某供水枢纽工程厂房地下连续墙施工方案优化

柯俊华 姚志全

（广东水电二局股份有限公司，广东 增城 511300）

1 工程概况

地下连续墙为深厚软基基坑支护的一部分。某供水枢纽工程厂房开挖深度为12.80～16.35米，地层主要为淤泥层、中细砂层及砂卵砾层，在桩号坝纵0-056.60～0+105.15范围内的厂房部位采取地下连续墙加砼支撑支护措施、上下游采用φ500搅拌桩围封,厂房左右岸垂直开挖，上下游向放坡开挖：垂直开挖连续墙基坑长149.85m，宽33.4m；地下连续墙为钢筋混凝土结构，共分85个槽段，设计槽段长度为3.8和4.0m两种，墙底标高为-21.5～26.5m，墙顶标高为+1.0，平均一个槽段钢筋网重11t，支撑为600*800cm或800*800cm矩形钢筋混凝土梁,立柱采用φ1000钢筋砼柱,对撑采用二道～五道矩形钢筋砼梁支架。地质情况大致为：①+1.7m～-6.5m为软塑淤泥；②-6.5m～-19.7m为淤泥质中细砂层；③-19.7m～-23.3m为粘土层；④-23.3m～-25.5m为粉细砂层；⑤-25.5m～-29.5m为淤砂卵砾石层。设计工程量见地下连续墙主要工程量表：①导墙C20砼287 m3，钢筋制安16.2T；②墙体C25砼6446m3，钢筋制安857.1T。

2 地下连续墙的施工施工方案优化

考虑到施工工期及施工场地等诸多因素，拟对地下连续墙的槽宽和墙顶高程作适当变动。

2.1 槽段宽度的改变

“一”字槽由设计槽宽3.8m和4m改成6m，“T”形槽不变，“一”字槽由原设计的76个槽段变为50个槽段，其中，6m宽的槽为24个，5.85m宽的槽段为1*2个。加上“T”形槽总槽段数为59个。

●优点：①优化后“一”字槽段之间的接头数量由原来的74处减少为48处，减少35%。接头数量的大大减少使接头处渗水的可能性大大减少，抗渗性能提高，同时，又使地下连续墙的刚度和抗弯能力大大增强，有利于提高基坑的稳定性。②方便施工，加快施工速度。接头数量的减少使槽段端头孔数量、工作量减少，同时，钢筋网片制作过程中，钢筋切割和焊接的工程量也可适当减少，弧形钢板的加工、焊接和泡沫的绑扎数量等都会相应减少。

2.2 减低连续墙的顶面高程

由设计地下连续墙顶标高荦+0.2m降低为-0.8m。也即降低施工场地的作业面，待基坑开挖时，在连续墙外侧进一步卸荷，卸掉土层厚度1米左右。

●优点：①在连续墙外侧卸荷，减少外侧土体侧压力，更有利于基坑稳定性。②可适当减少前期地下连续墙的施工工作量，加快施工进度，为基坑开挖尽快早进行争取尽可能多的时间。

3 地下连续墙的施工

3.1 施工准备

接通水电、构筑主要施工道路及出渣便道，机械设备进场、泥浆池及弃渣槽布置、原材料送检配合比的设计、导墙施工等。

3.1.1 接通水电

从施工场地主电源处接通电源至施工场地；施工用水直接从韩江抽取或由基坑内积水井提供,沿连续墙轴线布设施工用水管道。

3.1.2 施工场地布置及道路构筑

沿连续墙轴线内侧填筑两条宽8m泥结石道路作为施工主要道路,液压抓斗、吊机、施工车辆等在施工场地内的主要施工道路行走；基坑外侧布设两个长136m、宽3m、深1.2m弃渣槽，弃渣槽外为4m宽泥土出渣便道；施工主要道路及出渣便道路与上下游围堰道路连接。钢材料堆放及钢筋网制造场地布置在两条主要施工道路中间，场地回填砂至荦+2.0m且碾压密实。为下一步的钻孔灌注桩施工提供较好的场地，泥浆池布置在上游距离右岸连续墙轴线以外33.5 m处，泥浆池长20m,宽5m,深1.6m。

3.1.3 施工机械、设备进场调试

连续墙工程主要投入的施工机械为：1台QUB-50型液压抓斗和9台CZ-22型冲击钻。QUB-50型液压抓斗进场拼装和调试。

3.1.4 配合比的设计、原材料送检

地下连续墙砼强度为C25，施工场地的钢筋、砂、石、水泥送至监理或业主所指定的试验室试验及进行砼配合比设计，不合格材料不准使用。

3.1.5 导墙施工

导墙施工是地下连续墙施工的关键环节，其主要作用为成槽导向、控制标高、槽段和钢筋网定位、为防止槽口坍塌及承重等作用，导墙形式采用正反“┓┏”形式相结合，左岸导墙上游段采用“┓┏”形式，下游段及右岸导墙均采用“┛┗”形式，详见下图。

连续墙导墙宽度为0.85m，连续墙轴线距基坑内侧导墙距离为0.4m，以确保基坑尺寸宽度。导墙顶高程荦+1.7m，施工时按相关要求进行控制，导墙轴线放样准确，误差不大于10mm，导墙顶面高程（整体）允许偏差±10 mm，导墙顶面高程（单幅）允许偏差±5mm，导墙墙间净距允许偏差±5mm，导墙施工平直，内侧采用钢模立模，内墙墙面平整度偏差不大于3mm，垂直度不大于0.5%，基底与土面密贴，为防止导墙变形，导墙内侧拆模后，每隔2米布设一道双层木撑，砼未达到70%强度，严禁重型机械在导墙附近行走。

3.2 施工工艺

采用液压抓斗和冲击钻机配合施工，采取“两钻一抓”的成槽工艺施工成槽。连续墙槽段施工时，先用冲击钻机在划分好的槽段两端各钻一个端头孔，中间补钻一个加密孔；再用抓斗挖槽至设计墙底标高。槽段施工分二序进行。

3.2.1 泥浆制作

为保证冲、挖成槽的安全和质量，护壁泥浆生产循环系统的质量控制，是关系到槽壁稳定、冲孔速度、砼浇灌质量、钻头磨损及砂砾石层成槽的必备条件。针对本工程施工特点，采用优质泥粉为主、少量粘土为辅的泥浆制备材料。造孔用的泥浆材料必须经过现场检测合格后，方可使用。考虑地下潜压水影响，泥浆主要质量指标：比重 1.15～1.30，粘度 18～25S，含砂率≤8%，必要时，加适量的添加剂。为保证施工进度，泥浆池的储存量不得小于120m3，泥浆必须经过制浆池、沉淀池处理，泥浆制作场地以利于施工方便为原则。

3.2.2 成槽工艺

3.2.2.1 槽段划分。单元槽段长度的划分根据以上优化方案，共划分为59个槽段。

3.2.2.2 接头施工。为确保接头质量，本工程采用弧型钢板加高压摆喷围封作为连续墙的接头处理方法，接头弧型钢板采用厚5mm钢板按半径400mm、1350角卷制而成，圆弧钢板在钢筋网加工时焊接固定在一序槽钢筋网燕尾槽上，在弧型钢板内填充定做的泡沫块并绑扎好（见图），钢筋网入槽后，在浇筑砼前还需在接头孔内填入泥包，以避免浇筑砼时该空间被砼大量充填，造成后期接头孔施工困难及砼的浪费。槽孔砼浇筑完毕且大于4小时应尽快使用冲击钻进行接头孔施工，反复将弧型钢板内的泡沫、泥渣及砼块冲尽，确保后期槽与前期槽之间能紧密结合。

3.2.2.3 成槽方法。成槽工序是地下连续墙施工关键工序之一，既控制工期又影响质量，根据地质情况，我单位采用地下连续墙液压抓斗和冲击钻配合施工的成槽方法。即使用冲击钻先冲端头孔及加密孔，严格控制其垂直度，端孔达到设计深度后，采用液压抓斗抓挖到设计深度。抓斗沿导墙壁挖土，通过液压抓斗导向杆调整抓斗的垂直度，以控制成槽垂直度。

3.2.2.4 泥浆性能监测。施工过程中注意泥浆性能的变化，每隔1小时进行定期检测一次性能指标并作好记录，及时补充符合标准的优质泥浆入槽，保证正常施工。

3.2.2.5 钢筋网制安及吊放。钢筋网制作根据设计尺寸、规格进行，为保证钢筋网砼保护层不小于70mm，在钢筋网上设置“∏”形定位块。钢筋网吊放使用100t履带吊一次性吊放，钢筋网的制作时，焊接采用单面焊，焊缝长度10d，钢筋驳接口按50%错开，经监理验收合格后放入槽内。

3.2.3 清槽

下放钢筋网之前，为保证沉积在槽底的沉渣符合设计要求，确保成墙质量，需对槽段进行二次清槽换浆，采用液压抓斗清除槽底沉碴，不断补给新鲜泥浆，直至槽段内沉渣小于10cm、泥浆比重1.15～1.25、含砂率小于8%再进行下道工序施工。

3.2.4 水下砼浇注

槽段清孔换浆经监理检验合格后进行砼浇筑，根据槽段的尺寸，槽段需设二至三套导管，管径φ250mm，间距不大于3m，距槽段端头不大于1.5m，导管底口距槽底距离控制在20～50cm，导管采用法兰连接。砼由现场拌合楼拌制，在孔口由砼搅拌车直接灌注入槽（或采用泵送砼直接送至集料斗）。砼塌落度控制在18～22cm，砼浇注过程必须连续进行，并保证砼面上升速度不小于2米/小时，导管埋深应在1～6m之内。浇注第一斗砼时，必须保证槽内灌注点同时浇灌，并保证各套导管的砼埋管深度不小于1.0m。浇注砼时，认真做好灌注记录，每个单元（槽段）必须现场留置一组砼试块。砼导管的安拆，由30t汽车吊配合进行。

4 工程小结

4.1 本工程连续墙设计为85个槽段，经施工优化后共分59个槽段，既大大的缩短了施工工期与节约了施工成本，又减少连续墙接头数量，从而提高了连续墙的整体性，减少了接头渗水点。

4.2 降低施工平台与地下连续墙的顶面高程，既减少了基坑外侧土体侧压力，又减少了连续墙冲孔的工作量，从而加快了施工进度与提高基坑的稳定性。

4.3 制定合理的施工工艺，确保地下连续墙按设计及有关规范要求施工，在施工过程中严格控制好主孔德垂直度与调制好泥浆的性能指标，保证地下连续墙的垂直度符合设计要求与防止槽壁的坍塌，确保了该工程地下连续墙按期保质完成。

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