基坑開(kāi)挖中地下連續(xù)墻施工技術(shù)探討

呂耀平

【摘要】本文結(jié)合某基坑開(kāi)挖施工實(shí)例中采用地下連續(xù)墻的圍護(hù)結(jié)構(gòu)，對(duì)該工程地下連續(xù)墻施工的工藝、技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行總結(jié)，針對(duì)性地提出可行的控制措施。

【關(guān)鍵詞】基坑工程；地下連續(xù)墻；圍護(hù)施工

1、工程簡(jiǎn)述

某工程項(xiàng)目占地面積2.3萬(wàn)平方米，地下共2層，基坑深度為16～19m。工程場(chǎng)地位于西江、北江三角洲平原及其支流的河谷沖積平原內(nèi)，屬珠江三角洲腹地沖淤積平原，工程場(chǎng)地范圍內(nèi)地形較為平坦，地面高程為3.03?8.58m之間。采用地下連續(xù)墻作為基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)，根據(jù)工程及水文地質(zhì)、工期要求及施工總體安排，該基坑巖層由沖擊鉆成槽施工，地層上層的土層采用旋挖樁機(jī)成孔，液壓抓斗成槽，地層下層中的巖層或孤石，則用沖擊鉆沖擊成槽。

2、導(dǎo)墻設(shè)置與施工

（1）導(dǎo)墻設(shè)置：槽段開(kāi)挖前，沿地下連續(xù)墻設(shè)計(jì)軸線位置開(kāi)挖導(dǎo)槽，在兩側(cè)構(gòu)筑導(dǎo)墻，導(dǎo)墻砼標(biāo)號(hào)為C20，導(dǎo)墻采用“][”復(fù)合型，并相應(yīng)加深導(dǎo)墻，確保地墻施工中的安全，每個(gè)槽段內(nèi)的導(dǎo)墻上設(shè)置一個(gè)溢漿孔。

（2）導(dǎo)墻施工：導(dǎo)溝開(kāi)挖至設(shè)計(jì)高程后，將基底夯實(shí)，分三次澆筑導(dǎo)墻砼，底板→直墻→填土→頂板，直墻拆模后，立即在兩片直墻間按1.5m間距加設(shè)支撐。在導(dǎo)墻砼強(qiáng)度達(dá)到70%后，導(dǎo)墻背后用粘性土分層回填并夯實(shí)，以防漏漿。

3、泥漿配制與使用

泥漿在成槽過(guò)程的主要作用是固壁，防止土體坍塌，浮碴冷卻及潤(rùn)滑鉆頭，確保地下連續(xù)墻施工順利完成。拌制泥漿前，根據(jù)地質(zhì)條件、成槽方法和泥漿用途等進(jìn)行泥漿試配制，確定泥漿配合比，制備泥漿的性能指標(biāo)必須符合有關(guān)技術(shù)要求。施工期間為避免槽壁塌方，槽內(nèi)泥漿面應(yīng)高于地下水位1米以上，在砂層施工時(shí)應(yīng)適當(dāng)提高泥漿比重與粘度，增加泥漿的儲(chǔ)備量。

在地下連續(xù)墻施工中，泥漿的優(yōu)劣將直接影響地下連續(xù)墻成槽施工，根據(jù)地質(zhì)資料及施工經(jīng)驗(yàn)配置泥漿配合比為：

膨潤(rùn)土：8～10%；純堿：0.4～0.5%；CMC： 0.03～0.05%。

4、槽段開(kāi)挖

成槽順序：該工程槽段形式有一字形和L形。施工時(shí)采用跳段開(kāi)挖方法，先施工1、3、5槽段，后施工2、4、6槽段，在臨近房屋地段，應(yīng)間隔兩段跳段施工，在成槽過(guò)程中應(yīng)先施工轉(zhuǎn)角處L形槽段后，再施工其相鄰的槽段。

①為保證成槽垂直度，成槽前先用旋挖鉆機(jī)進(jìn)行鉆孔，當(dāng)鉆到巖層時(shí)改用沖樁機(jī)繼續(xù)沖進(jìn)成孔。成槽過(guò)程中對(duì)照地質(zhì)勘察資料按不同土層及時(shí)提取巖樣。達(dá)到設(shè)計(jì)深度后用特制方錘在槽內(nèi)上下來(lái)回多次切削修整，使槽壁垂直平整。

②L形槽段成槽，先用抓斗開(kāi)挖，再用沖樁機(jī)進(jìn)行槽段沖巖，使L形槽段成槽。注意在轉(zhuǎn)角處設(shè)置一個(gè)導(dǎo)向孔，接頭位置采用沖孔成型，兼作導(dǎo)向孔。槽段開(kāi)挖完畢，應(yīng)檢查位、槽深、槽寬及槽壁垂直度，合格后方可清槽換漿工作。

5、鋼筋籠的制作與安裝

（1）鋼筋籠制作

本工程地下連續(xù)墻鋼筋籠最長(zhǎng)長(zhǎng)度約28m，綜合考慮單元槽段及加工場(chǎng)地、施工安全、現(xiàn)場(chǎng)起吊能力等，在現(xiàn)場(chǎng)共布置2個(gè)鋼筋制作平臺(tái)，鋼筋籠加工時(shí)整段制作成型，以確保其整體性。鋼筋籠上的預(yù)埋筋及鋼板標(biāo)高，嚴(yán)格根據(jù)基坑底板、鋼圍檁及鋼管支撐標(biāo)高確定。埋入地下連續(xù)墻的鋼筋籠加工時(shí)必須埋設(shè)在設(shè)計(jì)標(biāo)高處，待支撐施工時(shí)再將預(yù)埋筋于地下連續(xù)墻保護(hù)層內(nèi)鑿出。

（2）鋼筋籠吊裝

鋼筋籠上用φ32mm的圓鋼制成的圓鉤作為其起吊點(diǎn)，水平吊點(diǎn)設(shè)置四道，每道兩個(gè)，吊放時(shí)要及時(shí)轉(zhuǎn)換吊點(diǎn)。沉放鋼筋籠時(shí)，采用吊線錘方法至少?gòu)膬蓚€(gè)方向控制垂直度，按導(dǎo)墻面標(biāo)高測(cè)量控制各起吊扁擔(dān)的豎向位置，使鋼筋籠對(duì)準(zhǔn)槽段中心準(zhǔn)確地插入槽內(nèi)。沉入槽內(nèi)時(shí)，吊點(diǎn)中心應(yīng)對(duì)準(zhǔn)槽中心，鋼筋籠側(cè)面與相鄰槽段混凝土接頭面之間適當(dāng)留空隙，徐徐下降，控制不產(chǎn)生橫向大的擺動(dòng)碰壞槽壁。在水平方向上，用紅油漆在鋼筋網(wǎng)中心作標(biāo)志，同時(shí)在導(dǎo)墻的相應(yīng)位置也用紅油漆作標(biāo)志，在鋼筋籠下沉過(guò)程中，始終保持兩標(biāo)志點(diǎn)重合。如出現(xiàn)偏差，需經(jīng)調(diào)整后才能繼續(xù)沉放。鋼筋籠不可發(fā)生無(wú)法恢復(fù)的變形，下放時(shí)應(yīng)垂直，禁止強(qiáng)行放置鋼筋籠以及任何割短結(jié)構(gòu)鋼筋的現(xiàn)象。

6、施工接頭

地下連續(xù)墻施工接頭采用工字型止水鋼板，在先施工槽段的鋼筋籠兩側(cè)均焊接止水鋼板接頭，后施工槽段的鋼筋籠兩側(cè)不焊接止水鋼板。

地下連續(xù)墻采用工字型鋼板接頭形式。工字鋼外側(cè)采用250mm厚泡沫塑料板處理（外側(cè)制成圓弧形，利于鋼筋籠下放和避免泡沫在下放過(guò)程中受到損害），防止先澆灌槽段的砼繞過(guò)工字鋼，滲流到工字鋼背側(cè)，并緊貼住工字鋼，確保接頭防滲效果。泡沫塑料板與工字鋼的綁扎須牢固緊密，能保證鋼筋籠下槽時(shí)不浮起，如有泡沫塑料板浮起時(shí)應(yīng)吊起鋼筋籠，重新綁扎泡沫塑料板，鋼筋籠下放后在泡沫塑料板外側(cè)填入碎石。

7、導(dǎo)管布置和水下砼灌注

（1）導(dǎo)管布置

水下砼采用導(dǎo)管法灌注，由混凝土運(yùn)輸車直接運(yùn)到澆筑的位置，經(jīng)導(dǎo)管澆注到相應(yīng)的位置。導(dǎo)管直徑為250mm，壁厚為4mm，用覆帶吊將接長(zhǎng)的導(dǎo)管放入槽段內(nèi)，導(dǎo)管底端距離槽底30cm左右；隔水栓采用預(yù)制砼塞，導(dǎo)管頂端設(shè)置方形漏斗進(jìn)行灌注混凝土。

（2）水下砼澆注

①砼的質(zhì)量要求：砼坍落度控制到18cm22cm，擴(kuò)散度為340380mm，灌注混凝土前必須有混凝土配合比報(bào)告，并應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試坍落度；混凝土初凝時(shí)間不得小于6小時(shí)；保證砼的和易性，砼到現(xiàn)場(chǎng)后應(yīng)及時(shí)澆灌入槽。

②水下砼灌注：導(dǎo)管儲(chǔ)料斗內(nèi)砼儲(chǔ)量應(yīng)保證開(kāi)始灌注砼時(shí)埋管深度不小于500mm；導(dǎo)管隨砼灌注逐步提升，其埋入砼深度為24m，相鄰兩導(dǎo)管內(nèi)混凝土高差不大于0.5m，避免砼與沉渣或泥漿混合在一超，影響砼質(zhì)量；槽內(nèi)砼面上升速度，不小于2m/h；在砼澆注時(shí)，不能將砼灑落槽內(nèi)，污染泥漿。

③砼開(kāi)始澆注時(shí)，先在導(dǎo)管內(nèi)放置隔水球以便砼澆注時(shí)能將管內(nèi)泥漿從管底排出。砼澆灌采用將砼車直接澆注的方法，初灌時(shí)保證每根導(dǎo)管砼澆搗有6m3砼的備用量。

④砼澆注中要保持砼連續(xù)均勻下料，砼面上升速度控制在4-5m/h，導(dǎo)管下口在混凝土內(nèi)埋置深度控制在1.5-6.0m，在澆注過(guò)程中嚴(yán)防將導(dǎo)管口提出砼面，導(dǎo)管下口暴露在泥漿內(nèi)，造成泥漿涌入導(dǎo)管。主要通過(guò)測(cè)量掌握砼面上升情況、澆筑量和導(dǎo)管埋入深度。當(dāng)混凝土澆搗到地下連續(xù)墻頂部附近時(shí)，導(dǎo)管內(nèi)混凝土不易流出，一方面要降低澆筑速度，另一方面可將導(dǎo)管的最小埋入深度減為1m左右，若混凝土還澆搗不下去，可將導(dǎo)管上下抽動(dòng)，但上下抽動(dòng)范圍不得超過(guò)30cm。

⑤在澆筑過(guò)程中，導(dǎo)管不能作橫向運(yùn)動(dòng)以防沉渣和泥漿混入混凝土中。同時(shí)不能使混凝土溢出料斗流入導(dǎo)溝。對(duì)采用兩根導(dǎo)管的地下連續(xù)墻，砼澆注應(yīng)兩根導(dǎo)管輪流澆灌，確保砼面均勻上升，砼面高差小于50cm。以防止因砼面高差過(guò)大而產(chǎn)生夾層現(xiàn)象。

8、結(jié)語(yǔ)

通過(guò)結(jié)合施工范圍地質(zhì)情況、周邊環(huán)境條件及各圍護(hù)結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì)對(duì)比后，該項(xiàng)目工程決定選用地下連續(xù)墻圍護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行施工，最終使該基坑工程在符合標(biāo)準(zhǔn)要求同時(shí)，安全、快速地完成。目前，由于地下連續(xù)墻施工技術(shù)所具優(yōu)勢(shì)，已被廣泛地應(yīng)用于深基坑支護(hù)工程中，為了滿足更高的施工要求，應(yīng)嚴(yán)格控制施工工藝環(huán)節(jié)，在預(yù)防問(wèn)題發(fā)生的前提下，確保施工的每一環(huán)節(jié)都達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，減少施工事故的發(fā)生。

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