岳昆
广东长正建设有限公司
摘要：本文结合工程实例，对土建工程地下墙施工技术进行分析与探讨，以供同仁参考。
关键词：土建工程；地下墙施工；技术分析
一、前言
近年来，随着我国城市化进程不断推进，市政建设项目越来越多。因此，加强对市政道路路基施工技术的探讨有非常重要的现实意义。笔者曾参与马骝州交通隧道工程（即横琴三通道）项目，该项目北岸接收井和车架段从WK2+988.000（EK2+989.420）到WK3+133.706（EK3+013.120），全长约147.906m，围护结构为1.2m、1.0m和0.8m地下连续墙，坑内布置Φ1.0m、0.85m、钻孔桩，作为格构柱基础和抗拔桩，底板下辅以4m 高旋喷桩地基抽条加固工艺，以保证基坑安全性。地下墙工艺采用导墙定位，并预设施工条件，然后以成槽机开挖槽段，靠泥浆维持开挖面稳定，清底后放入钢筋笼，浇筑混凝土，逐幅施工，在地层中形
成连续的围护墙，为基坑开挖创造条件。下面就对该项目地下墙施工技术进行分析与探讨，以供同仁参考。
二、工艺流程
说明：①接头处理：对于工字钢接头地下墙，先行幅不存在接头处理问题，后续槽段接头处理指刷壁作业，也无拔除锁口管工序；对于锁口管接头地下墙，先行幅接头处理指吊放锁口管，后续幅接头处理指刷壁和吊放锁口管；②浇筑准备：包括用于防止混凝土绕流的背部充填和下放导管；③墙趾注浆：在地下墙墙趾处于软弱土层，或浇筑前下部沉渣无法很好清除的情况下，对地下墙墙趾进行注浆，以保证其稳固性。
地下墙考虑与内部结构的连接，需在顶板和底板位置预留连接结构主筋的直螺纹接头，考虑吊装，需在钢筋笼上加设防止钢筋笼变形的桁架筋，为浇筑混凝土，在钢筋笼内设置竖向导管仓。另外，需预设防止地下墙沉降的墙趾注浆用管路，和开挖期测斜用测斜管。考虑到槽段稳定性，成槽时间需合理控制，必要时缩小槽段划分，以缩短施工周期。对成槽到钢筋笼吊装、吊装到混凝土浇筑的时间间隔均需作有效控制，以确保整体施工质量。
三、地下墙施工技术
（1）导墙施工。作为地下墙后续工序的基准，导墙用以确定地下墙单元槽段的位置、容纳和储存泥浆沟槽、并作为钢筋笼入槽的支撑物和顶拔锁口管的支座。
导墙采用现浇钢筋混凝土结构（C30），放样后，以挖机在导墙位置挖出沟槽，人工修整后绑扎钢筋，立设模板，浇筑混凝土。在地下障碍物处理后的回填土范围设置深导墙。横贯或靠近导墙沟的废弃管道必须封堵密实，以免成为漏浆通道。
混凝土浇筑完毕，拆除内模板之后，在导墙沟内设置上下两档、水平方向每幅二道现浇钢筋砼对撑，并向导墙沟内回填土方，以免导墙产生位移。地下墙转角处，考虑抓斗作业的工艺特点，导墙头子外放30cm~50cm。
（2）成槽及泥浆。1）考虑淤泥层的预加固或预降水。南、北两岸浅层有超过20m 厚度的②淤泥、②淤泥质粘土层，分布于人工填土层之下，呈流塑状，具高灵敏度、高压缩性、低强度等特点，易发生蠕变和扰动，工程性质差，该层土在成槽过程中极易发生严重蠕变、颈缩及塌方现象，为保证成槽稳定，结合试成槽情况，控制成槽时间，必要时采用搅拌桩方式对之进行预加固。预加固时，考虑成桩垂直度偏差和施工误差，加固范围沿槽段外放10cm，加固宽度初定为2m，根据实际情况最终确定。该工序在导墙施工前实施。部分区段可采用预降水措施，沿地下墙内侧布置喷射井点，井管中心距墙不少于2m，井点间距为6m。降水管理采取短促降水的措施，既可以满足槽段稳定要求，又可将周围沉降降低到最低限度。2）成槽设备。根据地下墙规模，选取合适的成槽机械，拟采用金泰SG60 成槽机开挖槽段，以冲击钻机或HS883 吊车配合重锤解决入岩问题。3）成槽。为保证槽段的成槽质量，对先行幅可以在成槽机作业前，先以钻孔桩机在槽段两侧施工先导孔，后续成槽根据实际情况确定。挖槽过程中，必须保证抓斗吃土阻力均衡，一般采取跳挖，然后挖除隔墙的方式（隔墙宽度小于抓斗开斗长度），挖到设计深度后沿槽长方向套挖，消除不同抓斗单元间凹凸面，最后挖除槽底沉渣。对于入岩槽段，用成槽机将2~3 个槽段挖至强风化岩面后，采用冲击钻机或HS883 吊车配合重锤全断面冲击岩层，直至整个槽段冲击至设计深度。使用多台凿岩机同时冲击这些槽段，可有效提高岩层中的成槽效率。若发生成槽困难或其他造成槽段搁置时间较长的情况，应立即采用砂性土回填密实，至少一个星期以后再进行成槽。4）泥浆。成槽期间，需采用泥浆护壁，以防开挖中的槽壁坍塌或颈缩，泥浆储备量需满足两个工作面同时施工需要，考虑工况，为3 到4 幅槽段相应的泥浆量，泥浆储存采用集装式泥浆箱和泥浆池。泥浆循环采用3LM 型泥浆泵输送，4PL 型泥浆泵回收，由泥浆泵和软管组成泥浆循环管路。成槽作业过程中，槽内泥浆液面应保持在不致外溢的最高液位，暂停施工时，浆面不应低于导墙顶面30 厘米。考虑本工程淤泥层达23.5m 深，选用新型的复合钠基膨润土（优钻100）泥浆，泥浆主要组分为：a.膨润土：复合钠基膨润土美国捷高（优钻100）膨润土；b.水：自来水；c.分散剂：纯碱（Na2CO3）。为实现泥浆的工艺用途，它需满足粘度、比重和PH 值几个指标，以防止沉渣、平衡水土压力和保持槽段内泥浆环境。对应新浆、成槽过程和清孔三个施工阶段，泥浆性能指标要求如下：辅以泥浆分离系统（处理能力300m3/h），以尽量回收利用，节能降耗。循环泥浆经过分离净化之后，虽然清除了许多混入其间的土渣，但并未恢复其原有的护壁性能，因为泥浆在使用过程中，要与地基土、地下水接触，并在槽壁表面形成泥皮，这就会消耗泥浆中的膨润土、纯碱等成分,并受混凝土中水泥成分与有害离子的污染而削弱了的护壁性能，因此，循环泥浆经过分离净化之后，调整其性能指标，恢复其原有的护壁性能，实现泥浆的再生处理。
5）清孔，或者叫清底换浆，经沉淀后清除槽底沉渣，然后置换槽内没有达到标准的泥浆，以避免墙底沉渣影响墙身稳定性，或泥浆过差影响墙身浇筑质量。
先使用挖槽作业的液压抓斗直接挖除槽底沉渣，然后使用Dg100 空气升液器，由起重机悬吊入槽，空气升液器的喇叭口在槽段全长范围内离槽底0.5 米处（先在离槽底1～2m 处进行试挖或试吸）上下左右移动，空气压缩机输送压缩空气，以泥浆反循环法吸除沉积在槽底部的土碴淤泥。当不再吸出土碴，实测槽底沉碴厚度小于10 厘米时，停止移动空气升液器，开始置换槽底部不符合质量要求的泥浆。
（3）吊装钢筋笼。1）钢筋笼成型。钢筋笼平躺成型，验收后采用履带吊调整为竖立姿态，吊放入槽。钢筋笼成型时需具备如下要素：直螺纹接头，用以与内部结构顶底板外层主筋连接，设置桁架筋以满足钢筋笼吊装期间受力（拐角形钢筋笼还需增设定位斜拉杆），导管仓以满足混凝土浇筑用导管沉放，考虑地下墙结构型式的接头，用于保证保护层的垫板，用于墙趾注浆的注浆管，以及用于开挖期测斜用的测斜管。为了防止钢筋笼在起吊、拼装过程中产生不可复原的变形，各种形状钢筋笼均设置纵、横向桁架，包括每幅钢筋笼设置三榀起吊主桁架。桁架由Φ25 “X”形钢筋构成。横向桁架间距除吊点位置外，在主吊和副吊各自的吊点之间加设两道，采用Φ22“X”型布置。按翻样图构造混凝土导管插入通道，通道内净尺寸至少大于导管外径5 厘米，导管导向钢筋必须焊接牢固，导向钢筋搭接处应平滑过渡，防止产生搭接台阶卡住导管。对于工字钢接头的地下墙，在钢筋笼成型时，将工字钢架空固定在钢筋笼平台两侧的胎模上，之后将钢筋笼分布筋焊接在工字钢翼缘上，焊缝厚度不少于10mm，以使工字钢和钢筋笼形成牢固的整体，确保地下墙接头质量。为了防止混凝土浇筑期间可能发生的绕流情况，拟在先行槽段钢筋笼两侧外包覆止浆铁皮实现，铁皮厚度1.5mm。2）吊装机械。地下墙最大深度42m，单幅钢筋笼最重约65T，地下墙钢筋笼吊装采用280T 吊车和150T 吊车，双机抬吊配合吊装钢筋笼。作业期间主吊需承受钢筋笼全重，副吊最大承受钢筋笼重量的60%。随着地下墙规模的减小，钢筋笼重量的降低，在满足起吊能力的前提下，对起吊机械适当调整。3）吊装。起吊钢筋笼时，先用主吊和副吊双机抬吊，将钢筋笼水平吊离地面30cm 左右，停机检查吊点的可靠性及钢筋笼的平衡情况，确认正常后开始缓慢升主、副吊，升到一定高度后，主吊继续升同时缓慢放副吊，将钢筋笼凌空吊直；主吊在吊运钢筋笼过程中必须使钢筋笼呈竖直悬吊状态。4）分段与临时搁置。在钢筋笼体量过大（主要为转角幅）时，可以考虑将钢筋笼上下分为两段，采用直螺纹接头或焊接接头，分段吊装。第一段吊入槽段至顶部，以钢扁担搁置于导墙上，将第二段吊至连接位置，可靠连接后撤除扁担，继续入槽作业。
（4）混凝土浇筑。1）浇筑准备。对于锁口管接头的地下墙，在槽段合格后，先放一节锁口管，作为钢筋笼下放过程中靠山，等钢筋笼下放完成后，再逐节将
锁口管放入槽底。由履带吊车分节吊放拼装垂直插入槽内。锁口管底部插入槽底不少于10cm，以保证密贴，防止砼倒灌。锁口管安放完成后必须用钢筋环箍固定，防止在浇灌混凝土过程中锁口管发生移动。对于工字钢接头的地下墙，在安放完成钢筋笼后，在工字钢背侧回填袋装土或沙，第一次回填的高度不超过20m，然后回填和混凝土浇灌同步进行，并始终保持回填高度高于混凝土面高度不少于5m，回填过程中用重锤夯实。以上工作就绪后，以履带吊下放Φ300（270）导
管，具备浇筑条件。导管由标准6m 节段以法兰盘连接而成。2）浇筑混凝土
浇筑混凝土事先通知搅拌站，混凝土提前半小时到现场，安放导管结束后能及时灌注混凝土，并配备一定数量的搅拌车（初定为不少于10 辆），确保混凝土能连续浇筑。混凝土采用两点浇筑，对于地下墙施工，一般可采用搅拌车直接放料方式，浇灌混凝土过程中，埋管深度保持在2～4m，混凝土面高差控制在0.5m 以内，墙顶面混凝土面高于设计标高0.3～0.5m。
（5）地墙衔接。1）起拔锁口管。对于锁口管接头的地下墙，采取以下措施，以确保起拔锁口管工序可以顺利进行：考虑在锁口管的位置施工引导孔，以保证槽壁端头的垂直度，减少锁口管起拔过程中的摩阻力。现场保证三台足够顶拔能力（初定为600T）的引拔机，其中一台备用。必要时以吊装该幅地下墙钢筋笼的主吊进行拔除锁口管作业。严格规定锁口管的起拔时间，混凝土开始浇灌4 个小时后开始顶拔锁口管，第一次顶拔高度不大于10cm，顶动后，松开引拔机，任反力箱回落到原处，之后，每间隔5分钟顶起一次。并根据混凝土浇灌上升曲线表和预先留有的混凝土试块判断混凝土是否凝固而确定反力箱逐段拔除的时间。2）刷壁。接头处理是否彻底对防止地连墙接缝渗漏至关重要。在完成槽段开挖后，对相邻已经施工完成的地下连续墙接头进行清理，确保与新浇幅可靠密接。刷壁采用钢丝刷刷壁器实施，利用其自重使钢丝刷密贴在原接头上，上下反复清刷，每次提升均清除刷子上的淤泥，直到钢丝刷上不再有泥为止。必要时采用带有重力导向的强制性地下墙刷壁器。采用H 型钢接头时，先行幅混凝土浇筑中在工字钢的外侧回填袋装土以阻挡混凝土浇灌时产生的侧移，但浇筑中绕流水泥浆液会充填回填袋装土空隙，形成加固体，同时成槽过程中砂颗粒的沉淀也会在接头工字钢的槽口内沉积顽固的淤泥，较难清除，在完成成槽后，在液压抓斗上安装特制的靠足工字钢槽口内的钢刮刀，用以铲除接头沉积的淤泥；并采用带有重力导向的强制性地下墙刷壁器，利用安装在刷壁器上的高强橡皮将止水钢板上的泥皮刷除。利用超声波检测接头判断接头是否在处理后还存在淤泥，强制性刷壁器上下刷壁的次数不少于10 次。
四、结语
综上所述，随着城市化进程的加快，市政工程行业也得到了迅猛发展。为了确保市政工程的建设质量，对其施工技术的选择和施工质量的要求也越来越高。本文结合实例分析了连续墙施工技术在市政工程中的应用，通过对施工工序和现场的严格管理，有效的保障了连续墙施工的质量，在提升了市政工程整体施工质量和进度的同时，也避免了对周围环境造成严重的污染，符合当前绿色环保节能的社会理念。因此，相关企业应当重视连续墙施工技术的应用，加强相关研究力度，提升施工质量，推动建筑行业的可持续发展。
参考文献
[1]杨青.浅析深基坑地下连续墙施工要点[J].建材技术与应用,2018(04):25-26+29.
[2]王勤.地下连续墙施工技术要点分析[J].居舍,2018(20):82.