地下连续墙施工技术难点的探讨

【摘要】：本文阐述了地下连续墙施工工艺中的难点及重点；笔者通过武汉瑞安深基坑支护项目详细介绍了地下连续墙在技术与施工方面几个关键性环节的难点处理措施。

【关键词】：地下连续墙；泥浆；预埋件；接头；钢筋网片

1．地下连续墙的发展及优势

超深基坑开挖的支护结构与常用的桩排式及桩锚式支护结构截然不同，特别是在沿海地区及武汉靠近长江地区复杂多变的地质条件下采用桩排式的支撑形式很难满足深基坑的开挖条件和要求，地下连续墙已经成为深基坑支护设计的首选方案，它众多成功的实例证明了它在做为永久性支护结构、防水防渗、挡土方面有着惊人的壮举。地下连续墙的诞生为基础工程行业带来了非常具有实用价值的一次伟大的革命。地下连续墙用于城市深基坑的围护结构最早是广州某深基坑中应用，现在全国各地已用得比较普遍，如天津、北京、上海、杭州、武汉等城市中地下连续墙已大面积推广使用在超大型深基坑中。目前深基坑在武汉等地区已经由原来的一层发展成现在的二层及三层甚至更深层的超大基坑。笔者针对上述地下连续墙的发展趋势以及施工经验，对该工法在施工的难点作更深一层探讨。

2．工程项目实例难点分析

根据笔者的施工经验，地下连续墙施工技术主要如以下几方面的难题。

2.1 导墙施工难点

导墙是地下连续墙施工的第一步，它的作用是连续墙的护桶及泥浆的循环通道使用，建造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。根据以往的施工情况看来主要有以下问题：

（1）导墙变形导致钢筋笼不能顺利下放出现这种情况的主要原因是导墙施工完毕后施加的纵向支撑被破坏，导墙侧向稳定不足发生导墙变形。解决这个问题的措施是导墙拆模后，沿导墙纵向每隔一米设二道木支撑，将二片导墙支撑起来，加强保护。导墙砼没有达到设计强度以前，禁止重型机械在导墙侧面行驶，防止导墙受压变形。如导墙已变形，解决方法一是加密变形区的横向支撑；方法二：用液压千斤顶将墙体强行撑回原态。

（2）导墙的内墙面与地下连续墙的轴线不完全重合这个问题在我们的施工过程中容易碰到经后也将可能碰到的问题，由于导墙本身的不垂直（支模浇筑砼跑模造成），造成整幅墙在成槽时导向的垂直度不理想。导墙的内墙面与地下连续墙的轴线不垂直将会造成建好的地下连续墙不符合设计要求。解决的措施主要是导墙中心线与地下连续墙轴应重合，内外导墙面的净距应等于地下连续墙的设计宽度加40-60mm，净距误差小于5mm，导墙内外墙面垂直。以此偏差进行控制，可以确保偏差符合设计要求。导墙开挖深度范围内均为回填土以及杂填土，塌方后造成导墙背侧空洞，砼方量增多解决方法：首先是用小型挖基开挖导墙，使回填的土方量减少，其次是导墙背后填一些粘性土并且投入适量的水泥加以拌合，形成比较固结的土体。

2. 2钢筋网片制作难点

钢筋网片制作是地下连续墙施工的一个重要环节，在我们的施工过程中，钢筋网片的制作与进度的快慢有直接影响。钢筋网片制作主要有以下几点问题：（1）进度问题进度是由许多因素影响的，我们一般碰到的主要有：①施工时场地条件难以设置两个钢筋网片制作平台。钢筋网片制作速度决定了施工进度，根据工期要求，要保证一天二幅甚至多幅网片的施工进度，一定要两个施工平台交替作业，而且还需要有一定存放网片的空旷地地。②施工时进入雨雪天气，下雨天数多。电焊工属于危险工种，尤其不能在雨天施工。解决方法是用脚手架或就地取钢材和彩条布分段搭设人工可以移动的小棚子，下设滚轮，拼接起来，雨雪天遮风挡雨，平时遮阳。待钢筋网片需要起吊时用推开或吊车吊离开。（2）焊接质量问题焊接质量是钢筋笼制作过程里一个比较突出的问题。主要有：①闪光对焊接头钢筋错位、弯曲。错位主要是由于对焊工工作量大，注意力不集中引起的质量问题，经过现场多次强调并且不定期的抽样检查，对焊质量有了明显提高。民工队伍里需要掌握对焊技术的人员。弯曲是因为对焊完成后，接头部分还处于高温软弱状态，强度不够，工人在搬运钢筋到堆放地时，造成钢筋在接头处受力弯曲变形，在堆放后又没有经过冷处理，冷却后强度恢复很难处理。在以后的项目里应该加强紧盯这个问题。

2.3泥浆制作难点

泥浆是地下连续墙施工中深槽槽壁稳定的关键，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。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。泥浆制作过程中应该注意以下几个问题：（1）要按泥浆的使用状态及时进行泥浆指标的检验。新拌制的泥浆不控制就不知拌制的泥浆能否满足成槽的要求；储存泥浆池的泥浆不检验，可能影响槽壁的稳定；沟槽内的泥浆不按挖槽过程中和挖槽完成后泥浆静止时间长短分别进行质量控制，会形成泥皮薄弱且抗渗性能差；挖槽过程中正在循环使用的泥浆不及时测定试验，泥浆质量恶化程度不清，不及时改善泥浆性能，槽壁挖掘进度和槽壁稳定性难以保证；浇筑混凝土置换出来的泥浆不进行全部质量控制试验，就无法判别泥浆应舍弃还是处理后重复使用。（2）成本控制泥浆制作主要用三种原材料，膨润土、cmc、纯碱。其中膨润土最廉价，纯碱和cmc则非常昂贵。如何在保证质量的情况下节约成本，就成为一个关键问题。要解决这个问题就要在条件允许的情况下，尽可能地多用膨润土。合格的泥浆有一定的指标要求，主要有粘度、ph值、含沙量、比重、泥皮厚度、失水量等。要达到指标的要求有很多种配置方法，但要找到最经济的配置方法是需要多次试验的。（3）泥浆制作与工程整体的衔接问题泥浆制作工艺要求，新配制的泥浆应该在池中放置24小时，待充分发酵后才可投入使用。旧泥浆也应该在成槽之前进行回收处理和利用。当工程进行得非常紧张的时候，一天多个槽段的进度对泥浆制作是一个严峻的考验。经过观察发现，有时自来水压力小，要拌制一个搅拌池的泥浆（5立方浆）至少需要半个多小时，当需要拌制新浆的时候，时间就变得非常紧张。（4）泥浆制作具体方量的确定泥浆制作需要一定的方量，到底多少方量才是合适的呢？一般情况，以拌制理论方量的2―2.5倍比较合适。

2．4成槽放样难点

成槽放样其实是一项比较简单的工作，但我们却在这个问题上碰到了钉子。成槽宽度理论上应该是：成槽宽度=墙体理论设计宽度+外放尺寸（一期槽两端均外扩，根据实际情况可以适当做调整）成槽宽度=墙体理论设计宽度+一侧外放尺寸（连接槽）二期槽施工时我们把外放尺寸定为40公分（接头形式为工字钢，侧翼为250mm），理论上看来，这个尺寸是合理的。在成槽完毕后，我们碰到了钢筋笼下放困难的问题，实际上是在，原一期槽施工时反力材料投放不正确等因素造成投料在两侧工字钢内侧架桥，在砼灌注时给水泥浆有机可趁的机会，另一方面原因也有可能在成槽的时候垂直度难以控制，在就因底部所处地层为砂土层，该地层容易缩径解决方法是：1） 加强民工的的质量意识，有效控制正确投料及装袋方法。2）加厚斗体的厚度与设计墙厚一致，控制好泥浆性能。

2.5 成槽主要有以下几个问题：

（1）成槽机施工是地下连续墙施工的第一步，也是地下连续墙施工质量是否完好的关键一步，成槽的技术指标要求主要是前后偏差、左右偏差，泥浆液面控制包括两个方面：首先是成槽工程中的液面控制，这一点做起来应该并不难。但是一旦发生，就会对我们的槽壁质量形成了很大的影响，塌方在所难免。产生的原因主要是施工员麻痹大意，民工不知道如何操作。其次是成槽结束后到浇筑砼之前的这段时间的液面控制。这件工作往往受到大家的忽视，但是泥浆液面的控制是全过程的，在浇筑砼之前都是必须保证符合要求，只要有一小段时间不合要求就会功亏一篑。（3）地下水的升降遇到降雨等情况使地下水位急速上升，地下水又绕过导墙流入槽段使泥浆对地下水的超压力减小，极易产生塌方事故。地下水位越高，平衡它所需用的泥浆密度也越大，槽壁失稳的可能性越大，为了解决槽壁塌方，必要时可部分或全部降低地下水，泥浆面与地下水位液面高差大，对保证槽壁的稳定起很大作用。所以另一个方法是提高泥浆液面，泥浆液面至少高出地下水位0.5―1.0米。如在施工中发现漏浆跑浆要及时堵漏补浆，以保持泥浆规定的液面。第二种方法实施比较容易因此采用的比较多，但碰到恶劣的地质环境，还是第一种方法效果好。（4）清底工作在吊放钢筋网片前不认真操作。沉渣过多会造成地下连续墙的承载能力降低，墙体沉降加大沉渣影响墙体底部的截水防渗能力，成为管涌的隐患；降低混凝土的强度，严重影响接头部位的抗渗性；沉渣过多，影响钢筋网片沉放不到位；加速泥浆变质。（5）接头刷壁，地下连续墙一般都是间隔施工或者顺接施工，在已施工的地下连续墙的侧面往往有许多泥土及泥皮覆盖在接头表面，所以刷壁就成了必不可少的工作。刷壁要求在钢丝刷上没有泥才可停止，确保接头面的新老砼接合紧密，可实际情况往往刷壁的次数达不到要求，这就有可能造成两幅墙之间夹有泥土泥皮，首先会产生严重的渗漏，其次对地下连续墙的整体结构性有很大影响。

4.结束语

地下连续墙施工方法是一种机械化的快速施工方法，工作效率高，特别对于永久性结构用的”三合一墙”使用中，相对其他支护体系成本较低.近数年来，地下连续墙已经越来越受广大建筑行业人士的青昧，地下连续墙工艺已经在大步迈入城市的深大型建筑群以及高速铁路及城市地铁中使用并且到了非常实用的价值。