淺析地連墻技術在邦山水閘重建工程中的運用

劉文濤

（江蘇淮陰水利建設有限公司，223002，淮安）

地下連續(xù)墻（簡稱地連墻）施工技術是住建部重點推薦采用的《建筑業(yè)10項新技術》之一。地連墻具有承重、擋土或截水防滲等作用。本文以廣東省惠來縣邦山水閘重建工程中的地連墻為例，對地連墻施工工藝進行分析，提出了施工的重點和難點。

一、工程概況

惠來縣邦山水閘重建工程為大（2）型攔河閘，共12孔，每孔凈寬12m，最大過閘流量為4602 m3/s。工程左岸1～4號閘孔砂礫石地基是先采用高壓旋噴樁，然后施打PHC管樁方法進行加固處理，以此提高復合地基承載力。但左側閘前15～20 m處有6 m深的溝槽，存在旋流和滲流，容易帶走樁間土的顆粒而降低復合地基的密實度、單樁承載力或復合地基承載力，造成攔河閘主體不均勻沉降甚至工程失事。為此，在上游鋪蓋前沿采用地下連續(xù)墻結構，起到垂直截水防滲目的，以此確保復合地基穩(wěn)定，保證攔河閘安全。

二、地連墻施工工藝

地連墻施工工藝包括施工準備、測量放樣、導墻制作、泥漿制備、成槽施工、吊裝鋼筋籠、水下混凝土澆筑、接頭施工、墻底注漿等工序。

1.施工準備

施工前，對施工現(xiàn)場的地質等情況進行復核。檢查、復核基線和水準點。準備地連墻施工需要的材料、機械設備等各種物資。

對主材、半成品等產品進行檢驗，并進行成槽試驗，確定、驗證施工機械、泥漿配比和施工工藝等。

2.測量放樣

對業(yè)主提供的高程控制點和坐標控制點進行復核無誤后，在現(xiàn)場測設形成地連墻施工控制網(wǎng)。

3.導墻制作

導墻作用是為成槽設備提供導向、存儲泥漿、穩(wěn)定泥漿液位、維持兩側土體穩(wěn)定、控制地連墻的軸線和標高等。本工程導墻采用C30、結構形式為“┓┏”形現(xiàn)澆鋼筋混凝土結構，鋼筋配筋形式為Φ14@200。導墻單側水平尺寸為1.0 m，垂直方向為1.5 m，厚度為0.2 m。導墻頂高于地面10 cm。

導墻施工前用全站儀放出地連墻軸線并放出導墻位置，采用小型挖掘機開挖，基底夯實后澆筑C15混凝土墊層，厚度為50 mm。

墻身混凝土澆筑時從導墻兩側對稱進行，使用插入式振動器分層均勻振搗，每層厚度不超過30 cm。振搗棒不得觸及鋼筋和模板，不得有漏振或過振現(xiàn)象。為避免導溝產生位移、變形，作業(yè)機械與導溝保持5 m以上安全距離。

混凝土強度達到100%后開始拆模。拆模后做好混凝土養(yǎng)護并采用100 mm×100 mm方木支撐，支撐橫向間距為2 m，豎向兩層梅花形布置。導墻頂面兩側4 m外設欄桿加以圍護。

4.泥漿配制與循環(huán)

泥漿生產設備主要有：泥漿攪拌機、泥漿泵、振動篩、旋流器、挖掘機及泥漿運輸車等。在施工現(xiàn)場需設置一套泥漿配制系統(tǒng)，一套泥漿輸送回收系統(tǒng)，主要有新泥漿池、循環(huán)池、沉淀池及廢漿池。

（1）泥漿配合比

泥漿采用優(yōu)良的膨潤土、純堿、高純度的CMC和自來水作原料，通過清漿沖拌、混合攪拌、兩次拌和而成。首先按設計配合比進行泥漿試配，檢測泥漿各項指標；然后經(jīng)過成槽試驗后，確定泥漿施工配合比。泥漿設計配合比如表1所示。

表1 泥漿配合比(1 m3漿液)

（2）泥漿配制與循環(huán)

泥漿配制時，先配制1.5%CMC溶液，靜止5小時，按配合比加水、純堿、膨潤土，采用螺旋式攪拌機攪拌3分鐘以后加入CMC溶液，再攪拌數(shù)分鐘，存放24小時后使用。

在地連墻施工中，利用貯漿池中的泥漿泵將泥漿泵入開挖槽段，保持槽段中泥漿液面高于地下水水位1 m以上且不低于導墻面下0.3 m。

泥漿不斷經(jīng)分離、凈化、回收等環(huán)節(jié)進行循環(huán)使用。施工過程中配備專人對泥漿進行檢測與管理，確保泥漿質量和環(huán)保達標。檢測指標主要包括泥漿比重、黏度、含砂率、pH值等。

對于沉淀池下部廢漿、泥砂等雜質應集中存放，采用挖掘機或泥漿泵清理、密閉式罐裝車運輸，不得影響環(huán)境。

5.成槽施工

成槽采用1臺液壓成槽機、2臺汽車吊進行。

本工程中地連墻為“一”字形，長度60 m，寬度 800 mm，深度 8 m，每段長6 m，共10個槽段。每槽段采用“跳抓法”成槽，整體采用“三序”法成槽，即采用“先兩側、后中間”成槽順序。

開始成槽時，按照導墻上的槽段標號順序，液壓成槽機就位于導墻外側，使抓斗平行于導墻面、抓斗中心線與導溝的中心線重合，閉斗下放、開挖時張開。入槽、出槽時要緩慢、穩(wěn)定、兩側均衡成槽并根據(jù)成槽機的儀表及實測的垂直度及時糾偏。

單元槽段每抓挖到設計槽底標高以上0.5 m時停挖，待全槽達到此標高后，由一端向另一端用抓斗細抓、掃槽、清底至設計標高。

成槽后，采用超聲波對槽壁垂直度、槽位、槽深、槽寬、沉渣厚度等指標進行檢測并做好記錄。

清槽采用液壓成槽機、沖擊轉機或旋挖轉機對槽段進行。清基主要采用撈抓法，抓斗慢放、輕抓，逐步清除槽底淤泥及雜質。

刷槽采用吊車配合專用的刷壁器，在接頭上自上而下反復清刷，深度至槽段底部，要保證槽段接頭干凈，不夾泥砂。在鋼筋籠吊裝完成后檢測沉渣厚度，若沉渣厚度大于10 cm時，利用泥漿置換法進行二次清孔，直到沉渣厚度小于10 cm，并在4小時內開始澆筑混凝土。

6.接頭施工

單元槽段成槽完成后，安放接頭管。接頭管為直徑800mm、壁厚20 mm的鋼管。

接頭管采用汽車吊吊裝。起吊時，要保證接頭管中心與地連墻中心線重合。緩慢、垂直安放接頭管，垂直度控制在1/300以內。接頭管高于導墻頂面1.5～2.0 m，管底部插入槽底30～50 cm。

接頭管拔出采用額定頂拔力為300 t拔管機進行。根據(jù)混凝土初凝時間、終凝時間等確定動管和拔出時間。

7.鋼筋籠制作與吊裝

為加快制作速度、保證質量，在鋼筋籠正式制作前，構建鋼筋籠加工平臺。設置縱向標架、橫向桁架和剪刀撐等構造加強鋼筋籠的整體剛度；在鋼筋籠內設置的銜架滿足吊裝的強度、剛度要求。要保證鋼筋籠主筋保護層厚度、位置、數(shù)量符合設計要求；鋼筋籠預埋件、聲測管、注漿管等部件的安裝符合設計要求并安裝牢固、位置準確；鋼筋籠制作偏差、焊接質量符合規(guī)范要求。

鋼筋籠制作完成后，鋼筋籠需經(jīng)試拼裝，驗收合格后，按照施工先后順序堆放，并在鋼筋籠上標明其上下頭、里外面、單元槽段編號。

鋼筋籠整體吊裝前，先進行鋼筋籠試吊，然后進行正式吊裝。

8.水下混凝土澆筑

混凝土采用C35 P8商品混凝土，坍落度為200±20 mm?；炷翝仓_始時間控制在清槽后4小時以內。澆筑前，檢查槽深及泥漿各項指標合格后，開始澆筑混凝土。

混凝土澆筑采用導管法灌注，導管使用前進行預拼接，并做打壓試驗，試水壓力為 0.6～1.0 MPa。采用混凝土灌車將混凝土運至槽口，分別送入二套灌注導管。開澆時在導管內正確安放隔水塞。中途澆筑不得長時間中斷。槽內混凝土面上升速度3～5 m/h,保持澆筑同步上升且保持混凝土面呈水平狀態(tài)上升，定時測量槽內混凝土面高度，保持槽內混凝土面高差不大于300 mm。導管入混凝土深度控制在2.0～6.0 m。灌注結束時,混凝土澆筑頂面比地連墻設計頂標高超高0.5 m。

9.墻底注漿

墻底注漿是對地連墻的墻底、沉渣、泥皮、墻側等范圍內混凝土、土體進行注漿加固。

施工中注漿管采用管徑50 mm、壁厚3 mm鋼管，施工中與聲測管共享，先檢測后灌漿。注漿管安裝在鋼筋內側與鋼筋籠主筋綁扎或焊接固定。

墻底注漿按“先深后淺、分次進行”原則進行。注漿前進行注漿試驗，確定施工方案、漿液配比和注漿參數(shù)。注漿材料采用P.O42.5普通硅酸鹽水泥,漿液水灰比為0.5～0.6。分次注漿時符合下列要求：①初始注漿在成墻2～3天后開始。注漿時嚴格控制注漿壓力、注漿量和注漿速度，注漿流量為30～50 L/min，最大注漿流量不超過75 L/min，初始注漿量為設計總量的80%；②第二次注漿在初始注漿完成3小時后進行，注漿流量為15～30 L/min，最大注漿流量不超過50 L/min。

注漿終止標準采用注漿量與注漿壓力雙控標準，以注漿量控制為主、注漿壓力控制為輔。當注漿量達到設計要求時終止注漿；當注漿壓力大于2 MPa持荷3分鐘且注漿量達到設計注漿量80%時終止注漿。

三、質量檢測

1.成槽檢測

地連墻成槽后對槽寬、槽深、垂直度、泥漿、沉渣厚度等進行檢測。檢測方法為超聲波透射法和測錘法。

2.完整性檢測

地連墻混凝土達到設計強度后，先采用聲波透射法對墻身混凝土質量進行檢測，驗證墻身缺陷的位置、范圍和程度。當墻身疑似存在質量不合格時，采用鉆心法進行驗證。

四、施工重點和難點

1.槽段垂直度和塌方控制

造成槽壁垂直度不合格原因包括成槽機控制不到位、周圍震動、成槽順序等。垂直度控制措施有：①保持成槽機水平、平穩(wěn)；②液壓抓斗垂直槽段，緩慢入槽抓土；③利用成槽機測斜裝置，發(fā)現(xiàn)槽壁傾斜立即糾偏；④嚴格按“三序”成槽法施工；⑤避免周圍震動源存在。

2.混凝土夾層防治

因首批混凝土量不足、導管接頭不嚴密、混凝土澆筑間斷、局部塌方等因素易形成夾層。可采取預防措施有：①槽段澆筑時，設2個導管同時澆筑；②導管接頭設橡膠密閉圈密閉；③首批灌入混凝土量要充分且有一定的沖擊量；④保持混凝土澆筑連續(xù)；⑤遇塌方時，將沉積在混凝土上的泥土吸出。

3.接頭漏水防治

接頭漏水主要原因是接頭清理質量差、混凝土導管拔空、混凝土的質量差、供應速度慢等。預防措施有：①施工時，用接頭刷多次上下刷槽段接頭，直到無泥為止；②嚴格控制導管埋入深度，防止發(fā)生導管拔空；③保證混凝土的供應量和質量；④如發(fā)現(xiàn)接頭有滲漏現(xiàn)象，采用雙快早強水泥、軟管引流、化學灌漿等方法進行堵漏。

4.混凝土繞流

混凝土繞流主要產生原因有：①槽壁坍塌；②接頭管未下放到槽底；③接頭管起拔時間過早；④接頭管背后回填料不密實。繞流防治措施有：①挖槽過程中專人控制槽內泥漿液面高度；②選擇合適的泥漿確保護壁效果；③嚴格控制槽壁和鋼筋籠垂直度；④嚴格控制成槽深度和接頭管插入深度；⑤在接頭管背后，分兩次填筑黏土，先將回填土填至墻身一半處，待混凝土澆筑至該位置后再進行第二次回填。