深基坑建設(shè)工程地下連續(xù)墻施工技術(shù)要點(diǎn)

身份證號(hào)碼：441722197410152738

摘要：建筑工程中地下空間的開發(fā)受到重視，采取合適的措施保證地下施工工程的施工安全，對(duì)提高深基坑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)質(zhì)量有著重要作用，有利于工程項(xiàng)目發(fā)展。本文圍繞槽板式鋼筋混凝土地下連續(xù)墻施工展開討論，簡(jiǎn)要地說明了地下連續(xù)墻關(guān)鍵工序的施工技術(shù)要點(diǎn)，期望能給人們這方面有益的參考。

關(guān)鍵詞：地下連續(xù)墻；施工；關(guān)鍵工序；技術(shù)要點(diǎn)

0 引言

隨著我國經(jīng)濟(jì)的不斷增長，建筑工程項(xiàng)目越來越多，對(duì)地下空間的開發(fā)和利用也成為了建筑工程的重點(diǎn)。但是由于地下施工的難度較大，如果不落實(shí)好施工技術(shù)將會(huì)對(duì)地下工程施工質(zhì)量造成影響。因此如何把握深基坑工程施工技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行施工成為了施工人員需要解決的問題。下面就此進(jìn)行討論分析。

1 施工前的準(zhǔn)備

1.1 施工現(xiàn)場(chǎng)情況調(diào)查

現(xiàn)場(chǎng)情況調(diào)查要了解施工機(jī)械進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)和進(jìn)行組裝的可能性，挖槽時(shí)棄土的處理和外運(yùn)條件，給排水和供電條件，地下障礙物和相鄰建筑物情況，噪聲、振動(dòng)與污染等有關(guān)問題。

1.2 水文、地質(zhì)情況調(diào)查

調(diào)查水文、地質(zhì)情況是要確定深槽的開挖方法、決定單元槽段長度、估計(jì)挖土效率、考慮護(hù)壁泥漿的配合比和循環(huán)工藝，保證槽壁施工時(shí)的穩(wěn)定性。

1.3 制訂地下連續(xù)墻施工方案

在詳細(xì)研究了工程規(guī)模、質(zhì)量要求、水文地質(zhì)資料、現(xiàn)場(chǎng)周圍環(huán)境、是否存在施工障礙和施工作業(yè)條件等之后，編制工程施工組織設(shè)計(jì)。

2 施工工藝

現(xiàn)澆鋼筋混凝土地下連續(xù)墻的施工工藝中修筑導(dǎo)墻、泥漿制備與處理、挖深槽、鋼筋籠的制作與吊放以及混凝土的澆筑是地下連續(xù)墻施工中的主要工序。

3 地下連續(xù)墻施工技術(shù)

3.1 修筑導(dǎo)墻

導(dǎo)墻是地下連續(xù)墻挖槽之前修筑的臨時(shí)結(jié)構(gòu)，對(duì)挖槽起重要作用。一般為現(xiàn)澆的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。導(dǎo)墻必須有足夠的強(qiáng)度、剛度和精度，必須滿足挖槽機(jī)械的施工要求。

（1）現(xiàn)澆鋼筋混凝土導(dǎo)墻施工順序：平整場(chǎng)地→測(cè)量定位→挖槽及處理?xiàng)壨痢壴摻睢０濉鷿仓炷痢鹉２⒃O(shè)置橫撐→導(dǎo)墻外側(cè)回填土。

（2）導(dǎo)墻的內(nèi)墻面應(yīng)平行于地下連續(xù)墻軸線，導(dǎo)墻內(nèi)凈寬一般比地下連續(xù)墻設(shè)計(jì)墻厚大40mm。導(dǎo)墻頂面應(yīng)至少高出地面約100mm，以防止地面水流入槽內(nèi)污染泥漿。導(dǎo)墻的深度一般為1.0～2.0m，具體深度與表層土質(zhì)有關(guān)，如遇有未固結(jié)的雜填土層時(shí)，導(dǎo)墻深度必須穿過此境土層，特別是松散的、透水性強(qiáng)的雜填土必須挖穿，使導(dǎo)墻座落在穩(wěn)定性較好的老土層上。

（3）導(dǎo)墻的厚度一般為0.5～0.2m。配筋多為φ12@200，水平鋼筋必須連接起來，使導(dǎo)墻成為整體。導(dǎo)墻的混凝土等級(jí)多為C20。

（4）在導(dǎo)墻混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度并加好支撐之前，嚴(yán)禁任何重型機(jī)械和運(yùn)輸設(shè)備在其旁邊行駛，以防導(dǎo)墻受壓變形。

3.2 泥漿護(hù)壁

3.2.1 泥漿的作用

地下連續(xù)墻的深槽是在泥漿護(hù)壁下進(jìn)行挖掘的，泥漿在成槽過程中有下列作用：

（1）護(hù)壁作用；

（2）攜渣作用；

（3）冷卻和潤滑作用。

3.2.2 泥漿的成分

膨潤土泥漿是制備泥漿中最常用的一種，它的主要成分是膨潤土和水。

為使泥漿的性能適合于地下連續(xù)墻挖槽施工的要求，需根據(jù)具體情況有選擇地適當(dāng)加入外加劑。常用的外加劑有下列幾種：

（1）分散劑

（2）增黏劑

（3）加重劑

（4）防漏劑

3.2.3 泥漿質(zhì)量控制指標(biāo)

為檢驗(yàn)?zāi)酀{的質(zhì)量，使其具備物理和化學(xué)的穩(wěn)定性、合適的流動(dòng)性、良好的泥皮形成能力以及適當(dāng)?shù)南鄬?duì)密度，需對(duì)制備的泥漿和循環(huán)泥漿進(jìn)行質(zhì)量控制，具體控制指標(biāo)如下。

（1）相對(duì)密度

（2）黏度

（3）含砂量

（4）失水量和泥皮厚度

（5）測(cè)定各項(xiàng)性能指標(biāo)

3.3 挖槽

挖槽的主要工作包括：?jiǎn)卧鄱蝿澐?，挖槽機(jī)械的選擇與正確使用，制訂防止槽壁坍塌的措施和特殊情況的處理方法等。

3.3.1 單元槽段劃分

單元槽段的最小長度不得小于一個(gè)挖掘段，即不得小于挖掘機(jī)械的挖土工作裝置的一次挖土長度。實(shí)際工作中，單元槽段的長度受到諸多因素的限制，必須根據(jù)硅設(shè)計(jì)、施工條件進(jìn)行綜合考慮。一般決定單元槽段長度的因素有如下幾項(xiàng)。

（1）設(shè)計(jì)構(gòu)造要求。

（2）地質(zhì)水文條件。

（3）地面荷載及相鄰建筑物的影響。

（4）現(xiàn)有起重機(jī)的起重能力和鋼筋籠的吊放方法。

（5）單位時(shí)間內(nèi)混凝土的供應(yīng)能力。

（6）工地上具備的泥漿池容積。

3.4 挖槽機(jī)械選擇

在地下連續(xù)墻施工中常用的挖槽機(jī)械，按其工作機(jī)理主要分為挖斗式、回轉(zhuǎn)式和沖擊式三大類。

3.4.1 挖斗式挖槽機(jī)

挖斗式挖槽機(jī)是以其斗齒切削土體，切削下來的土體收容在斗體內(nèi)，再從溝槽內(nèi)提出地面開斗卸土，然后又返回溝槽內(nèi)挖土，以如此重復(fù)的循環(huán)作業(yè)進(jìn)行挖槽。

3.4.2 回轉(zhuǎn)式挖槽機(jī)

這類挖槽機(jī)是以回轉(zhuǎn)的鉆頭切削土體進(jìn)行挖掘，鉆下的土碴隨循環(huán)的泥漿排出地面。按照鉆頭數(shù)目，回轉(zhuǎn)式挖槽機(jī)分為單頭鉆和多頭鉆，單頭鉆主要用來鉆導(dǎo)孔，多頭鉆用來挖槽。

3.4.3 沖擊式挖槽機(jī)

目前我國使用的主要是鉆頭沖擊式挖槽機(jī)，它是通過各種形狀鉆頭的上下運(yùn)動(dòng)，沖擊破碎土層，借助泥漿循環(huán)把土碴攜出槽外。它適用于老黏性土、硬土和夾有孤石等較為復(fù)雜的地層情況。

3.5 防止槽壁塌方的措施

與槽壁穩(wěn)定因素有關(guān)的有多方面原因，但可以歸納為泥漿、地質(zhì)條件與施工三個(gè)方面。

（1）泥漿質(zhì)量和泥漿液面的高低對(duì)槽壁穩(wěn)定有很大影響。

（2）地基土的條件直接影響槽壁穩(wěn)定，土的內(nèi)摩擦角φ愈小，所需泥漿的相對(duì)密度愈大；反之所需泥漿的相對(duì)密度就愈小。內(nèi)摩擦角大，土質(zhì)條件好，就不易發(fā)生槽壁坍方。

（3）地下連續(xù)墻施工時(shí)單元槽段長深比越小，土拱作用越小，槽壁越不穩(wěn)定。

（4）施工中要注意控制鉆進(jìn)進(jìn)尺或鉆機(jī)回轉(zhuǎn)速度，以減小對(duì)槽壁的擾動(dòng)，尤其是在松軟砂層中鉆進(jìn)，速度不要過快或空轉(zhuǎn)過長。

（5）成槽后應(yīng)及時(shí)吊放鋼筋籠、澆灌混凝土，以免擱置時(shí)間過長，造成泥漿沉淀而失去護(hù)壁作用。并注意施工期間地面荷載不要過大，防止附近的車輛和機(jī)械對(duì)地層產(chǎn)生振動(dòng)等。

（6）當(dāng)挖槽出現(xiàn)坍塌跡象時(shí)，如泥漿大量漏失，液位明顯下降，泥漿內(nèi)有大量泡沫上冒或出現(xiàn)異常的擾動(dòng)，導(dǎo)墻及附近地面出現(xiàn)沉降，排土量超過設(shè)計(jì)斷面的土方量，多頭鉆或抓斗升降困難等，此時(shí)應(yīng)首先將挖槽機(jī)提至地面；然后迅速采取措施，避免坍塌進(jìn)一步擴(kuò)大。

3.6 清底

清除沉碴的方法，常用的有：砂石吸力泵排泥法、壓縮空氣升液排泥法、潛水泥漿泵排泥法、抓斗直接排泥法。前三種應(yīng)用尤多，圖1為其工作原理圖。清底后，槽內(nèi)泥漿的相對(duì)密度應(yīng)在1.15以下。

圖1 清底方法

清底一般安排在插入鋼筋籠之前進(jìn)行，對(duì)于以泥漿反循環(huán)法進(jìn)行挖槽的施工，可在挖槽后緊接著進(jìn)行清底工作。另外，單元槽段接頭部位附著的土碴和泥皮會(huì)顯著降低接頭處的防滲性能，宜用刷子刷除或用水槍噴射高壓水流進(jìn)行沖洗。

3.7 鋼筋籠加工與吊放

3.7.1 鋼筋籠加工

鋼筋籠根據(jù)地下連續(xù)墻墻體配筋圖和單元槽段的劃分來制作。單元槽段的鋼筋籠應(yīng)裝配成一個(gè)整體。必須分段時(shí)宜采用焊接或機(jī)械連接，接頭位置宜選在受力較小處，并相互錯(cuò)開。

（1）鋼筋籠兩端部與接頭管或相鄰兩段混凝土接頭面之間應(yīng)留有不大于150mm的間隙，鋼筋籠下端500mm長度范圍內(nèi)宜按1∶10的坡度向內(nèi)彎折，且鋼筋籠下端與槽底之間宜留有不小于500mm的間隙。鋼筋籠主筋凈保護(hù)層厚度不宜小于70mm，保護(hù)層墊塊厚50mm，在墊塊和墻面之間留有20～30mm的間隙。

（2）制作鋼筋籠時(shí)要預(yù)先確定澆筑混凝土用導(dǎo)管的位置，由于這部分要上下貫通，因而周圍需增設(shè)箍筋和連接筋進(jìn)行加固。橫向鋼筋有時(shí)會(huì)阻礙導(dǎo)管插入，所以應(yīng)把橫向鋼筋放在外側(cè)，縱向鋼筋放在內(nèi)側(cè)?？v向鋼筋的凈距不得小于100mm。

（3）制作鋼筋籠時(shí)，要根據(jù)配筋圖確保鋼筋的正確位置、間距及根數(shù)?？v向鋼筋接長宜用氣壓焊、搭接焊等。鋼筋連接除四周兩道鋼筋的交點(diǎn)需全部點(diǎn)焊外，其余的可采用50%的交錯(cuò)點(diǎn)焊。成型用的臨時(shí)扎結(jié)鐵絲在鋼筋點(diǎn)焊連接后應(yīng)全部拆除。

（4）鋼筋籠上如果貼有泡沫苯乙烯塑料塊等預(yù)埋件時(shí)，一定要固定牢固。泡沫苯乙烯塑料塊過多，或泥漿相對(duì)密度過大，還會(huì)使鋼筋籠上浮而難以插入槽內(nèi)，這種情況下有時(shí)須對(duì)鋼筋籠施加配重。如果鋼筋籠單側(cè)受到過大浮力，會(huì)使鋼筋籠傾斜，插人時(shí)難免會(huì)擦落槽壁土碴，此時(shí)亦應(yīng)增加配重加以平衡。

（5）鋼筋籠的制作速度要與挖槽速度協(xié)調(diào)一致，由于制作時(shí)間長，因此，必須有足夠大的場(chǎng)地。用于鋼筋籠成型的平臺(tái)尺寸應(yīng)大于最大鋼筋籠的尺寸，并保證—定的平整度。

3.7.2 鋼筋籠吊放

鋼筋籠的起吊、運(yùn)輸和吊放應(yīng)制訂周密的施工方案，主要解決好兩個(gè)問題：

（1）在吊放過程中不能使鋼筋籠產(chǎn)生不可恢復(fù)的永久變形；

（2）插入過程中不要造成槽壁坍塌。

（3）鋼筋籠起吊應(yīng)用橫吊梁或吊架，吊點(diǎn)布置和起吊方式要防止起吊時(shí)引起鋼筋籠變形。起吊時(shí)不能使鋼筋籠下端在地面上拖引，應(yīng)先將鋼筋籠水平起吊，然后通過主機(jī)和輔助起重機(jī)的協(xié)調(diào)操作，使鋼筋籠吊直后對(duì)準(zhǔn)槽口。為防止鋼筋籠吊起后在空中擺動(dòng)，應(yīng)在鋼筋籠下端系上牽引繩以人力操縱控制。

（4）插入鋼筋籠時(shí)，吊點(diǎn)中心必須對(duì)準(zhǔn)槽段中心，緩慢垂直落入槽內(nèi)，此時(shí)必須注意不要因起重臂擺動(dòng)而使鋼筋籠產(chǎn)生橫向擺動(dòng)，以致造成槽壁坍塌。鋼筋籠插入槽內(nèi)后，應(yīng)檢查其頂端高度是否符合設(shè)計(jì)要求，然后用橫擔(dān)或在主筋上設(shè)彎鉤將其擱置在導(dǎo)墻上。

（5）如果鋼筋籠是分段制作的，下段鋼筋籠插入槽內(nèi)后應(yīng)先懸掛在導(dǎo)墻上，然后將上段鋼筋籠垂直吊起，上下兩段鋼筋籠成直線連接。

3.8 混凝土澆筑

（1）混凝土一般按照比設(shè)計(jì)規(guī)定的強(qiáng)度等級(jí)提高5MPa進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)。水泥應(yīng)采用425#或525#普通硅酸鹽水泥或礦渣硅酸鹽水泥；石子宜用卵石，最大粒徑不大于導(dǎo)管內(nèi)徑的1/6和鋼筋最小凈距的1/4，一般宜用10～25mm的河卵石，如用碎石，應(yīng)適當(dāng)增加水泥用量和提高砂率，以保證所需的坍落度與和易性。砂宜用粒度良好的河砂，眾灰比不大于0.6，單位水泥用量，粗骨料如為卵石應(yīng)在370kg/m3以上，如用碎石并摻加減水劑時(shí)，應(yīng)在400kg/m3以上，混凝土的坍落度宜為18～20cm。

（2）地下連續(xù)墻的混凝土澆筑機(jī)具可選用履帶式起重機(jī)、卸料翻斗、混凝土導(dǎo)管和貯料斗，并配備簡(jiǎn)易澆筑架，組成一套設(shè)備。為便于混凝土向料斗供料和裝卸導(dǎo)管，還可以選用混凝土澆筑機(jī)架進(jìn)行地下連續(xù)墻的澆筑，機(jī)架可以在導(dǎo)墻上沿軌道行駛。地下連續(xù)墻混凝土用導(dǎo)管法進(jìn)行澆筑。由于導(dǎo)管內(nèi)混凝土和槽內(nèi)泥漿的壓力不同，導(dǎo)管下口處存在壓力差，因而混凝土可以從導(dǎo)管內(nèi)流出。

（3）在整個(gè)澆筑過程中，混凝土導(dǎo)管應(yīng)埋入混凝土內(nèi)2～4m，最小埋深不得小于1.5m，使從導(dǎo)管下口流出的混凝土將表層混凝土向上推動(dòng)而避免與泥漿直接接觸，否則混凝土流出時(shí)會(huì)把混凝土上升面附近的泥漿卷入混凝土內(nèi)。但導(dǎo)管的最大插入深度亦不宜超過9m，插入太深，將會(huì)影響混凝土在導(dǎo)管內(nèi)的流動(dòng)，有時(shí)還會(huì)使鋼筋籠上浮。

（4）澆筑時(shí)要保持槽內(nèi)混凝土面均衡上升，澆筑速度一般為30～35m3/h，速度快的可達(dá)到甚至超過60mm3/h。導(dǎo)管不能作橫向運(yùn)動(dòng)，否則會(huì)使沉碴和泥漿混入混凝土內(nèi)。導(dǎo)管的提升速度應(yīng)與混凝土的上升速度相適應(yīng)，避免提升過快造成混凝土脫空現(xiàn)象，或提升過晚而造成埋管拔不出的事故。

（5）當(dāng)混凝土撓筑到離頂部約3m附近時(shí)，導(dǎo)管內(nèi)混凝土不易流出，這時(shí)要放慢澆筑速度，或?qū)?dǎo)管埋深減為1m，如果仍澆筑不下去，可將導(dǎo)管上下抽動(dòng)，但抽動(dòng)范圍不得超過30cm。

（6）為保證混凝土的均勻性，混凝土澆筑時(shí)中途不得中斷，遇到特殊情況，間歇時(shí)間一般應(yīng)控制在15min內(nèi)；但任何情況下不得超過30min，每個(gè)單元槽段的澆筑時(shí)間，一般應(yīng)控制在4～6h內(nèi)澆完。

（7）在混凝土澆筑過程中，不能使混凝土溢出料斗流入導(dǎo)溝，否則會(huì)使泥漿質(zhì)量惡化。澆筑混凝土后被置換出來的泥漿要進(jìn)行處理，防止泥漿溢出地面。

（8）在混凝土澆筑過程中，還要隨時(shí)用探錘測(cè)量混凝土面實(shí)際標(biāo)高（應(yīng)至少量測(cè)3個(gè)點(diǎn)取其平均值），計(jì)算混凝土上升高度和導(dǎo)管埋入深度，統(tǒng)計(jì)混凝土澆筑量，及時(shí)做好記錄。

4 結(jié)語

綜上所述，地下連續(xù)墻的施工過程十分復(fù)雜，對(duì)施工技術(shù)要求高。我們一定要在施工過程中要嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，落實(shí)施工方案，對(duì)有可能發(fā)生的問題有充分的把握，及時(shí)采取有效的防治措施，不斷總結(jié)施工經(jīng)驗(yàn)，加強(qiáng)對(duì)質(zhì)量問題的防范，這樣才能保證工程質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

[1] 何狄強(qiáng).深基坑圍護(hù)中地下連續(xù)墻施工技術(shù)[J].建筑知識(shí)：學(xué)術(shù)刊，2014.

[2] 董健.深基坑地下連續(xù)墻施工技術(shù)與質(zhì)量監(jiān)管[J].建筑知識(shí)：學(xué)術(shù)刊，2013.