祝青
珠海九洲开发建设有限公司 广东珠海 519000
摘要：九洲湾文体旅游产业园S3S4S5地块基坑支护工程位于广东省珠海市香洲区情侣南路南侧原珠海港货运码头。该项目基坑支护采用地下连续墙加一道对撑。基坑开挖深度为9~10.7m，塔楼区域开挖深度为12.7m，周长约1017m，面积约为46812m2。基坑安全等级为一级，基坑有效使用年限为两年。九洲湾文体旅游产业园S3S4S5地块东侧临近海边，距离原有港口结构码头不足20米，为保证地下连续墙施工质量、保证施工工期和原有结构码头不被破坏，选择合适的成槽工艺为工程成功实施的关键。经过现场对气动潜孔锤成槽和冲孔成槽的实验对比分析，最终选择冲孔成槽施工工艺。
关键词：地下连续墙；成槽工艺；探索
前言
地下连续墙支护形式现在越来越常见，现在多用于地铁车站基坑支护。其优点在于地下连续墙在施工进行过程中可全局采用机械化，施工速度快、精度高，施工过程不会给施工人员造成太大的工作负担，同时能够进行贴近性的防水施工，在整个施工过程中产生的施工噪声小，振动小，施工期持续时间较短，不会因城市工程建设对周围环境造成不良影响。地下土层连续墙不仅可以用作防渗、防水，还能用作挡土墙充当地下的土层承重；缺点在于，地下连续墙排水施工的墙体连接接头部位十分薄弱，施工质量很难控制，如施工技术不当，则极易出现墙体无法找齐和漏水现象，导致墙体粗糙，需要对墙面墙体进行泥浆加工防水处理，增加施工成本[1]。
一、地下连续墙施工的技术难点
（1）导墙制作技术
导墙是施工的重要组成部分,具有施工导向、控制标高、支承施工机械、容蓄泥浆护壁、防止槽壁顶坍塌等作用,还能发挥挡土、承台、结构维持稳定液面的作用。根据现场地质情况、设计要求,九洲湾文体旅游产业园采用L型（倒L型）导墙。
（2）槽孔开挖技术
对于土层较深的部位，一期槽孔采用“三抓成槽”施工方法, 先抓取两侧单元, 再抓取中间单元。对于填石较多部位，二期槽采用冲孔成槽。
（3）泥浆制备技术
地下连续墙成槽施工中,为避免坍孔,稳定孔内水位,采用膨润土制备成的泥浆护壁。造孔成槽中,泥浆发挥固壁、悬浮、携渣、冷却钻具和润滑作用, 成墙后能提升墙体抗渗性能。本工程膨润土泥浆配比不大于1.25，含砂率不大于8%，粘度不大于28s。
（4）接头施工工艺技术
本工程地下连续墙最深为23m,深度较深,因而防渗墙接头要求保持一定整体性和抗渗性。为确保防渗墙质量,采用H型钢接头。并在接头处焊接铁皮保证地下连续墙接头处混凝土浇筑质量，增强抗渗。混凝土浇筑完成后，在接头外侧施工高压旋喷桩确保连续墙的抗渗性。
（5）清槽、混凝土浇筑技术
清槽能提高地下防渗墙承载力和抗渗能力,确保成槽质量。清孔中不断向槽内泵送优质泥浆,保持液面稳定,防止塌孔,清槽应不断置换泥浆。清孔后及时吊装钢筋笼，在钢筋笼吊装完毕后安置导管或气泵进行二次清孔，并进行孔深、沉渣厚度、混凝土灌注前泥浆稠度、含砂率等指标检验，合格后浇筑混凝土。浇筑混凝土,混凝土浇筑采用直升导管法，保证导管埋入深度不小于1.0米，不大于6米。
二、九洲湾文体旅游产业园S3S4S5地块基坑支护工程地质情况
本场地最大特点是填石、块石较大，层厚较大。东侧濒临海边，离原有珠海港货运码头结构不足20余米。根据钻探结果，场地内发育的地层自上而下的顺序依次描述如下：
1）人工填土①-1：褐黄色、褐灰色，主要由粘性土混大量砾砂等组成，部分钻孔含少量碎块石，块石粒径一般为3～15cm，最大可达50cm。该层系新近堆填而成，未完成自重固结，呈松散状态。所有钻孔均遇见该层，层厚1.10～14.70米。
2）填石①-2：灰白色、褐黄色，主要为中风化花岗岩块石及碎石组成，块碎石粒径一般为10cm~100cm，最大可达2.00米左右，该层系新近堆填而成，堆填时间超过10年，呈松散~稍压密状态。
3）淤泥②-1：灰黑、灰褐色，含5%左右的石英质粗砂，摇震反应缓慢，光泽反应有光泽，干强度及韧性高，呈饱和、流塑状态。
4）粘土②-2：灰褐色、灰白色，主要为粘粒，含10%～30%的砾砂，且局部夹有少量石英碎石，粒径约为2～5cm，摇震反应无反应，光泽反应有光泽，干强度及韧性较高，呈饱和、可塑状态。
5）砾砂②-3：褐灰、褐黄、灰白色，主要成分是石英质，含25%左右的粘粒及粉粒，且局部夹有少量石英碎石，粒径约为2～5cm，最大达30cm，呈饱和、中密状态。
6）全风化花岗岩④-1：属极软岩，褐黄、褐红色，绝大部分矿物已风化层土状，原岩结构稍可辨识，残余少量结构强度，岩体完整程度为极破碎，岩体基本质量等级为Ⅴ类，岩芯呈散粒状及土柱状，合金钻具易钻进。
7）强风化花岗岩④-2：属极软岩，褐黄、褐红色，大部分矿物已显著风化，节理裂隙极发育，岩体完整程度为极破碎，岩体基本质量等级为Ⅴ类，岩芯呈土夹碎块状，不均匀夹中风化花岗岩岩块，合金钻具易钻进。
8）中风化花岗岩④-3：属较软岩， 褐红、青灰、灰白、褐黄色，部分矿物风化明显，节理裂隙较发育，岩体完整程度为较破碎，岩体基本质量等级为Ⅳ类，岩芯呈柱状及短柱状，金刚石钻具可钻进。
三、成槽工艺选择
场地东侧填石层厚，填石块径较大，无法使用抓斗成槽。东侧临近海边，地下水与海水的联系较小。为保证施工进度与质量，保证原有结构码头的安全性，现场拟对冲孔成槽和气动潜孔锤成槽进行比选。
气动潜孔锤成槽概述
气动潜孔锤不同于普通的切削与研磨原理，它是将压缩空气产生的能量通过空气潜孔锤这个能量转换装置，对需要破碎的岩石产生高频冲击的能量。当这个能量达到岩石的临界破碎功时，便产生体积破碎，同时工作后的气体在一定的风速条件下将岩石颗粒排出孔外，达到钻进成孔的目的。
冲孔锤成孔概述
冲孔锤成孔是把带钻刃的重钻头（冲锤）提高，靠自由下落的冲击力来削切岩层，排出碎渣成孔。一般冲锤的重量在3-10吨。适用于填土层、黏土层、粉土层、淤泥层、碎石土层、岩溶发育岩层或裂隙发育的的层。
四、现场成孔实验结果对比
气动潜孔锤成孔结果
本次对场地内西北侧两个位置进行试孔。此位置地下连续墙槽段宽度为1米，选用锤头直径为0.8米的气动潜孔锤进行实验。气动潜孔锤钻进速度快，大约10分钟可进尺9米。气动潜孔锤在钻进过程中产生高压气体从抛石缝隙间跑出，造成附近沙土被吹出，易造成塌孔。由于两次实验均由于气压太大，导致周边土体机械失稳，造成塌孔，故停止实验。
冲孔锤成孔结果
在气动潜孔锤实验位置附近，采用冲孔锤进行比较实验。地下连续墙槽段宽度为1米，长度为4米。选用1米直径的圆锤成孔，再采用宽为1米的方锤进行修槽。一幅槽共分为5个孔，编号依次为1—5。先采用两台冲孔锤同时冲左边1号孔和右边5号孔。待1号孔和5号孔冲完后，冲中间3号孔。最后依次冲2号和4号两个孔。冲孔锤成孔速度较慢，一幅槽平均成槽时间约为7天。通过控制泥浆浓度和泥浆循环次数来尽量减少塌孔。在冲孔过程中，锤头冲击形成的震动造成西侧码头混凝土地面出现裂缝；同时震动使原土体密实，造成道路沉降。
结论
1.对于本场地地质条件为抛石的，不适合使用气动潜孔锤的方式进行成孔。
2.使用冲孔锤，通过控制泥浆比重，在本场地可以有效成孔。并且通过增加冲孔锤数量加快进度，满足施工进度要求。
3.冲孔锤的冲击振动确实对地面造成沉降和裂缝，但是通过加强监测，裂缝宽度和沉降均在安全范围内，故采用冲孔锤成孔安全可行。
参考文献：
[1]杨胜勇. 谈地下连续墙在施工中的工艺控制[J]. 工程建设与设计, 2011, 000(009):140-142.