地下連續(xù)墻施工應用及護壁泥漿的運用

張偉強

摘 要：地下連續(xù)墻在城市建設中為較常采用的圍護結(jié)構(gòu)形式， 因其具有施工時振動小、噪音低、防滲性能好、墻體剛度大，極少發(fā)生地基沉降或塌方事故，非常適用于深基坑開挖，被廣泛運用于城市各項建筑工程中作為圍護結(jié)構(gòu)。由于很多工程都將地下連續(xù)墻作為永久性結(jié)構(gòu)，其施工工藝好壞往往直接影響到連續(xù)墻質(zhì)量及建筑工程的整體安全性能。所以本文將系統(tǒng)地介紹地下連續(xù)墻在建筑工程中的應用及施工工藝要點， 并對連續(xù)墻施工過程中的泥漿如何合理運用，通過理論結(jié)合實踐進行分析，從而達到對地下連續(xù)墻施工質(zhì)量整體提高的目標。

關鍵詞：連續(xù)墻；護壁泥漿

地下連續(xù)墻施工技術(shù)起源于歐洲，它是從利用泥漿護壁打石油鉆井和利用導管澆灌水下混凝土等施工技術(shù)的運用，引申發(fā)展起來的新技術(shù)。1950年前后開始用于地下工程，當時在意大利城市米蘭用得最多，故有“米蘭法”之稱。

隨著社會生產(chǎn)力的發(fā)展，城市建設和舊城改造的不斷擴大，高層建筑和深基礎工程越來越多，施工條件也越來越受到周圍環(huán)境的限制，有些深基礎工程已經(jīng)不能再用傳統(tǒng)的方法進行施工。本文將對地下連續(xù)墻的概念、施工工藝、并對如何合理運用好護壁泥漿，在降低工程成本的情況下完成優(yōu)質(zhì)的地下連續(xù)墻工程進行詳細闡述。

一、地下連續(xù)墻的施工應用

（一）地下連續(xù)墻的概念

建造地下連續(xù)墻的基本施工方法是：先在擬建的地下連續(xù)墻的地面上，使用成槽機械，在泥漿護壁的條件下挖出一段長度、寬度和深度都符合設計要求的溝槽（即一個單元槽段），并清除成槽后沉積到槽底部的土渣，接著用起重機將事先在地面上制作好的鋼筋骨架（即鋼筋籠）吊裝到槽內(nèi)設計位置上，然后通過混凝土導管從槽底部開始逐漸向上澆灌混凝土，同時將槽內(nèi)泥漿置換出槽，等混凝土澆到設計標高，一個單元槽段的地下墻便澆筑完成。再用墻體接頭把各個單元槽段的地下墻連接起來，便筑成了鋼筋混凝土的地下連續(xù)墻。

（二）地下連續(xù)墻的分類

1、按成墻方式可分為：①樁排式；②槽板式；③組合式。2、按墻的用途可分為：①防滲墻；②臨時擋土墻；③永久擋土（承重）墻；④作為基礎用的地下連續(xù)墻。3、按墻體材料可分為：①鋼筋混凝土墻；②塑性混凝土墻；③固化灰漿墻；④自硬泥漿墻；⑤預制墻；⑥泥漿槽墻（回填礫石、粘土和水泥三合土）；⑦后張預應力地下連續(xù)墻；⑧鋼制地下連續(xù)墻。4、按開挖情況可分為：①地下連續(xù)墻（開挖）；②地下防滲墻（不開挖）。

（三）地下連續(xù)墻的優(yōu)、缺點

1、地下連續(xù)墻的優(yōu)點。（1）施工時振動小，噪音低，非常適于在城市施工。（2）墻體剛度大，用于基坑開挖時，極少發(fā)生地基沉降或塌方事故。（3）可以貼近施工，由于上述兩項優(yōu)點，我們可以緊貼原有建筑物施工地下連續(xù)墻。（4）可用于逆作法施工，縮短工程的總工期。（5）適用于多種地基條件，從軟弱的沖積層到堅硬的巖石層都可以施工。（6）防滲性能好，可用作剛性基礎。（7）占地少，可以充分利用建筑紅線以內(nèi)有限的地面和空間，充分發(fā)揮投資效益。（8）工效高，工期短，質(zhì)量可靠，經(jīng)濟效益高。

2、地下連續(xù)墻的缺點。（1）在復雜的地基條件下施工，即使事先進行過地質(zhì)勘察，也難以預測地下異常的變故。因此，要求施工隊伍要有較高的技術(shù)水平與應變能力，在發(fā)生異常變故時能及時采取補救措施。（2）施工地下連續(xù)墻的每一個單元槽段，都關系到整個工程施工的成敗問題，一旦施工失敗，就要花很大的費用和很長的工期來修補或返工，甚至會因無法挽回敗局而不得不廢棄在建工程。（3）地下連續(xù)墻施工需要很多重型設備，進退場和施工準備工作耗時費工，工程量太小時經(jīng)濟效益不高。（4）在市區(qū)施工時，挖槽土方外運和劣質(zhì)泥漿廢棄是個難題，為了不污染環(huán)境，往往要花昂貴的費用和很大的精力來進行處理。

（四）地下連續(xù)墻的施工工藝

地下連續(xù)墻的施工工藝主要分以下幾部分：（1）導墻施工（2）鋼筋籠制作 （3）挖槽施工（4）吊放鎖口管及鋼筋籠（5）澆灌混凝土（6）頂拔鎖口管。

二、地下連續(xù)墻護壁泥漿的運用

要筑成一段符合設計要求的地下墻，先決條件是能夠挖出一個單元槽段，并要保持單元槽段的槽壁穩(wěn)定。而要挖出一個單元槽段，并要保持單元槽段的穩(wěn)定，必須從一開始挖槽，就向槽內(nèi)灌注泥漿，并要在挖槽的全過程中及時向槽內(nèi)補充泥漿，使泥漿始終充滿槽段空間，直到澆混凝土時被混凝土置換出槽為止。

（一）泥漿的概念

所謂護壁泥漿，是指以膨潤土為主要材料，加上純堿、CMC（化學漿糊）等外摻劑，用清水混合攪拌而成的懸浮液（也稱半膠體溶液）。由于它具有以維護槽壁穩(wěn)定為主的多種功能，因而術(shù)語稱它為膨潤土泥漿，在本文中簡稱泥漿。

（二）泥漿的護壁原理

在地下水位以下的地基土中用泥漿護壁開挖槽孔時，泥漿充滿了被挖掘的槽孔。因為泥漿液面一般都比地下水位高，所以泥漿通過壓力差向地基土中浸滲，這時地基土就像過濾器一樣，只讓泥漿中的水分通過，而將膨潤土等顆粒阻留在地基土的孔隙中，逐漸堵塞了水的通道。當水的通道完全被堵塞時，槽壁上變形成了一層薄薄的泥皮，填充在地基土孔隙中的膨潤土等顆粒也與地基土粘結(jié)成為半透水的浸滲固結(jié)層。

（三）泥漿的作用

1、泥漿的作用類別。（1）防止槽壁坍塌（2）懸浮槽內(nèi)土渣，防止沉渣產(chǎn)生（3）把土渣攜帶出槽段（4）冷卻和潤滑成槽機

2、泥漿的自身作用。（1）泥漿自身的密度（比重）比水大，泥漿液面又高于地下水的水位，因此，泥漿作用在槽壁上的水頭壓力可以抵擋作用在槽壁上的土壓力和地下水壓力。（2）泥漿具有觸變性，在剛性粗糙的槽壁之間是一種有一定抗剪強度的凝膠體，對槽壁具有被動抵抗力。（3）泥漿的濃度比地下水高，二者濃度差產(chǎn)生的電動勢能使泥漿產(chǎn)生類似電滲透的作用，對地下水具有反滲透力。

3、泥皮的作用。（1）槽壁表面形成的不透水的薄泥皮能把泥漿和地下水隔開，使泥漿的水頭壓力作用在槽壁上。（2）薄泥皮覆蓋在槽壁表面能防止表土剝落，保護壁面。（3）泥皮對槽壁的約束效應能減小地基位移，增加槽壁強度。

4、泥漿浸滲固結(jié)層的作用。泥漿浸滲到地基土中，在地基周邊形成的泥漿固結(jié)層能提高地基的抗剪強度，增加槽壁的穩(wěn)定性。

參考文獻：

[1]叢藹森.地下連續(xù)墻的設計施工與應用[M].北京：中國水利水電出版社，2000.

[2]陸震銓，祝國榮.地下連續(xù)墻的理論與實踐[M].北京：中國鐵道出版社，1987.