悬索桥锚碇基础地连墙施工工艺及质量控制措施

悬索桥锚碇基础地连墙施工工艺及质量控制措施

罗明秋

南京市公共工程建设中心 江苏省南京市 210000

摘要：随着越来越多的大型桥梁开始使用地下连续墙，这一结构在悬索桥锚定工程上已成为十分关键的技术，经过多年的完善以及推广，锚定基础地连墙施工工艺愈加趋于成熟与标准化，对质量控制方面常见的问题和解决方案也积累了一定经验，本文依据南京仙新路过江通道工程，针对南锚碇基础的特殊性，对其基础地连墙施工的关键工序和施工难点问题进行了工艺研究，为其他类似工程提供施工借鉴意义。

关键词：施工工艺 地连墙 锚定基础 质量控制

1、引言

地下连续墙以其整体性强，刚度大、耐久性好、抗渗性好等特点，其施工工艺趋于成熟、施工效率高，对复杂施工环境和水文地质条件适应性强，在悬索桥锚定基础工程中得到了广泛的应用，地下连续墙主要是采用液压抓斗、铳槽机等成槽设备,按施工图纸要求在地下分幅开挖出窄深的沟槽，吊放入钢筋笼，然后采用导管灌注水下混凝土形成结构单元，最后按此工艺施工跳段施工各个单元槽，再采取接头措施连结一起形成整体地下混凝土，墙圈包围车站基坑，起到抵抗侧向土、水压力及密闭基坑周边隔水抗渗等作用，为基坑内的土方开挖等后续工程提供安全的后续作业条件。地下连续墙施工进程包括测量放样、导墙施工、钢筋笼制造、泥浆制造、分段成槽、吊装钢筋笼、灌注混凝土等各个细致环节，工艺繁多，同时受施工阶段复杂的周边环境因素变化限制，本文针对仙新路过江通道锚定基础地连墙施工工艺进行研究，为相关工程提供借鉴。

2、工程地质概况

仙新路过江通道工程作为联系南京江南和江北地区的重要通道之一，是实现南京在都市圈中心城市功能的重要基础设施，其建设有利于缓解交通瓶颈，提升江北和龙袍与仙林副城以及主城联系的便捷性。仙新路过江通道全长13.17km，其中：主线桥梁长约11.81km、占比达89.67%。主线按城市快速路标准建设，采用双向六车道，设计车速80 km/h。辅道采用双向四~八车道，设计车速50 km/h。

仙新路过江通道工程自北向南由长江冲积平原—长江河床、漫滩—岗地、丘陵区过渡。南部地势起伏较大，地面标高6.8~70m，以软流塑~硬可塑粉质黏土为主。南锚碇覆盖层主要为填土及软土，厚度53~59m，下伏基岩为砾岩。沿线周边较大的地表水体为长江，水位涨落主要受大气降水、上游来水和潮水的影响，在汛期及大潮期水位较高，在枯水期水位较低。场区零星分布有沟塘，其水位主要受大气降水影响。

3、地连墙施工控制工艺

3.1测量及导墙施工

结合工程特点及现场施工放样的需要，在施工区域内布设控制网加密点；加密点成果需要提交测量中心和测量监理工程师审批后方可使用。在施工前用全站仪放样出地连墙轴线位置，在每道工序开始前对轴线进行复核。

为保护槽口及保证槽段位置的准确性，承载施工设备及方便钢筋笼的接长，防止槽壁顶部的坍塌等，地连墙施工前设置导墙。导墙由两个“][”形钢筋混凝土墙组成。

3.3泥浆控制措施

泥浆制作及处理新泥浆配合比要经过室内实验，现场采用质量较好的纯碱、膨润土、及自来水进行配置。浆液的储存要采用泥浆罐、泥浆池等，使用泥浆泵输送及回收。泥浆循环由泥浆泵及软管组成。回收的泥浆必须经过处理并检测调整，确保性能指标合格后方可再次使用。应严格技术交底、按规定检测泥浆质量等有效措施来控制泥浆质量。

3.4 成槽及接头控制要点

成槽时，应不断向槽内注入新鲜泥浆，保持距泥浆面高出地下水位1m且不低于导墙顶面0.3m。随时检查泥浆质量，及时调整泥浆符合上述指标并满足特殊地层的要求。若发现槽内泥浆液面降低或浓渡变稀，要立即查明是否因为地下水流入或泥浆随地下水流走所致，并采取相应措施纠正，以确保挖槽继续正常进行。地连墙止水效果的好坏，关键看接缝位置质量控制的到位与否，为了防止在连接幅、闭合幅成槽过程中型钢内残留泥沙，埋下接缝渗漏水隐患，在施工过程控制中，地连墙成槽完毕，除进行槽段垂直方向的超声波检测外，同时对槽段平行方向型钢垂直度、墙缝绕流进行检测，然后对接缝处型钢进行刷壁处理，上下反复多次进行刷壁，每次提升到地面时，人工将钢丝刷上大块的杂物清理干净，直到刷壁器上不再有残留物时方可进入下道工序施工，通过，上述措施，确保了接缝在开挖过程中不出现渗漏水。

3.5 钢筋笼控制措施

为保证钢筋笼加工质量和整体性，将采用整片制作吊装的方案。钢筋笼加工制作时先将闭合的钢箍排列整齐，再将竖直主筋依次穿入钢箍，采用间隔点焊就位，定位要准确。钢筋笼保护层用定位垫块“厂”"形式钢筋保护层，纵向3m间距布置焊在钢筋笼主筋内外侧。同时为保证加工和起吊时钢筋笼不变形，有一定刚度，在笼内设置横向及纵向桁架。钢筋笼加工时按设计的位置预留2-3个水下殓灌注导管孔，并作好标记。

3.6 混凝土浇筑

在钢筋笼沉放就位后4h内应进行混凝土浇筑，灌注开始后应进行连续浇注，严禁中途停工，在混凝土浇注过程中，尽量缩短导管拆除时间，下料控制好速度，不宜太快太猛，以免造成气堵。导管内若混凝土不满含有空气时，后续混凝土应通过滑槽徐徐流入漏斗和导管，不得将混凝土整斗灌入料斗和到导管中，以免在导管内形成高压空气囊挤出管节间的橡皮垫从而使导管漏水；每次混凝土浇注拆管后应及时清洗导管，以免水泥砂浆附着凝固造成下次浇筑时堵管。墙顶设置50cm的超灌量，帽梁施工前将其凿除，并注意保护墙顶的预留钢筋。

4、地连墙施工常见问题及控制措施

第一个常见问题是槽壁坍塌，其具体表现为槽段内孔位坍塌，水位忽然下降，孔口出现大量水泡，出土量增加但是没有进度，钻机负荷突然增加。产生原因为护壁泥浆质量不良护壁效果不佳，成槽后停留时间过久未吊放钢筋笼灌注混凝土，泥浆沉淀后失去了护壁作用，遇到松软沙层、钻进速度过快、遇到节理发育破碎的土层，对槽壁扰动过大，孔内泥浆液面的标高不够，地下水位过高，槽段周边土体有扰动或者遇到周边水位突然增高情况发生。主要预防控制措施为应在施工过程中不断检测泥浆性能，确保泥浆的护壁效果。成槽后，应避免搁置过久，确保随即进行混凝土灌注作业，在不良地层中成孔应控制进尺降低土体扰动。成槽过程中，要稳定槽内泥浆液面，成槽后避免周边重型车辆扰动，发生局部坍塌时可通过调整泥浆性能指标加大泥浆密度进行稳定处理，当塌孔较严重时，可回填质量较好的粘土，等待稳定后重新进行开挖。

第二个常见问题是钢筋笼上浮或者入槽困难，具体表现为成槽后吊放钢筋笼时钢筋笼被卡住，难以下放进入槽孔，灌注混凝土时钢筋笼整体上浮。原因分析为成槽质量不佳，槽内表面不平顺，有凸出或者凹陷，钢筋笼尺寸未严格按设计尺寸加工，钢筋笼接头发生弯曲现象，钢筋笼整体重量不足，槽底沉渣过厚，清理不彻底，钢筋笼柔性过大发生变形，导管埋深度太大，浇灌水下混凝土的速度过快等。采取的预防控制措施为保证成孔质量，确保槽壁平顺，严格按设计图纸加工控制钢筋笼，确保笼体尺寸符合设计要求，钢筋笼吊放前应严格进行沉渣清除，采取措施在两侧导墙设置锚固点以稳定过轻的钢筋笼。严格按水下混凝土灌注规程作业，控制混凝土灌入速度及导管的最大埋深符合要求等。

第三个常见问题具体情况为灌注混凝土后，在连续墙壁混凝土的内部存在夹泥层。

原因分析是导管数量不足造成混凝土的摊铺面积不足，从而造成槽内部分角落混凝土灌注不到而被泥渣充填，导管的埋置深度不足造成泥沙从导管底部进入墙体混凝土内，导管接头密封不严，导管外的泥浆掺入管内，第一-批混凝土数量不足，灌注时不能完全将槽内的泥浆和混凝土隔开，违反操作规程，灌注期间不连续或者等待间隔时间过久，提升导管过快过猛过高，使灌注导管底端脱离混凝土面;混凝土灌注过程中发生槽壁坍塌现象。采取预防措施:确保混凝土灌入摊铺面积，增加同时灌入混凝:土导管的数量，严格进行灌注过程中的检测，确保导管埋入混凝土的深度要求，检查导管接头质量，确保接头密封良好，确保首批混凝土的数量，并确保混凝土灌注过程中连续作业，避免停滞过久出现混凝土初凝或槽壁坍塌，按照规范提拔导管，确保导管底口在混凝土中的埋深。5、结语

通过本次南锚碇基础地连墙施工工艺研究，分析悬索桥锚定基础地连墙施工过程中出现的质量控制难点，并提出针对性的预防控制措施，明确施工的可行性，确保施工的安全性，为其他相似工程提供借鉴和推广价值。

参考文献

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