地下連續(xù)墻施工質(zhì)量控制

姜峰

（鄭州市污水凈化有限公司，河南 鄭州 450000）

0 引言

地下連續(xù)墻施工技術(shù)于1950年出現(xiàn)在意大利Santa Malia大壩下深達40 m的防滲墻及Venafro附近的儲水池及引水工程中深達35 m的防滲墻。日本于1959年引進該技術(shù)，廣泛應(yīng)用于建筑物、地鐵及市政下水道的基坑開挖及支護中，并作為地下室外墻承受上部結(jié)構(gòu)的垂直荷載。我國將地下連續(xù)墻首次用于主體結(jié)構(gòu)是在唐山大地震（1976年）后，在天津修復(fù)一項受震害的岸壁工程中實施。這一施工工藝主要優(yōu)點有：

（1）施工時振動小、噪聲低，可以在城市的中心區(qū)晝夜施工。

（2）對周邊地基擾動小，可以靠近原有建筑物施工。

（3）墻體剛度大，阻水性能好。

（4）能用于多種地基條件。

（5）用途廣泛，可用來建造地下室、防滲墻、擋土墻、結(jié)構(gòu)墻、泵房、船塢等各種結(jié)構(gòu)或基坑工程。

（6）可以結(jié)合逆筑法施工。

（7）施工安全，土方量小，無須井點降水施工，速度快。

地下連續(xù)墻施工工藝可以定義為使用各種挖槽機采用沖擊、抓挖、切割、銑削等不同的工藝方法，利用泥漿護壁作用（或者流體介質(zhì)代替泥漿），在地下挖出一道長而深的溝槽，澆筑混凝土等適宜材料，筑成地下連續(xù)墻墻體，墻體自身具有防滲、擋土、承重等功能。地下連續(xù)墻的施工有一定程序，只有按照既定程序的步驟進行施工，才能確保穩(wěn)定性、安全性。

根據(jù)地下連續(xù)墻的施工工藝分析總結(jié)，影響地下連續(xù)墻質(zhì)量的主要環(huán)節(jié)包括導(dǎo)墻施工、泥漿配制、地下連續(xù)墻成槽、鋼筋籠制作、地下連續(xù)墻混凝土澆筑。

1 導(dǎo)墻施工質(zhì)量控制

導(dǎo)墻是在連續(xù)墻挖槽之前構(gòu)筑的臨時施工設(shè)施，導(dǎo)墻在地下連續(xù)墻施工中起到至關(guān)重要的作用，導(dǎo)墻的好壞對連續(xù)墻的施工質(zhì)量影響極大。導(dǎo)墻的施工與整個連續(xù)墻的垂直度有著直接的聯(lián)系，若兩段接近的導(dǎo)墻在地下連續(xù)墻相連接的地方誤差較大或者方向不相同的垂直誤差，對地下連續(xù)墻的鋼筋籠進入到鋼槽內(nèi)會產(chǎn)生一定的影響，使得地下連續(xù)墻的應(yīng)力不能夠較好地傳達。因此在施工的過程中必須嚴(yán)格控制導(dǎo)墻質(zhì)量。

導(dǎo)墻施工控制要點如下：

（1）在導(dǎo)墻施工全過程中都要保持導(dǎo)墻溝內(nèi)不積水。

（2）橫貫或靠近導(dǎo)墻溝的廢棄管道必須封堵密實，以免成為漏漿通道。

（3）導(dǎo)墻的墻趾應(yīng)插入未經(jīng)擾動的原狀土層中。

（4）現(xiàn)澆導(dǎo)墻分段施工時，水平鋼筋應(yīng)預(yù)留連接鋼筋與臨接段導(dǎo)墻的水平鋼筋相連接。

（5）必須保證導(dǎo)墻的內(nèi)凈寬度尺寸與內(nèi)壁面的垂直精度達到有關(guān)規(guī)范的要求。

（6）導(dǎo)墻立模結(jié)束之后，澆筑混凝土之前，應(yīng)對導(dǎo)墻放樣成果進行最終復(fù)核，并請監(jiān)理單位驗收簽證。

（7）導(dǎo)墻混凝土澆筑完畢，拆除內(nèi)模板之后，應(yīng)在導(dǎo)墻溝內(nèi)設(shè)置上下兩檔，水平間距2 m的對撐，并向?qū)蟽?nèi)回填土方，以免導(dǎo)墻產(chǎn)生位移。

（8）墻混凝土尚未達到設(shè)計強度時，禁止車輛和起重機等重型機械靠近。

2 泥漿配制施工質(zhì)量控制

泥漿是確保地下連續(xù)墻墻壁穩(wěn)定的主要措施。泥漿的主要作用為防止槽壁坍塌；懸浮槽內(nèi)土渣，防止沉渣產(chǎn)生；把土渣攜帶出地面；冷卻和潤滑挖槽機。泥漿的配比相當(dāng)關(guān)鍵，一定要在槽壁表面形成一層固體顆粒狀膠結(jié)物，俗稱泥皮。泥皮的作用為槽壁表面形式的不透水的薄泥皮能把泥漿和地下水隔開，使泥漿的水頭壓力作用在槽壁上；薄泥皮覆蓋在槽壁表面能防止表土剝落，保護壁面；泥皮對槽壁的約束效應(yīng)能減少地基位移，增加槽壁強度。要使槽壁在成槽過程中和成槽之后的幾十小時中不失穩(wěn)坍塌，所使用的護壁泥漿必須具備以下性質(zhì)：物理穩(wěn)定性（對于重力作用的穩(wěn)定性）；化學(xué)穩(wěn)定性（抵抗有害離子侵蝕）；適當(dāng)?shù)谋戎兀贿m當(dāng)?shù)酿ざ龋皇颗c泥皮。

由于對泥漿性能的要求因地基條件和施工條件不同而有差異，因而需在充分掌握這些條件之后通過采用膨潤土、分散劑（純堿）、增黏劑（甲基纖維素）、加重劑（200目重晶石粉）等原料，按一定比例配制成泥漿才能保證工程質(zhì)量。一般情況下，按泥漿的使用狀態(tài)及時進行泥漿性能指標(biāo)的試驗，包括泥漿的黏度、泥漿的比重、泥漿的含砂量、泥漿的失水量和濾皮厚、泥漿的pH值，見表1。

表1 泥漿性能指標(biāo)

同時還應(yīng)定期清理循環(huán)池、沉淀池，將沉積的淤泥、砂清理掉，將不合格的泥漿排放進廢漿池中。

3 成槽施工質(zhì)量控制

地下連續(xù)墻施工的關(guān)鍵流程是成槽，其關(guān)鍵點是溝槽開挖、溝槽清底、垂直度控制。

（1）溝槽開挖。地下連續(xù)墻每施工一段就是一個工藝流程，因此施工之前要把地下連續(xù)墻劃分成若干個有適當(dāng)長度的施工單元，這就是“單元槽段”。根據(jù)槽段，每段按“跳一挖一”施工。開槽是地下連續(xù)墻施工的關(guān)鍵工序，影響工期和質(zhì)量。根據(jù)工程的土質(zhì)條件與土質(zhì)硬度以及挖槽深度和垂直精度等要求，選擇合適的挖槽機施工。在施工過程中，挖槽機對準(zhǔn)導(dǎo)墻中心，通過導(dǎo)向桿，使挖槽機保持垂直，控制挖槽速度。

（2）溝槽清底。抓斗、潛水泥漿泵或吸泥管下放時不能一下子放到槽底深度，應(yīng)先在離槽底1～2 m處進行試挖或試吸，防止抓斗攪混槽底沉渣，或?qū)撍酀{泵、吸泥管的吸入口陷進土渣里，造成潛水泥漿泵或吸泥管堵塞；清底時，抓斗、潛水泥漿泵或吸泥管都要由淺入深，在槽段全長范圍內(nèi)往復(fù)移動作業(yè)，直到抓斗里不見土渣或排出的泥漿中不見土渣為止；清底換漿時，要及時向槽內(nèi)補充優(yōu)質(zhì)泥漿，保持漿面基本平衡；換漿工序是否合格，以全槽段各深度的泥漿取樣測試指標(biāo)都符合質(zhì)量要求為依據(jù)。

（3）垂直度控制。要使槽孔保證垂直，最關(guān)鍵的一條原則是要使抓斗子吃土阻力均衡的狀態(tài)下挖槽，要么抓斗兩邊的斗齒都吃在實土中，要么抓斗的兩邊都落在空洞中，最忌抓斗兩邊的斗齒一邊吃在實土中，一邊落在空洞中，這樣，抓斗在挖土過程中必然會向空洞一邊倒，滑進空洞中去，使挖槽垂直度失去控制。

4 鋼筋籠制作質(zhì)量控制

在地下連續(xù)墻的施工中，鋼筋籠的制作是一道十分重要的工序。鋼筋籠制作時，先保證鋼筋籠制作平臺的平順和穩(wěn)固，制作平臺的好壞直接影響之后鋼筋籠的整體質(zhì)量。根據(jù)設(shè)計要求，將鋼筋間距、預(yù)埋件、插筋、鋼筋接駁器等的具體位置在制作平臺上進行標(biāo)記，以便于鋼筋安裝及放樣布置。

（1）鋼筋籠制作時，控制焊縫質(zhì)量，確保焊縫長度、寬度、厚度滿足設(shè)計要求，嚴(yán)把鋼筋籠長度、寬度、厚度、接駁器位置。鋼筋籠的焊接質(zhì)量問題包括焊接錯位和彎曲，這兩種質(zhì)量問題都是人為因素造成的。施工人員注意力不集中就會造成焊接錯位，焊接彎曲則是因為焊接完畢后，接頭部分還沒有冷卻就被堆放在地上，使得鋼筋接頭因受力過大而彎曲。針對此情況，施工單位應(yīng)對施工人員進行教育和培訓(xùn)，并在其施工時進行監(jiān)督和管理，提高施工人員的責(zé)任感和技術(shù)水平，以保證焊接質(zhì)量。

（2）為保證鋼筋籠的順利吊放，鋼筋籠制作前要根據(jù)鋼筋籠的大小計算出鋼筋籠的重心，確定出吊點位置，以保證在起吊時吊點重心與鋼筋籠的重心在同一鉛垂線上。起吊時必須使吊鉤重心與鋼筋籠形心相重合，保證起吊平衡。用于制作吊點加強筋、吊耳、吊桿、吊梁與擱置鋼梁的材料均不能使用螺紋鋼筋或其他脆性鋼材，選用材料的直徑、厚度與鋼梁的強度、剛度，均應(yīng)根據(jù)鋼筋籠的重量與吊點多少進行驗算而定，并要有足夠的安全系數(shù)。

（3）預(yù)埋件布置要符合設(shè)計的標(biāo)高與坡度要求，預(yù)埋件與鋼筋籠最終擱置點的距離一定要通過實測導(dǎo)墻頂標(biāo)高計算得出。

5 地下連續(xù)墻混凝土澆筑施工質(zhì)量控制

澆筑混凝土前必須具備的條件：施工槽段經(jīng)過清底換漿之后，槽內(nèi)泥漿指標(biāo)完全符合規(guī)定要求；清底換漿合格后，應(yīng)在4 h以內(nèi)吊裝好鋼筋籠，做好混凝土澆筑的準(zhǔn)備工作，并開始澆筑混凝土。因為槽底部泥漿比重及沉渣厚度等指標(biāo)會隨著時間增長而增大，所以有關(guān)規(guī)范規(guī)定，凡超過4 h而未能開始澆筑墻體混凝土的，應(yīng)重新進行清底。

（1）澆筑混凝土前，導(dǎo)管內(nèi)放入管堵（常用球膽）隔離澆入導(dǎo)管之內(nèi)的混凝土，并借助混凝土的壓力推進球膽，由推進的球膽將管內(nèi)的泥漿壓向槽底排出管外，最終將球膽也擠出管外，以防止泥漿混入混凝土中。

（2）澆筑混凝土過程中，如果導(dǎo)管埋入混凝土中太淺，流動性很大的混凝土?xí)膶?dǎo)管周圍冒出，將管外被泥漿嚴(yán)重污染的劣質(zhì)混凝土卷入墻體之內(nèi)。倘若導(dǎo)管埋入混凝土中過深，又會使混凝土流動不暢，甚至引起鋼筋籠上浮。故現(xiàn)行規(guī)范規(guī)定導(dǎo)管埋入混凝土中的深度為1.5～4 m。

（3）一個混凝土澆筑量在100 m3左右的單元槽段，應(yīng)在4 h左右澆筑完畢，混凝土面在槽內(nèi)的上升速度不宜大于4 m/h。

（4）混凝土要連續(xù)澆筑，不能長時間中斷，一般可容許中斷5～10 min，最多不超過30 min，否則不能保證質(zhì)量。夏天澆筑混凝土?xí)r，由于混凝土凝結(jié)較快，所以要在拌好后的1 h內(nèi)澆筑完，以保持混凝土的流動性。

（5）澆筑混凝土過程中，各導(dǎo)管處混凝土面的高差應(yīng)小于0.5 m。

（6）澆筑混凝土結(jié)束后，墻頂面的高程應(yīng)高于設(shè)計墻頂標(biāo)高0.3～0.5 m，這樣才能保證鑿除墻頂面劣質(zhì)混凝土后的墻頂面標(biāo)高符合設(shè)計要求。

（7）當(dāng)混凝土在導(dǎo)管中不能暢通時，可將導(dǎo)管上下抽動，但抽動范圍不能太大，以30 cm為宜，以防導(dǎo)管做上下抽動時會把土渣和泥漿混入混凝土中，影響成墻質(zhì)量。

（8）在澆筑混凝土過程中，導(dǎo)管不能做橫向運動，因為導(dǎo)管做橫向運動也會把土渣和泥漿混入混凝土中，影響成墻質(zhì)量。

6 結(jié)語

由于地下連續(xù)墻工程施工工序極為復(fù)雜，任何一個環(huán)節(jié)都不能馬虎大意，通過在施工過程中嚴(yán)格控制每個環(huán)節(jié)的施工質(zhì)量，可以有效保證地下連續(xù)墻的質(zhì)量。同時還應(yīng)當(dāng)順應(yīng)時代發(fā)展的潮流，對地下連續(xù)墻施工技術(shù)進行不斷的創(chuàng)新與完善，提高建筑工程的質(zhì)量。

[1]王銀獻，劉軍.地下連續(xù)墻設(shè)計施工與案例[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2014.

[2]叢藹森.地下連續(xù)墻的設(shè)計施工與應(yīng)用[M].北京：中國水利水電出版社，2001.

[3]《建筑施工手冊》第五版編委會.建筑施工手冊[M].5版.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2013.

[4]劉軍.土建施工中地下連續(xù)墻技術(shù)的運用研究[J].科技展望，2015（18）：23-25.