劉忠海

摘 要：隨著城市建設(shè)的發(fā)展，地下連續(xù)墻結(jié)構(gòu)已經(jīng)成為城市各工程基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的主要形式，地下連續(xù)墻具有結(jié)構(gòu)剛度大，整體性好，防滲性能好，結(jié)構(gòu)安全可靠，可以根據(jù)工程需要作為臨時維護(hù)或者結(jié)構(gòu)物使用。地連墻同時具有施工速度快，對臨近建筑物、地下管線影響小，施工安全性高，適用于除砂夾大徑卵石層和硬質(zhì)巖層外的各種復(fù)雜的地質(zhì)條件和較深的基坑。本論文結(jié)合南水北調(diào)配套工程北京市南水北調(diào)工程豎井地下連續(xù)墻施工，對地下連續(xù)墻施工質(zhì)量控制進(jìn)行討論，以導(dǎo)墻、鋼筋籠、成槽和水下混凝土的灌注施工為施工論證點(diǎn)，結(jié)合該標(biāo)段的地理位置和地質(zhì)條件，分析地下連續(xù)墻施工關(guān)鍵工序的控制要點(diǎn)和控制方法，為工程施工質(zhì)量和安全提供保障，為類似工程施工提供參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞：地下連續(xù)墻；槽段劃分；混凝土；鋼筋籠；接頭管

1 工程簡介

南水北調(diào)東干渠配套工程位于東五環(huán)沿線，工程施工起點(diǎn)位于廣渠路北側(cè)約400m的12#盾構(gòu)始發(fā)井，沿五環(huán)路東側(cè)穿越規(guī)劃廣渠路橋、觀音堂橋，至五方橋北側(cè)約400m的13#盾構(gòu)始發(fā)井，盾構(gòu)施工行進(jìn)方向由13#盾構(gòu)井向12#盾構(gòu)井進(jìn)行，施工標(biāo)段合計(jì)長度2729m。工程主要施工的建筑結(jié)構(gòu)物包括盾構(gòu)隧洞、13#盾構(gòu)始發(fā)兼接收井、24#、25#二襯施工豎井、37#-39#排氣閥井。工程地質(zhì)屬永定河沖洪積扇東北邊緣，其沉積物主要為永定河沖洪積物，主要以厚層砂土、卵礫石層為主，向東過渡為粘性土、粉土與砂土、卵礫石交互沉積層為主，場區(qū)內(nèi)無濕陷性土、膨脹土、風(fēng)化巖及殘積土等特殊土的分布。本文將以13#始發(fā)井地下連續(xù)墻施工為例進(jìn)行具體的闡述分析。

2 工程施工重點(diǎn)和難點(diǎn)

（1）工程地處于東五環(huán)五方橋西北角，施工場地小，社會干擾多。

（2）地下連續(xù)墻穿越沙土、粉土、黏土和含水地層、地層地質(zhì)變化大，地連墻成槽質(zhì)量控制難度大。

（3）13#始發(fā)井尺寸大，地下連續(xù)墻厚度寬、分段多、單段長度大、入土深，地下連續(xù)墻混凝土施工質(zhì)量和接頭質(zhì)量控制難度大。

（4）施工現(xiàn)場作業(yè)空間有限，泥水施工作業(yè)多，大型機(jī)械設(shè)備配合作業(yè)多，大噸位吊裝作業(yè)多，安全防護(hù)工作任務(wù)重。

（5）地下連續(xù)墻連續(xù)施工作業(yè)，夜間施工作業(yè)多。

3 工程施工關(guān)鍵技術(shù)控制

工程各井位全部為地下連續(xù)墻，采用現(xiàn)場成槽灌注混凝土施工，13#盾構(gòu)井地下連續(xù)墻墻身厚為1m，槽深34.73m，長度51.6m，寬度16m，是工程最大的豎井結(jié)構(gòu)，共劃分為22幅，連續(xù)墻接頭設(shè)置2根φ600@300的止水旋噴樁。樁深與墻身一致，本工程地下連續(xù)墻全部采用C30 W8 F150水下混凝土灌注施工。

3.1 導(dǎo)墻施工

①導(dǎo)墻是地下連續(xù)墻施工質(zhì)量控制性最基本結(jié)構(gòu)物，施工過程中起到承擔(dān)施工荷載、控制測量、儲備泥漿、槽段劃分和控制地連墻施工精度的作用，施工過程要加強(qiáng)對導(dǎo)墻測量和混凝土施工質(zhì)量的控制，保證導(dǎo)墻施工質(zhì)量，為后續(xù)施工做好施工保障。②地連墻導(dǎo)墻施工前應(yīng)對原地面進(jìn)行整平，禁止進(jìn)行大面積開挖，如有需要換填必須進(jìn)行壓實(shí)處理，導(dǎo)墻應(yīng)置于承載力不小于80kPa的地層上。導(dǎo)墻頂部鋼筋深入地面硬化部分不應(yīng)少于2m，鋼筋每隔2m需要有一個鋼筋深入地面硬化區(qū)，導(dǎo)墻和地面硬化同時進(jìn)行施工，保證導(dǎo)墻結(jié)構(gòu)的整體性。③導(dǎo)墻采用“┓┏”型現(xiàn)澆C25鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)導(dǎo)墻，導(dǎo)墻頂面寬度為1.0m，垂直深度1.5m，厚0.2m，導(dǎo)墻間距1060㎜，導(dǎo)墻頂面高于地面50～100mm，且高于地下水位0.5m以上。④導(dǎo)墻基礎(chǔ)開挖使用小型施工機(jī)械，人工配合整型，減少對原狀土擾動，邊墻局部擾動不宜回填壓實(shí)，導(dǎo)墻入土深度應(yīng)滿足上述結(jié)構(gòu)圖要求，施工現(xiàn)場個別地質(zhì)條件不符合要求時應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場開挖槽段地質(zhì)情況調(diào)整，保證有足夠垂直入土深度，盡量使底部處在較好的土層中，將受沖刷影響最大的土體保護(hù)好，避免出現(xiàn)嚴(yán)重沖刷和塌方現(xiàn)象，以保證墻體上部成墻質(zhì)量。⑤導(dǎo)墻混凝土施工完畢后應(yīng)及時的進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，導(dǎo)墻混凝土模板不宜過早拆除，盡量帶模保濕養(yǎng)護(hù)，拆模時應(yīng)隨拆模及時加設(shè)內(nèi)撐，在槽段施工且未施工到該槽段時，內(nèi)撐不的拆除。

3.2 泥漿制備

①泥漿是成槽施工主要附屬物，主要起到護(hù)壁、攜渣和冷卻潤滑抓斗作用，本工程地質(zhì)結(jié)構(gòu)多為沖積平原土質(zhì)，以細(xì)粉砂為主，且含水系，地連墻開挖面積大，槽壁坍塌的危險性大，地下連續(xù)墻施工采用成槽機(jī)施工，施工速度較快，對墻壁沖刷大，因而對泥漿的質(zhì)量要求較高，在施工過程中要及時的跟蹤檢測泥漿質(zhì)量，根據(jù)實(shí)際情況作出必要的調(diào)整，確保泥漿的質(zhì)量達(dá)到要求，以保證地連墻施工的質(zhì)量和安全。②泥漿原材料主要包括：黏土、膨潤土、火堿和水。③泥漿質(zhì)量是地下連續(xù)墻成槽質(zhì)量、安全控制的關(guān)鍵因素之一，泥漿的各項(xiàng)指標(biāo)應(yīng)滿足施工工藝和地質(zhì)條件要求，本工程泥漿主要控制指標(biāo)為：泥漿的粘稠度25s～35s，泥漿比重1.1～1.3，pH值7～9。施工現(xiàn)場制備泥漿應(yīng)滿足最大槽段2倍的泥漿使用量要求，現(xiàn)場泥漿制備后應(yīng)存放24小時后在使用，施工現(xiàn)場設(shè)置泥漿制漿池和沉淀調(diào)蓄池，在施工過程中及時清理沉淀池內(nèi)的沉淀物，避免沉淀物回流，影響泥漿的質(zhì)量。④施工過程中泥漿會有損失和滲漏，施工中應(yīng)對泥漿池及時的進(jìn)行補(bǔ)充，泥漿應(yīng)通過制備好補(bǔ)充到泥漿池中，不應(yīng)將泥漿制備原料直接倒入泥漿池中。在施工過程中應(yīng)根據(jù)成槽的速度和地層地質(zhì)條件調(diào)整泥漿的比重。

3.3 地下連續(xù)墻槽段劃分

①地下連續(xù)墻槽段劃分應(yīng)充分考慮地質(zhì)條件、施工工藝、施工起重重量、施工導(dǎo)墻承載力、單位時間混凝土供應(yīng)量、泥漿池儲備量、混凝土灌注和槽段接頭質(zhì)量要求。②13#始發(fā)井地下連續(xù)墻全長142.8m，槽段劃分2～7m。

3.4 地下連續(xù)墻成槽施工

①地連墻施工過程前應(yīng)做好施工分段計(jì)劃和施工順序安排，本工程施工沿順時針方向施工，地下連續(xù)墻施工由長邊一側(cè)向短邊一側(cè)施工，先施工特殊型槽段兩側(cè)的“一”字型槽段，待兩側(cè)混凝土達(dá)到強(qiáng)度（25%設(shè)計(jì)強(qiáng)度）要求后，再施工中間特殊槽段，之后每隔一個槽段跨段進(jìn)行施工。②地下連續(xù)墻采用成槽機(jī)施工，成槽機(jī)施工具有施工速度快、精度高、噪聲低、振動小、造漿差等特點(diǎn)，施工過程中應(yīng)加強(qiáng)對泥漿質(zhì)量控制，保證泥漿的數(shù)量和質(zhì)量，以控制成槽質(zhì)量，泥漿液面不的低于導(dǎo)墻頂面以下20cm，施工中應(yīng)及時補(bǔ)充泥漿，清理泥渣作業(yè)應(yīng)及時跟進(jìn)。③成槽機(jī)應(yīng)按槽段劃分要求準(zhǔn)確入位，站位基礎(chǔ)應(yīng)有足夠的承載力，施工操作人員對在施工過程中產(chǎn)生的偏差應(yīng)及時進(jìn)行調(diào)整，要勤糾、少糾。成槽機(jī)剛?cè)氩坶_孔時應(yīng)低壓低速、少張口施工，抓斗進(jìn)入導(dǎo)墻底后正常施工，抓斗每次進(jìn)孔和出孔時應(yīng)降低速度，減少對導(dǎo)墻下槽壁的沖刷，每段成槽施工應(yīng)采用2～3抓，不宜1抓到底，施工過程中應(yīng)注意刷壁。成槽機(jī)在施工過程中應(yīng)控制沖抓頭入槽和成槽后的施工速度，保證近地面處槽段出現(xiàn)塌方現(xiàn)象，控制槽段端頭施工質(zhì)量。④成槽后及時的進(jìn)行清孔處理，清孔采用換漿法進(jìn)行施工，以滿足工藝和地質(zhì)條件要求，保證槽段的清孔質(zhì)量和槽壁的安全，地下連續(xù)墻成槽質(zhì)量是地下連續(xù)墻成墻質(zhì)量的前提保障，施工過程中應(yīng)加強(qiáng)施工管控，對施工泥漿的調(diào)配，成槽的施工速度應(yīng)及后續(xù)的工序應(yīng)銜接有序。

3.5 鋼筋籠制作與吊裝

①鋼筋籠制作應(yīng)符合設(shè)計(jì)圖紙和施工規(guī)范要求，根據(jù)槽段確定寬度。②鋼筋籠的吊裝是施工安全控制的重點(diǎn)和難點(diǎn)，本工程鋼筋籠最大重量為55t，施工采用起重噸位200t和100t的履帶吊車施工，吊裝鋼絲繩應(yīng)采用機(jī)械壓制接頭，不應(yīng)使用插扣接頭，鋼絲繩與吊梁夾角應(yīng)不小于60°，鋼絲繩的鋼筋籠吊裝設(shè)備構(gòu)件使用前要經(jīng)過驗(yàn)算、試驗(yàn)和驗(yàn)收合格后方可以使用，其起重重量不的超過任何構(gòu)件的容許承載力的80%，工程吊裝鋼絲繩采用?65和?56、?43、?31 4種鋼絲繩。③鋼筋籠吊點(diǎn)布置是保證鋼筋籠起吊安全性關(guān)鍵，工程制作鋼筋籠全長34.23m，鋼筋籠第一道設(shè)于鋼筋籠頂端第一道水平筋處，第二道設(shè)在第一道向下10m，上、下各設(shè)置3個起吊點(diǎn)，由主吊機(jī)負(fù)責(zé)起吊。第三道、第四道、第五道分別設(shè)置于距鋼筋籠底3m和11m、19m處，每道設(shè)3個吊點(diǎn)共9個吊點(diǎn)，由副吊機(jī)負(fù)責(zé)起吊，副吊機(jī)承擔(dān)最大起重量35t，主吊車按鋼筋籠全重承擔(dān)重量，鋼筋籠各個吊點(diǎn)的焊接必須采用雙面焊接，鋼筋必須為HPB235的圓鋼，鋼筋籠各吊點(diǎn)焊點(diǎn)在吊裝前應(yīng)逐個檢查，并形成檢查記錄。④鋼筋籠吊裝時吊車必須站在有足夠承載力地基上，主副吊機(jī)吊鉤同時起吊，在鋼筋籠以水平狀態(tài)提升約50cm后，主吊鉤繼續(xù)提升，副吊鉤則水平方向沿主吊機(jī)方向移動，緩慢使鋼筋籠由水平轉(zhuǎn)成垂直懸吊狀態(tài)，鋼筋籠始終保持懸空狀態(tài)。⑤鋼筋籠吊裝過程中應(yīng)盡量避免鋼筋籠在垂直狀態(tài)下行走吊車，鋼筋籠在距離入孔位較遠(yuǎn)時，應(yīng)采用兩臺吊車平移到孔前。主吊車站準(zhǔn)位置后，副吊車移動調(diào)整鋼筋籠位置到入孔狀態(tài)，主吊車換索后，在由主吊車緩慢下發(fā)到孔內(nèi)，鋼筋籠在下發(fā)過程中嚴(yán)禁采用強(qiáng)行下發(fā)的方式，必要時應(yīng)提起鋼筋籠重新清孔，鋼筋籠入位后應(yīng)穿扁擔(dān)梁定位。

3.6 混凝土的澆筑

①地下連續(xù)墻由于其功能的獨(dú)特性，混凝土在配制上應(yīng)滿足相應(yīng)的要求?；炷林兴嘁怨杷猁}水泥為主，水泥等級不低于C40，水泥最小用力不宜小于400kg/m3，混凝土配合比宜控制在0.45～0.6之間，混凝土坍落度150mm～200mm，混凝土灌注時間宜在4～6小時內(nèi)完成。②成槽后應(yīng)及時清孔并進(jìn)行混凝土灌注，混凝土的初次灌注數(shù)量應(yīng)根據(jù)槽段的大小計(jì)算確定其灌注量，確?；炷恋某醮喂嘧⒘亢突炷凉嘧⒌倪B續(xù)性。③混凝土灌注導(dǎo)管數(shù)量應(yīng)根據(jù)槽段劃分長度確定，槽段長度小于4m時可用采用一個導(dǎo)管，超過4m應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況增設(shè)導(dǎo)管，導(dǎo)管直徑200～300mm，導(dǎo)管在灌注過程中埋深應(yīng)控制在2～4m。④混凝土灌注宜在拌制后1.5小時內(nèi)灌注完成，使用多根導(dǎo)管灌注混凝土?xí)r，混凝土應(yīng)連續(xù)、均衡同步灌注施工，混凝土灌注施工速度宜控制在3～4m/小時，混凝土灌注時間間隔應(yīng)控制在30分鐘內(nèi)，混凝土灌注高度應(yīng)高于地連墻標(biāo)高0.5m以上。⑤槽段接頭采用施工接頭，在槽段接口處設(shè)置接頭管，槽段接頭管是施工控制一項(xiàng)重點(diǎn)內(nèi)容，過早提拔宜使混凝土外溢，造成地下連續(xù)墻空洞和下段成槽困難，接頭管提拔較晚，宜出現(xiàn)提拔不上，造成質(zhì)量事故。接頭管提升速度應(yīng)與混凝土強(qiáng)度增長相適宜，一般在混凝土強(qiáng)度達(dá)到0.05MPa～0.2MPa時進(jìn)行接頭管拔出，導(dǎo)管拔出速度控制在2～4m/h，混凝土施工完畢8小時內(nèi)應(yīng)全部拔出，接頭管提拔多采用液壓千斤頂施工。

4 工程施工安全控制

地下連續(xù)墻施工各工種配合多，各種施工機(jī)械設(shè)備配合協(xié)調(diào)多，施工前必須做好前期的技術(shù)和安全準(zhǔn)備工作，在施工過程中嚴(yán)格履行各項(xiàng)工作，未驗(yàn)收、未達(dá)標(biāo)的均不能施工作業(yè)。地下連續(xù)墻施工為泥水作業(yè)，施工現(xiàn)場應(yīng)做好安全防護(hù)工作；施工機(jī)械配合多，大噸位吊裝作業(yè)施工，各操作規(guī)程必須嚴(yán)格執(zhí)行。

5 結(jié)束語

隨著城市建設(shè)發(fā)展，城市各項(xiàng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)也在飛速發(fā)展，各種配套設(shè)施不斷完善，地下連續(xù)墻在城市地下工程建設(shè)中被大范圍使用，其施工往往對地下其他工程施工起到先導(dǎo)作用，直接控制前期的施工工期和施工質(zhì)量。本工程實(shí)現(xiàn)了地下連續(xù)墻在大口徑、深基礎(chǔ)工程上的應(yīng)用，本文也旨在對其施工工藝控制的重點(diǎn)和難點(diǎn)進(jìn)行論述，為其他類似工程施工提供技術(shù)參考。

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（作者單位：中鐵六局集團(tuán)北京鐵路建設(shè)有限公司）