高层建筑地下连续墙施工工艺分析

高层建筑地下连续墙施工工艺分析

陈龙

1项目概况

本工程总建筑面积47454平方米,拟建建筑物主要为一栋15层主楼及5层裙房，整个场地内下设3层地下室。工程基础为“钻孔灌注桩＋片筏基础”形式，底板厚度:纯地下室为1100mm，塔楼部位为1500mm其余部分为1200mm。基坑开挖深度为：14.45m。采用700厚地下连续墙结构围护，地墙内外采用φ650三轴搅拌桩+内侧6m宽旋喷桩加固2

2工程地质条件

根据地质勘查结果报告，本工程场地属于桩基工程地质条件较稳定的地段，场地内均有⑦2粉砂土层和第⑨层粉砂，土质较好，埋藏适中，分布稳定，该两层土可作为本工程的桩基持力层。

3工程难点

3.1本工程地下连续墙需穿透②3粉性土、粉砂，此类土层渗透系数大5.0E-04，含砂率高，土质较松散，自然造浆能力差，孔壁不容易稳定，地下连续墙施工过程中容易造成坍塌、缩径、沉渣过厚，基坑开挖过程中容易造成渗水等现象，土质情况非常差。止水对本工程至关重要，在这种地层一旦漏水，将产生不可估计后果，由于含砂率高，渗透系数大，堵漏难度非常大。

3.2原地下室围护结构靠马路一侧的钻孔灌注桩与现地下连续墙位置重合，需要拔出靠马路一侧的原围护钻孔灌注桩。Ⅰ区和Ⅱ区中间分隔地下连续墙与地下室围护结构围护钻孔灌注桩、搅拌桩相交。原地下室围护钻孔灌注桩离现正在施工的地铁站只有15米左右，在拔桩、清除原地下室障碍物过程中需重点确保正好施工的地铁站和周边环境的变形安全。

3.3本基坑开挖深度较深，周边环境比较复杂

为交通主干道，其地下地铁线正准备施工，北侧为地下室人行通道；侧为主交通干道，上为高架道路。故对基坑变形、渗漏水控制要求非常高，要确保地铁站施工的变形安全，同时还需要周边环境不受影响。

4地下连续墙施工工艺

4.1工艺流程

4.2测量放线

施工放样是地连墙施工前的一项重要工作。施工放样前应对建设单位提供的基准点、基准线和高程点进行复测，整理测量成果，将地下连续墙控制轴线及标高引入现场，为导墙制作创造条件。提交监理项目部主管测量工程师复核、审批，确认后实施工程放样。

4.3导墙制作

在深槽开挖前，须沿着地下连续墙设计的纵轴线位置开挖导沟，在两侧浇筑钢筋混凝土导墙。导墙制作在转角处需向外延伸200mm，以便在成槽时转角处挖直，清理干净。导墙内模立模板、外模以土代模。导墙混凝土养护期间重型机械不得在导墙附近作业行走，防止导墙向槽内挤压。导墙的具体制作方法如图2：

3.3.1泥浆制备及调整

地下连续墙成槽过程中，为保持开挖沟槽土壁的稳定，要不间断地向槽中供给优质的稳定液—泥浆。泥浆选用和管理的好坏，将直接影响到连续墙的工程质量。常用泥浆是膨润土、水和一些化学稳定剂组成。具体配比及参数如下表1-2：

3.3.2新浆拌制后需进行泥浆性能检测，合格后方可使用。在成槽过程中抽检泥浆性能指标，如泥浆性能指标不符合要求，需进行调整，使其保证成槽质量。在清底结束后，进行泥浆性能检测，如不合格进行换浆处理。回收泥浆检测，如性能指标严重恶化，则需作废浆处理，用废浆车外运出场。

3.4成槽及清底

根据本工程特点，选用宝峨SG30重型成槽机进行成槽。槽段的挖槽顺序按连接幅的挖槽方式，即在第一个槽孔内放两根接头管外，从第二个槽孔开始，按序号（2，3，4，5…）做下去，此时每个槽孔内只需放置一根接头管。在开挖相邻槽段时，混凝土强度要达到要求，如达不到要求应增加首开幅的数量。

成槽机定位后，放入泥浆，开始成槽，并始终保持泥浆液面高度，液面离导墙顶不大于300mm。由地面至地下10m左右的初始挖槽精度对以下整个槽壁精度影响非常大，必须慢速均匀开挖，严加控制垂直度和偏斜度。成槽过程中抓头状态、槽壁状态要随时进行监测，确保槽段垂直度及深度在允许偏差范围之内。

地下连续墙施工时保持槽壁的稳定性、防止槽壁塌方是十分重要的问题。为确保连续墙的成槽质量，保持槽壁稳定，在施工中，挖槽作业时抓斗出入导墙口时要轻提慢放，防止泥浆掀起波浪，影响导墙下面的土层稳定。抓斗上升时，不断向槽内补充合格护壁泥浆，抓斗上升速度与泥浆补充速度相适应，并保持泥浆液面在导墙顶面以下300mm以内，避免出现槽内泥浆下降过快而产生塌孔现象。

清底就是挖槽结束后清除槽底淤积物，使其厚度不大于规范要求以及清除前幅墙段混凝土接头面上的泥皮和淤积物，以满足规范要求。具体方法就是成槽到预定深度，预留200mm，用自重式钢丝刷壁器反复冲刷幅段接头，清除已成墙端头间的积泥。刷壁结束后，利用成槽机抓斗进行扫孔清底，同时根据成槽机自身监测系统控制最终深度。在达到深度时，须确保孔底泥浆比重和沉渣符合设计要求，墙底沉渣厚度＜100mm，泥浆比重＜1.2，如果泥浆指标达不到要求，即采用泵吸反循环换浆。

3.5接头施工

本工程设计接头采用雌雄槽对接方式，因此施工选用圆形锁口管接头，即在未开槽段一端紧靠土壁安放接头管，阻挡混凝土与未开挖槽段土体粘合，并起混凝土侧模作用，待混凝土浇灌后，逐渐拔出接头管，在浇筑段端部形成圆形的混凝土接缝面，具有良好的止水效果。

接头管的顶拔采用液压千斤顶顶拔。顶拔装置是由底座、上下托盘、承力横梁和两台行程1.2~1.5m的100t柱塞式千斤顶及配套高压油泵等组成。使用时将一对传力铁扁担穿入槽口内，并搁于横梁上，然后开动油泵，利用千斤顶将下横梁顶升，则接头管随同拔起。接头管的初始提拔时间控制在混凝土初凝之后。

3.6钢筋笼制作及吊放

钢筋笼、槽段清孔换浆验收符合要求后，及时组织人员吊装钢筋笼。吊放采用双机抬吊，空中回直，其中以150T吊机作为主机，50T吊机作辅机。根据吊筋位置在导墙上分别测量四点位置的标高，再计算吊筋长度，以确保钢筋笼顶标高。钢筋笼制作前要根据钢筋笼的大小计算出钢筋笼的重心（特别是异形槽幅），确定出吊点位置，以保证在起吊时吊点重心与钢筋笼的重心在同一铅垂线上。主吊起吊后，汽车吊随后缓缓起吊，并距地面保持20～50cm的距离，待钢筋笼完成吊起垂直地面稳定后，汽车吊缓缓下落脱钩。

由履带吊独立完成后续钢筋笼入槽，运行过程中距离地面高度不得超过50cm、匀速、平稳运行。钢筋笼进入槽内，吊点中心必须对准槽段中心，徐徐下降，防止工字钢两则的泡沫板受到水的浮力爆沫。控制履带吊起重臂摆动或外界影响使钢筋笼产生横向摆动，造成槽壁坍塌。为防止钢筋笼偏位、下沉或在浇筑混凝土过程中出现浮笼现象，采取测量进行定位，然后用工字钢将钢筋笼顶端的吊环串起来，牢固的固定在导墙上，防止钢筋笼下沉或浇混凝土时浮笼。

3.7水下混凝土灌注

混凝土浇筑是地下连续墙施工的一道关键工序，它直接决定地墙施工的成败[8]。在地墙浇筑混凝土时，也比较容易出现问题，比如混凝土车运输间隔时间长；混凝土坍落度不合格，造成堵管或者地墙强度不够；施工不连续，混凝土浇灌没有紧跟上一个施工工序，致使槽段塌方。针对以上浇灌混凝土常出现的问题，可采取以下措施：

灌注所用导管为φ250，隔水栓采用塑料球胆。每个槽段均采用两支导管灌注，灌注混凝土第一次开灌导管离槽底部分的高差不小于300mm，开灌时由商品砼车直接对准槽口导管进行浇灌。混凝土浇灌至设计高度后，超灌高度控制0.3～0.5m。浇灌中应保证混凝土面的均匀上升，最高部分比最低部分的高差不大于30cm。混凝土灌注应连续进行，不得中断，并确保混凝土面上升速度不小于2m/h。导管埋入混凝土深度保持在2~6m，浇注过程中随时测量混凝土面高度，并核对导管拆去的数量，严禁拔空。

3.8地下连续墙墙趾注浆

在土方开挖等后期施工中，为减小地下连续墙的竖向沉降，按照设计要求，在地下连续墙施工结束，墙体强度达到设计要求后，对墙底沉渣层和持力土层进行注浆加固。预埋注浆管：沿地下墙轴线每副墙布置2根注浆管。注浆管采用φ30钢管，其长度超过地下连续墙深度50cm。其底端用编织布封堵，在钢筋笼施工结束后固定于钢筋笼上，其底部插入墙底土体中。

注浆材料：采用水泥＋粉煤灰＋水以一定比例配制而成，浆液必须保证有足够的和易性和流动性，以利于注浆。注浆压力：一般控制在0.3～0.8MPa之间，具体压力待第一次注浆试验后确定。注浆流量：控制在30L／min。示意图如下图3：

4结语

地下连续墙特别适用于施工环境差、变形控制要求高的深基坑。随着城市建设的发展，特别是轨道交通的快速发展，地下连续墙正向大深度、高精度的方向发展，因此，地下连续墙施工技术的研究对指导建设起着重要的作用。

参考文献:

[1]《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99）[S]

[2]《混凝土结构工程施工及验收规范》(GB50204-2002）[S]

[3]复杂地质条件下地下连续墙施工技术研究[J].刘汉龙.科技创新导报.2014(10)

[4]浅谈深基坑地下连续墙施工技术[J].肖亚军.江西建材.2015(19)