浅谈地下连续墙施工技术难点探析

浅谈地下连续墙施工技术难点探析

刘德勇

海景行市政工程有限公司上海201201

摘要：地下连续墙施工因其具有防渗漏效果好、耐久性能佳、墙体刚度大、工效高、工期短以及适用于多种地质条件等特点，外加施工工艺已达到成熟阶段，被广泛用于城市各类建筑工程中作为基坑的围护结构。因此许多建筑工程后期都将地下连续墙作为永久性结构，连续墙施工质量的好坏往往关系到整个建筑工程的质量及安全性能。所以本文将系统的通过对地下连续墙施工技术难点进行分析，以理论结合实际，旨在整体提高连续墙施工质量的目标。

关键词：地下连续墙；施工技术；控制要点

一、前言

要完成一幅符合规范要求的地下连续墙，除了对每道施工工序都要按照标准执行外，更重要的是对一些关键工序施工时的难点严格把控，这样才能在既保证质量又确保安全的前提下完成工程。本文将对地下连续墙的挖槽作业、护壁泥浆的运用、钢筋笼制作与吊装和锁口管顶拔等关键工序的控制要点和施工过程中可能遇到的各类问题应采取何种措施进行详细阐述，从而为每施工一幅优质的地下连续墙打好基础。

二、正文

1、挖槽作业

地下连续墙工程质量的好坏，很大程度上取决于挖槽质量，挖槽施工如果快速、高效、槽段垂直度符合规范，那么对于后期槽段的稳定、钢筋笼的吊放以及锁口管顶拔都能起到相当大的引领作用。

挖槽施工最关键的则是槽段垂直度，所以每挖完一幅槽段后，都要用超声波检测仪在槽段内分别扫描中间及两端位置槽壁壁面，测定壁面的最大凸出量或凹进量X与槽深L之比即为壁面垂直度。

要保证槽壁垂直，就要使抓斗一直处在切土阻力均衡状态下挖槽，即抓斗斗齿要么全部挖入土中，要么全部挖空，切不能使斗齿一侧挖在实土中，一侧悬空，而致抓斗倾斜。抓斗出入槽段时要慢提轻放，防止泥浆波动造成导墙面下后方土体塌方。另外，在抓斗挖土时，悬吊抓斗的钢丝绳一定要呈垂直绷紧状态不能松弛，这是保证垂直度的关键要点。挖槽过程中，如若发现挖槽机倾斜指针超出规定范围，要立即启动纠偏系统调整垂直度，坚决杜绝挖偏后还一挖到底的现象发生。

在常规土质中挖槽时只要遵照以上要点进行基本就可以保证垂直度，但对于一些特殊地质，如槽底土层为⑦2层粉砂层，俗称“铁板砂”，由于这类土层异常坚硬，挖槽机很难直接挖掘，常常会导致抓斗斗齿折断、挖槽时间过长、垂直度不达标等情况，此时需采取一些针对性措施才能提高挖槽施工效率。

对于这类坚硬土层，挖槽作业可以采用“两钻一抓”的施工方法，即在挖槽前，以放置锁口管分幅线位置和抓斗开斗长度为边界，由钻机分别钻先导孔，然后抓斗顺着先导孔向下挖掘，先挖两端已钻先导孔位置，在挖中间剩余的隔墙，因隔墙长度小于抓斗开斗长度，所以抓斗能完全套往隔墙挖掘，同样使斗齿在切土阻力均衡下挖槽，仍可有效的保证槽段垂直度。待槽段挖至设计标高后，再沿槽长方向套挖几斗，将抓斗挖先导孔和隔墙时因垂直度的差异而产生的凹凸面修复平整，保证槽段横向直线性的良好。最后，再将槽底设计标高上的沉渣全部挖除干净。

2、护壁泥浆的运用

在地下连续墙施工中，除了对槽段垂直度控制外，另一个重点就是要保证槽段的稳定性，防止在施工过程中出现塌方现象，而需要做到这点，就需在面对各种土层时，如何配制出防止槽壁坍塌的护壁泥浆则是重中之重，因为护壁泥浆的优劣，是决定能否顺利挖出单元槽段的前提。

为使挖槽期间槽壁稳定，应在挖槽时就向槽段内灌注泥浆，且根据每次挖出的土方量，适时的向槽段内添加泥浆，确保每次添加的泥浆量与挖出的土方量相当，直到最后在浇筑混凝土时被置换出槽为止。泥浆在槽段内其液面一般都比地下水位高，通过与地下水的水头压力差向土层中渗透，此时槽壁土如过滤器一般，让泥浆中的水分渗入却将膨润土颗粒填塞在土内孔隙中，并逐渐堵塞了水的通道，当通道被全部堵塞时，在土层中的膨润土颗粒与土层粘结形成了一层泥皮，从而确保槽壁稳定不塌方。

现阶段地下连续墙施工中所使用的护壁泥浆基本上都是以膨润土为主要材料，辅以分散剂、增粘剂等外加剂加以配制。泥浆主要检测的指标包括比重、粘度、PH值、失水量和泥皮厚度等，应在面对不同的土质类别及现场实际情况时，灵活调整泥浆的各类性能指标值，这样才能更有针对性的达到护壁效果。

新鲜泥浆在使用过程中，由于泥皮的不断形成，泥浆中的各项成分会有所消耗，且还会与地下水、渣土、混凝土接触，渗入砂粒、水泥等有害物质，从而降低了泥浆的各类指标。所以泥浆每用一个循环后，都需对其净化过滤，废弃产生的部分劣化泥浆，这样才能提高泥浆的重复使用率。循环泥浆虽经过净化过滤后，清除了其中部分杂质，但并没有恢复其在使用过程中各成分的消耗和有害物质污染而降低的护壁性能，所以还需根据各项检测指标，掌握其中各成分的损失情况并及时补充，使泥浆恢复原有的护壁性能。

3、钢筋笼的制作与吊装

在钢筋笼制作时，其大小应根据设计蓝图确定，长度按照图纸保持不变，宽度则可考虑到后期吊装安全，参照槽段分幅尺寸适时调整。为保证钢筋笼布筋定位的准确性及制作的便利性，应在事先加工好的制作平台上焊接钢筋笼。钢筋笼主筋采用闪光碰焊时，一定要保证钢筋中心在铜垫块凹槽中才能碰焊，防止出现主筋偏心。各类构造筋、加强筋焊缝既要饱满又要防止咬肉现象发生，尤其是桁架筋及吊点钢筋更要保证焊接质量，所以焊接电流务必要符合有关要求。对于满焊部分的钢筋要敲除焊渣，观察是否焊接到位，确保达到规范标准。

由于钢筋笼体积巨大，起吊时及易发生变形和弯折，因此，常规做法都在钢筋笼制作时设置纵横向桁架来加强吊装时的刚度。钢筋笼上吊点的数量和位置，必须根据钢筋笼的长度、宽度和总重量以及所用起重机的起吊能力、吊梁、吊索钢丝绳的长度、强度等多种因素，经过计算分析之后才能确定，每个吊点都应设置在钢筋笼纵横向桁架的交叉点上。

对于一些特殊的钢筋笼，如在上海崇明越江通道长江隧道T3标段地下连续墙施工中，工作井内共设计了8幅GFRP（玻璃纤维筋）钢筋笼，由于GFRP筋的特性是比同规格钢筋抗拉强度高、重量仅是钢筋重量的1/4及不能焊接和抗弯能力差等缺陷，且按设计要求盾构洞圈范围内又不能有任何钢制物存在。所以基于这些特性，当时项目部参照以往施工经验，本着尽可能增大桁架抗弯刚度的设计原理，研制出了一套主要由槽钢组成的可拆卸式特制桁架。

这种桁架分节制作，每节桁架上下部由两块16#槽钢双拼组成，中间腹部用10#槽钢成波浪形布置，上下节桁架在其伸出舌头部分用钢销连接，吊点处利用可伸缩活动吊点。此种特制桁架可拆卸重复使用，在制作和吊装钢筋笼时，不但能有效的控制工程成本，加快施工进度，增加钢筋笼的制作质量，更重要的是极大的提高了钢筋笼在吊装施工中的安全性，防止在吊装过程中发生钢筋笼弯折、散架事故，为地下连续墙施工提供了一种成本低、周期短、安全、便捷的钢筋笼吊装方法，并在后期多个工程中得到了推广。

4、锁口管顶拔

地下连续墙墙体之间连接有多种形式，目前普遍采用的是以锁口管形式作为墙体间的连接，所以锁口管顶拔是每幅连续墙施工的最后一道工序。锁口管强度和刚度应能抵抗浇筑混凝土时的侧压力而产生的变形，其按设计分幅线下放就位后，可再套上引拔机将管子提升后松开，使锁口管依靠自重插入槽底，管底插入槽底以下300～500mm。管背填土应密实，防止混凝土浇筑过程中锁口管移位或混凝土绕流到管背后面，导致邻幅槽段挖槽困难。

锁口管顶拔时间是依据混凝土的标号、管子直径、长度和形状以及气温等条件不同而变化的，顶拔时间过早，会使管底处尚未达到终凝的混凝土坍塌，时间过晚，又会因为混凝土的粘聚力过大而不能拔出，所以一定要控制好顶拔时间。

可在开始浇筑混凝土时现场做一个试块，以该混凝土试块的初凝和终凝所需时间作为初顶和正式顶拔锁口管的依据，具体时间还需根据现场实际情况适时调整。在锁口管顶拔过程中，还要根据现场混凝土浇筑记录表，计算锁口管允许顶拔的高度，锁口管由引拔机顶拔，履带吊起重机协同作业，保证锁口管始终处于垂直状态下拔出，然后分段拆卸。

三、结论

综上所述，地下连续墙施工与一般地上建筑物施工不同，地上建筑物其施工和养护看得见，摸得着，验收可以在直观之下进行，施工管理相对比较容易。但地下连续墙施工和养护都不能直观，施工在一幅接一幅的进行，工程质量却要到基坑开挖出来之后才有定论，因为不能把日常所做的试验和检查的结果及时反馈到当前的施工中去，所以施工管理就比较困难，只有在掌握地下墙施工特征的基础上，对这些关键工序严格把控，把好各道工序的质量关，对施工中出现的各种意外情况及时采取补救措施，才能施工出符合规范要求的地下连续墙工程。

参考文献

[1]丛蔼森.地下连续墙的设计施工与应用[M].北京:中国水利水电出版社,2000.

[2]刘建航、候学渊.基坑工程手册[M].北京：中国建筑工业出版社，1997.

[3]陈星.地下建筑逆作法与组合结构新技术工程应用.北京：中国建筑工业出版社，2007.