大厚度淤泥土层地下连续墙成槽的施工质量控制

李峻

摘 要：当前，地下连续墙已越来越多地应用于深基坑的围护结构，利用机械开挖成槽，通过静态泥浆护壁，清底刷壁置换除渣，灌注水下混凝土成墙。本文阐述了在不利地质条件下进行地下连续墙成槽的施工工艺要点，通过对各施工工艺的细化分解，有效保证成槽施工质量，为地下连续墙在复杂周围环境和不利地质条件下的成槽施工提供借鉴。

关键词：地下连续墙;泥浆配比;成槽精度;淤泥土层;清底除渣

中图分类号：TU753 文献标识码：A 文章编号：1003-5168（2019）20-0097-03

Construction Quality Control of Underground Continuous

Wall Grooving in Large Thick Silt Layer

LI Jun

（Fujian Liujian Group Co.， Ltd.，Fuzhou Fujian 350014）

Abstract： At present， the diaphragm wall has been increasingly applied to the retaining structure of deep foundation pit， using mechanical excavation into groove， through the static mud wall protection， clean the bottom wall replacement slag removal， pouring underwater concrete wall. This paper described the key points of the construction process of underground continuous wall grooving under unfavorable geological conditions， through the refinement of each construction process decomposition， effectively guaranteed the trench construction quality， to provide a reference for the construction of underground continuous wall into the groove in the complex surrounding environment and unfavorable geological conditions.

Keywords： diaphragm wall;mud ratio;groove precision;silt soil layer;bottom cleaning and slag removal

地下连续墙成槽是地下连续墙施工中的关键一環[1-3]，挖槽施工工作量及所用工期在地下连续墙施工中占比极大，成槽后槽壁形状基本上决定了墙体外形，对地下连续墙的功能发挥影响较大，因此成槽施工质量的控制是地下连续墙整体施工质量控制的关键环节[4，5]。尤其是在大厚度的淤泥土层中进行大深度成槽作业，需要综合运用多种技术措施，方可取得较好成效。

1 工程概况

东百集团东街店B楼地处福州市中心，地下共设三层地下室，地下室开挖面积4 650m2，地下室开挖深度较大，在13.94～14.44mm，平均挖深为14 m，围护结构设计型式采用厚度800mm、深度31m的钢筋混凝土地下连续墙，同时为控制支护结构的内力及变形，共设置三道钢筋混凝土内支撑。为确保地下连续墙的成墙质量和止水效果，本工程在地下连续墙的两侧采用[Φ]850@600mm三轴水泥搅拌桩进行槽壁的加固。

根据该项目岩土工程地质勘察报告，施工场地开挖范围内基本均为淤泥土层，厚度大，淤泥层厚度累计达50m，场地施工条件恶劣，具体情况如表1所示。

2 成槽施工难点

一是基坑淤泥质土层较厚，为防止槽壁坍塌，连续墙施工前槽壁两侧先用[Φ]850@600mm三轴水泥搅拌桩进行加固，造成地下连续墙施工作业面已经被扰动破坏，而本处地层又属于软土地层，深度较大，地下连续墙挖槽施工设备为重型设备、施工总荷载大，为确保施工安全、质量可控、防止发生意外，因此挖槽前须对现有场坪地基进行加固处理。

二是现有成槽机精度不高，性能未完全掌握，因此挖槽前应合理选择成槽机，同时进行试验确定地下连续墙施工参数，符合设计要求后方可全面展开。三是若护壁泥浆品质差，极易造成槽壁形状扭曲、槽壁坍塌、槽底土渣堆积，而槽壁形状基本决定墙体外形，因此对于护壁泥浆应采用先行试验确定配比，确保泥浆性能满足要求。四是地下连续墙接头部位容易夹泥，刮削槽壁工具时常发生刮削不净的现象，容易导致地下连续墙的砼结构夹杂泥浆及土渣，最终形成孔洞，这对地下连续墙的防水功能和墙体承载力均影响较大。因此，要选择合适的刮壁设备，确保刮壁质量满足要求。

3 导墙施工

3.1 导墙施工准备

首先将拟施工场地平整清理，清除表面垃圾杂物，随后填筑100mm厚级配碎石碾压密实，然后绑扎钢筋网片，采用[Φ12mm]钢筋、间距150mm×150mm的规格加工制作，接头采用人工绑扎，支立模板并浇筑混凝土。混凝土强度等级为C20，厚度200mm。

3.2 导墙沟槽开挖

导墙沟槽开挖采用挖掘机分段开挖，每段长度为40～50m。开挖前进行测量放样，导墙垂直部分厚度为20cm、水平部分厚度为30cm，根据设计地质，确定导墙基槽开挖深度为2m，采用1∶1边坡放坡开挖。为便于模板安装作业，基槽每侧预留1m的作业平台。

3.3 导墙砼浇筑施工

3.3.1 导墙底模板。导墙按引测至槽底的中心线开挖后，立即进行平整夯实，铺设垫层找平，垫层自下而上分别为100mm厚中砂、150mm厚C20素砼。

3.3.2 导墙侧模板。采用组合钢模板，模板加固次楞、主楞及两侧导墙内侧间的对撑和外侧的斜支撑均采用100mm×100mm方木，次楞间距为500mm，主楞间距为600mm，对撑及斜撑横向间距为900mm，对撑竖向间距为1 000mm。

3.3.3 导墙砼。砼浇筑采用人工配合溜槽浇筑，导墙侧壁采取对称交替浇筑的方式，砼振捣采用插入式振捣器。

4 单元槽段开挖

4.1 单元槽段分幅

根据本工程施工场地及地下连续墙成槽工作的条件，选用1台三一重工SH350型槽壁机进行施工。根据设计图纸文件，地下连续墙标准槽段宽度选定6m一幅，在转角位置等特殊地段，槽段长度以满足槽壁机最小施工长度的要求为准。

4.2 成槽的精度和质量控制

成槽开挖是地下连续墙施工的关键工序之一，槽壁形状基本决定了墙体的外形走向，因此成槽的精度和质量控制是地下连续墙质量控制的关键步骤。为准确确定该项目地下连续墙挖槽速度、槽段长度、开挖顺序等各项施工参数，正式成槽施工前选择在主体结构外单独进行成槽试验，以验证成槽质量。拟定的试验槽段数量为2幅，每幅试验槽段深度为40m、宽度为6m。

4.3 成槽开挖分幅

每个标准单元槽段成槽前，首先根据设计槽段宽度确定开挖分幅，根据本幅槽段的分幅宽度b、锁扣管接头宽度c，考虑成槽时左右垂直度的偏差，向两侧分别外扩200mm，则开挖分幅的长度为b+2c+400mm=6 700mm。钢筋笼宽度比成槽开挖分幅宽度小300mm，确保能顺利下放到位，并尽量避免在拐角地段设置单元槽段接头。

4.4 单元槽段开挖顺序

标准单元槽段开挖按照做一跳三的顺序进行，避免相邻槽段互相影响。本项目土层为淤泥，采用抓斗挖槽的形式，每个标准单元槽段成槽时采用“三抓”开挖，先两端后中部，使抓斗两侧平衡受力。

5 泥浆配制和管理

为避免塌孔，确保槽壁稳定，地下连续墙挖槽均需采用性能良好的护壁泥浆作为稳定液，以起到护壁、清渣、润滑的作用，同时在混凝土灌注时保证混凝土的质量。

5.1 泥浆的主要成分和配合比

本工程地下连续墙施工所用泥浆的主要成分为膨润土、纯碱、CMC化学浆糊和水，拌浆采用泵拌和气拌相结合方式。具体配合比根据地质条件等因素选定并进行室内试验，根据计算和参考其他项目施工经验，确定护壁泥浆配合比为：膨润土9%、纯碱0.1%、CMC 0.25%。

5.2 泥浆循环与再生

机械成槽施工时，护壁泥浆极易受到砼块、土渣、建筑垃圾等污染，导致性能指标不断下降，因此，从槽段内抽出的泥浆必须视污染程度进行处理，符合再处理要求的根据已确定的配比参数进行再处理利用，达到废弃标准时，将泥浆排入废浆池，新制备护壁泥浆性能参数如表2所示。

5.3 泥浆管理要点

一是搅拌机搅拌前，按照膨润土→纯碱→CMC溶液的添加顺序，依据试验确定的配比依次加入上述材料，每加入一种材料搅拌5～6min，全部材料添加完毕后再充分搅拌5～6min，最后为确保泥浆充分熟化，新制备的护壁泥浆应静置储存满24h后方可投入使用。二是在成槽过程中，为保证槽壁稳定、达到护壁效果，应派专人适时对从槽段中被置换出的泥浆进行动态检测，确定是否重新循环利用或进行废弃处理，若循环利用，应确保泥浆重新处理后各项性能指标符合要求。

三是对严重污染及超比重的泥浆作废浆处理，运至现场临时泥浆池存放，待夜晚抽取至全封闭运浆车运到指定地点排放，保证城市环境清洁;四是为了达到最优的护壁效果，防止塌孔，泥浆的液面应始终保持在地下水位以上（高出2.0～2.5m），并且不得低于导墙顶面以下500mm，若槽壁内泥浆液面高度不足，应及时补充。

6 成槽开挖

6.1 废渣临时存放

因施工现场位于福州市闹市区，白天泥浆、废渣无法外运，只能利用晚上进行外运。为确保工程正常施工，现场设置容量为300m3的集土坑1个，用于临时存放废渣。集土坑采用C25钢筋混凝土结构，结构内尺寸长15m、宽10m、深2m、壁厚0.3m，钢筋采用直径12mm的螺纹钢，间距为20cm。待工程施工完成后，需将积土坑砼凿除并外弃。

6.2 成槽开挖方法

采用SH350槽壁机根据放出的导墙中心线位置定位后，用于挖槽的抓斗平行于导墙内侧，利用自重缓慢地将闭斗下沉至导墙内，抓斗中心对准放于导墙上的中心线。开挖时抓斗不宜满斗，抓斗挖土过程中，提升速度应均匀缓慢，防止扰动护壁泥浆造成涡流冲刷槽壁，引起槽壁坍塌。开挖过程中应尽量避免挖出的淤泥污染场地，抓斗提升出泥浆面后，将残留泥浆滴净，将开挖的淤泥集中堆放，最后利用反铲挖掘机装车运走。

6.3 成槽垂直度控制

成槽施工前對槽壁机进行全面检修保养，同时对槽壁机司机进行岗前教育，避免因机械及人员因素导致成槽垂直发生偏差;导墙施工时即对施工场地进行硬化处理，防止地坪不稳定导致成槽垂直发生偏差;成槽施工时选用槽壁机上的激光垂准仪动态监测成槽垂直度，实时纠偏。成槽后的垂直度实际检测为1/500，高于设计要求的1/300。

7 清底除渣

7.1 清底

当每个单元槽段开挖至设计标高后，采用槽壁机抓斗轻挖细抓清底除渣，尤其对于槽段接头、拐角等特殊部位应进行细致清底。

7.2 刷壁

刮壁在地下连续墙成槽施工中的质量好坏直接影响围护结构止水效果。用刮壁钢板、钢制毛刷组成的刮壁设备进行槽壁刮洗，首先清理槽段接头、转角等特殊部位的土渣及泥皮，再清理标准槽段，钢刷面与接头面应紧密接触，上下刮壁应不小于10次，直到钢制毛刷面上无土渣或泥皮方可停止。

7.3 换浆

地下连续墙成槽清底除渣干净后进行换浆，置换后的泥浆性能指标应达到新制备护壁泥浆的性能指标，槽底沉渣≤100mm，挖槽结束后静置2～4h，悬浮在泥浆中的土渣基本可沉底完毕，可以下放钢筋笼并开始灌注水下混凝土。

8 结语

在地下连续墙成槽施工的过程中，本工程通过组合应用地坪加固硬化、导墙对称间隔浇筑、单元槽段成槽试验、结合地质条件现场试验确定泥浆配合比、强化泥浆回收循环管理、清底刮壁清渣换浆等一系列施工技术措施，确保了地下连续墙的顺利成槽，施工全过程未发生塌孔现象，成槽精度符合设计及规范要求，地下连续墙施工的最终各项指标达到设计要求。

参考文献：

[1]王会臣.地下连续墙施工技术及质量控制探讨[J].工程技术研究，2019（8）：73-74.

[2]李志勇.富水软土地下连续墙关键施工技术概述[J].建筑与装饰，2019（2）：151-152.

[3]黄晓东.复杂地段地下连续墙成槽施工技术[J].低温建筑技术，2019（3）：103-106.

[4]马召广.超深地下连续墙施工技术探讨[J].四川水泥，2018（12）：174.

[5]田维彪.地下连续墙钢筋笼分段吊装施工技术的应用[J].低碳世界，2019（6）：206-207.