高層建筑深基坑地下連續墻施工技術研究

摘要:首先從地下連續墻支護特點入手，進而論述其施工工藝。

關鍵詞:高層建筑;地下連續墻;施工技術

中圖分類號:TU

文獻標識碼:A

文章編號:1672-3198(2010)21-0346-02

1 前言

地下連續墻是通過專用的挖(沖)槽設備，沿著地下建筑物的周邊，借助于泥漿護壁的作用，按預定的位置，開挖出或沖出具有一定寬度與深度的溝槽，并在其內澆筑適當的水下混凝土而形成一道具有防滲(水)、擋土和承重功能的連續的地下鋼筋混凝土墻體。近年來，地下連續墻被廣泛用于深基坑開挖和地下建筑的臨時性和永久性的擋土維護結構。在此，筆者根據自己的實踐經驗，重點談談高層建筑深基坑地下連續墻施工技術，以供參考。

2 地下連續墻支護特點

(1)適用于各種土質(除巖溶地區和承壓水頭很高的沙礫層中不用其他輔助措施不能采用者外)，尤便于軟土中施工;

(2)墻體剛度大，目前國內地下連續墻的厚度可達0.6-1.3m，用于基坑開挖時，可承受很大的土壓力;

(3)可以貼近施工，對臨近建筑物和地下設施沒有什么影響;

(4)無振動，無噪音，不必放坡，不用支模;

(5)綜合經濟效果好;

(6)深度較深，為其他施工方法難以達到，國外已有深度達100m的實例。

3 施工工藝

3.1 導墻修筑

導墻的作用是擋土墻，建造地下連續墻施工測量的基準、儲存泥漿。

(1)導墻一般為現澆鋼筋混凝土結構，也有預制導墻;導墻常用形狀有倒“L”形或“[”形;導墻的厚度一般為0.15-0.20m，墻趾不宜小于0.20m，深度一般為1.0-2.0m;導墻兩側墻凈距中心線與地下連續墻中心線應重合;每個槽段內的導墻應設一個以上的溢漿孔;

(2)導墻施工應分段進行，每段長30-50m;導墻混凝土強度達設計強度的75%時，方可進行成槽施工;

(3)導墻宜建在密實的粘性土地基上;導墻背后應使用粘性土分層回填并夯實，以防漏漿;

(4)現澆鋼筋混凝土導墻拆模后，應立即在兩片導墻間加支撐(常用規格為5cm×10cm或10cm×10cm)，其水平間距為2.0-2.5m，在導墻混凝土養護期間，嚴禁重型機械在附近行走、停置或作業;

(5)導墻的允許偏差為:①兩片導墻的中心線應與地下連續墻縱向軸線相重合，允許偏差為±10mm;②導墻內壁面垂直度允許偏差為0.5mm;③兩導墻間間距應比地下連續墻設計厚度加寬30-50mm，其允許偏差為±10mm;4)導墻頂面應平整。

3.2 挖槽

3.2.1 單元槽段劃分

地下連續墻施工時，預先沿墻體長度方向把地下墻劃分為若干一定長度的施工單元，這種施工單元稱為“單元槽段”。地下連續墻的挖槽是一個個單元槽段進行挖掘，在一個單元槽段內，挖土機械挖土時可以是一個或幾個挖掘段。一般，采用先挖兩端一抓后挖中間一抓的“跳槽開挖方式”，一幅槽分三抓開挖成槽，每抓寬度不超過2.5m;單元槽段的最小長度不得小于一個挖掘段(挖土機械的挖土工作裝置的一次挖土長度)。

3.2.2 挖槽機械

地下連續墻施工用的挖槽機械是在地面上操作，穿過泥漿向地下深處開挖一條預定斷面深槽(孔)的工程施工機械。目前，使用的挖槽機械有直接出渣的挖(抓)斗式挖槽機和泥漿循環出渣的鉆頭式挖槽機兩大類。我國在底下連續墻施工中，目前應用最多的是吊索式蚌式抓斗、導桿式蚌式抓斗、多頭鉆和沖擊式挖槽機，尤以前三種最多。

3.3 泥漿的制備與處理

(1)施工前應對造漿粘性土進行認真選擇，一般應選用膨潤土來造漿，并在施工前進行造漿率和造漿性能試驗;

(2)施工場地應設置足夠施工使用的泥漿配制、循環和凈化系統場地;泥漿池應加設防護雨棚，施工場地應設集水井和排水溝，防止雨水和地表水污染泥漿;

(3)施工期間，槽內泥漿面必須高于地下水位1.0m以上，并且不低于導墻頂面0.5m;

(4)施工現場應有足夠的泥漿儲備量，一般情況下泥漿儲備量應為使用量的1.5-2倍合適，以滿足成槽清槽的需要以及失漿時的應急需要;

(5)每座泥漿池分別為沉淀池、處理池和儲備池;

(6)泥漿應進行凈化回收重復使用，其流程為:在處理池內拌制新鮮泥漿→在儲備池儲備→單元槽段開挖使用→水下混凝土澆筑時回收→在沉淀池內重力沉淀16h穩定后，用水泵排掉表面清稀部分漿水，余下的漿體可再生重復利用。

3.4 清底換漿

(1)在槽段開挖結束后、灌注槽段混凝土前，應進行槽段的清底換漿工作，以清除槽底沉渣，直至沉渣厚度符合設計要求為止;

(2)清底換漿時，應注意保持槽內始終充滿泥漿，以維持槽壁的穩定;

(3)清底換漿須在灌注槽段混凝土之前進行，且在作業結束后，須測定槽內泥漿的指標及沉渣厚度，確保其達到設計要求后方可灌注槽段混凝土。

3.5 鋼筋籠的制作與安放

(1)地下連續墻的鋼筋籠根據地下連續墻的配筋圖和單元槽段的劃分來制作，最好按單元槽段做成一個整體。如果地下連續墻很深或受起重設備能力的限制，需分段制作在吊裝時連接，鋼筋接頭連接可用電焊接頭或套筒接頭等。

(2)鋼筋籠端部與接頭管或混凝土接頭面間應留有15-20cm的空隙。主筋凈保護層厚度通常為7-8cm，保護層墊塊厚5cm，在墊塊和墻面之間留有2-3cm的間隙;

(3)鋼筋籠采用主、副兩臺吊機整體起吊;為使鋼筋籠在吊運過程中具有足夠的剛度，在吊放鋼筋籠時，鋼筋籠應對準槽段中心，垂直面又準確地插入槽內，注意不要碰傷槽壁;應在縱向鋼筋桁架吊點與主筋平面之間焊斜向接筋并加橫撐補強;

(4)鋼筋籠插入槽內后，檢查其頂端高度是否符合設計要求，然后將其擱置在導墻上。如果鋼筋籠是分段制作，吊放時需要接長，接頭處縱向鋼筋的預留搭接長度應符合設計要求;下段鋼筋籠要垂直懸掛在導墻上，然后將上段鋼筋籠垂直吊起，上下兩段鋼筋籠成直線連接。

(5)為了確保混凝土保護層厚度，可用鋼筋或鋼板定位墊塊或預制混凝土墊塊焊接在鋼筋籠上，設置墊塊位置時，在每個槽段前后兩個面應各設兩塊以上，其豎向間距約為5m。

3.6 水下混凝土灌注

(1)地下連續墻的混凝土是在護壁泥漿下灌注，須按水下混凝土的方法配制和灌注;

(2)水泥宜選用42.5R的普通硅酸鹽水泥或礦渣硅酸鹽水泥(用量不少于400kg/m3)，并可根據需要摻加外加劑，其品種和數量應通過試驗確定;混凝土的坍落度宜為180-220mm，擴散度34-38cm，水灰比不大于60%，粗骨料最好用河卵石，如采用碎石，其粒徑不大于導管直徑的1/8;

(3)應選用3mm厚的密封導管，纖維袋裝混凝土作塞頭;導管使用前應試拼試壓，試壓壓力一般為0.6-1.0MPa;

(4)在混凝土澆注過程中，首批入槽混凝土量應保證開塞后導管埋深不小于50cm，槽內混凝土面上升速度不宜小于2m/h，槽內混凝土面高低差小于30cm;中途因故停頓時間不超過30min，導管下口總是埋在混凝土2-4m內。

3.7 拔接頭管

(1)混凝土初凝后即應上下活動接頭管，開始松動時向上提升15-30cm，以后每10-15min活動一次，每次提升15-30cm;混凝土澆筑后3.5-4.0h開始抽拔接頭管，8h內全部拔出;

(2)在實際操作中應保證松動時間，以防止混凝土把接頭管固結;

(3)最后一節接頭管拔出前先用鋼筋插試墻體頂部混凝土有硬感后才能拔出。

參考文獻

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