經(jīng)驗(yàn)，板樁位置向圬室外側(cè)預(yù)先移10cm的預(yù)留量，控制線相應(yīng)向外移10cm,導(dǎo)墻控制線經(jīng)監(jiān)理方驗(yàn)收合格后才能施工, 導(dǎo)墻施工時(shí)嚴(yán)格按照控制點(diǎn)施工，最后在施工好的導(dǎo)墻上用紅漆標(biāo)識(shí)出防滲墻的軸線編號(hào)，以確保板樁防滲墻平面定位精度達(dá)到要求。

3.4.1.2井點(diǎn)降水

為保證導(dǎo)墻的施工質(zhì)量以及挖槽成孔和施工場(chǎng)地道路便于運(yùn)輸板樁及插埋樁的需要，現(xiàn)場(chǎng)利用30米深的管井和輕型井點(diǎn)配合降水，地下水位降至作業(yè)面2.0 m以上。

3.4.1.3導(dǎo)墻的施工

導(dǎo)墻頂比板樁頂?shù)?.5m，以便利用導(dǎo)墻控制固定板樁位置。根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)土層情況都為粉砂，將導(dǎo)墻斷面做成“┘└”型。該形狀的優(yōu)點(diǎn)：使用時(shí)較為穩(wěn)定，不易產(chǎn)生沉降變形。

導(dǎo)墻采用C20混凝土澆筑，寬度、高度均為60cm，導(dǎo)墻厚度20cm，導(dǎo)墻頂面高出地面，以防雨水流入槽內(nèi)稀釋及污染泥漿。

導(dǎo)墻凈間距設(shè)計(jì)為樁寬(設(shè)計(jì)50cm)加5cm為55cm，為方便挖機(jī)以后拆除宜分縫，兩側(cè)導(dǎo)墻所分的施工縫錯(cuò)開4.5m。

先用挖機(jī)開挖然后由人工進(jìn)行溝槽修整，鋼筋綁扎、立模板。綁扎鋼筋與立好的模板要進(jìn)行工序質(zhì)量檢驗(yàn)，確保導(dǎo)墻的凈距準(zhǔn)確以及垂直度滿足施工要求。待合格后再進(jìn)行混凝土澆筑。

待導(dǎo)墻混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度后，開始拆模板，同時(shí)每隔2～3m在導(dǎo)墻內(nèi)側(cè)墻面用10cm×10cm的木方上下對(duì)撐，以防止導(dǎo)墻兩側(cè)填土而使導(dǎo)墻內(nèi)側(cè)變形，影響成槽機(jī)的施工。在澆好的混凝土未達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度之前，禁止任何重型機(jī)械和運(yùn)輸設(shè)備在旁邊行駛，以免引起導(dǎo)墻變形，導(dǎo)墻施工時(shí)嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行。

3.4.1.4、路基施工

為了使路基承載力滿足施工需求，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)路基情況沿板樁防滲墻中心線向內(nèi)側(cè)，鋪設(shè)40～50cm厚的道渣、寬度為7.0m～8.0m的施工道路，道路表面應(yīng)盡量平整，以滿足成槽機(jī)的施工要求，導(dǎo)墻另一側(cè)同樣施工一條便道以便汽車運(yùn)輸板樁和50噸履帶吊車的行走和起吊板樁。

3.4.1.5泥漿配制

泥漿主要是在挖槽過程中起護(hù)壁作用，泥漿護(hù)壁技術(shù)是挖槽成樁工程基礎(chǔ)技術(shù)之一，其質(zhì)量好壞直接影響到防滲板樁墻的質(zhì)量與安全。

（1）、泥漿配合比

根據(jù)本工程為砂性土層，采用膨潤土泥漿，具體泥漿配合比根據(jù)試驗(yàn)槽段及實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整。制備泥漿的性能指標(biāo)如下：

（2）、泥漿制備

泥漿攪拌采用高速回轉(zhuǎn)式制漿機(jī)。制漿順序?yàn)椋核驖櫷痢鶦MC→純堿。

具體配制：先配制CMC溶液靜置5小時(shí)，按配合比在攪拌筒內(nèi)加水，加膨潤土，攪拌3分鐘后，再加入CMC溶液。攪拌10分鐘，再加入純堿,攪拌均勻后，放入儲(chǔ)漿池內(nèi)，待24小時(shí)后，膨潤土顆粒充分水化膨脹，泵入循環(huán)池備用。

（3）、泥漿循環(huán)

① 在挖槽過程中，泥漿由循環(huán)池注入開挖槽段，邊開挖邊注入，保持泥漿液面距離導(dǎo)墻面0.2米左右，并高于地下水位1米以上。

② 成槽過程中，采用泵吸反循環(huán)，泥漿由泵抽入槽內(nèi)，槽內(nèi)泥漿抽到沉淀池，以物理處理后，返回循環(huán)池。

③ 板樁插埋過程中，上部泥漿利用泥漿泵抽返沉淀池，以便二次利用。

3.4.1.6成槽

當(dāng)導(dǎo)槽內(nèi)充滿泥漿時(shí)，進(jìn)行挖土成槽，本次施工采用先兩側(cè)后中間抓法成槽，每次開挖長度約為10根板樁的長度，大約在6米多長，在成槽過程中，嚴(yán)格控制抓斗的垂直度及平面位置，尤其是開槽階段。其垂直度的控制可以直接通過顯示器控制，同時(shí)應(yīng)仔細(xì)觀察機(jī)械設(shè)備監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，X、Y軸任一方向偏差超過允許值時(shí)，立即進(jìn)行糾偏。抓斗貼臨基坑側(cè)導(dǎo)墻入槽，機(jī)械操作要平穩(wěn)，并及時(shí)補(bǔ)入泥漿，維持導(dǎo)墻中泥漿液面穩(wěn)定在低于導(dǎo)墻頂面30cm左右，挖出來的土料卸至棄土區(qū)，同時(shí)利用挖機(jī)及時(shí)進(jìn)行清理以利于挖槽機(jī)甩土。挖槽過程中根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況隨時(shí)進(jìn)行泥漿比重的檢測(cè)，并密切注意成槽過程中的異常情況，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理。

成槽質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)為：垂直度不得大于1/150；槽深允許誤差：+100mm~+200mm；槽寬允許誤差：0~+50mm。

3.4.1.7清底換漿

成槽以后，先用抓斗抓起槽底余土及沉渣，再用泵舉反循環(huán)吸取孔底沉渣。

3.4.1.8板樁的安置

如何吊起板樁到槽孔內(nèi)是插埋樁的難點(diǎn)，由于板樁長度為18米，重量達(dá)13.5噸，考慮到吊樁的安全和施工質(zhì)量的要求，利用捆綁板樁的方法不安全可靠，為此我們采取了在板樁樁頂向下1.5m的地方利用建筑上使用的鉆孔器沿板樁的榫口處開直徑12cm的吊樁孔，利用10cm銷軸吊鋼絲繩。施工時(shí)采用一臺(tái)50T履帶吊起吊，起吊時(shí)應(yīng)緩緩的吊起，在導(dǎo)墻上做出第一根板樁的控制線，板樁對(duì)準(zhǔn)槽段中心垂直、勻速、緩緩下放至設(shè)計(jì)深度以上2米左右處，解除吊板樁鋼絲繩的銷軸的保險(xiǎn)，以利到設(shè)計(jì)深度后解除鋼絲繩；然后吊機(jī)將板樁抬高兩米，利用板樁的自重將板樁插入土質(zhì)中20cm～30cm，同時(shí)應(yīng)使板樁頂標(biāo)高符合設(shè)計(jì)要求，板樁間相互夾緊，每根板樁的位置利用木塞兩邊嵌緊，防止板樁移動(dòng)，同時(shí)在板樁兩側(cè)回填砂土；挖第二段槽前將施工好的第一段板樁用鋼絲繩拉住防止挖槽時(shí)產(chǎn)生移動(dòng)。

3.4.1.9板樁固定措施

為形成有效防滲系統(tǒng)和對(duì)采用挖槽埋樁的土體的固結(jié)，在板樁后面采用18米深間距1.5米的高壓擺噴樁進(jìn)行防滲，板樁轉(zhuǎn)角處采用旋噴樁；板樁內(nèi)側(cè)在圬底板向下9米的深度內(nèi)進(jìn)行擺噴來固定板樁。同時(shí)圬室的土方在高壓擺噴齡期達(dá)到28d后進(jìn)行開挖。

3.4.1.10插樁施工質(zhì)量檢測(cè)：

在圬室土方開挖后我們對(duì)板樁的施工質(zhì)量進(jìn)行了檢查，檢查發(fā)現(xiàn)施工的板樁質(zhì)量很好，板樁的垂直度及樁平面的平整度符合規(guī)范要求，施工的質(zhì)量比錘擊的板樁要好，因而船塢在江邊的圬首為保證墻體施工的可靠性同樣采取了埋樁這一技術(shù)，而未采取設(shè)計(jì)變更的地連墻。

通過靈活運(yùn)用地下連續(xù)墻施工工藝較好的解決了砂土地質(zhì)防滲砼板樁難施工的問題。

參考文獻(xiàn)

[1] 港口工程地下連續(xù)墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工規(guī)程[s].北京:人民交通出版社，2004

[2]建筑地基處理技術(shù)規(guī)范[s].北京:中國建筑工業(yè)出版社, 1997

注：文章內(nèi)所有公式及圖表請(qǐng)以PDF形式查看。