地下连续墙在城市人防工程的应用

【摘要】：地下连续墙是利用挖槽机械，借助于泥浆的护壁作用，在地下挖出窄而深的沟槽，并在其内浇注适当的材料而形成的一道具有防渗（水）、挡土、承重功能的连续的地下墙体。近年来，随着其工程技术的发展和进步，在城市人防工程中也广泛采用。

【关键词】：人防工程地下连续墙施工技术

中图分类号： TU74 文献标识码： A 文章编号：

引言

经过几十年的发展，我国地下连续墙技术已经相当成熟，目前地下连续墙的最大开挖深度为201m（旁多水利枢纽坝基防渗墙，中国水电基础局有限公司2011年承建）。在它的初期阶段，基本上都是用作防渗墙或临时挡土墙，近年来，通过开发使用许多新技术、新设备和新材料，地下连续墙已经并且正在代替很多传统的施工方法，而被用于基础工程的很多方面。现在已经越来越多地用作结构物的一部分或用作主体结构，笔者近几年参与了辽宁营口、河南开封等城市多个人防工程建设，纂写此文，以期与各位同仁交流。

一、人防工程建设现状

为适应经济发展和城市规划建设的需要，过去单纯以对空防御的人防工程正在向抗灾救灾的民防工程转变。

60～70年代，以战备为目的的人防工程，因在组织上采用“群众路线”，在技术上强调“群众创造”，而导致缺乏整体规划与设计，功能单一，质量低劣，布局与城市建设脱节；人防工程约占地下建筑总数的一半以上。人防部门于80年代初开始以平战结合的形式，或对一些早期人防工程进行改造，或新建一些具有商机的人防工程，发挥人防工程的经济效益。80年代末，随着经济建设的迅速发展，高层、超高层建筑在全国各大中等城市拔地而起，地铁工程、地下行人街道、地下商场等地下建筑物的大量兴建，人防工程建设逐步走向与城市建设相结合的道路。特别在经济发达的地区和城市，繁华的商业地段成为地下空间开发的热点和焦点，其地下空间的利用离不了以防灾救灾为目的的人防工程，但仅考虑人防作用势必影响其商业、交通、娱乐等功能的发挥，人防工程规划设计应纳入到城市地下空间综合利用中去。

二、城市人防工程中地下连续墙的施工技术

1.地下连续墙类型及特点

(1)适用于各种地层，尤便于在软土中施工；

(2)墙体刚度大，目前国内地下连续墙的厚度可达0.2-1.5m，用于基坑开挖时，可承受很大的土压力；

(3)止水效果较优、整体性好；

(3)可以贴近施工，对领近建筑物和地下设施影响较小；

(4)振动小，噪音小，不必放坡，不用支模；

(5)综合经济效果较好；

(6)深度较深，为其他施工方法难以达到。

地下连续墙类型分类表

2.制定地下连续墙的施工方案

地下连续墙施工的质量在施工期间不能直接用肉眼观察，一旦发生质量事故返工处理就较为困难，所以在施工之前制定完善的施工方案是十分重要的。在详细研究了工程规模、质量要求、水文地质资料、现场周围环境和施工作业条件等之后，编制工程的施工组织设计。

3.修筑导墙

地下连续墙施工第一道工序就是修筑导墙。导墙的作用是挡土墙，是地下连续墙施工测量的基准、储存泥浆，它对挖槽起重大作用。其施工时，需注意以下几点：

1)在导墙施工全过程中，都要保持导墙沟内不积水；

2)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；

3)导墙的墙趾应插入未经扰动的原状土层中；

4)现浇导墙分段施工时，水平钢筋应预留连接钢筋与邻接段导墙的水平钢筋相连接；

5)导墙立模结束之后，浇筑混凝土之前，应对导墙放样成果进行最终复核；

6)导墙混凝土浇筑完毕，拆除内模板之后，应在导墙沟内设置上下两档、水平间距2m的对撑，并向导墙沟内回填土方，以免导墙产生位移。

4.泥浆护壁

泥浆主要以固壁为主，并有携砂、冷却和的作用。地下连续墙成槽过程中，槽壁的质量要求很高，所以护壁泥浆的质量好坏，对地下连续墙整个过程的施工质量起到了重要的作用。

泥浆是地下连续墙施工中槽壁稳定的关键，必须根据地质、水文资料，采用膨润土、CMC、纯碱等原料，按一定比例配制而成。在地下连续墙成槽中，依靠槽壁内充满触变泥浆，并使泥浆液面保持高出地下水位0.5～1.0米。泥浆液柱压力作用在开挖槽段土壁上，除平衡土压力、水压力外，由于泥浆在槽壁内的压差作用，部分水渗入土层，从而在槽壁表面形成一层固体颗粒状的胶结物 ――泥皮。性能良好的泥浆失水量少，泥皮薄而密，具有较高的粘接力，这对于维护槽壁稳定，防止塌方起到很大的作用。

常见的配比(占水的百分比)见《泥浆配比初定表》。

泥浆配比初定表

5.钢筋笼制作与吊升

地下连续墙的受力钢筋一般采用HRB335，直径不宜小于16mm，构造钢筋可采用HPB235，直径不宜小于12mm。主筋净保护层厚度通常为7-8cm。地下连续墙的钢筋笼尺寸应根据单元槽段的规格与接头形式等确定，并应在地面制作平台上整体成型和预留插放混凝土导管的位置。为保证钢筋保护层的厚度，可采用水泥砂浆滚轮，固定在钢筋笼两面的外侧。同时可采用纵向钢筋桁架及在主筋平面内加斜向钢筋等，使钢筋笼在吊运过程中具有足够的刚度，以保证钢筋笼在吊放过程中产生变形而影响入槽。

钢筋笼的起吊与安放应根据其重量与长度，采用单机起吊或双机抬吊方式，并由专人统一指挥。起吊时不能在地面上拖引钢筋笼，吊起后不能在空中摆动。起重机吊点中心必须和槽段中心对准，入槽时应徐徐下降，平稳入槽，不得强行快速下放，安置在拟定位置，根据测定的导墙高程准确控制笼顶标高。入槽时不得因起重臂摆动使钢筋笼产生横向摆动，造成槽壁坍塌。

若钢筋笼需要分段吊入接长，下段钢筋笼要对准槽段中心用横梁垂直悬挂在导墙上，然后将上段钢筋笼垂直吊起，检查其垂直性，对准位置后把上下钢筋连接起来。

6.混凝土灌注工艺

（1）材料及设备要求

混凝土的配合比应按设计要求的强度等级，由法定资格的试验室做配合比试验，并出具报告书。水灰比不应大于0.6；胶凝材料用量不宜少于370kg／m3；塌落度宜为18～22cm；扩散度宜为34～38cm。配制混凝土的骨料宜选用中、粗砂及粒径不大于40mm的卵石或碎石。水泥宜采用普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥，可根据需要掺外加剂。

浇灌使用的导管根据墙体厚度选择，一般选用壁厚3mm、直径200-350mm、内壁表面光滑、接头密封良好的钢管。

（2）工艺要求

导管下口不应埋入混凝土面内太深，否则混凝土会在导管内流动不畅，甚至有时会使钢筋笼上浮。浇灌上下提动导管时不能拔脱混凝土面，否则会使受水泥污染而凝胶化的泥团混入混凝土内，使混凝土的质量恶化。对于超过4m长度的槽段宜用双导管同时浇灌，其间距一般为2～3.5m。导管要靠近接头部位，距槽端不得超过2m，如导管的间距过大，会使导管中间部位的混凝土面低下，使泥浆易于卷入，当导管同时浇灌混凝土时，应使各导管处的混凝土面的上升速度不低于2m/h。

结语

综上所述，我们可以详细的了解到地下连续墙的整个施工工艺，施工中应注意的问题以及处理方法。地下连续墙既可作施工阶段的围护结构，又可做人防结构正式复合墙体的一部分。并且对周围环境影响小，墙体刚度大，止水性能好，是人防工程常用的围护方法。而地下连续墙的质量又较普通型的难以控制，其好坏直接关系到工程的顺利进行，所以应对其关键工序和薄弱环节设置质量控制点，对其施工质量进行重点管理和控制。

参考文献

[1]孙艳环.简述地下连续墙的特点及其部分施工工艺.

[2]丛霭森.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，2001，2.

[3]吴晓丹.地下连续墙施工方法.山西水利科技.2009(2)

[4]蔡昌辉.地下连续墙施工工艺与管理方法探究.科技风.2009(8)

作者简介：杨建平高级工程师工作单位：中国水电基础局有限公司从事地基与基础工程施工技术研究