三洋港枢纽工程钢筋混凝土地下连续墙施工

孟仁富 秦立建 邱雪峰

(沭阳县水务局，江苏 宿迁 223600)

1 工程概况

新沭河治理三洋港枢纽位于江苏省连云港市郊临洪闸口，主要建筑物包括:挡海外侧潮闸工程、排水闸工程及上、下游泓道开挖工程等。本工程按新沭河50年一遇行洪标准进行设计，其设计流量6 400 m3/s;该工程为Ⅰ等大(1)型工程，主要建筑物为1级建筑物。挡潮闸闸室每孔净宽为15 m，共计33孔，总净宽495 m。闸室采用钢筋混凝土开敞式结构，沉井基础，二孔一联整体式底板;闸室顺水流方向长19 m;闸墩顶高程7.0 m，中墩厚2.2 m，缝墩及边墩厚1.45 m。岸墙采用钢筋混凝土箱涵基础结构，下游侧设桥头堡，上、下游各段翼墙根据其所处位置及挡土高度不同，分别采用钢筋混凝土空箱式、扶壁式及悬臂式结构。本枢纽工程中岸墙下及各段翼墙与铺盖、护底或消力池之间采用45 cm厚地下连续墙进行防渗。

2 水文和工程地质条件

2.1 水文地质条件

工程区地下水、河水的pH值为7.24～8.51，呈弱碱性，地下水对普通水泥有结晶类强腐蚀性;河水及地下水对抗硫酸盐水泥不具有腐蚀性(SO2-4＜3 000 mg/L);场区河水及地下水对钢结构具有中等腐蚀性。

2.2 工程地质条件

根据地质勘察资料:工程场区位于新沭河临海口，地貌分区属新沭丘陵前缘带状平原区，地貌形态属第四纪滨海相沉积而形成的海滨滩涂，地下水位变化大。闸址区新沭河两堤间距约1.5 km，河道主槽呈“S”形弯曲，上口宽约150 m～200 m。

3 施工总体流程

施工工艺流程见图1。

4 施工工艺

4.1 导墙施工

导墙施工顺序为:平整场地→测量定位→挖槽→绑扎钢筋→支立模板→浇灌混凝土→拆模→设模支撑。

1)平面定位。根据设计图纸测放地连墙轴线控制点，再根据地连墙轴线控制点测放导墙施工控制线，导墙施工时严格按照控制点施工，最后在施工好的导墙上用红漆标识出地下连续墙的槽段编号，以确保地下连续墙平面定位精度达到设计要求。

2)导墙结构与施工。作业面场地整平及地下水降至作业面以下1.0 m～2.0 m后，进行导墙施工。导墙墙顶比设计地连墙顶高程高0.5 m，以便控制浮浆。导墙断面做成“╗╔”型。该形状的优点是:施工方便，开挖量小，可利用土模，使用时较为稳定，不易产生沉降变形。导墙结构图见图2。

4.2 分段标志

根据设计施工图纸的要求进行槽段划分，同时编上槽段号，并用红漆在导墙顶面做上标记。用DSZ3水准仪测得墙顶高程，以控制挖槽时的槽深，作为钢管隔离桩、安置钢筋笼、浇筑混凝土的高程控制。

4.3 泥浆配制

泥浆主要是在挖槽过程中起护壁作用，其质量好坏直接影响到地连墙的质量与安全。

4.3.1 泥浆选料

主要采用原土制浆，适当配制膨润土泥浆。制备的泥浆满足规范要求。

4.3.2 泥浆制备

按要求在泥浆搅拌机加水及粘土料，不断搅拌至稠浆，并检测其各项性能指标是否达到规范要求。

4.3.3 泥浆循环

1)在挖槽过程中，泥浆由循环池注入开挖槽段，边开挖边注入，保持泥浆液面距离导墙顶面不小于0.2 m，并高于地下水位1 m以上;2)成槽过程中，采用泵吸反循环，泥浆由循环池泵入槽内，槽内泥浆抽到沉淀池，经处理后，返回循环池;3)混凝土灌注过程中，上部泥浆返回沉淀池，而混凝土顶面以上4 m内的泥浆排到废浆池，原则上废弃不用。

4.4 成槽

当导槽内充满泥浆时，进行挖土成槽，采用先两侧后中间抓土法成槽。在成槽过程中，严格控制抓斗的垂直度及平面位置。间隔法施工顺序见图3。

4.5 清孔换浆

成槽结束后，用抓斗抓起槽底余土及沉渣，然后用泵举反循环吸取孔底沉渣，清除已浇墙段混凝土接头处的凝胶物。

4.6 槽段接头清刷

用吊车吊住刷壁器对槽段接头混凝土壁进行上下刷动，以清除混凝土壁上的杂物，以保证混凝土搭接处连接牢靠。

4.7 隔离桩设置

采用间隔法施工程序，在先施工的每个槽段两端设置钢管隔离桩，桩长比墙长高出500 cm。槽段接头采用钢管隔离桩，在完成槽段挖土后将钢管隔离桩吊放至槽段的一端，浇筑混凝土后初凝前转动隔离桩，施工相邻槽段时拔出隔离桩。

4.8 钢筋笼安置

钢筋笼采取整体吊放，用钢尺量距精确定位，对准槽段中心垂直、匀速、缓缓下放至设计深度，不人为加压或采用自由坠落状使其下沉。放置过程中钢筋笼受到阻力时，不强行入槽，分析原因，并采取措施，必要时提出钢筋笼进行清槽，重新放置。之后做好固位工作，固定好的钢筋笼为自由垂体，且与前后的土体间距基本相等，使钢筋笼固定牢靠，不发生移位，尤其防止在浇筑混凝土时发生上浮、偏位移动。

4.9 二次清孔

钢筋笼安放完成后，采用空压机气举法进行二次清孔，清孔到位标准为:刷洗槽段接头混凝土孔壁的泥皮的刷子钻头上不再带有泥屑及槽底淤积层厚不再增加。

4.10 墙体混凝土浇筑

墙体混凝土采用高性能混凝土浇筑，其配合比指标如下:坍落度18 cm～22 cm，混凝土扩展度36 cm～44 cm，含砂率40%～45%，单位胶凝材料用量450 kg/m3，水胶比0.435，高性能外加剂4.5 kg。

混凝土浇筑采用双导管法进行，导管下设时，导管底端距槽底不大于50 cm;导管距孔端控制间距不大于1.5 m，两套导管间距不大于3 m。首盘混凝土灌注前，其漏斗口门用相应直径的塑料球封堵，确保首盘混凝土灌注与孔内泥浆有效隔离，保证混凝土的浇筑质量。混凝土直接泵送至浇筑漏斗架中，再由浇筑漏斗架同步分两路，分流至各浇筑料斗中。浇筑过程中控制导管下口插入混凝土深度为1.5 m～5 m。

5 关键工序质量控制措施

5.1 导墙及施工路基

地下连续墙中心线要求定位准确，导墙垂直度及净距离满足设计要求;施工路基满足成槽机、吊车及混凝土罐车行走的宽度及承载力的要求。

5.2 成槽

地下连续墙施工的中心环节是槽段开挖，也是保证工程质量的关键工作。防止槽段坍塌的控制措施如下:

1)控制机械操作:要平稳操作成槽机械，不能猛起猛落，防止槽内形成负压区，产生槽坍;2)强化泥浆工艺:保持好槽内泥浆高度，并高于地下水位1 m以上;3)尽量减小槽口边静、动荷载的作用，减轻地表荷载;4)成槽过程中注意对垂直度、泥浆比重等指标的测控，注意观察成槽施工时的泥浆损耗量，及时补充泥浆，控制浆液面在槽口以下30 cm，以保证槽壁的稳定;5)缩短裸槽时间:抓好工序间的衔接，使成槽至浇灌完混凝土时间控制在24 h以内;6)吊放钢筋笼时，垂直吊入槽内，以防捣插槽壁引起坍塌。

5.3 接缝

在槽段成槽施工中，槽端部应保持垂直，并对已完成的槽段混凝土凹槽接头处，用吊车吊着带有钢丝接头刷进行上下刷洗，将先前施工好的墙体接头凹槽中附着的泥土刷洗干净，以保证接头处混凝土连接紧密。

5.4 防止混凝土冷缝出现

浇筑混凝土时采用内径250 mm的导管，导管离槽端两端接头处一般不超过1.5 m，两导管间距不大于3.5 m，选择合适的混凝土配合比，浇筑时严防断浇，确保墙体的浇筑质量。

6 成墙效果

墙体施工结束后，请独立第三方水利工程质量检测单位使用地质雷达对岸墙下及各段翼墙与铺盖、护底和消力池下地下连续墙连续性和均匀性进行了抽检，在防渗墙顶部中间轴线位置布置地质雷达测线3条。

探测结果显示，雷达波同相轴连续，未见明显缺陷特征，表明检测部位防渗墙墙体总体连续、完整，未发现存在空洞现象。

7 结语

实践证明，本工程所采用的钢筋混凝土地下连续墙施工工艺适用于沿海复杂地质条件下防渗施工，同时可有效地保持挖掘面的稳定，可以为类似海工建筑物防渗施工积累经验。

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