碎石填充地下連續墻頂空槽段施工方法

薛海燕 徐建全

(1．中冶天工集團有限公司，天津 300308;2．山西正易建筑安裝工程有限公司，山西太原 030006)

0 引言

地下連續墻施工時，根據設計要求，墻頂往往不施工至地面，即墻頂留有一定深度的空槽段。而該空槽段也成為連續墻施工的重大安全隱患。空槽段槽壁失穩，將發生槽壁坍塌、導墻傾斜內收、連續墻設備掉落墻體內等安全事故。混凝土灌注結束后頂拔鎖口管時也容易使導墻變形從而發生問題。空槽段傳統的施工方法是灌注素混凝土或填土方，本工程采用了碎石填充的方法，較好地解決了以上難點。

1 工程概況

太鋼硅鋼冷連軋工程的火車受料坑埋深-27 m，采用地下連續墻支護。根據設計要求，地下連續墻墻頂設置了11 m深的空槽段。

2 空槽段施工技術分析、比較

現在較多的解決辦法是控制導墻穩定性，如采用置換導墻周圍一定范圍內的土方，進行換填或注漿等處理。也有的采取加深導墻的辦法以增強導墻的剛度和整體穩定性。還有的是將空槽內先填充密實，然后開挖基坑的時候再挖掉。如填充素混凝土，一直澆筑到導墻下端，空槽內的素混凝土在基坑開挖時先破碎，再挖出運走。以上方法各有利弊，置換導墻周圍土的方法與加深導墻的方法既增大了工程量，又延長了工期，而且導墻的穩定性不易保證。填充素混凝土的方法同樣工程量大，增加成本較多，又浪費了國家資源，而且破碎的混凝土幾乎不能再利用，作為垃圾丟棄則占用場地。如果使用土方填充，則土方與泥漿混合成稀泥，給土方開挖造成困難，同時稀泥也是對土方的二次污染。

本工程采用碎石填充空槽段的施工方法，在水下混凝土澆筑至設計標高初凝后，進行碎石填充。施工迅速，工期短。碎石在開挖的時候80%的還可以回收利用，從而節約資源，大大降低施工成本，挖土方便快捷，有效提高生產效率。

3 地下連續墻空槽段碎石填充施工技術

3．1 適用范圍

適用于帶有較深空槽段的地下連續墻的施工，也適用于帶有較淺空槽段的地下連續墻的施工，對于有較深空樁的鉆孔灌注樁的施工有一定的參考價值。

3．2 工藝原理

在地下連續墻空槽段施工時，采用碎石替代素混凝土、土方回填等材料，確保了導墻的穩定性，而且能夠大大節約工期、降低工程成本。避免使用鑿巖機破碎混凝土，而且挖出的材料能夠重復利用，節約資源。避免對土方開挖增加難度，也避免對土方的污染。

3．3 施工工藝流程

施工前期準備→測量放線→導墻制作→槽段劃分→泥漿制作→開挖成槽→清槽→吊放鎖口管→鋼筋網制作及吊裝→水下混凝土澆筑→填充碎石→拔出鎖口管→進行下一槽段施工→土方開挖→碎石回收→鋼管回收。

3．4 操作要點

1)地下連續墻的施工工藝是間隔施工各槽段，即先施工1，3，5，7…槽段，后施工2，4，6，8…槽段，本方法中支擋碎石的半圓鋼管模具只用于先施工的 1，3，5，7…槽段，后施工的 2，4，6，8…槽段不需要。碎石替代混凝土是每個槽段都使用的方法，見圖1～圖3。

圖1 地下連續墻正視圖

圖2 地下連續墻俯視圖

2)采用與空槽厚度一致的半圓鋼管，同地連墻鋼筋籠焊接固定，作為封堵碎石的擋板，其內采用型鋼作為斜拉桿件，確保半圓鋼管的牢固及空槽段內的碎石穩定，見圖4～圖6。

圖3 地下連續墻側視圖

圖4 鋼筋籠正視圖

3)本方法施工順序與地下連續墻的施工順序總體上一致:a．施工導墻。首先開挖基槽，施工導墻側壁，拆模后回填墻后土方，最后施工導墻水平板。b．利用成槽機成槽，成槽的過程中使用泥漿護壁。先施工 1，3，5，7…槽段，后施工 2，4，6，8…槽段。c．成槽完成后，吊放鋼筋籠。與通常做法不一致的是，在鋼筋籠上部兩端預先焊接支擋用半圓鋼管和［12槽鋼支撐，支撐也起拉桿的作用，需要說明的是，2，4，6，8…槽段不需要半圓鋼管及［12槽鋼支撐。d．吊放鎖口管。鎖口管應垂直，并在導墻上臨時固定。e．澆筑水下混凝土。只將混凝土澆筑到空槽的底部，空槽部分不澆筑混凝土。澆筑過程中應根據澆筑混凝土量，預計將澆筑到空槽底部時，隨時測定混凝土的澆筑高度，避免超澆浪費混凝土。f．填充碎石。混凝土初凝之后，立即往空槽中填充碎石，防止槽壁坍塌，外溢泥漿回收后利用。填充碎石可用導管流入，方法同澆筑混凝土。也可采用傾倒入槽法:應在整個槽段內均勻填充，一般從槽段中間向兩側推移填充，兩側可比中部稍低。最終填充到導墻根部為止。填充用的碎石先堆存在地連墻施工區域之外，具備填充條件時，由人工用小推車拉運填充(見圖7)。g．拔出鎖口管。h．進行下一個槽段的施工，順序與6．3．1～6．3．7一致。支擋碎石的半圓鋼管模具只用于先施工的 1，3，5，7…槽段，后施工的 2，4，6，8…槽段則不需要。i．基坑挖土。挖土的時候應回收碎石，或用于鋪填土方車行走的道路。支擋用半圓鋼管及［12槽鋼支撐則回收再利用。

圖5 鋼筋籠側視圖

圖6 鋼筋籠俯視圖

圖7 連續墻空槽段碎石填充圖

4 使用效果

太鋼硅鋼冷連軋工程的地下連續墻空槽段施工，采用了碎石回填的施工工藝與傳統的土方回填、建筑垃圾回填、素混凝土回填等施工方法相比較:工效高、工期短、質量可靠、經濟社會效益高。

［1］JGJ 120-99，建筑基坑支護技術規程［S］．

［2］劉建航，侯學淵．基坑工程手冊［M］．北京:中國建筑工業出版社，1997．