碎石填充地下连续墙顶空槽段施工方法

薛海燕 徐建全

(1．中冶天工集团有限公司，天津 300308;2．山西正易建筑安装工程有限公司，山西太原 030006)

0 引言

地下连续墙施工时，根据设计要求，墙顶往往不施工至地面，即墙顶留有一定深度的空槽段。而该空槽段也成为连续墙施工的重大安全隐患。空槽段槽壁失稳，将发生槽壁坍塌、导墙倾斜内收、连续墙设备掉落墙体内等安全事故。混凝土灌注结束后顶拔锁口管时也容易使导墙变形从而发生问题。空槽段传统的施工方法是灌注素混凝土或填土方，本工程采用了碎石填充的方法，较好地解决了以上难点。

1 工程概况

太钢硅钢冷连轧工程的火车受料坑埋深-27 m，采用地下连续墙支护。根据设计要求，地下连续墙墙顶设置了11 m深的空槽段。

2 空槽段施工技术分析、比较

现在较多的解决办法是控制导墙稳定性，如采用置换导墙周围一定范围内的土方，进行换填或注浆等处理。也有的采取加深导墙的办法以增强导墙的刚度和整体稳定性。还有的是将空槽内先填充密实，然后开挖基坑的时候再挖掉。如填充素混凝土，一直浇筑到导墙下端，空槽内的素混凝土在基坑开挖时先破碎，再挖出运走。以上方法各有利弊，置换导墙周围土的方法与加深导墙的方法既增大了工程量，又延长了工期，而且导墙的稳定性不易保证。填充素混凝土的方法同样工程量大，增加成本较多，又浪费了国家资源，而且破碎的混凝土几乎不能再利用，作为垃圾丢弃则占用场地。如果使用土方填充，则土方与泥浆混合成稀泥，给土方开挖造成困难，同时稀泥也是对土方的二次污染。

本工程采用碎石填充空槽段的施工方法，在水下混凝土浇筑至设计标高初凝后，进行碎石填充。施工迅速，工期短。碎石在开挖的时候80%的还可以回收利用，从而节约资源，大大降低施工成本，挖土方便快捷，有效提高生产效率。

3 地下连续墙空槽段碎石填充施工技术

3．1 适用范围

适用于带有较深空槽段的地下连续墙的施工，也适用于带有较浅空槽段的地下连续墙的施工，对于有较深空桩的钻孔灌注桩的施工有一定的参考价值。

3．2 工艺原理

在地下连续墙空槽段施工时，采用碎石替代素混凝土、土方回填等材料，确保了导墙的稳定性，而且能够大大节约工期、降低工程成本。避免使用凿岩机破碎混凝土，而且挖出的材料能够重复利用，节约资源。避免对土方开挖增加难度，也避免对土方的污染。

3．3 施工工艺流程

施工前期准备→测量放线→导墙制作→槽段划分→泥浆制作→开挖成槽→清槽→吊放锁口管→钢筋网制作及吊装→水下混凝土浇筑→填充碎石→拔出锁口管→进行下一槽段施工→土方开挖→碎石回收→钢管回收。

3．4 操作要点

1)地下连续墙的施工工艺是间隔施工各槽段，即先施工1，3，5，7…槽段，后施工2，4，6，8…槽段，本方法中支挡碎石的半圆钢管模具只用于先施工的 1，3，5，7…槽段，后施工的 2，4，6，8…槽段不需要。碎石替代混凝土是每个槽段都使用的方法，见图1～图3。

图1 地下连续墙正视图

图2 地下连续墙俯视图

2)采用与空槽厚度一致的半圆钢管，同地连墙钢筋笼焊接固定，作为封堵碎石的挡板，其内采用型钢作为斜拉杆件，确保半圆钢管的牢固及空槽段内的碎石稳定，见图4～图6。

图3 地下连续墙侧视图

图4 钢筋笼正视图

3)本方法施工顺序与地下连续墙的施工顺序总体上一致:a．施工导墙。首先开挖基槽，施工导墙侧壁，拆模后回填墙后土方，最后施工导墙水平板。b．利用成槽机成槽，成槽的过程中使用泥浆护壁。先施工 1，3，5，7…槽段，后施工 2，4，6，8…槽段。c．成槽完成后，吊放钢筋笼。与通常做法不一致的是，在钢筋笼上部两端预先焊接支挡用半圆钢管和［12槽钢支撑，支撑也起拉杆的作用，需要说明的是，2，4，6，8…槽段不需要半圆钢管及［12槽钢支撑。d．吊放锁口管。锁口管应垂直，并在导墙上临时固定。e．浇筑水下混凝土。只将混凝土浇筑到空槽的底部，空槽部分不浇筑混凝土。浇筑过程中应根据浇筑混凝土量，预计将浇筑到空槽底部时，随时测定混凝土的浇筑高度，避免超浇浪费混凝土。f．填充碎石。混凝土初凝之后，立即往空槽中填充碎石，防止槽壁坍塌，外溢泥浆回收后利用。填充碎石可用导管流入，方法同浇筑混凝土。也可采用倾倒入槽法:应在整个槽段内均匀填充，一般从槽段中间向两侧推移填充，两侧可比中部稍低。最终填充到导墙根部为止。填充用的碎石先堆存在地连墙施工区域之外，具备填充条件时，由人工用小推车拉运填充(见图7)。g．拔出锁口管。h．进行下一个槽段的施工，顺序与6．3．1～6．3．7一致。支挡碎石的半圆钢管模具只用于先施工的 1，3，5，7…槽段，后施工的 2，4，6，8…槽段则不需要。i．基坑挖土。挖土的时候应回收碎石，或用于铺填土方车行走的道路。支挡用半圆钢管及［12槽钢支撑则回收再利用。

图5 钢筋笼侧视图

图6 钢筋笼俯视图

图7 连续墙空槽段碎石填充图

4 使用效果

太钢硅钢冷连轧工程的地下连续墙空槽段施工，采用了碎石回填的施工工艺与传统的土方回填、建筑垃圾回填、素混凝土回填等施工方法相比较:工效高、工期短、质量可靠、经济社会效益高。

［1］JGJ 120-99，建筑基坑支护技术规程［S］．

［2］刘建航，侯学渊．基坑工程手册［M］．北京:中国建筑工业出版社，1997．