深基坑圍護工程地下連續(xù)墻施工技術(shù)

中建八局第一建設(shè)有限公司廣東分公司

摘要：在建筑地基施工的過程中，地基結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定程度在很大程度上取決于地下連續(xù)墻的施工質(zhì)量，因此，需要對其進行重點分析。筆者結(jié)合某建筑深基坑地下連續(xù)墻施工案例，介紹了其施工工藝，進而詳細(xì)分析了建筑深基坑地下連續(xù)墻的施工方法，希望可供相關(guān)技術(shù)人員參考借鑒。

關(guān)鍵詞：建筑深基坑；地下連續(xù)墻；施工方法

隨著我國經(jīng)濟快速發(fā)展，工程建設(shè)規(guī)模日益擴大，難度不斷提高，人們對于建筑性能的要求也越來越高。地下連續(xù)墻工程作為深基坑工程最常用的結(jié)構(gòu)，具有剛度大、整體性好、適應(yīng)性強、擋土防滲等特點，是建筑深基坑工程中重要的防滲、圍護結(jié)構(gòu)。由于地下連續(xù)墻施工越來越復(fù)雜，極易造成質(zhì)量安全隱患，因此對于地下建筑來講要能夠?qū)⒌叵逻B續(xù)墻的施工技術(shù)進行提高和完善，以保障高層建筑的安全性、穩(wěn)定性和長久性。

1 工程概況

某建筑項目為鐵路指揮中心，場區(qū)內(nèi)地下有人防通道，環(huán)境較復(fù)雜，施工安全要求高。地表15m以下普遍分布礫巖、泥巖，為棕褐色，泥質(zhì)半膠結(jié)，且含有500mm以上的卵石、漂石，最大粒徑1200mm。地下室相鄰建筑物較多且距離較近，基坑圍護結(jié)構(gòu)采用1200mm厚地下連續(xù)墻支護體系。地下連續(xù)墻共計93幅，其中轉(zhuǎn)角幅10幅，標(biāo)準(zhǔn)段幅寬6m。施工中主要存在以下技術(shù)難點：

1）根據(jù)經(jīng)驗，對于本工程土質(zhì)，采用常規(guī)液壓抓斗作業(yè)關(guān)閉抓斗時存在嚴(yán)重的斗體上浮現(xiàn)象，抓斗吃不住力，挖不到土。

2）若靠常規(guī)的抓斗自重沖擊成槽，在軟硬土層交界處成槽垂直度難以控制。

3）土層膠結(jié)力小，成槽施工時容易引起塌孔。

2 地下連續(xù)墻施工工藝流程

地下連續(xù)墻施工時采用“四鉆三抓，泥漿護壁”工藝，由4臺德國寶峨BG25C進行引孔，利勃海爾HS883HD、利勃海爾HS855HD、德國寶峨GB34和上海金泰SG40A液壓成槽機進行成槽作業(yè)。在引孔過程中，如遇大塊漂石致使引孔受困時，改用全回轉(zhuǎn)鉆機和沖擊抓斗引孔。成槽過程中如遇到堅硬巖層抓不動時，利用寶峨BG25C進行排樁濕引孔輔助成槽施工。

地下連續(xù)墻施工工藝流程如圖1所示。

圖1 施工工藝流程

3 施工方法

3.1 測量放線

根據(jù)控制點在基坑外圍布設(shè)一條閉合平面導(dǎo)線。并確定各主軸線控制點，對導(dǎo)線、軸線基準(zhǔn)控制點定期進行復(fù)測。

3.2 導(dǎo)墻形式及制作

導(dǎo)墻采用“┓┏”型整體式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，混凝土強度等級C30，導(dǎo)墻深1.5m，混凝土厚度為200mm且插入土層內(nèi)。導(dǎo)墻頂面標(biāo)高與硬化地面一致。

3.3 泥漿制備

在地下連續(xù)墻挖槽過程中，泥漿起到護壁、防止坍方、攜渣、冷卻機具、切土潤滑的作用。因此護壁泥漿生產(chǎn)循環(huán)系統(tǒng)的質(zhì)量控制是保證成槽安全與質(zhì)量的關(guān)鍵，同時對保證混凝土的澆注質(zhì)量起著重要作用。

1）根據(jù)現(xiàn)場的土質(zhì)情況確定泥漿配合比，本工程的新鮮泥漿性能指標(biāo)見表1，配合比設(shè)計見表2。

表1 新鮮泥漿性能指標(biāo)

表2 新鮮泥漿配合比（1m3投料量）kg

2）采用泥漿箱組成的泥漿系統(tǒng)儲存泥漿。泥漿循環(huán)采用3LM型泥漿泵輸送，4PL型泥漿泵回收，由泥漿泵和軟管組成泥漿循環(huán)管路。循環(huán)泥漿經(jīng)過分離凈化之后，將泥漿作再生處理，調(diào)整其性能指標(biāo)，恢復(fù)其原有的護壁性能。

3）施工中要防止泥漿漏失并及時補漿，始終維持穩(wěn)定槽段所必須的液面高度，保證泥漿液面比地下水位高5m。夏天地下水位上升時應(yīng)及時加大泥漿比重和黏度，雨量較大時暫停挖槽，并封蓋槽口。

3.4 成槽施工

本項目一個標(biāo)準(zhǔn)槽段按6m長施工，采用“四鉆三抓”工藝進行成槽施工，見圖2、圖3。

圖2 挖槽“四鉆”（單位：mm）

圖3 挖槽“三抓”（單位：mm）

成槽精度控制是難點，要求成槽垂直度必須控制在3‰以內(nèi)。根據(jù)安裝在液壓抓斗上的探頭，實時將偏斜情況反映到駕駛室里的電腦上，駕駛員可根據(jù)電腦上四個方向動態(tài)偏斜情況啟動液壓抓斗上的液壓推板進行動態(tài)糾偏，確保地下連續(xù)墻的垂直精度要求。

3.5 鋼筋籠制作及吊裝

1）為防止鋼筋籠吊裝過程中產(chǎn)生塑性變形，各類鋼筋籠均設(shè)置縱向抗彎桁架，拐角形鋼筋籠還需增設(shè)定位斜拉桿。對于拐角幅及特殊幅鋼筋籠除設(shè)置縱、橫向起吊桁架和吊點之外，另要增設(shè)“人字”桁架和斜拉桿進行加強，以防鋼筋籠在空中翻轉(zhuǎn)角度時發(fā)生變形。

2）安放過程中應(yīng)做到穩(wěn)、準(zhǔn)、平，防止因鋼筋籠上下移動而引起槽壁塌方。

3.6 鎖口管吊放及槽段接頭清刷

槽段清基合格且鋼筋籠安放完成后，立刻用100t吊車分節(jié)吊放拼裝鎖口管，并垂直插入槽內(nèi)。鎖口管底部插入槽底30～50cm，以保證密貼，防止混凝土倒灌。

保證地下連續(xù)墻的接縫質(zhì)量，是地下連續(xù)墻施工關(guān)鍵所在，因此對地下連續(xù)墻的接頭一定要做好保護并徹底清除接頭范圍內(nèi)的淤泥，以滿足接縫止水要求。

用吊車吊住刷壁器上下刷動槽段接頭混凝土壁，以清除混凝土壁上的雜物。要求在鐵刷上沒有泥時才可停止刷壁。

3.7 水下混凝土澆注

1）墻體混凝土按照澆注水下混凝土規(guī)范要求采用高于設(shè)計強度一個等級的商品混凝土。其設(shè)計強度等級C40，抗?jié)B等級P10，實際澆注混凝土強度等級C45，抗?jié)B等級P10。

2）鋼筋籠沉放就位后，應(yīng)及時澆注混凝土。采用導(dǎo)管法澆注，選用250的鋼導(dǎo)管，導(dǎo)管插入到離槽底300～500mm處。澆注混凝土前應(yīng)在導(dǎo)管內(nèi)設(shè)置球膽，以起到隔水作用，并檢查混凝土配合比后方可澆注。待兩車混凝土同時就位后，兩根導(dǎo)管同時澆注，以保證混凝土的初澆量。澆注時導(dǎo)管插入混凝土深度應(yīng)始終保持在3～6m。導(dǎo)管間水平距離一般為1.5m，最大不大于3m，距槽段端部不應(yīng)大于1.5m。在混凝土澆注時，不得將路面灑落的混凝土掃入槽內(nèi)，污染泥漿?；炷练簼{高度30～50cm，以保證墻頂混凝土強度滿足設(shè)計要求。

3）不允許發(fā)生導(dǎo)管拔空現(xiàn)象。如萬一拔空導(dǎo)管，應(yīng)立即測量混凝土面標(biāo)高，將混凝土面上的淤泥吸清，然后重新開管放入球膽澆注混凝土。開管后應(yīng)將導(dǎo)管向下插入原混凝土面下1m左右，完成混凝土澆注后，還要在地下連續(xù)墻外側(cè)采取旋噴樁加固等防水補救措施。

4）為保證商品混凝土的質(zhì)量，在混凝土澆注前要測試混凝土的坍落度，并做好試塊。每幅地下連續(xù)墻抗壓試塊留置2～3組，每兩幅地下連續(xù)墻留置1組抗?jié)B試塊。

3.8 頂拔鎖口管

由于本次施工深度較大，對鎖口管頂拔的要求很高，鎖口管是否能順利地起拔直接關(guān)系到施工的成敗。

1）采用頂拔能力達600t的引拔機，配備長度6m左右鋼鎖口管基座，減少對導(dǎo)墻的單位作用力。

2）對分幅進行合理的調(diào)整，尤其是部分特殊幅，避免在較小的范圍內(nèi)同時設(shè)置2個接頭?；炷翝沧?h后就要開始頂拔鎖口管，但第1次頂拔高度不大于10cm，頂動后，松開引拔機，任鎖口管回落到原處。之后，每間隔5min頂起1次，并根據(jù)混凝土澆注上升曲線表和預(yù)先留有的混凝土試塊判斷混凝土是否凝固，從而確定鎖口管逐段拔除時間。

3）控制好時間，避免早拔，避免混凝土流到鎖口管孔內(nèi)，一般鎖口管提空的下部混凝土澆注完成的時間不少于6h。

3.9 連續(xù)墻墻底注漿

地下連續(xù)墻標(biāo)準(zhǔn)段每幅槽段內(nèi)設(shè)置2根注漿管，采用DN40鋼管。

1）地下連續(xù)墻墻趾注漿時為了保證施工質(zhì)量，采取隔孔跳注的方式進行施工，采用單向閥式注漿器。在地下連續(xù)墻墻身混凝土達到設(shè)計強度的70%后開始注漿，注漿壓力必須大于注漿深度處土層壓力。每根注漿管的注漿壓力最高不宜超過2.5MPa且注漿水泥用量為2t，水灰比控制在0.5～0.6。

2）墻底注漿終止標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)實行注漿量與注漿壓力雙控的原則，以注漿量（水泥量）控制為主，注漿壓力控制為輔。當(dāng)注漿量達設(shè)計要求時可終止注漿；當(dāng)注漿壓力>2.5MPa并持荷3min，且注漿量達到設(shè)計注漿量的80%時，可終止注漿，否則需采取補救措施。

4 結(jié)語

總之，地下空間開發(fā)規(guī)模越來越大，基坑的深度也越來越深，地下連續(xù)墻作為深基坑的圍護結(jié)構(gòu)，會對深基坑整體的安全、質(zhì)量、進度和管理水平產(chǎn)生直接的影響。因此，必須加強對地下連續(xù)墻施工技術(shù)的研究，旨在保障地下連續(xù)墻施工可靠性的基礎(chǔ)上，不斷優(yōu)化地下連續(xù)墻施工技術(shù)，提高工程施工質(zhì)量。

參考文獻：

[1]趙菲菲.深基坑支護地下連續(xù)墻施工技術(shù)[J].科技與創(chuàng)新.2015（05）

[2]楊華強.淺析深基坑支護中地下連續(xù)墻施工技術(shù)[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計.2014（15）

[3]孫寶利；李子安.深基坑工程地下連續(xù)墻施工技術(shù)要點分析[J].城市建設(shè)理論研究.2012（36）

上接第61頁

需通過采用其他檢測方法進一步檢測。

在檢測灌注樁樁端嵌巖質(zhì)量方面，低應(yīng)變法可根據(jù)實測信號中的樁底反射信號對樁端嵌固情況做出初步判斷，用來發(fā)現(xiàn)質(zhì)量可疑的樁，但不能準(zhǔn)確判斷樁底嵌巖質(zhì)量。一旦發(fā)現(xiàn)可疑樁，有必要采用其他方法進一步檢測和驗證?？紤]到低應(yīng)變法具有檢測輕便、快速、經(jīng)濟的特點，先用其進行大面積普查，是較好的檢測方案。

5.3 鉆芯法檢測灌注樁嵌巖質(zhì)量

5.3.1 鉆芯法檢測樁端質(zhì)量

鉆芯法是一種微破損檢測方法，直觀科學(xué)，不僅可檢測灌注樁樁身完整性和強度，還可檢測樁底沉渣厚度、混凝土與持力層的接觸情況及持力層巖土性狀等。對嵌巖灌注樁的樁端質(zhì)量判斷，該法是最好的選擇。當(dāng)然，采用鉆芯法檢測樁身完整性有其自身的局限性，如鉆芯法往往帶有“一孔之見”，不能反映整個斷面的情況，一般無法發(fā)現(xiàn)縮徑、水平裂縫等缺陷，且檢測成本較高，難具備普查性。

對灌注樁工程較好的檢測方案是先用低應(yīng)變法對樁身質(zhì)量進行普查，部分樁用聲波透射法進行樁身完整陛檢測，對其中有疑問的樁應(yīng)再用鉆芯法驗證。

JGJ1O6—2003《建筑基樁檢測技術(shù)規(guī)范》第3.3.3條第3款規(guī)定：“大直徑嵌巖灌注樁或設(shè)計等級為甲級的大直徑灌注樁，應(yīng)在本條第1、2款規(guī)定的檢測樁數(shù)范圍內(nèi)，按不少于總樁數(shù)的10%的比例采用聲波透射法或鉆芯法檢測”?？紤]到嵌巖質(zhì)量的重要性及低應(yīng)變法、聲波透射法檢測的局限性，建議在上述規(guī)定的基礎(chǔ)上，嵌巖灌注樁應(yīng)確保一定比例的樁（如不少于總樁數(shù)的5%）采用鉆芯法檢測。

5.3.2 鉆芯法檢測樁入巖深度

采用樁身鉆芯法可判斷樁是否入巖，但對其入巖深度仍無法判斷，若驗收需要檢驗樁的入巖深度，可在樁的側(cè)部增加鉆孔，通過對樁身鉆芯結(jié)果與樁側(cè)鉆孔結(jié)果進行比較，判斷樁的入巖深度。

5.4 靜載試驗確認(rèn)樁基承載力

鉆孔灌注樁嵌巖質(zhì)量控制最終體現(xiàn)在樁的承載力上。工程樁施工前應(yīng)先打試樁，綜合確定樁的施工工藝、樁長等各項施工參數(shù)，重要工程還應(yīng)通過試樁靜載試驗結(jié)果予以驗證確認(rèn)。工程樁施工完畢后，應(yīng)進行樁基靜載試驗進行驗收檢測。

6 結(jié)束語

總之，隨著用地日益緊張，高層建筑越來越多，鉆孔灌注樁的一系列優(yōu)點使得它作為樁基礎(chǔ)被越來越多的采用。但鉆孔灌注樁嵌巖施工本身存在較大的難度，因此，我們必須要在施工過程中從其施工難點、重點進行探討，嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，做好各項質(zhì)量控制以及檢測工作，進而有效地保障工程的整體質(zhì)量，獲得較高的社會效益和經(jīng)濟效益。

參考文獻：

[1]劉宇峰；劉學(xué)才；黃容平.超深嵌巖鉆孔灌注樁成孔施工技術(shù)及質(zhì)量控制[C].中國交通建設(shè)股份有限公司現(xiàn)場技術(shù)交流會.2011

[2]錢虞峰.試論嵌巖鉆孔灌注樁入巖判定及控制實例[J].建筑·建材·裝飾.2012（12）

[3]劉帥浩.鉆孔灌注樁施工控制技術(shù)[J].商品與質(zhì)量·理論研究.2014（02）