一种复杂岩溶地层大型格型地下连续墙导墙加固施工工法

一种复杂岩溶地层大型格型地下连续墙导墙加固施工工法

莫达钟

莫达钟

广东省水利水电第三工程局有限公司523710

1工程概况

本工程围堰型式采用大型地下连续墙结构，围堰长937.15m，成墙厚度均为1.2m，混凝土强度标号C30。因工程地质条件复杂，岩溶发育强烈，岩溶作用已经进入晚期阶段，在河谷两侧条形山体及孤峰处展现裸露型岩溶，工程区范围内的岩溶为覆盖型岩溶，以分布在河床及阶地以下为主，其形态有溶沟、溶槽、溶隙，高角度串珠状溶洞和断层溶蚀带以及较深处的管道型溶洞，地质情况非常复杂。该段槽段施工难度大，孤岛导墙在冲岩过程中遇溶洞易发生位移，甚至出现塌陷，常规的地连墙导墙加固方式（梁系支撑）难以满足岩溶地区格型地连墙导墙加固要求。

依据现场实际情况，本项目采用导墙型钢支撑结构的施工工法，导墙型钢支撑结构可在导墙施工前就开始进行预制，较之混凝土梁无需安装模板，可缩短工期；支撑效果较之木支撑更为牢固，且相对混凝土梁支撑更方便移动，增加地连墙施工过程中的协调性；制作材料为施工常见材料，选材简便，造价低廉；型钢组合支撑上部担在两端导墙上，相比混凝土梁及方木支撑，不易受冲槽振动或导墙向外倾斜作用而向下掉落；较之梁系支撑即点型支撑来讲，型钢组合支撑的支撑面由原来的点转为现在的面支撑，在防止导墙变形上更为牢固。

其优点为成本低、施工方便、可多次周转，大大缩短了施工周期，满足施工工期的要求。本工法针对性强，解决了传统钢筋混凝土导墙投入高、工期紧、拆除繁琐等问题；也形成了复杂岩溶地层大型格型地下连续墙导墙加固施工工法，同时通过改进钢结构导墙的设计，解决了施工过程出现的问题；并且改进了钢结构导墙施工工艺，保证了工程质量，具有明显的社会效益和经济效益。

2工法特点

1通过生产性试验，改进了导墙型钢支撑结构的设计，在结构两端焊接φ28钢筋使其能有效的搁置在导墙上，并方便施工人员进行转移。

2通过实践，改进了导墙型钢支撑结构的现场布置，根据现场孤岛型格型地连墙的施工总结了具体的有针对性的加固支撑布置方案。

3解决了岩溶地区格型地连墙孤岛型导墙冲槽过程中容易发生位移及塌孔的难题。

4通过采用导墙型钢支撑结构结合冲孔桩机进行岩溶地区格型地连墙的施工，解决了传统导墙支撑易倾斜、拆除繁琐、工期长等问题；同时通过改进导墙型钢支撑结构的设计，解决了岩溶地区格型地连墙施工过程出现的导墙倾斜、槽段塌孔问题，保证了工程质量。

3工艺原理

本工法的原理是通过先期预制导墙型钢支撑结构，采用导墙型钢支撑结构结合冲孔桩机进行岩溶地区格型地连墙的施工工艺，形成了一套简洁、高效的复杂岩溶地层大型格型地下连续墙导墙加固施工工法，提高了生产质量和生产效率，在最短时间内完成地下连续墙施工。

4施工工艺流程及操作要点

4.1施工工艺流程

根据本工程地质资料及现场实际情况，结合类似地区地连墙的施工经验，并根据设计要求，制定本工程地连墙的总体施工方案如下：

1采用冲孔钻机设备成槽；

2泥浆护壁，正循环或反循环清孔出渣

3钢筋笼吊装；

4砂袋封口；

5混凝土搅拌站拌和混凝土；

6混凝土运输采用混凝土车平行运输的方式

7安装砼导管；

8浇筑水下混凝土。

4.2.2导墙型钢支撑结构的安设

地连墙施工过程中，旧有的导墙支撑技术即方木支撑或混凝土梁支撑的布置原则为2m左右一道，导墙型钢支撑结构的布置在方木及混凝土梁支撑布置原则基础上增加了主观能动性。故在冲槽过程中，特别是格型地连墙孤岛段的槽段冲孔过程中，可有针对性的对薄弱环节加密支撑，对现有型钢支撑进行移动，亦可有效的机动的随着冲槽机器的移动对型钢支撑进行移动，最大化的对孤岛型槽段的导墙进行加固。

4.2.3导墙型钢支撑结构移动及维护

成槽验收后下放钢筋笼时可人工移动钢支撑并对焊缝等连接部位进行仔细检查与维护，以提高型钢支撑结构的使用寿命。

4.2.4施工过程中技术要点

1、格型地连墙施工过程中，对于孤岛结构其四周均为冲槽槽段，处于四面无支撑不受力的情况。故施工过程中，需根据桩机施工部位针对性的摆放导墙型钢支撑，有效的对孤岛结构进行加固防止变形。

2、地连墙成槽施工时，尤其是格型地连墙成槽过程中，一旦出现泥浆面高度迅速下降现象，应迅速向槽内补浆，并向槽孔内投入粘土等堵漏材料，防止发生塌孔现象。同时应按照现场实际情况对型钢支撑结构进行加密，施工过程中对型钢支撑结构实时进行移动，避免与冲锤发生冲突的同时能更有效的防止导墙因冲槽产生位移。

3、成槽过程中，在泥浆中加入适量的纯碱以提高泥浆粘度，增大槽内泥浆压力和形成泥皮的能力，从而达到更好的护壁和防坍效果。但泥浆粘度指标不宜大于20s。

4、成槽时尽量小心，钻头每次下放和提升都缓慢匀速进行，尽量减少钻头对槽壁的碰撞和引起泥浆振荡。

施工中防止泥浆漏失并及时补浆，始终维持稳定槽段所必须的液位高度，保证泥浆液面比地下水位高。

施工过程中严格控制地面的重载，以免土壁受到施工荷载作用而造成土壁塌方，确保墙身的光洁度。

安放钢筋笼应做到稳、准、平，防止因钢筋笼上下移动而引起槽壁塌方。

5、成槽过程项目部应增加对周围建筑物沉降和位移以及地面的沉降监测的频次，及时将监测信息反馈回来，根据监测信息制定相应的措施。

6、对于异形幅或转角幅段施工，如L形幅段，在荷载作用下稳定性较差，可针对这些转角幅段，在导墙施工时加高50～100cm，提高浆液面的高度，保证槽壁稳定。

7、坍塌的槽段部分导墙即使不断裂，也因其底部空虚而不能承重，因此在吊装钢筋笼前先架设具有足够刚度的钢梁，代替导墙搁置钢筋笼，并将钢筋笼荷载通过钢梁传递至坍塌区以外的地基上。