摘要：围护结构作为盾构始发的重要安全结构，其施工质量直接影响基坑结构安全及止水效果。受机械性能限制，地连墙成槽机难以在中风化及以上岩层成槽。本文主要探讨微风化岩层段地连墙施工工艺问题
关键词：富水段；微风化花岗岩；地连墙；施工要点
一、地连墙施工原理
地下连续墙施工，是指在拟建地下建筑的地面上，用专门的成槽机械沿着设计部位，在泥浆护壁的条件下，分段开挖一条狭长的深槽、清基，在槽内沉放钢筋笼并浇灌水下混凝土，筑成一段钢筋混凝土墙幅。将若干墙幅连接成整体，形成一条连续的地下墙。
在拟建地下建筑的地面上，用专门的成槽机械沿着设计部位，在泥浆护壁的条件下，分段开挖一条狭长的深槽、清基，在槽内沉放钢筋笼并浇灌水下混凝土，筑成一段钢筋混凝土墙幅。将若干墙幅连接成整体，形成一条连续的地下墙。可应用于地下铁道、地下停车场、船坞、港口驳岸、桥梁基础、水坝、大型基础支护、高楼地下室、地下油罐、竖井、深路堑和深开挖边坡的挡土墙等。地下连续墙主要工序有修筑导墙、挖槽、清底、钢筋笼的加工和吊放地下连续墙的接头、混凝土浇注等。
二、地连墙施工工艺简介
1 槽段划分及施工顺序
槽段划分时采用设计图纸的划分方式，但在各转角处考虑成槽机的开口宽度及施工方便，划分一部分非标准槽段，标准槽段每幅6m。地下连续墙槽段形式有一般槽段、特殊槽段。连续墙墙幅施工时根据顺序分先行槽段和后续槽段，施工时采用跳槽法开挖，先施工先行槽段，然后施工后续槽段。
2 开挖方法及成槽机械的选择
基坑地下连续墙共125幅，墙深14～25m。采用成槽机抓槽施工。
施工前，对槽段的分幅复核无误后，采用成槽机及旋挖钻机对槽段内杂填土、粉质粘土、淤泥质土、中粗砂、（含泥）卵石、强风化花岗岩等地层进行抓挖、钻挖，并配以自卸汽车将弃土运至临时弃土场。
不入岩槽段和入岩槽段的岩石上部采用成槽机挖掘，抓斗宽度为2.8m，6m槽段分三抓，开挖外放为0.4-0.5m，开挖顺序为先两边后中间。
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图6-3-1 成槽施工顺序示意图
严格控制特殊槽段连续墙施工质量是主体围护结构施工的关键之一，其控制要点如下所述。
抓斗安装后，应检查抓斗本体悬吊后的垂直型，禁止使用不垂直的导板抓斗挖槽施工。检查仪表是否正常，液压系统是否渗漏等。
成槽机就位：成槽机停靠在特殊槽段导墙外侧，使抓斗自然平行贴靠在基坑开挖面一侧的边线，若有旋转或和导墙间出现偏角，应调整抓斗偏角，使导板能平行贴靠导墙面自然入槽，不能用人力推入槽内挖土。
挖槽时，应及时拦截地表水流向槽内，由作业班组技术负责人监测变化情况、负责随时加入合格，注意面必须保持高于地下水位1m以上，并不低于导墙顶面以下0.5m。
成槽后，应检查槽位、槽深等，合格后进行抓斗清槽。
因特殊地下连续墙在成槽过程中，土体两面处于腾空状态，易坍塌，槽段不宜太长，力争快速施工完成，重型设备不宜靠近作业。
3 成槽工艺控制
每槽段中各抓槽作业时，注意保证成槽时两侧邻界条件的均衡性，以保证槽壁二个方向的垂直度及装置安装良好。
根据各个槽段的宽度尺寸，决定挖槽的抓数和次序，当槽段三抓成槽时，采用先两侧后中间的方法，抓斗入槽、出槽应慢速、稳定，并根据成槽机的仪表及实测的垂直度情况及时纠偏，以满足成槽精度1/100的要求。
成槽机定位应使抓斗平行于导墙面，抓斗的中心线与导墙的中心线重合，抓斗下放时，应靠其自重缓速下放，不得放空冲放。
每槽段成槽挖土过程中，抓斗中心应每次对准放在导墙上的孔位标志物，保证挖土位置准确。抓斗闭斗下放，开挖时再张开，每斗进尺深度控制在0.3m左右，上、下抓斗时要缓慢进行，避免形成涡流冲刷槽壁，引起塌方，同时在槽孔砼未灌注之前严禁重型机械在槽孔附近行走产生振动。
成槽时，派专人负责的放送，视槽内液面高度情况，随时补充槽内，确保液面高出地下水位1m以上，同时也不能低于导墙顶面0.5m，杜绝供应不足的情况发生。
用测钎和测锤、量具检测槽深、槽长和槽位精度。
以实测槽段的各项数据，评定该槽段的成槽质量等级。
4 孔深验收
（1）按设计图纸要求，地下连续墙深度不小于设计深度；当成槽深度未达到设计深度但已进入强～中风化花岗岩岩层1m时，可向现场监理申请终孔验收。
（2）槽段成槽终孔后，首先由施工班组进行自检，值班技术人员进行复检，最后报监理进行终孔验收，验收主要项目有：孔深、槽宽、孔斜。验收合格后监理确认终孔验收合格工程资料。
5 槽壁接斗清刷与清底换浆
（1）在槽段开挖结束后，灌注槽段混凝土前，利用成槽机抓斗进行扫孔清底及换浆工作，以清除槽底沉渣，置换出槽内稠，直至沉渣厚度、槽内指标符合设计要求为止。先用抓斗抓起槽底余土及沉渣，利用槽壁机液压抓斗有序地从一端向另一端进行，抓斗每次移动50cm左右，将槽底的渣土清除干净。再用吊车吊刷壁器对已浇墙段砼接斗进行清理，即先用刷泥板刮除接斗处的泥土，再用带短钢丝刷一端刷去接斗的杂物，上下刷壁的次数不少于10次，直到刷壁器的毛刷面上无泥为止，确保接斗面的新老混凝土接合紧密。清底换浆时，应注意保持槽内始终充满，控制好吸浆量和补浆量的平衡，不能让溢出槽外或让浆面低至到导墙顶面以下0.5m，以维持槽壁的稳定。浇注混凝土前，对清槽质量进行检查，使得槽底比重不大于1.15，沉渣厚度不大于100mm。
（2）当槽内每递增5m深度及槽底处各取样点的采样试验数据都符合规定指标后，清底换浆才算合格。
（3）清底换浆是否合格，试验人员用容器在循环口取适当量，采用NB－1型比重计现场试验确定是否合格。比重计是一个不等臂的天平，它的杠杆刀口搁在可固定安装在工作台的座子上，杠杆左侧为有刻度的游码装置，移动游码可在标尺上直接读出重量。杠杆的平衡可由杠杆顶部的水平泡指示。
四、本次施工中特殊问题及处理方法
根据地连墙施工工艺特点及场区内工程地质情况，本次施工前选择的基坑中段作为首开槽，前期施工正常推进，成槽效果较好，但在施工靠小里程端50m基坑时，基坑遇基岩凸起，且基岩强度达120MPa，成槽机无法成槽。由于基坑内施工箱涵结构时需拆除底部支撑结构，且地连墙施工时无吊脚平台裕度，故必须将地连墙施工至箱涵基础以下，以保证箱涵施工时地连墙围护结构稳定。
1、冲锤施工
当遇到硬岩时，现场立即组织采用冲锤施工，根据现场实际施工情况，冲锤施工进展极度缓慢，1台班仅完成20cm，且锤头损耗严重，进行修补焊接后冷却时间较长，1台冲击钻需配置2个锤头，且磨损严重时无法保证连续施工。经组织地勘，发现凸起基岩为微风化细粒花岗岩，强度高达123MPa。该槽段后续由冲锤继续施工完成，但由于冲锤为圆形，地连墙为长方形，两次冲击间的凸出部分冲锤时极易造成开钻，不建议使用，后续施工时舍弃。
2、提前爆破
在地连墙施工较远端，现场施工时采用了提前预裂爆破的措施，爆破后取芯验证结果显示，岩石已破碎至小于30cm的块石，成槽机施工时由于受岩石裂纹方向的影响，仍无法采用成槽机直接成槽，后换冲锤及旋挖钻机施工，由于岩石已松动破碎，局部小块在冲孔或旋挖成孔过程中掉落，均产生不同程度卡钻现象，舍弃。
3、大功率旋挖钻机+牙轮钻头
在采取上述两个方式均存在不同程度问题后，现场采用了三一320型旋挖钻机，并配置牙轮钻头，现场成孔顺利，但施工进展较慢，每个台班完成0.8m-1.2m，单幅墙需成孔5次，并扫孔3次。采用牙轮钻头，主要弊端为钻头成本高，设备租赁费用高，施工工效较1、2两种措施不可控因素较小，利于有效的控制工期及后续施工计划。
结束语：
微风化花岗岩段正常情况下不适宜做地连墙施工，或者仅需嵌岩一定深度即可满足施工要求，建议后续工程遇到类似地层可根据基坑深度考虑施作嵌岩并预留0.5m以上吊脚平台，以满足施工安全需求。
参考文献：
[1] 深圳市住房和建设局 《深圳市深基坑支护技术规范》（SJG 05-2011）,2011-07-01
毛稼祥 男（ 1976-11-29）高级工程师 深圳铁岗石岩水库二期项目总承包部 副经理