超深地下連續(xù)墻施工技術(shù)及質(zhì)量控制

陳磊

（中鐵五局（集團(tuán)）第二工程有限公司 湖南衡陽 421000）

超深地下連續(xù)墻施工技術(shù)及質(zhì)量控制

陳磊

（中鐵五局（集團(tuán)）第二工程有限公司 湖南衡陽 421000）

近年來，隨著城市化進(jìn)程的不斷加快，地下空間開發(fā)規(guī)模日益擴(kuò)大，這也就使得基坑開挖深度、圍護(hù)地下連續(xù)墻深度不斷增加。在實(shí)際工程中，要想確保后期基坑開挖作業(yè)的安全性，必須要加強(qiáng)地下連續(xù)墻質(zhì)量控制。基于此，本文以某超深地下連續(xù)墻為例，對具體施工技術(shù)及質(zhì)量控制措施進(jìn)行了詳細(xì)的探討，以供參考。

超深地下連續(xù)墻；施工技術(shù)；質(zhì)量控制

1 引言

目前，地下連續(xù)墻技術(shù)已經(jīng)取代了諸多傳統(tǒng)施工工藝，并在基礎(chǔ)工程中獲得了較為廣泛的應(yīng)用。當(dāng)前，由于基坑開挖深度不斷增加，涉及到的地質(zhì)問題也越加復(fù)雜，地下連續(xù)墻施工難度日益增大，質(zhì)量事故發(fā)生頻率越來越高。基于此，深入研究連續(xù)墻的施工技術(shù)和質(zhì)量控制措施具有十分重要的意義。

2 工程概況

某隧道工程線路全長達(dá)3350m，該隧道施工采用了明挖與盾構(gòu)兩種施工工藝，其中，明挖段長達(dá)551.5m，盾構(gòu)段長達(dá)2248.5m，盾構(gòu)直徑為11.97m，并采用泥水平衡盾構(gòu)機(jī)進(jìn)行掘進(jìn)作業(yè)。同時，對于該工程明挖隧道圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工工藝，主要采用鉆孔灌注樁+雙排攪拌樁+鋼支撐以及地下連續(xù)墻+鋼支撐兩種。此外，地下連續(xù)墻厚度在明挖區(qū)間為800mm，盾構(gòu)井位置為1000mm。地下連續(xù)墻深度在明挖區(qū)間為28～36m，在盾構(gòu)井位置為63.5m。

3 超深地下連續(xù)墻施工的關(guān)鍵技術(shù)

3.1 槽壁加固

依據(jù)工程前期專家論證會提出了建議，為了有效改善地下連續(xù)墻兩側(cè)土質(zhì)，得到減少塌孔、增加導(dǎo)墻地基承載力等目的，需采用水泥土攪拌樁加固某隧道明挖段地下連續(xù)墻兩側(cè)，具體如圖1所示。

3.2 地下連續(xù)墻成槽

在進(jìn)行地下連續(xù)墻成槽施工之前，必須要就將地下管線、障礙物全部清除干凈，并且還要將場地平整，做好成槽機(jī)報驗(yàn)工作。當(dāng)鋼筋加工場地硬化之后，需制作1～2幅鋼筋籠作為備用。同時，還要做好地下連續(xù)墻軸線、導(dǎo)墻頂標(biāo)高與槽段位置的測量防線工作，并將結(jié)果上報監(jiān)理工程師復(fù)測，完成之后就可正式進(jìn)行連續(xù)墻成槽施工。在成槽機(jī)成槽時，需確保導(dǎo)桿垂直槽段，抓斗張開，然后依據(jù)有關(guān)標(biāo)志緩慢入槽抓土。

此外，隨著開挖深度的逐漸增加，需要向槽內(nèi)不斷增加新鮮的泥漿，以確保泥漿高度，充分發(fā)揮泥漿的護(hù)壁效果，避免槽壁坍塌。在成槽過程中，需要依據(jù)工程地質(zhì)與挖槽情況，對泥漿性能進(jìn)行合理的調(diào)整，并且還要將泥漿液面控制在規(guī)定的液面高度上，當(dāng)槽壁易塌時，還需要適當(dāng)增加泥漿的比重與加重劑。當(dāng)接近槽底時，則需要適當(dāng)放慢開挖速度，并對槽深進(jìn)行仔細(xì)的測量，以避免超挖、欠挖問題的發(fā)生。

圖1 槽壁加固示意圖

3.3 清槽

首先要采用撩抓法進(jìn)行清底，之后采用導(dǎo)管吸泥漿，循環(huán)清底，以保證清槽質(zhì)量。完成清槽之后，槽底泥漿比重要不高于1.15，沉渣厚度要小于100mm。對于前段混凝土接頭部位的泥皮，可利用特制的清掃接頭工具，并通過在成槽機(jī)側(cè)壁上安裝涮壁器的方式進(jìn)行清涮，以保證工字鋼表面的清潔，但清刷必須在清槽換漿之前進(jìn)行。此外，在完成了清槽作業(yè)1h之后，需要測定槽底沉淀物淤積厚度≤10cm，槽底20cm處泥漿密度≤1.15為合格。

3.4 鋼筋籠制作、吊裝

為了確保鋼筋籠制作的精度，必須在平整的制作平臺上制作鋼筋籠，平臺需要采用工字鋼進(jìn)行架設(shè)，并且還需采用焊接的方式進(jìn)行固定。在制作鋼筋籠時，需要對吊裝方案進(jìn)行全部的考慮。對于63.5m長的鋼筋籠的吊裝，難度相對較大，工程項(xiàng)目部門決定采用將鋼筋籠分成45m和18m兩節(jié)的方式進(jìn)行吊裝，也就是采用分解吊裝工藝進(jìn)行鋼筋籠吊裝作業(yè)。

鋼筋籠的起吊安裝是超深地下連續(xù)墻施工中難度較大的重點(diǎn)施工工序。該工程地下連續(xù)墻最終鋼筋籠為DBZ-1、DBZ-2型，具體重量達(dá)65t，經(jīng)過專家討論之后決定將其制作成兩個L型鋼筋籠進(jìn)行吊裝。盾構(gòu)始發(fā)井DB-1型雙工字鋼鋼筋籠重量達(dá)50t。

通過相關(guān)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，250t吊車臂長51.8m、幅度12m，可起吊78.7t的重物，再加上100t副吊車的配合，可滿足工程吊裝需求。該工程鋼筋籠起吊安裝需要以最長鋼筋籠45.0m以及最大重量為50t為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行考慮。通過詳細(xì)的計(jì)算，分配主吊機(jī)250t起吊重量為24.9t，副吊機(jī)起吊重量為25.1t?；诖?，工程主吊為250t履帶吊，副吊為100t履帶吊。

3.5 水下混凝土灌筑

該工程采用商品混凝土，并通過混凝土拌、車直接運(yùn)至工程施工場地，然后采用導(dǎo)管進(jìn)行水混凝土澆筑。該工程灌筑導(dǎo)管采用長度250mm、壁厚3mm的螺旋接頭的鋼管，導(dǎo)管則采用圓形快速絲扣連接型，上部連接漏斗，此時僅需要運(yùn)用吊車就可完成所有的灌筑作業(yè)，但需確保導(dǎo)管內(nèi)壁表面的光滑，接頭部位還需進(jìn)行良好的密封，為安裝提供便利，還可提供充足的剛度與強(qiáng)度。

同時，還需確保導(dǎo)管安裝間距小于3m，導(dǎo)管與槽底間的距離也要保證處于30～50cm范圍內(nèi)。此外，還應(yīng)當(dāng)采用雙管同時灌筑，并采用測繩下吊測錘的方式，對兩端混凝土面高度進(jìn)行測量，混凝土面應(yīng)均勻上升，兩管處的混凝土面高差要小于0.5m，導(dǎo)管埋深為1.5～3m。

4 超深地連墻施工質(zhì)量控制重點(diǎn)

4.1 槽壁坍塌的預(yù)防與治理

①降低地下水位及承載水壓力。②利用高導(dǎo)墻來提升泥漿液面，此時需確保液面的高度超過地下水高度，并且也要高于導(dǎo)墻底面。③對泥漿性能指標(biāo)進(jìn)行合理的調(diào)整，如果有必要，需摻加適量的重晶石粉，以提升泥漿相對密度。④對于軟弱的淤泥質(zhì)土層與粉砂層，需要預(yù)先進(jìn)行注漿處理，以改善其土質(zhì)。⑤對于槽段附近的建筑物，需要對地基進(jìn)行一定的加固處理，以降低其對槽壁所產(chǎn)生的側(cè)向土壓力。⑥增強(qiáng)施工管理力度，嚴(yán)禁在槽段兩側(cè)位置處堆放土方及鋼筋等重物，當(dāng)然，也不能停置或通行起重機(jī)、混凝土攪拌車等重型施工機(jī)械。

此外，該工程槽壁兩側(cè)采用攪拌樁進(jìn)行加固，此時需確保加固體的準(zhǔn)確性，這主要是因?yàn)榧庸腆w與槽壁之間的土體極容易發(fā)生坍塌問題。對于槽壁坍塌的處理工藝，主要包括填土固結(jié)法、填土固化法以及后期處理法。

4.2 地連墻局部夾泥滲漏的預(yù)防與治理

在進(jìn)行鋼筋籠的吊放時，如果受到了阻礙，嚴(yán)禁強(qiáng)行將其插入槽內(nèi)，避免槽壁槽壁。同時，對于清底之后槽內(nèi)泥漿的性能指標(biāo)，需要進(jìn)行嚴(yán)格的控制，以確保泥漿具有良好的護(hù)壁性能。當(dāng)使用2根導(dǎo)管進(jìn)行同一個單元槽段的澆筑時，應(yīng)2根導(dǎo)管同時同速下料，并且需確保其間距小于3m，導(dǎo)管與槽段端部的距離也要小于1.5m，各導(dǎo)管混凝土表面高度差也要低于0.3m。

在水下灌筑混凝土過程中，應(yīng)對混凝土具體上升高度進(jìn)行實(shí)時測量，以保證導(dǎo)管一直處于埋入混凝土狀態(tài)，埋入的深度應(yīng)為2～4m。對于混凝土澆筑速度，應(yīng)超過每小時上升3～4m，避免導(dǎo)管拔離混凝土面問題的出現(xiàn)。對于墻頂灌筑標(biāo)高，應(yīng)超過設(shè)計(jì)標(biāo)高300～500mm，以確保在去除浮漿層厚的墻頂標(biāo)高與強(qiáng)度之后依舊能夠滿足設(shè)計(jì)要求。在混凝土澆筑過程中，對于導(dǎo)管埋入混凝土方深度，應(yīng)為1.5～4.0m，避免導(dǎo)管下口脫離混凝土面的問題發(fā)生。

此外，如果施工質(zhì)量得以保證，應(yīng)盡量減少單元槽段施工周期，以避免槽段閑置期限過長而導(dǎo)致槽段坍塌。對于地下連續(xù)墻接頭位置，需要嚴(yán)格落實(shí)刷壁處理，成槽之后，還應(yīng)當(dāng)進(jìn)行接頭清刷操作，此時需要采用專門工具，將接頭處刷洗干凈，保證沒有任何泥沙或者是污物殘留。

在結(jié)束了接頭清刷之后，需要進(jìn)行清底換漿作業(yè)，并且還要對槽寬、槽深、沉淤厚度以及垂直度進(jìn)行詳細(xì)的、嚴(yán)格的檢查，確保其滿足有關(guān)規(guī)范要求。在完成地下連續(xù)墻澆筑施工之后，需要對地連墻接頭進(jìn)行防擾流補(bǔ)抓，以提升地下連續(xù)墻接縫質(zhì)量。

4.3 混凝土防繞流措施及繞流處理措施

該工程地連墻接頭采用工字鋼止水，并在工字鋼外側(cè)處增加了防擾流措施。最初的施工圖紙采用φ32鋼筋，但通過試驗(yàn)段施工發(fā)現(xiàn)，其防擾流效果較差，經(jīng)過工程項(xiàng)目部門研究之后，將其改為50mm寬的鋼皮，效果得到了明顯的改善。

對于該工程盾構(gòu)洞門部位，采用鎖扣管接頭，在施工過程中，需要安置好鎖扣管，之后還要及時回填管北側(cè)的空隙。此外，在發(fā)生繞流故障后，以及混凝土強(qiáng)度較低時，均需要及時清理，并利用優(yōu)質(zhì)的黏土回填。如果無法及時處理，則需要利用沖擊鉆破除清理，避免影響到相鄰槽段的開挖。

5 結(jié)語

綜上所述，超深地下連續(xù)墻較為復(fù)雜，對于技術(shù)的要求也較高。因此，在施工過程中，不僅需要增強(qiáng)對技術(shù)的管理，還需要不斷提高工作人員的綜合素質(zhì)，對于可能會發(fā)生的質(zhì)量問題，需要及時采取相應(yīng)的預(yù)防與處理措施，以確保工程質(zhì)量與安全。

[1]王君，白楠.不良地質(zhì)條件下超深地下連續(xù)墻施工技術(shù)[J].天津建設(shè)科技，2012（04）：18～20.

[2]趙紅光.南京河西地區(qū)超深地下連續(xù)墻施工技術(shù)[J].江蘇建筑，2010（04）：66～68.

[3]柴艷飛.地鐵三層換乘車站超深地下連續(xù)墻施工技術(shù)研究[J].天津建設(shè)科技，2014（24）：34～36.

U455.45+2

A

1004-7344（2016）06-0128-02

2016-1-18

陳磊（1980-），男，工程師，本科，主要從事市政地鐵施工方面的工作。