某供水樞紐工程廠房地下連續(xù)墻施工方案優(yōu)化

柯俊華 姚志全

（廣東水電二局股份有限公司，廣東 增城 511300）

1 工程概況

地下連續(xù)墻為深厚軟基基坑支護(hù)的一部分。某供水樞紐工程廠房開挖深度為12.80～16.35米，地層主要為淤泥層、中細(xì)砂層及砂卵礫層，在樁號(hào)壩縱0-056.60～0+105.15范圍內(nèi)的廠房部位采取地下連續(xù)墻加砼支撐支護(hù)措施、上下游采用φ500攪拌樁圍封,廠房左右岸垂直開挖，上下游向放坡開挖：垂直開挖連續(xù)墻基坑長(zhǎng)149.85m，寬33.4m；地下連續(xù)墻為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，共分85個(gè)槽段，設(shè)計(jì)槽段長(zhǎng)度為3.8和4.0m兩種，墻底標(biāo)高為-21.5～26.5m，墻頂標(biāo)高為+1.0，平均一個(gè)槽段鋼筋網(wǎng)重11t，支撐為600*800cm或800*800cm矩形鋼筋混凝土梁,立柱采用φ1000鋼筋砼柱,對(duì)撐采用二道～五道矩形鋼筋砼梁支架。地質(zhì)情況大致為：①+1.7m～-6.5m為軟塑淤泥；②-6.5m～-19.7m為淤泥質(zhì)中細(xì)砂層；③-19.7m～-23.3m為粘土層；④-23.3m～-25.5m為粉細(xì)砂層；⑤-25.5m～-29.5m為淤砂卵礫石層。設(shè)計(jì)工程量見(jiàn)地下連續(xù)墻主要工程量表：①導(dǎo)墻C20砼287 m3，鋼筋制安16.2T；②墻體C25砼6446m3，鋼筋制安857.1T。

2 地下連續(xù)墻的施工施工方案優(yōu)化

考慮到施工工期及施工場(chǎng)地等諸多因素，擬對(duì)地下連續(xù)墻的槽寬和墻頂高程作適當(dāng)變動(dòng)。

2.1 槽段寬度的改變

“一”字槽由設(shè)計(jì)槽寬3.8m和4m改成6m，“T”形槽不變，“一”字槽由原設(shè)計(jì)的76個(gè)槽段變?yōu)?0個(gè)槽段，其中，6m寬的槽為24個(gè)，5.85m寬的槽段為1*2個(gè)。加上“T”形槽總槽段數(shù)為59個(gè)。

●優(yōu)點(diǎn)：①優(yōu)化后“一”字槽段之間的接頭數(shù)量由原來(lái)的74處減少為48處，減少35%。接頭數(shù)量的大大減少使接頭處滲水的可能性大大減少，抗?jié)B性能提高，同時(shí)，又使地下連續(xù)墻的剛度和抗彎能力大大增強(qiáng)，有利于提高基坑的穩(wěn)定性。②方便施工，加快施工速度。接頭數(shù)量的減少使槽段端頭孔數(shù)量、工作量減少，同時(shí)，鋼筋網(wǎng)片制作過(guò)程中，鋼筋切割和焊接的工程量也可適當(dāng)減少，弧形鋼板的加工、焊接和泡沫的綁扎數(shù)量等都會(huì)相應(yīng)減少。

2.2 減低連續(xù)墻的頂面高程

由設(shè)計(jì)地下連續(xù)墻頂標(biāo)高犖+0.2m降低為-0.8m。也即降低施工場(chǎng)地的作業(yè)面，待基坑開挖時(shí)，在連續(xù)墻外側(cè)進(jìn)一步卸荷，卸掉土層厚度1米左右。

●優(yōu)點(diǎn)：①在連續(xù)墻外側(cè)卸荷，減少外側(cè)土體側(cè)壓力，更有利于基坑穩(wěn)定性。②可適當(dāng)減少前期地下連續(xù)墻的施工工作量，加快施工進(jìn)度，為基坑開挖盡快早進(jìn)行爭(zhēng)取盡可能多的時(shí)間。

3 地下連續(xù)墻的施工

3.1 施工準(zhǔn)備

接通水電、構(gòu)筑主要施工道路及出渣便道，機(jī)械設(shè)備進(jìn)場(chǎng)、泥漿池及棄渣槽布置、原材料送檢配合比的設(shè)計(jì)、導(dǎo)墻施工等。

3.1.1 接通水電

從施工場(chǎng)地主電源處接通電源至施工場(chǎng)地；施工用水直接從韓江抽取或由基坑內(nèi)積水井提供,沿連續(xù)墻軸線布設(shè)施工用水管道。

3.1.2 施工場(chǎng)地布置及道路構(gòu)筑

沿連續(xù)墻軸線內(nèi)側(cè)填筑兩條寬8m泥結(jié)石道路作為施工主要道路,液壓抓斗、吊機(jī)、施工車輛等在施工場(chǎng)地內(nèi)的主要施工道路行走；基坑外側(cè)布設(shè)兩個(gè)長(zhǎng)136m、寬3m、深1.2m棄渣槽，棄渣槽外為4m寬泥土出渣便道；施工主要道路及出渣便道路與上下游圍堰道路連接。鋼材料堆放及鋼筋網(wǎng)制造場(chǎng)地布置在兩條主要施工道路中間，場(chǎng)地回填砂至犖+2.0m且碾壓密實(shí)。為下一步的鉆孔灌注樁施工提供較好的場(chǎng)地，泥漿池布置在上游距離右岸連續(xù)墻軸線以外33.5 m處，泥漿池長(zhǎng)20m,寬5m,深1.6m。

3.1.3 施工機(jī)械、設(shè)備進(jìn)場(chǎng)調(diào)試

連續(xù)墻工程主要投入的施工機(jī)械為：1臺(tái)QUB-50型液壓抓斗和9臺(tái)CZ-22型沖擊鉆。QUB-50型液壓抓斗進(jìn)場(chǎng)拼裝和調(diào)試。

3.1.4 配合比的設(shè)計(jì)、原材料送檢

地下連續(xù)墻砼強(qiáng)度為C25，施工場(chǎng)地的鋼筋、砂、石、水泥送至監(jiān)理或業(yè)主所指定的試驗(yàn)室試驗(yàn)及進(jìn)行砼配合比設(shè)計(jì)，不合格材料不準(zhǔn)使用。

3.1.5 導(dǎo)墻施工

導(dǎo)墻施工是地下連續(xù)墻施工的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其主要作用為成槽導(dǎo)向、控制標(biāo)高、槽段和鋼筋網(wǎng)定位、為防止槽口坍塌及承重等作用，導(dǎo)墻形式采用正反“┓┏”形式相結(jié)合，左岸導(dǎo)墻上游段采用“┓┏”形式，下游段及右岸導(dǎo)墻均采用“┛┗”形式，詳見(jiàn)下圖。

連續(xù)墻導(dǎo)墻寬度為0.85m，連續(xù)墻軸線距基坑內(nèi)側(cè)導(dǎo)墻距離為0.4m，以確?；映叽鐚挾?。導(dǎo)墻頂高程犖+1.7m，施工時(shí)按相關(guān)要求進(jìn)行控制，導(dǎo)墻軸線放樣準(zhǔn)確，誤差不大于10mm，導(dǎo)墻頂面高程（整體）允許偏差±10 mm，導(dǎo)墻頂面高程（單幅）允許偏差±5mm，導(dǎo)墻墻間凈距允許偏差±5mm，導(dǎo)墻施工平直，內(nèi)側(cè)采用鋼模立模，內(nèi)墻墻面平整度偏差不大于3mm，垂直度不大于0.5%，基底與土面密貼，為防止導(dǎo)墻變形，導(dǎo)墻內(nèi)側(cè)拆模后，每隔2米布設(shè)一道雙層木撐，砼未達(dá)到70%強(qiáng)度，嚴(yán)禁重型機(jī)械在導(dǎo)墻附近行走。

3.2 施工工藝

采用液壓抓斗和沖擊鉆機(jī)配合施工，采取“兩鉆一抓”的成槽工藝施工成槽。連續(xù)墻槽段施工時(shí)，先用沖擊鉆機(jī)在劃分好的槽段兩端各鉆一個(gè)端頭孔，中間補(bǔ)鉆一個(gè)加密孔；再用抓斗挖槽至設(shè)計(jì)墻底標(biāo)高。槽段施工分二序進(jìn)行。

3.2.1 泥漿制作

為保證沖、挖成槽的安全和質(zhì)量，護(hù)壁泥漿生產(chǎn)循環(huán)系統(tǒng)的質(zhì)量控制，是關(guān)系到槽壁穩(wěn)定、沖孔速度、砼澆灌質(zhì)量、鉆頭磨損及砂礫石層成槽的必備條件。針對(duì)本工程施工特點(diǎn)，采用優(yōu)質(zhì)泥粉為主、少量粘土為輔的泥漿制備材料。造孔用的泥漿材料必須經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)合格后，方可使用?？紤]地下潛壓水影響，泥漿主要質(zhì)量指標(biāo)：比重 1.15～1.30，粘度 18～25S，含砂率≤8%，必要時(shí)，加適量的添加劑。為保證施工進(jìn)度，泥漿池的儲(chǔ)存量不得小于120m3，泥漿必須經(jīng)過(guò)制漿池、沉淀池處理，泥漿制作場(chǎng)地以利于施工方便為原則。

3.2.2 成槽工藝

3.2.2.1 槽段劃分。單元槽段長(zhǎng)度的劃分根據(jù)以上優(yōu)化方案，共劃分為59個(gè)槽段。

3.2.2.2 接頭施工。為確保接頭質(zhì)量，本工程采用弧型鋼板加高壓擺噴圍封作為連續(xù)墻的接頭處理方法，接頭弧型鋼板采用厚5mm鋼板按半徑400mm、1350角卷制而成，圓弧鋼板在鋼筋網(wǎng)加工時(shí)焊接固定在一序槽鋼筋網(wǎng)燕尾槽上，在弧型鋼板內(nèi)填充定做的泡沫塊并綁扎好（見(jiàn)圖），鋼筋網(wǎng)入槽后，在澆筑砼前還需在接頭孔內(nèi)填入泥包，以避免澆筑砼時(shí)該空間被砼大量充填，造成后期接頭孔施工困難及砼的浪費(fèi)。槽孔砼澆筑完畢且大于4小時(shí)應(yīng)盡快使用沖擊鉆進(jìn)行接頭孔施工，反復(fù)將弧型鋼板內(nèi)的泡沫、泥渣及砼塊沖盡，確保后期槽與前期槽之間能緊密結(jié)合。

3.2.2.3 成槽方法。成槽工序是地下連續(xù)墻施工關(guān)鍵工序之一，既控制工期又影響質(zhì)量，根據(jù)地質(zhì)情況，我單位采用地下連續(xù)墻液壓抓斗和沖擊鉆配合施工的成槽方法。即使用沖擊鉆先沖端頭孔及加密孔，嚴(yán)格控制其垂直度，端孔達(dá)到設(shè)計(jì)深度后，采用液壓抓斗抓挖到設(shè)計(jì)深度。抓斗沿導(dǎo)墻壁挖土，通過(guò)液壓抓斗導(dǎo)向桿調(diào)整抓斗的垂直度，以控制成槽垂直度。

3.2.2.4 泥漿性能監(jiān)測(cè)。施工過(guò)程中注意泥漿性能的變化，每隔1小時(shí)進(jìn)行定期檢測(cè)一次性能指標(biāo)并作好記錄，及時(shí)補(bǔ)充符合標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)質(zhì)泥漿入槽，保證正常施工。

3.2.2.5 鋼筋網(wǎng)制安及吊放。鋼筋網(wǎng)制作根據(jù)設(shè)計(jì)尺寸、規(guī)格進(jìn)行，為保證鋼筋網(wǎng)砼保護(hù)層不小于70mm，在鋼筋網(wǎng)上設(shè)置“∏”形定位塊。鋼筋網(wǎng)吊放使用100t履帶吊一次性吊放，鋼筋網(wǎng)的制作時(shí)，焊接采用單面焊，焊縫長(zhǎng)度10d，鋼筋駁接口按50%錯(cuò)開，經(jīng)監(jiān)理驗(yàn)收合格后放入槽內(nèi)。

3.2.3 清槽

下放鋼筋網(wǎng)之前，為保證沉積在槽底的沉渣符合設(shè)計(jì)要求，確保成墻質(zhì)量，需對(duì)槽段進(jìn)行二次清槽換漿，采用液壓抓斗清除槽底沉碴，不斷補(bǔ)給新鮮泥漿，直至槽段內(nèi)沉渣小于10cm、泥漿比重1.15～1.25、含砂率小于8%再進(jìn)行下道工序施工。

3.2.4 水下砼澆注

槽段清孔換漿經(jīng)監(jiān)理檢驗(yàn)合格后進(jìn)行砼澆筑，根據(jù)槽段的尺寸，槽段需設(shè)二至三套導(dǎo)管，管徑φ250mm，間距不大于3m，距槽段端頭不大于1.5m，導(dǎo)管底口距槽底距離控制在20～50cm，導(dǎo)管采用法蘭連接。砼由現(xiàn)場(chǎng)拌合樓拌制，在孔口由砼攪拌車直接灌注入槽（或采用泵送砼直接送至集料斗）。砼塌落度控制在18～22cm，砼澆注過(guò)程必須連續(xù)進(jìn)行，并保證砼面上升速度不小于2米/小時(shí)，導(dǎo)管埋深應(yīng)在1～6m之內(nèi)。澆注第一斗砼時(shí)，必須保證槽內(nèi)灌注點(diǎn)同時(shí)澆灌，并保證各套導(dǎo)管的砼埋管深度不小于1.0m。澆注砼時(shí)，認(rèn)真做好灌注記錄，每個(gè)單元（槽段）必須現(xiàn)場(chǎng)留置一組砼試塊。砼導(dǎo)管的安拆，由30t汽車吊配合進(jìn)行。

4 工程小結(jié)

4.1 本工程連續(xù)墻設(shè)計(jì)為85個(gè)槽段，經(jīng)施工優(yōu)化后共分59個(gè)槽段，既大大的縮短了施工工期與節(jié)約了施工成本，又減少連續(xù)墻接頭數(shù)量，從而提高了連續(xù)墻的整體性，減少了接頭滲水點(diǎn)。

4.2 降低施工平臺(tái)與地下連續(xù)墻的頂面高程，既減少了基坑外側(cè)土體側(cè)壓力，又減少了連續(xù)墻沖孔的工作量，從而加快了施工進(jìn)度與提高基坑的穩(wěn)定性。

4.3 制定合理的施工工藝，確保地下連續(xù)墻按設(shè)計(jì)及有關(guān)規(guī)范要求施工，在施工過(guò)程中嚴(yán)格控制好主孔德垂直度與調(diào)制好泥漿的性能指標(biāo)，保證地下連續(xù)墻的垂直度符合設(shè)計(jì)要求與防止槽壁的坍塌，確保了該工程地下連續(xù)墻按期保質(zhì)完成。

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