建筑深基坑工程地下連續(xù)墻施工處理技術(shù)

陳 晨

（海環(huán)科技集團股份有限公司，福建 福州 350000)

0 引言

隨著近些年我國城鎮(zhèn)化速度加快，城市的建設(shè)速度也在不斷地加快，但是城市地上可以使用的土地資源是非常有限的，因此，為了緩解土地緊張的問題，城市地下建筑越來越被重視，許多城市都在大力建設(shè)城市地下工程。地下工程施工，最重要的環(huán)節(jié)就是深基坑的施工。而在深基坑施工中，重中之重就是地下連續(xù)墻的施工，只有保證地下連續(xù)墻的施工質(zhì)量，才能保證整體地下工程的安全使用。

1 地下連續(xù)墻簡介

地下連續(xù)墻是指用一定的機械器具，在深基坑中在泥漿護壁的條件下挖掘深溝槽，溝槽狹長，在溝槽里放入綁扎好的鋼筋籠，隨后用混凝土進行澆筑，澆筑分段進行，當(dāng)把墻的每一段都連接起來的時候，就完成了地下連續(xù)墻的施工。

地下連續(xù)墻具有防滲、擋土、承重等多重作用，應(yīng)用范圍非常廣，可以廣泛應(yīng)用于軟弱土地基、沖積層、中硬地層、砂礫層等等。在我國剛開始使用地下連續(xù)墻技術(shù)的時候，多是讓地下連續(xù)墻承擔(dān)壩體防滲和截留水庫地下水的任務(wù)，地下連續(xù)墻逐漸被應(yīng)用到地下商場、地下停車場、地下過街通道等大型地下建筑物中。在近些年，地下連續(xù)墻的施工技術(shù)逐漸成熟，具有施工震動小、噪音低、防滲性較好等特點的地下連續(xù)墻被廣泛應(yīng)用于城市地鐵站的深基坑工程中[1]，見圖1。

地下連續(xù)墻根據(jù)不同的分類方式，劃分成不同的類別，例如按照成墻方式進行劃分，地下連續(xù)墻分為樁排式、槽板式以及組合式；按照墻體用處進行分類，地下連續(xù)墻分為防滲墻、臨時擋土墻、永久擋土墻以及當(dāng)做基礎(chǔ)使用的地下連續(xù)墻等。

2 地下連續(xù)墻特點

2.1 地下連續(xù)墻的優(yōu)點

在我國，地下連續(xù)墻能被普遍廣泛的應(yīng)用，和地下連續(xù)墻的優(yōu)點以及施工時的方便性有著很大的關(guān)系。在地下連續(xù)墻的施工過程中，產(chǎn)生的振動量很小，而城市施工若在白天，會因為交通壓力等原因非常不方便，因此施工經(jīng)常在夜里進行，振動量小就可以最大限度地防止施工噪音影響到周圍居民的生活，還可以減少對地面上其他構(gòu)筑物的影響，因此地下連續(xù)墻非常適合在城市施工。地下連續(xù)墻整體性較強，剛度較大，當(dāng)它作為深基坑的支護結(jié)構(gòu)時，能承擔(dān)比較大的土壓力，產(chǎn)生的形變比較小，基本不會發(fā)生地基沉降以及塌方的事故，可以作為深基坑施工中重要的擋土結(jié)構(gòu)。由于地下連續(xù)墻是連續(xù)澆筑，且混凝土自身具有較強的抗?jié)B性，如果施工控制得當(dāng)，地下連續(xù)墻的抗?jié)B性能是非常優(yōu)秀的。地下連續(xù)墻的施工對其他已有構(gòu)建物的擾動較小，可以貼近施工而不至于影響原有建筑物的穩(wěn)定性，在已有案例中，已經(jīng)出現(xiàn)過在距離樓房十公分的位置進行了地下連續(xù)墻施工。地下連續(xù)墻很容易進行預(yù)埋件的設(shè)置，可以進行逆作法施工，可以有效地加快施工進度，從而降低成本。此外，地下連續(xù)墻還有適用性強，對土壤條件要求不高、造價低、施工速度快、占地面積小等優(yōu)點，這都讓地下連續(xù)墻成為深基坑工程施工中，難以被忽視的選擇[2]。

2.2 地下連續(xù)墻的缺點

具備如此多優(yōu)點的地下連續(xù)墻，在施工過程中也會有一些麻煩出現(xiàn)，這就是地下連續(xù)墻施工的缺點。在城市施工中，挖掘出來的土以及挖掘后用廢掉的泥漿處理相對麻煩，需要額外增加成本向外運輸，而且處理過程如果沒有控制好，會造成城市環(huán)境的污染。在有些特殊的地質(zhì)環(huán)境中，比如很軟的淤泥土或者很硬的巖石層中，進行地下連續(xù)墻的施工可能造成施工成本大量增加，施工難度也會加大。在地下連續(xù)墻施工的過程中如果沒有控制好施工過程，容易造成挖掘溝槽過程中發(fā)生坍塌或者出現(xiàn)不規(guī)則的超挖，相鄰墻段沒有完全對齊導(dǎo)致鋼筋籠放不進去，或者破壞墻體連續(xù)性造成滲水，這些問題不僅會導(dǎo)致混凝土超方、構(gòu)件尺寸超過控制范圍，嚴(yán)重的時候還會造成地面沉降、塌方，嚴(yán)重威脅到工程質(zhì)量[3]。如果在深基坑工程中地下連續(xù)墻的作用只是臨時擋土，那么和板樁、灌注樁和水泥攪拌樁進行比較，施工費用就會比較高，因此應(yīng)該根據(jù)不同的情況選擇合適的施工方案。地下連續(xù)墻施工過程中所使用的機械價格是比較昂貴的，且需要施工隊伍有較高的專業(yè)度。

3 地下連續(xù)墻施工的技術(shù)要點

3.1 施工要求

以地鐵站的施工為例。在進行地鐵施工的時候，大部分都是要在城區(qū)的地下進行施工的，施工現(xiàn)場附近的已完工程和在建工程都會比較多，這就為地下連續(xù)墻的施工提出了很多要求。在進行地下連續(xù)墻施工時，要盡量降低施工帶來的擾動，盡可能地將施工噪音控制到最低，減少對周圍環(huán)境和居民的生活帶來影響。此外，在施工過程中要對地下連續(xù)墻體的負(fù)荷壓力和承載能力進行有效控制，保證地下連續(xù)墻整體的穩(wěn)定性和使用性能，只有這樣才能保證好整個工程的安全性。

3.2 施工準(zhǔn)備

在進行施工前，一定要將施工準(zhǔn)備做好，這樣才能保證地下連續(xù)墻的施工質(zhì)量。對于地勘文件，一定要仔細研究，對地下圖紙土體條件有大致的判斷，從而大體確定施工方案。在施工準(zhǔn)備階段，對施工現(xiàn)場要進行合理的選擇布置，布置的時候要根據(jù)現(xiàn)場的施工場地情況，組織安排好機械的調(diào)配。在施工場地處理完成后，應(yīng)該組織加固處理場地內(nèi)的地基。地下連續(xù)墻的施工具有很強的連續(xù)性，因此在進行每一階段的施工之前，一定要將準(zhǔn)備工作提前做好。

3.3 泥漿的配置

在進行地下連續(xù)墻施工溝槽挖掘的時候，采用的護壁措施依然是泥漿護壁。制配出來的泥漿質(zhì)量好壞將會對地下連續(xù)墻的質(zhì)量產(chǎn)生非常大的影響。在實際的施工過程中，可以根據(jù)現(xiàn)場的實際情況，選擇合適的泥漿原材料。通常進行泥漿護壁是采用的泥漿原材料，有膨潤土、CMC 以及分散劑等等[4]。在進行泥漿制作的時候，必須要保證配置泥漿的各原材料性能都能符合施工的要求，其中，使用膨潤土的質(zhì)量對泥漿的影響最大，因為膨潤土自身性質(zhì)差異就比較大，因此在使用之前應(yīng)該對土體進行仔細分析，確保配制出的泥漿符合要求。

3.4 導(dǎo)墻施工

在地下連續(xù)墻的施工中，導(dǎo)墻的施工是非常重要的一步。導(dǎo)墻施工需要先由測量人員進行測量和放線，確定位置后挖掘?qū)?、墊層鋪設(shè)，之后再澆筑導(dǎo)墻。導(dǎo)墻開挖應(yīng)該采用機械和人工相配合的方式，由人工完成導(dǎo)槽的清底工作。挖掘的時候要嚴(yán)格控制導(dǎo)槽的深度，避免出現(xiàn)超挖的現(xiàn)象，雖然不會影響導(dǎo)墻質(zhì)量，但是會讓施工成本提高很多，造成不必要的浪費。在使用機械進行挖掘的時候要注意減少對周圍土體的擾動，在溝槽挖掘結(jié)束后要對基底進行夯實，隨后在基底上鋪設(shè)泥砂漿。溝槽處理完之后要進行導(dǎo)墻的模板施工，導(dǎo)墻的高度應(yīng)該高于土體十公分以上，這樣可以避免土體上的水流入導(dǎo)槽里，污染泥漿。隨后就可以進行澆筑，在導(dǎo)墻強度達到要求后拆除模板，并在導(dǎo)墻內(nèi)側(cè)設(shè)置兩道木支撐，以便支撐起兩片導(dǎo)墻，導(dǎo)墻施工見圖2。

圖2 導(dǎo)墻施工現(xiàn)場圖

3.5 地下連續(xù)墻的開挖

在現(xiàn)場施工條件寬裕的情況下，可以將地下連續(xù)墻的寬度適當(dāng)放大。挖掘地下連續(xù)墻時應(yīng)該遵循先寬窄再高低的挖掘方式，在挖掘過程中應(yīng)該嚴(yán)格按照場地上放的線進行挖掘，避免出現(xiàn)誤差，挖掘出來的土，應(yīng)該根據(jù)現(xiàn)場實際情況以及運輸距離，選擇合適的土方運輸車輛。在進行連續(xù)墻挖掘的時候，應(yīng)該用泥漿對槽壁進行保護，泥漿比例應(yīng)該控制在1.1～1.5g/cm3，隨著挖掘速度逐步注入泥漿，控制好泥漿注入的速度和用量。在混凝土灌注完成后，可以將泥漿回收到泥漿池內(nèi)，如果處理合格，就可以繼續(xù)使用，處理不合格的泥漿直接排入廢漿池不再使用。

3.6 安裝接頭管

在地下連續(xù)墻的開槽、清底以及換漿完成之后，就可以把接頭管安裝到溝槽內(nèi)的指定位置，把接頭管的底部插入溝槽底部的土里，把接頭管的上部進行固定，隨后進行鋼筋籠的安裝，安裝完成后即可進行澆筑。在不澆筑混凝土一側(cè)的接頭管應(yīng)進行回填，保證密實。在操作過程中，應(yīng)該保證接頭管兩側(cè)澆筑混凝土的高度和回填料的高度保持一致，避免出現(xiàn)高差導(dǎo)致接頭管出現(xiàn)位移。如果接頭管出現(xiàn)位移就會影響后續(xù)施工，造成接頭管起拔困難，或造成下一槽段的連續(xù)墻沒法順利成槽。

3.7 安裝鋼筋籠

在進行鋼筋籠的安裝時，應(yīng)該將鋼筋籠順直起吊，吊裝機械和鋼絲繩應(yīng)該根據(jù)被吊裝鋼筋籠的尺寸來決定，避免出現(xiàn)安全問題。在采用雙車吊裝的時候，參與鋼筋籠吊裝的吊車，單車吊重應(yīng)該大于鋼筋籠自重的70%，同時，主吊車還應(yīng)該滿足吊裝鋼筋籠的高度和重量等方面的需求。鋼筋籠的吊裝過程工序相對復(fù)雜，在進行吊裝的過程中，一定要保證好施工的安全問題，防止出現(xiàn)意外，吊裝過程中必須時刻有安全專員進行監(jiān)控。在選擇鋼筋籠起吊位置的時候，需要進行力學(xué)計算，精準(zhǔn)地計算出每個鋼筋籠重心的位置，用該點作為鋼筋籠的吊點。吊裝過程應(yīng)該嚴(yán)格遵循指揮人員的口令和信號，保證吊裝順利進行。吊裝鋼筋籠應(yīng)該注意效率，應(yīng)盡快完成吊裝工作，安裝鋼筋籠見圖3。

圖3 安裝鋼筋籠

3.8 澆筑混凝土

進行地下連續(xù)墻施工最重要的一步就是澆筑混凝土。在目前實際施工中，常采用的澆筑方式是導(dǎo)管澆筑法。澆筑的時候應(yīng)該在導(dǎo)管里放置圓形塑料球，球的口徑應(yīng)該和管徑保持一致，在通過導(dǎo)管澆筑的過程中保證溝槽內(nèi)的泥漿不會逆流進導(dǎo)管里面，影響混凝土的質(zhì)量[5]。當(dāng)采用多根導(dǎo)管同時進行澆筑的時候，應(yīng)該保證澆筑的混凝土面保持水平。澆筑過程中，導(dǎo)管頭應(yīng)該始終保持在混凝土的下方1.5～3m 的位置，這也是為了防止泥漿進入導(dǎo)管內(nèi)和混凝土混合，隨著澆筑的進行，導(dǎo)管應(yīng)該隨著混凝土面的提升而提升，控制好速度。

3.9 拔起接頭管

在地下連續(xù)墻混凝土完成初凝之后，應(yīng)該用吊車配合，盡快將接頭管拔起，具體拔起時間還應(yīng)該由試塊強度來確定，起拔的時候注意速度和頻率，防止造成混凝土被拉裂，破壞整體性。

4 結(jié)束語

由于地下連續(xù)墻有良好的使用性能和方便施工的優(yōu)點，在越來越多的地下工程中都開始應(yīng)用地下連續(xù)墻。目前這種施工技術(shù)已經(jīng)相對成熟，雖然施工方法多種多樣，但是只要控制好每個施工環(huán)節(jié)，仍然可以保證地下連續(xù)墻的施工質(zhì)量和可靠性。