水利工程地下连续墙的施工技术浅析

于秀军

(江苏淮阴水利建设有限公司 江苏 淮安 223005)

地下连续墙是上世纪50年代初发展起来的一项技术，它是一种在地面上采用专用的挖槽设备，利用泥浆护壁，按照设计位置开挖出具有一定宽度及深度的沟槽，然后在槽内安装钢筋笼，再利用水封导管将混凝土灌注于槽内形成钢筋混凝土墙，起到支护、承重、挡土、防渗、防冲等作用。

水利工程中地下连续墙往往采用混凝土防渗墙，尤其是在松散透水地基。地下连续墙具有地质条件适应性强、防渗性能强、可以根据地层条件及具体的构造要求来对墙体进行设计、其施工工艺成熟可靠等优点，但是由于地下连续墙属于隐蔽工程施工，其施工技术要求高、施工质量控制难度大，工程造价高。文中笔者就结合工程实例，将连续墙施工的技术要点进行详细的阐述，以供参考。

1 工程概况

位于西藏山南地区的江雄水库为中型水库，其坝体设计坝高33.66m，坝顶长691.5m，总库容1169.19万m3。江雄水库坝基上层为砂砾卵石层，含漂石、巨石等，分布于河川漫滩及两岸二级阶地，渗透系数约1.10×10-2cm/s～4.05×10-2cm/s，属强透水。因此，设计对坝基进行连续防渗墙处理。设计墙厚0.6m，墙深5.0m～42.0m。槽孔宽6.8。防渗墙采用C10混凝土，如槽坍塌度18.0cm～22.0cm，扩散度34.0cm～40.0cm；渗透系数≤1.21×10-7；弹性模量 ＜1.4104MPa。

2 连续防渗墙的施工工艺

地下连续墙施工工序及其施工顺序如下：施工准备→挖槽→成槽→清槽→检验→下放钢筋笼→浇筑混凝土→墙段连接→墙体质量检验。

（1）施工准备

施工准备是否充分直接关系到该项工程是否可以顺利进行，因此做好施工准备工作相当重要。地下连续墙施工准备工作主要包括：三通一平、泥浆系统、混凝土供给系统、开挖机械设备、施工人员组织、测量放线、其他临时设备的布置等。尤其是人员组织与机械设备的选择，应该根据该工程的规模、施工难度、地质情况等配备足够的技术人员、施工人员以及选用合适的挖槽机械。另外，还应该根据施工场地的大小合理布置泥浆池等。

（2）成槽

地下连续墙成槽的工艺有抓斗成槽法、钻抓法、钻劈法、铣削法等。一般采用冲击钻成槽，在整个挖槽的过程始终都是在泥浆护壁的环境下进行的，防止孔壁坍塌。

当槽孔开挖到设计高程时便停止开挖，然后进行清孔，经检查槽孔的尺寸、深度、沉渣厚度达到要求后方能下放钢筋笼、浇筑混凝土。

（3）下放钢筋笼

将加工好的钢筋笼运输至工点，利用吊机将钢筋笼下放到设计标高，并固定好。当钢筋笼较短时可以整个槽段一次吊装，若钢筋笼长度较长时应该采取分段吊装，槽口对接的方法进行安装，钢筋可以采用单面搭接焊或者帮条焊接。

（4）浇筑混凝土

钢筋笼安装完成后应该立即下放导管进行混凝土浇筑，避免因为空槽时间过长而导致塌孔。若槽内的泥浆指标仍然不达标、沉渣厚度仍然不能满足规范要求，那么就应该进行二次清孔，直到各项技术指标都符合要求后方能浇筑混凝土。混凝土浇筑必须连续不得中断以确保墙体混凝土的连续性，确保连续墙的防渗性能。另外混凝土的坍落度应该在180mm～220mm间，不得太小而造成堵管，不得太大而造成混凝土离析。

3 施工中的技术要点

3.1 泥浆护壁

泥浆是在挖槽过程中起到护壁防止孔壁坍塌的作用，在采用冲击钻成槽时泥浆还可以承担携带钻渣出槽的作用以及冷却钻头的作用。因此，泥浆在连续墙施工过程中具有非常重要的作用，在施工过程中应该严格控制泥浆的制作质量、泥浆面的高度，确保泥浆的性能，保证成槽作业的顺利进行。泥浆的密度、粘度、含砂率、pH值、胶体率等指标都必须满足规范的要求，在施工过程中还应该对这些指标随时检验，并及时调整。施工时，槽内泥浆面高度应该要比地下水位高出0.5m～1.0m，确保孔内的水头压力。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，部分水将渗入土层，会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，有利于维护槽壁稳定，防止塌方。另外，当孔内泥浆高度下降时，应该及时往孔内补充泥浆。若泥浆面发生突然变化，应该立即查明原因，及时处理。

本次工程泥浆采用当地的粘土掺加少量膨润土，粘土粘粒含量大于50%，塑性指数大于20。护壁泥浆的性能指标具体为：比重 1.2g/cm3～1.4g/cm3；粘度 30s ～35s；胶体率大于97%，失水量小于10ml/30min。

3.2 刷壁

地下连续墙通常是分槽段进行施工的，那么在已经施工完成的槽段的侧面往往会有很多的泥土，为了保证相邻两个单元槽段的混凝土的粘结质量，应该将已施工完成的连续墙侧面的泥土刷洗干净。本次工程在二期槽孔换浆结束前，使用专制钢丝接头刷刷洗两端一期槽孔混凝土孔壁上的泥皮，以接头刷上基本不再带有泥屑为合格的标准。

3.3 导管安装

首先应该根据槽孔的大小选用直径合理的导管。导管在使用前应该进行水密性试验，确保在混凝土浇筑过程中导管内不会进水、泥浆。导管应该按照水密性试验时的编号逐节连接，不得混乱。导管布置的间距应该要合理，避免出现墙体混凝土夹泥现象。一般导管布置间距为8～10倍的导管直径，但是不得大于3m。导管底口距离孔底的高度也应该合适，不得太高也不得太低。太高则容易使得首批混凝土发生“洗澡”现象，太低则容易造成导管堵塞。根据以往的施工经验，导管的悬空高度应该控制在40cm～50cm。导管的位置尽可能的居中，而且避免与钢筋笼碰挂。

3.4 混凝土灌注

本次工程的混凝土灌注采用直升导管法双管浇注，导管内径200mm，间距3.5m，距槽孔端间距1.65m。浇注时混凝土均匀上升，高差不超过0.5m，上升速度不大于2m/h。在连续墙混凝土施工中还应该注意以下问题。

（1）要控制好混凝土的拌合质量。混凝土拌合物应该具有良好的流动性及和易性，到达施工现场的混凝土拌合物的坍落度应该控制在180mm～220mm，粗骨料最好采用干净的卵石或者碎石，粒径应该小于3cm。

（2）首批灌注的混凝土量必须要满足让导管埋入混凝土中1.0m左右。当首批混凝土灌注后，应该采用投石的方法检查封底是否成功，导管内是否进水，若发现导管进水应该立即将导管拔出，将孔底清理干净，重新灌注。

（3）当混凝土面上升至钢筋笼底端时应该放慢灌注速度，防止钢筋笼上浮。当混凝面高过钢筋笼底端，且导管的底口提升超过钢筋笼底端时，才可以恢复正常的速度灌注。

（4）混凝土灌注过程中应该根据混凝土的浇筑面上升的速度及时提升导管，控制导管的埋深在2m～4m。且混凝土灌注必须连续，不得中断。

4 结语

江雄水库施工后的开挖和抽芯检测表明，墙体接缝平整、密实，无夹泥现象；抽芯砼完整，无蜂窝，外观良好。另外，还进行了压水试验，渗透率均不大于1.21×10-7cm/s，符合防渗要求。

地下连续墙比其他的基础处理方式具有地层适应性强、工程量相对较小、施工较为简便、抗渗能力强、强度高等优点，另外，由于其运用发展已经有60多年的历史，其施工工艺已经相当成熟，施工质量控制措施也比较完善，因此，在水利工程的防渗应用中可优先考虑。陕西水利

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