地下连续墙在深基坑支护中的应用

王相臣

摘要：连续墙技术经过多年的发展，由于其易支护、挡土受力好、防水性能卓越、适合各种地质情况等优点越来越多的应用于高层建筑深基坑支护中。本文用工程实例分析了其工序要点，并探讨了施工中出现的问题与处理措施。

关键词：地下连续墙；深基坑；导墙

一、工程概况

某建筑工程占地面积约4000m2，建筑面积约35000m2，地下2层，为停车场，地上24层，基坑支护面积约3300m2，基坑实际开挖深度为9.50m。该基坑工程北紧临道路地下通道，基坑周边施工场地小，且局部有深4.0m的暗浜，由于存在以上情况，加上施工工期较短，施工难度较大。由于地下水丰富，且水位在-5.0m，埋深较浅，降水难度较大，设计采用地下连续墙进行基坑围护，以利于基坑降水。本工程围护结构采用地下连续墙围护结构体系，即：地下连续墙+两道钢支撑+水泥搅拌桩坑底加固的形式。地层情况如下：粉土、粉质粘土，埋深0-20m；中细砂、中粗砂，埋深20-37m，为透水层；粉质粘土，埋深37m及以下，为相对隔水层。地下连续墙设计深度为40m，即进入粉质粘土层不小于2.0m，设计墙体厚度600mm，为塑性混凝土墙。地下连续墙上设钢混凝土圈梁，连续墙与圈梁混凝土强度等级均为C30，其中连续墙水下混凝土强度等级为水下混凝土C30抗渗S6。

二、地下连续墙在深基坑支护中的应用

（一）导墙施工

导墙主要作用包括：挡土、作为测量的基准、作为重物的支承、存蓄泥浆，此外，导墙还可防止泥浆漏失，阻止雨水等地面水流入槽内。地下连续墙距离现有建筑物很近时，施工时还起一定的控制地面沉降和位移的作用。

导墙采用“ ”形整体式钢筋混凝土结构。按导墙开挖线及高程点挖导沟，沟底平整，沟宽不得小于设计值，沟壁顺直；按导墙设计尺寸在导沟内绑扎钢筋，要求主筋顺直，箍筋与主筋绑扎牢固；内侧支设的模板要求垂直平整，保证拆模后两内墙面距连续墙轴线分别为墙宽的一半；浇筑C20混凝土，浇筑程序先浇一侧，再浇另一侧。浇筑过程中要边浇边振捣密实，严禁漏振。顶面抹平，顶面要满足高出现有地面100mm-200mm；导墙混凝土强度达到一定后拆模，为保持沟的宽度，拆模后应向导墙内填土，并每隔3m设置一道素混凝土梁（200mm，200mm）支撑。混凝土养护期间，起重机等重型设备不得在导墙附近作业或停留，以防导墙开裂和位移，导墙后填土要求密实回填，采用蛙式打夯机夯实，导墙施工缝位置应与地下连续墙施工接头位置错开。提前预备排水使用的排污泵，扬程为20.0m-25.0m。在连续墙导墙施工过程中，出现上层滞水或层间水流入导槽，采用排污泵排出槽外。

（二）泥浆配制及现场控制

在地下连续墙挖槽过程中，泥浆的作用是护壁、携渣、冷却机具和切土润滑。故泥浆的正确使用是保证挖槽成败的关键。泥浆的选用既要考虑护壁效果，又要考虑其经济性。泥浆质量的控制目的是要制备和使用适合地基条件和施工条件的泥浆，而且通过控制，使泥浆在施工过程中保持它的性能。在实际工程施工中，根据施工条件的差异，泥浆质量的判断标准应根据情况有所变化。

表1 泥浆参数

（三）成槽作业

根据工程的地质情况，成槽采用“抓冲结合”的方法。土层、砂层、强风化层主要采用液压抓斗成槽，成槽设备采用金泰SG-35型液压连续墙抓斗机，该型液压抓斗机自重为58吨，抓斗的重量达到18吨，在强风化泥质粉砂岩中成槽效果良好。部分强风化岩、中风化岩、二期槽段接头位置及地下障碍物、旧基础采用冲孔成槽。

成槽作业施工要点：1）液压抓斗成槽机开挖时抓斗出入导墙口时要轻放慢提，防止泥浆掀起波浪，影响导墙下面、后面的土层稳定。2）在挖槽机具挖土时，悬吊机具的钢索不能松驰，要使钢索呈垂直张紧状态，这是保证挖槽垂直精度必需做好的关键动作。3）液压抓斗成槽时不宜满斗挖土，即每斗不能挤满土方，防止土体挤出抓斗，形成土渣。而且土在泥浆中经过挤压后，会影响泥浆质量，使泥浆粘度比重增大。4）成槽的施工工序中，泥浆液面控制是非常重要的一环。成槽时，派专人负责泥浆的放送，视槽内泥浆液面高度情况，随时补充槽内泥浆，确保泥浆液面高出地下水位1.0m以上，同时也不能低于导墙顶面0.5m，杜绝泥浆供应不足的情况发生。循环泥浆比重宜控制在1.1～1.3，施工过程中应经常测定泥浆比重和粘度。成槽结束后到浇筑砼之前的这段时间的液面亦需注意控制。5）成槽时减少地面荷载，防止附近的车辆和机械对地层产生振动。6）由于在动态水砂层中进行施工，为减少施工扰动时间，保证成槽施工作业期间槽壁的稳定，一般安排一个连续墙的槽段在一天内完成挖槽、钢筋网吊放及墙体砼浇注工序，避免因成槽后放置时间过长造成槽壁坍塌。

（四）钢筋笼的制作和吊放

1、钢筋笼制作平台

平台采用槽钢制作，钢筋笼平台定位用经纬仪控制，标高用水准仪校正。为便于钢筋放样布置和绑扎，在平台上根据设计的钢筋间距、插件、预埋件及钢筋接驳器的设计位置画出控制标记，以保证钢筋笼和各种埋件的布设精度。

2、钢筋笼吊装加固

本工程钢筋笼采用整幅成型起吊入槽，考虑到钢筋笼起吊时的刚度和强度，根据设计图纸，钢筋笼内的桁架数量根据钢筋笼的幅度来确定。

3、钢筋焊接及保护層设置

钢筋焊接的接头、焊缝长度、搭接错位、接头检验应满足钢筋混凝土规范要求。在钢筋笼宽度上水平方向设两列定位垫块，间距5m。

4、钢筋笼吊放

本工程钢筋笼采用1台50t履带吊，1台25t履带吊起吊，主钩起吊钢筋笼顶部，副钩起吊钢筋笼中部，多组葫芦主副钩同时工作，使钢筋笼缓慢吊离地面，并改变笼子的角度逐渐使之垂直，吊车将钢筋笼移到槽段边缘，对准槽段按设计要求位置缓缓入槽并控制其标高。钢筋笼放置到设计标高后，利用槽钢制作的铁扁担搁置在导墙上。

（五）混凝土的浇筑

地下连续墙混凝土是用导管在泥浆中浇筑的，导管的数量与槽段的长度有关，槽段长度小于4m时，可使用一根导管，大于4m时可以使用2根或2根以上。导管的内径约为粗骨料粒径的8倍左右。在混凝土浇筑过程中，导管下口插入混凝土深度应控制在2～4m，不宜过深或过浅。如插入过深，容易使下部沉积过多的粗集料，而混凝土面层积聚太多的泥浆。导管插入太浅，则泥浆容易混入混凝土，影响混凝土的强度。

三、地下连续墙施工中遇到的问题及处理

（一）锁口管拔吊不出

原因分析：吊拔设备动力不足；混凝土硬化速度快，提管时间过晚，混凝土与管壁摩擦阻力过大。

处理措施：下管保持垂直，若倾斜拔出重插；槽壁不直，对槽壁进行修整；通过试验、计算确定起吊和顶拔设备，准确掌握拔管时间和速度，经常活动锁口管使与混凝土脱离，减少摩阻力。

（二）钢筋笼无法吊装就位

原因分析：钢筋笼刚度不够，吊放时产生变形。钢筋笼纵向弯曲；槽底有沉渣；定位块凸出；槽壁面凹凸不平。

处理措施：下钢筋笼前用钢筋笼导架检查槽壁垂直度，壁面倾斜不平及时修正；钢筋笼下放时，加强垂直度检测，并纠正变形措施，控制偏差在允许范围内，定位块和壁面保持2cm～3cm空隙。

（三）导管堵塞

原因分析：浇灌间歇时间过长，混凝土砂率过小；导管口离槽底距离过小或插入槽底泥砂中，隔水栓卡在导管内。

处理措施：疏通或敲击、抖动或提动导管（高度30cm以内）；如无效，在顶层混凝土尚未初凝时将导管提出，重新插入混凝土内，并用空气吸泥机将导管内的泥浆排出，再灌注混凝土。

（四）混凝土导管进泥

原因分析：导管底口距槽底间距过大；首批混凝土数量不足；提导管过度，泥浆挤入管内；导管插入混凝土内深度不足。

处理措施：首批混凝土应保持足够数量，导管底口离槽底间距保持不小于1.5倍的导管直径，插入混凝土深度不小于1.5m，測定混凝土上升面，确定高度后再提拔导管；槽底混凝土深度小于0.5m，重新放隔水栓浇混凝土，否则应将导管提出，将槽底的混凝土用空气吸泥机清出，重新灌混凝土。

结语

在这种开挖深度较大的高层建筑深基坑工程中，地下连续墙的优越性得到了充分体现，既保证了施工安全，缩短了工期，节约了成本，还较好地保证了工程质量，为后续工序的施工奠定了良好的基础。

参考文献

[1]曹伯平.地下连续墙在深基坑支护中的应用[J].建筑工程技术与设计，2014年16期.

[2]梁艳文.超深地下连续墙施工重难点以及应对措施[J].中国港湾建设，2014年4期.