浅谈地下连续墙施工质量控制

王世国

摘要：目前，作为城市高层、超高层建筑、各种工业建筑地下工程的挡土防渗结构和作为主体结构，以及水利、江防的防渗墙等，地下连续墙应用已十分广泛。地下连续墙施工工艺由于对周围环境影响小，墙体刚度大，止水性能好，是深大基坑工程常用的围护方法。地下连续墙施工工艺比较复杂，其施工受地质条件、施工机械和施工技术等各种因素影响而出现重复性问题，这些问题若处理不好，将会直接影响地下连续墙施工质量。

关键词：地下连续墙导墙;成槽;混凝土浇筑;施工质量控制

1引言

某地下基坑围护工程由于地质条件和环境条件限制，基坑围护工程结构采用地下连续墙支护。墙厚为800mm，深度为28.7m～42.05m，混凝土强度等级为水下C35，混凝土用量为6243m3，钢筋用量为1025t。接头采用锁口管接头和工字形钢板接头，沿基坑深度方向布置七排预应力锚杆支护。

南侧连续墙长28.7m，顶标高为23.05m，底标高为-5.65m。北侧连续墙长42.05m，顶标高为38.4m，底标高为-3.65m。连续墙墙底均伸入⑧卵石圆砾层。施工过程中需穿过圆砾卵石④层、细砂中砂⑥1层及卵石圆砾⑥层。

场区存在三层地下水：第1层地下水分布于第4大层的砂、卵石层中，地下水类型为层间潜水;第2层地下水为分布于第6大层的砂、卵石层中，地下水类型为承压水。第3层地下水分布于第8大层的砂、卵石层中，地下水类型为承压水。

其中第2层和第3层承压水水量丰富，透水性强，11月份～来年3月份水位较高，其它月份水位相对较低，其水位年变幅一般為1～3m。

2地下连续墙的特点及技术难点

地下连续墙作为挡土、止水墙体，刚度、强度高，截水、抗渗、耐久性好。

现场槽段开挖使用配套挖槽抓斗机械，抓槽机开挖过程在护壁泥浆内进行，噪音较低。抓出的泥土可直接由抓斗卸入余泥运输车并运出现场，工作效率高，场地条件好。

因极大减弱土体位移情况，周边构筑物结构安全性受到很大的保护。

地质情况复杂，地下连续墙在砂砾层的成槽，由于地层中砂层、圆砾层等较厚，圆砾层厚达十几米，富水性强，地下连续墙穿过透水层，并在墙底均伸入⑧卵石圆砾层，造成地下连续墙深度大。另外砂层和圆砾层等容易造成槽壁坍孔，地下连续墙挖槽难度较大。

地下连续墙钢筋笼中预埋声测管以检测墙体混凝土质量，预埋测斜管监测墙体深层水平位移，为土方开挖阶段提供必要的监测数据，做到信息化施工，确保基坑施工安全。

3地下连续墙施工质量控制

3.1导墙施工

导墙形式的确定

导墙采用“┓┏”型现浇钢筋砼，砼标号C25（内掺早强剂）。导墙深度2.5m（导墙深度以墙脚进入原状土不小于1.2m为宜），为增强导墙施工质量和后续地下连续墙施工时大型机械设备在导墙上行驶过程中导墙依然保证其承载质量，导墙实际施工墙脚进入原状土不小于1.5m，保证了导墙的施工质量和后续地下连续墙施工时大型机械设备在导墙上行驶过程中导墙依然保证其承载质量;为防止周围的积水流入槽内，保证槽内泥浆性能质量，导墙顶面实际施工高出地面0.2m。导墙表面施工平整，施工成一个基准标高，为后期量测挖槽标高、垂直度和控制钢筋笼吊放至标高位置提供了方便。

3.2泥浆制备与循环

泥浆制备采用的主要原料为自来水、膨润土、粘土、CMC（钠羧甲基纤维素）增粘剂和Na2CO3碱性分散剂等，新制备泥浆储存24小时充分水化后方可使用。

泥浆搅拌采用高速回转式搅拌机，拌和好的泥浆放置在贮浆池内，一般静止24小时以上，最低不少于3小时，以使膨润土颗粒充分水化膨胀，确保泥浆质量。

成槽过程中随着挖槽不断加深要不断补充泥浆，保证泥浆液面始终高于地下水位至少0.5m且不应低于导墙顶面0.3m，泥浆使用过程中要不断对其性能指标进行检测，每个台班检测一次，如发现不符合要求要及时换浆或加外加剂进行调整。泥浆检测主要控制以下几个性能指标：比重1.1～1.15，粘度不小于18S，含砂率<4%，PH值8～10.5。

3.3成槽施工

挖槽施工前，须进行引孔，引孔机械采用具有可视偏移装置的旋挖钻机，一边钻孔，一边观察及调整孔洞的垂直度，严格控制引孔孔洞的垂直度，保证后期地下连续墙槽段的垂直度质量控制。

挖槽施工前，应先调整好成槽机的位置，成槽机的主钢丝绳必须与槽段的中心重合。成槽机掘进时，必须做到稳、准、轻放、慢提。槽段两侧应采用旋挖机引孔，确保成槽垂直度≤H/300。

成槽过程中要放慢成槽速度，保持液面高度，适当提高泥浆比重，可控制在1.3g/㎝2，随时检查泥浆质量，发现液面下降时及时补充泥浆，调整泥浆参数。

在清底换浆全过程中，应不断向槽内泵送优质泥浆，控制好吸浆量和补浆量的平衡，防止坍孔，不能让泥浆溢出槽外或让浆面落到导墙顶面以下300mm，保证成槽质量。

3.4槽段垂直度检测

每幅地下连续墙成槽沉淀30min～1h后均由第三方检测单位采用DM-604超声波检测仪以6m槽段为主，分别以每抓斗的中心为一侧面，总共分为两侧面对槽段的垂直度以及深度进行检测，以保证每幅地下连续墙的垂直度以及深度达到设计要求。

3.5成槽质量控制

成槽完毕，检查槽位、槽深、槽宽及槽壁垂直度，合格后方可进行清槽换浆工作。

槽段开挖的精度须符合下列要求：

槽段倾斜度≤1/150;

槽深允许误差：0～+100mm;

槽宽允许误差：0～+50mm;

清槽并置换泥浆结束后1h，槽底沉渣厚度应小于100mm。

3.6接头处理

地下连续墙接头采用工字形钢板接头和锁口管接头。

接头处由于容易夹泥，影响混凝土的质量，是渗漏的薄弱环节。接头用冲桩机冲掉接头处Ⅰ期槽段渗漏过来的混凝土。成槽后，连续墙接头处的淤泥要认真细致地用接头刷清刷干净，接头刷紧贴接头管或者工字钢，垂直上下清刷，直至接头刷上无泥为止。

接头渗漏处是第Ⅱ期与第Ⅰ期间接触面，在第Ⅰ期施工时，就要做好有关处理措施，一旦Ⅰ期槽段混凝土浇注时，混凝土渗流入Ⅱ期槽段，则处理较困难，难以冲刷干净，影响Ⅱ期槽段钢筋笼的安放，接头处混凝土质量难以保证，因此Ⅰ期槽段接头两侧绑扎0.6mm厚，0.8m～1.0m宽铁皮防扰流。还要回填碎石包封堵接头管或工字钢外侧，防止混凝土侵入Ⅱ期槽段。

3.7钢筋笼制作、吊装及质量要求

1、钢筋笼制作

连续墙钢筋笼加工符合设计图纸和施工规范要求，钢筋加工按以下顺序：先铺设横向筋，再铺设纵向筋，并焊接牢固，焊接底层保护垫块，然后焊接中间桁架，再焊接上层纵向筋中间连接筋和面层横向筋，吊筋，最后焊接预埋件，及上层保护垫块。注意钢筋笼制作过程中，预埋件、监测元件位置要准确，根据吊筋位置，测出吊筋处导墙高程，确定出吊筋长度，以此作为基点，控制预埋件位置和砼浇筑高度。

主筋连接Ф28（三级钢）及以上采用直螺纹套筒连接，水平筋采用搭接焊接，焊缝厚度10mm，水平筋与主筋连接采用点焊焊接，桁架钢筋与主筋采用搭接焊接，搭接焊及直螺纹组装前必须取样进行试验，合格后方可成批加工。搭接双面焊的焊接长度为5d，单面焊接长度为10d。

迎土侧主筋净保护层厚度为70mm，基坑侧主筋净保护层厚度为50mm。

钢筋连接除四周两道钢筋的交点需全部点焊外，其余可采用50%交错点焊。主筋与支架筋的交点及两侧2m范围内交点需全部点焊，点焊咬肉应小于0.5mm。

保护层定位钢板每一单元槽段的钢筋笼竖直向按4m一道设置，橫向设置两块，定位块采用250mm×150mm×4mm钢板制作，并焊接在钢筋笼上，定位块采用4mm厚Q235钢板。

为砼导管预留空间。在钢筋笼施工图中要预先确定导管的位置并留有足够的空间，通道内净尺寸大于导管外径5cm。

钢筋笼制作时，吊点处采取加固措施，吊环处采用1.2mФ40吊环，并Ф32吊环处压筋及撑筋。吊耳处安装Ф32吊耳，并在受力处Ф32搁置钢筋。防止钢筋笼在起吊过程中发生扭曲变形，作业钢筋笼最终吊装环的竖向钢筋，必须同相关的水平钢筋自上至下的每一个交点都焊接牢固。横向桁架位置需根据吊点设置情况进行调整。

2、钢筋笼吊装

根据工程特点并结合以往工程施工经验，采取双机抬吊五点吊装，垂直入槽的吊装方案。施工中南侧钢筋笼采用150t主吊机配合80t辅吊联合起吊，北侧钢筋笼采用250t主吊机配合150t辅吊联合起吊。

钢筋笼吊放具体分六步（以北侧钢筋笼吊装为例）：

第一步：指挥250T、150t两吊车转移到起吊位置，起重工分别安装吊点的卸扣。

第二步：检查两吊机钢丝绳的安装情况及受力重心无误后，开始同时平吊。

第三步：钢筋笼吊至离地面0.3m～0.5m后，应检查钢筋笼是否平稳，先250t吊车起钩，根据钢筋笼尾部距地面距离，随时指挥副吊配合起钩。

第四步：钢筋笼吊起后，250t吊机向左（或向右）侧旋转、150t吊机顺转至合适位置，根据起吊角度，150t吊车保持臂杆角度不变向主吊靠近，让钢筋笼垂直于地面。

第五步：指挥起重工卸除钢筋笼上150t吊车起吊点的卸甲，然后远离起吊作业范围。

第六步：指挥250t吊机吊笼入槽、定位，吊机走行应平稳，钢筋笼上设牵引绳4根，防止钢筋笼随意摆动。下放时不得强行入槽。

3.8混凝土浇筑

连续墙的混凝土采用商品混凝土灌注，设计的混凝土标号为水下C35。

混凝土的原材料选取，为避免分层离析，宜采用粒度良好的河砂，粗骨料宜用粒径5～25mm的河卵石，并适当增加水泥用量和提高砂率以保证所需的坍落度和和易性。W/C不得大于0.55;粗骨料（碎石）最大粒径不得大于25mm，坍落度18～22cm，扩散度为34cm～45cm，采用普通硅酸盐水泥，水泥强度等级不低于42.5MPa，最大氯离子含量0.2%，最大含碱量3.0Kg/m3，可适当掺加高效减水剂，掺量根据试验确定。

混凝土灌注采用双导管法施工，导管选用D=300的圆形螺旋快速接头类型。用吊车将导管吊入槽段规定位置，导管顶部安装方形漏斗。

砼灌注时，导管下口与槽底距离一般要大于隔水栓长100～200mm，一般取0.4m或1.5D（D为导管直径）。砼面上升速度不小于2m/h。根据槽段长度采用两根导管同时灌注，两导管之间距不大于3m，导管距槽端不大于1.5m。两导管第一次灌注时必须同时进行，各砼面高差不宜大于0.3m。

首灌量的确定：根据下口埋入砼深度不小于1.5m来确定。设专人经常测定砼面高，并记录砼灌注量。要及时测砼面高度来确定拔管长度，埋管深不得少于1.5m，一般控制在2～4m为宜，导管埋深最大不超过6m。

单元槽段必须连续灌注，不得中断。接近墙顶时，导管内超压力减少，为此可在槽内适量加水稀释泥浆。浇灌全槽时间不得超过砼初凝时间。

在浇筑过程中，导管不能作横向运动，导管横向运动会把沉渣和泥浆混入混凝土内。同时，浇筑过程中，150T履带吊悬吊钢筋笼至混凝土达到初凝时间。

地连墙上部存在有无粘结预应力钢筋及混凝土上层存在一层与混凝土接触的浮浆层，需要凿除，为此混凝土高度需超浇1000mm，以便在混凝土硬化后查明强度情况，将设计标高以上的部分用风镐凿去。

3.9地下连续墙墙底注浆

为减少地下连续墙后期的沉降和协调整体变形，地下连续墙施工结束，墙体混凝土达到设计强度70%后，在地下连续墙的墙底沉渣层和以下持力土层的表层进行注浆加固处理，使其整体强度质量和变形模量达到减少地下连续墙的垂直沉降和不均匀沉降的要求。

4结语

通过对地下连续墙导墙加固的处理、成槽施工质量控制、锁口管接头和工字钢形钢板接头处理、注浆管连接处理、钢筋笼及吊筋焊接质量保证、预埋件止水板焊接质量保证等控制，在槽段成槽垂直度进行超声波透视法检测时达到了垂直度符合设计要求的结果;在混凝土质量进行超声波透视法检测时达到了混凝土质量符合设计要求的结果;保证地下连续墙施工质量，为地下连续墙在北京的推广应用打下了坚实的基础。

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