超深地下連續墻接頭填筑砂包替代接頭箱施工技術

□文/裴鴻斌

超深地下連續墻接頭填筑砂包替代接頭箱施工技術

□文/裴鴻斌

文章介紹了天津于家堡站交通樞紐配套市政公用工程土建施工第三標段超深地下連續墻接頭采用填筑砂包方式施工，對地下連續墻的施工如成槽、鋼筋籠制作及吊裝、回填砂包、混凝土澆筑等作出了重點的敘述。

地下連續墻；接頭箱；砂包

1 工程概況

于家堡站交通樞紐市政配套公用工程土建施工第三標段圍護結構地下連續墻設計深度61m，厚度1.2m，采用工字鋼止水鋼板接頭。

地質與水文條件見表1。

表1 于家堡站交通樞紐地質條件

2 施工難點

1）地下連續墻超深，鋼筋籠受力段長、質量大，受力段最長50.3m，最大質量80t。

2）地質條件差，上部淤泥質粘土層、粉土層較厚，極易造成地下連續墻縮徑。

3）地下連續墻接頭若采用常規的下放接頭箱方式，極易造成接頭箱難以下放到底，也難以起拔，易發生接頭混凝土繞流等情況。

3 接頭施工工藝

接頭采用填筑砂包替代接頭箱的技術，成功地解決了接頭箱難以起拔、易繞流等難題。該施工工藝原理為地下連續墻成槽的槽段長度每端比設計長度約大200mm，吊放鋼筋籠后，工字鋼板與槽壁端頭之間回填預先裝好的小包砂袋，每隔一定深度用重錘夯實，依次回填至混凝土超灌高度上方，然后澆筑混凝土，下幅槽段開挖時，挖出接頭回填的砂袋并清理干凈，放置下幅墻體鋼筋籠，依次澆筑混凝土。

4 操作要點

4.1 導墻施工

導墻作為地下連續墻在地表面的基準物，確定地下墻單元槽段在實地的位置，同時還可以作為挖槽機挖槽起始階段的導向物以及鋼筋籠入槽吊裝時的支承物，深度1～2m，頂部高出地面0.1m，底部要坐落在原土層上，遇暗浜等軟土層時需做加深或加固處理。

4.2 成槽

首開槽段的挖掘順序：先挖槽段兩端土體，再開挖在兩抓之間土體。這就能使抓斗在開挖時吃力均衡，可以有效地糾偏，保證成槽垂直度。

順序槽段挖掘順序：采用三抓成槽，先抓遠離首開幅型鋼一側土體，再抓靠近型鋼側土體，最后抓中間土體。

閉合幅挖掘順序：采用三抓成槽，先抓中間土體，再分別抓兩側土體。

4.3 清底換漿

清除槽底沉渣采用置換法。使用空氣升液器，由起重機懸吊入槽，空氣壓縮機輸送壓縮空氣，以泥漿反循環法吸除沉積在槽底部的土渣淤泥。施工中必須控制好清底時間，若清底時間過長，則塌槽的可能性就會增大，但若清底時間短，會有較多沉渣。

換漿是置換法清底作業的延續，當空氣升液器在槽底部往復移動不再吸出土碴，實測槽底沉渣厚度＜10cm時，即可停止移動空氣升液器，置換槽底部不符合質量要求的泥漿。

4.4 鋼筋籠吊放

鋼筋籠起吊采用一臺300t履帶式起重機和一臺150t履帶式起重機雙機抬吊法，互相配合吊裝鋼筋籠入槽，起吊時，先將鋼筋籠水平吊起，然后升300t主吊鉤，放150t副吊鉤，最終由300t主吊將鋼筋籠凌空吊直。鋼筋籠起吊入槽時必須緩慢放下，切忌急速拋放，以防鋼筋籠變形或造成槽段坍方。

4.5 填筑砂包

砂包采用成槽過程中流塑態細砂為填注原料，砂袋為普通小號編織袋，每袋砂包灌注半包細砂，以保證砂包有較好的塑性。每填注1～2m后，用6t方形接頭箱夯擊3～4次，使砂包與接頭鋼板之間填注密實，防止混凝土倒灌繞流，見圖1。

砂包由圖2所示位置下填，此種方式對于超深地下連續墻特別適用。

4.6 混凝土澆筑

墻體按照澆筑水下混凝土的規范要求使用商品混凝土，導管法施工。鋼筋籠沉放就位后，及時澆筑混凝土，導管插入到離槽底300～500mm，澆筑前應在導管內設置球膽，以起到隔水作用并檢查混凝土配合比后方可澆筑。在澆筑中導管插入混凝土深度應始終保持在2～6m。導管間水平布置一般為1.5m，最大≯3m，距槽段端部≯1.5m。澆筑時不得將路面灑落的混凝土掃入槽內，污染泥漿。混凝土泛漿高度30～50cm，以保證墻頂混凝土強度滿足設計要求。

5 質量控制

1）砂包必須填筑密實，在鋼筋籠安放就位后，先用測繩測量工字鋼外側端頭深度，根據成槽機端頭垂直度反饋數據情況，先填注20～50包，再用測繩測量深度，若深度值變化在80cm以內，則說明端頭情況良好，若深度變化太大，說明砂包在半空中被卡住，端頭槽壁存在臺階，則需要采用自制6～8t方形接頭箱下沖直至砂包被夯實到底。根據砂包上表面深度上升情況，適當酌情增加每次砂包填筑數量，以深度變化2～3m為原則。每次砂包填筑2～3m后，均采用自制方形接頭箱夯實3～4下再用測繩測量砂包夯實下沉深度，以便更好控制砂包填筑效果和密實性，每次夯實以控制下沉深度60～80cm為原則。

2）混凝土澆筑完成，下幅槽壁挖出砂包后必須進行刷壁，保證鋼板的止水效果。主要采用自制強制式刷壁機，利用鋼絲繩吊重錘作為導向使刷壁器在刷壁過程中能緊貼接頭處，確保刷壁效果。刷壁機刷頭根據接頭形式進行調整，另外在刷壁機內部設置斜肋板，下放過程中使泥漿對刷壁機的豎向力轉換成一個水平分力，使刷壁機貼緊接頭，反復幾次，直到刷壁機上沒有附著物，見圖3。

6 結語

本工程地質條件復雜、地下連續墻超深，接頭采用填筑砂包的施工方式，充分利用了砂包的柔性及填充性能好的特點，較好地解決地下連續墻施工過程中槽段混凝土繞流問題，加快了施工工期，減少了起拔接頭箱的地下連續墻施工工序，降低了對導墻承載力要求及施工難度。土方開挖后，地下連續墻接頭質量達到了預期的良好效果。該工藝對于型鋼接頭的地下連續墻具有較高的實用性及推廣性，特別適用于超深型鋼接頭的地下連續墻，完全替代接頭箱，操作簡便，成本低，特別對上部為軟土、下部為超厚砂層的土質及超深地下連續墻的情況尤為適用。

[1]叢藹森.地下連續墻的設計施工與應用[M].北京：中國水利水電出版社.2001.

[2]龔曉南.深基坑工程設計施工手冊[M].北京：建筑工業出版社，1998.

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1008-3197（2011）06-14-02

2011-09-21

裴鴻斌/男，1978年出生，工程師，中建八局有限公司天津分公司，從事工程技術管理工作。