超深异型地连墙施工关键技术研究

超深异型地连墙施工关键技术研究

吴旭初

浙江省大成建设集团有限公司，浙江杭州310012

摘要：现代社会，为缓解土地紧张难题，建筑工程呈现出向地面以下发展的趋势。地下工程越来越多，给地下连续墙提供了十分广阔的应用空间。文章以某处工程围护结构地下连续墙施工为例，系统地介绍了地连墙施工工艺，对地下连续墙在建筑工程地下结构方面发挥的作用进行了阐述

关键词：超深异型地连墙关键技术

引言

城市化进程的加快，轨道交通的发展，大量地铁修建的兴起，不可避免的要对周边环境造成影响。为减小施工对周边环境的影响，地铁车站深基坑往往采用刚度较大的地下连续墙围护结构控制变形。地连墙加内支撑支护方式在土方开发阶段控制周边环境变形非常有效，但有关工程实践表明，基坑临近房屋的沉降有相当一大部分是由围护墙体施工引起，特别是深厚软土层的地连墙成槽施工，其造成的周边房屋沉降大小及影响范围远远大于基坑开挖阶段造成的影响。软土固有的天然含水率高、孔隙比大、塑性指数大、压缩性高、抗剪强度低以及显著的流变特、触变性等特点，不仅在地连墙施工阶段会造成一定的土体沉降，而且扰动后往往伴随着长时间的固结和蠕变沉降变形。因此有必要对软土中地连墙施工引起的房屋沉降特点和变形规律展开研究，寻求房屋长期沉降计算数值模型，通过分析不均匀沉降变形预判房屋结构安全性。

一、研究背景及工程概况

研究背景。地连墙施工工艺是应用在地下工程和基础工程中的一种新型工艺，它是利用各种挖槽机械，借助于泥浆的护壁作用[1]，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一道具有防渗、挡土或承重功能的连续的地下墙体。在某些条件下，地连墙与“逆作法”技术共同使用是行之有效的深基础施工方法，可大大提高施工的工效。随着城市开发建设的不断深入，土地资源越来越稀缺，城市地下空间的开发和利用成为城市发展的趋势和主流方向；与此同时，高层建筑、地铁、港口、桥涵、重型地下构筑物的建设，对地下构筑物和基础埋置深度要求也越来越深，平面形状也越来越复杂，断面不再是简单的直线型，出现了L型、Z型、T型等形状各异的地连墙，地下空间的开发利用进入了向更深、异型方向发展的态势，随之带来地连墙也向超深、异型的方向发展。然而现有的地连墙施工工艺及施工规程已不能满足超深异型地连墙施工的要求，需要在已有施工经验的基础上，进行科技创新。

工程概况。津京城际铁路延伸线于家堡站位于规划的滨海新区于家堡中心商务区的北段。于家堡交通枢纽工程以城际铁路车站为核心，配套建设规划的城市轨道线路车站工程及公交车停车场、社会车辆停车场等市政工程。于家堡交通枢纽配套市政公用工程，其车站主体基坑最深达-28.5m，围护结构采用地连墙形式，其最大设计深度达-59m，并且存在L型、Z型、T型等平面形状各异的地连墙。另外，于家堡地区位于海河沿岸，地质条件复杂。地连墙及水文地质概况

二、开挖作业

地连墙的导墙和槽段的开挖是地下连续墙施工中的重要环节，对于工程整体施工质量和施工速度影响重大。挖槽土壁的几何构型大体上墙体形状，其施工精度是地连墙施工质量的重要影响因素。在地连墙开挖作业中，具体有以下几个步骤：（1）要对挖槽机设备状况进行详细检查。一是对抓斗安装后本体悬吊的垂直情况进行严格检查，不能使用存在偏斜情况的导板抓和抓斗。二是对设备上的仪表和液压系统进行检查。确保仪表工作正常，液压系统不存在泄漏现象。（2）确保挖槽机定位精准。挖槽机要依异性导墙内侧停靠，抓斗自然平行贴靠在基坑开挖面一侧的边线。如果发现抓斗和导墙之间存在偏角或者抓斗角度不正，则应对抓斗偏角进行调节，确保导板可以沿着与导墙面平行的方向进入槽中，严禁用人力推入槽中挖土。（3）防止破坏地下管线。地下施工是现代社会常见的工程施工种类。特别是在城市环境中，地下往往埋设有大量水、电、气、暖和通信管道、管线。在进行地连墙施工时，要注意对这些地下设施的保护。挖槽过程中抓斗操作动作要轻缓，避免动作幅度过大对地下管线造成损坏。同时，挖掘施工往往会带出许多泥浆，为避免泥浆对施工场地的污染，当抓斗升至导墙顶后应将其沥去。导墙口处的泥浆要及时清理。挖掘出来的土料使用自卸式卡车辆运输到指定地点存放。（4）做好地下水流拦截工作。如果发现有地下水进入槽段，要及时予以拦截。施工单位应安排专人对泥浆情况进行定期检测，在此基础上，开展泥浆添加作业。泥浆表面应不能低于地下水位以上0.5米。（5）开挖施工。开挖作业应从槽段两端开始向中间挖掘，确保抓斗两端阻力平衡。（6）要妥善处理槽壁坍塌问题，及时进行回填施工。（7）槽段挖掘完成后，应对槽的位置和挖掘深度等情况进行认真检查，确认合格后再进行抓斗清槽。

三、工法的实施及特点

1.制作柔性填充物。该施工过程包括选择编织袋、选择填充物材料（包括砂土、粉煤灰、矿碴、工业废碴，使用时可以选用其中的一种或几种），然后由人工向编织袋填装填充物材料，待填充物材料填装量达到编织袋体积容量的30%～70%时，开始捆扎编织袋。

2.抛填柔性填充物该施工过程包括装卸柔性填充物和人工抛填柔性填充物，抛填柔性填充物时采用“五点法”将柔性填充物均匀抛入刚性接头和土体的接缝处，当柔性填充物抛填至导墙顶时停止抛填。人工抛填柔性填充物，可以充分利用柔性填充物的柔软性和流动性，使柔性填充物在超深地下连续墙接头处达到密实且均匀，从而达到降低地下连续墙对刚性接头和土体垂直度的要求和有效防止混凝土绕流的目的。

3.混凝土绕流的处理措施。为防止混凝土绕流，槽段40米以下接头用袋装砂石填实，40米以上部位采用定制接头箱。为快速处理地连墙接头处绕流混凝土，防止混凝土硬化造成处理困难，在混凝土浇注完成接头箱拔出后，即开始用旋挖钻机对接头部位进行处理，将绕流混凝土旋出，另外准备重力式冲击机械，对绕流混凝土用重力锤进行冲击。

4.地连墙接头刷壁处理。地连墙接头的施工质量直接影响整体止水效果，如果接头处理不当，极易造成墙缝夹泥，而墙缝夹泥会造成涌水等严重后果，为此在施工过程中加强刷壁质量至关重要，在施工过程中采用采用专用的钢丝刷壁器对地下墙混凝土接头反复清刷，接头刷动次数以接头刷基本不带泥为准。

5.护壁泥浆施工。护壁泥浆是地连墙挖掘施工中的重要环节，承担着固壁、携砂、冷却和润滑等作用，对于槽壁质量有着直接影响，必须予以严格控制。一是要做好泥浆的性能指标检测工作。要详细检查护壁泥浆的理化性能，包括稳定性、流动性、泥皮形成能力和相对密度等指标。使用专业设备进行泥浆制备和循环利用，妥善处理不符合使用要求的泥浆。二是要做好泥浆的制备工作。护壁泥浆主要成分为水和膨润土，另有少量添加剂。三者按照规定比例混合拌制。施工过程中，槽内泥浆液面要超过地下水位1.0米以上，同时要高出导墙顶面0.5米。当施工环境为砂层土壤时，应使用偏粘稠的泥浆，同时要做好堵塞漏洞准备

结束语：

文章对地下连续墙的施工过程进行了系统的说明和阐述，对施工过程中的注意事项和防范措施也做了介绍和强调。由于建筑工程的复杂性，在实际工程中要根据工程具体情况进行处理。地下连续墙作用广泛，可用于工程施工围护和复合墙体多种用途，是工程中的重要环节。在施工中要严格遵循施工工艺和操作规范，采用质量管理的方法，对施工全过程进行质量控制，尤其要加强重点步骤和施工环节的质量管理，确保施工质量圆满达到设计目标。

参考文献

[1]孙立宝.超深地下连续墙施工中若干问题探讨[J].探矿工程，2017，2.

[2]王明胜.超深地下连续墙的设计与施工[J].岩土工程界，2017（2）.

[3]欧章煜．深开挖工程分析设计理论与实务［M］．台北:科技图书股份有限公司，2016:204－205．