穿越防空洞的地下連續墻成槽施工技術

苗方輝 孔德輔

廣西建工集團第一建筑工程有限責任公司 廣西 南寧 530001

隨著我國經濟的高速持續發展，城市化進程加快，在密集的建筑群中施工時，受到原有建筑物的限制，施工場地越來越狹窄。地下連續墻憑借其施工凈空小、整體性好、剛度高及防滲截水性能好等優點，受到了當前建筑領域的青睞[1-3]。但是目前地下連續墻成槽施工控制還存在著槽壁坍塌、垂直度控制不足等問題，尤其是穿越地下防空洞的地下連續墻成槽更為困難，導致地下連續墻施工質量無法有效控制[4]。

因此，針對穿越防空洞的地下連續墻成槽施工，分析其施工關鍵技術、總結其質量控制措施，可供工程參考。

1 工程概況

南寧市婦幼保健院保健綜合樓項目位于南寧市友愛南路13號，設有3層地下室，開挖基坑深度17.1 m，地下連續墻總長223 m，分為48幅地下連續墻，地下連續墻厚度分為800、1 000 mm共2種，每幅地下連續墻的寬度為4～6 m，深度為24～30 m。該工程地下連續墻在地下基坑開挖中作圍護墻體同時兼作地下室結構外墻，即“兩墻合一”。

該地下連續墻范圍內有6處地下防空洞與地下連續墻相交，防空洞深度4～6 m，截面寬度1.8 m×1.8 m。工程周邊環境復雜，東面緊鄰友愛南路；北面緊鄰小區道路，坑邊距現有防疫站約5 m；南面的醫療科技樓（樁基礎）距離基坑邊約14 m；基坑西側有一棟大板結構民房，采用條形基礎，距離地下室外邊線約5 m，西側中段為框架結構行政辦公樓，采用獨立基礎，與基坑距離僅約2 m。場地內自上而下各巖土層依次為：素填土、粉質黏土、粉土、圓礫、泥巖。地下水的水量、水位主要由場地外圍地下水側向徑流補給，隨邕江、邕江支流水位而動態變化，水量豐沛，具承壓性，施工期間地下水水位埋深7.70～9.80 m。

2 施工中的重點、難點分析

1）工程所處場地地質條件復雜，地下連續墻范圍內有防空洞，在成槽過程中易產生槽體塌方，同時粉土和圓礫加大了槽壁穩定性的控制難度，如何保證槽壁的穩定性，防止出現局部坍塌，這是本工程的一大難題。

2）本工程最深的地下連續墻深度為30 m，成槽設備的監測與精度控制系統、開閉斗壓力、斗體鉸接能力、抓斗高度以及抓斗質量等多重因素直接影響抓土能力、進尺速度，進而影響成槽垂直度。故地下連續墻成槽垂直度控制難度大。

3）地下連續墻施工工序多、施工時間長，長時間暴露槽孔，容易引起槽段失穩、沉渣增加等問題。

3 施工過程控制要點

3.1 工藝流程

測量放線→導墻施工→防空洞處理→成槽施工→清刷接頭→清底換漿→鋼筋籠制作→鋼筋籠吊放→混凝土澆筑

3.2 施工要點

3.2.1 測量放線

在地下連續墻施工中，導墻是液壓抓斗成槽作業的導向物，導墻測量放線的精準度決定了地下連續墻平面位置的準確性，是控制地下連續墻施工的導向。導墻的中心線必須和地下連續墻保持一致，且應嚴格控制導墻豎向面的垂直度，以保證地下連續墻成槽的垂直精度。導墻凈距應比地下連續墻寬30～50 mm。

地下連續墻基準點可能因為地下連續墻施工而發生位移，施工過程中，應定期復測導線和軸線基準控制點，必須按規范要求控制導墻的施工質量。導墻質量控制標準為：地下連續墻縱軸線與內墻面的平行度允許偏差＜10 mm，導墻平面位置允許偏差＜10 mm，垂直度允許偏差＜1/500，墻面平整度允許偏差≤5 mm，導墻頂面標高允許偏差20 mm。

3.2.2 導墻施工

1）導墻鋼筋混凝土結構厚度應≥200 mm，混凝土強度等級應高于C20，鋼筋直徑應≥12 mm，應采用雙向配筋，鋼筋間距應不小于200 mm。

2）導墻高度應≥1.2 m，底面進入原狀土的深度應＞200 mm。應兩邊同時對稱澆筑導墻混凝土。

3）拆模時，混凝土強度不得小于設計強度的70%。為了保證導墻穩定，拆模后沿導墻縱向設置木支撐對撐，每隔1 m加設2道，然后立即采用黏性土分層回填并壓實。

4）導墻施工后，禁止重型機械在導墻頂面上行駛。然后用紅漆在導墻頂面上標明單元槽段的編號，畫出分幅線。

5）在穿越防空洞位置開挖施工時，先按圖紙準確放出地下防空洞中心點位置，挖土應順著導墻內垂直往下，護壁施工由1節組合式鋼模板拼裝而成，循環使用。第1節護壁應比下面的護壁厚100～150 mm，上下護壁間的搭接長度不得少于50 mm，挖深約1 000 mm，安裝護壁鋼筋和模板，兩頭采用素混凝土護壁，兩側采用鋼筋混凝土護壁，鋼筋采用φ12 mm @200 mm的單層鋼筋網片。每間隔500 mm的位置用長700 mm的φ12 mm鋼筋打進土層內，作為護壁錨釘，起到護壁加固的作用。繼而澆灌混凝土護壁，護壁混凝土強度等級為C25。

護壁模板拆除后，縱向每500 mm，橫向每1 000 mm增加1道100 mm×100 mm木方支撐，以此順序挖至防空洞頂端，再用空壓機風槍把頂板及側墻破除，破除防空洞時要采取防毒氣措施，以防中毒。洞內如有水、泥漿應及時用水泵抽出并清理。底板面清理干凈后，兩側洞口內壘上沙袋將泥漿截流。用頁巖多孔燒結磚砌筑厚620 mm磚墻，磚墻與防空洞頂接觸的地方，用砂漿塞堵，防止漏水。砌筑完成后，用泡沫混凝土把開挖空間內填滿，防止地下連續墻施工時槽段接頭坍孔（圖1）。

3.2.3 泥漿制備及使用

泥漿系統工藝流程為：泥漿配制、貯存→成槽施工→泥漿回收→泥漿粗篩、分離→泥漿沉淀池分離→泥漿旋流器分離→泥漿振動篩分離→凈化泥漿，經性能測試合格后進行泥漿處理→對再生泥漿進行貯存，以供后續循環使用。

圖1 防空洞處理示意

在施工過程中，嚴格控制泥漿性能指標滿足規范的要求，可以有效減少沉渣厚度，增加泥漿護壁能力，保證槽壁穩定。泥漿質量控制指標見表1。

表1 泥漿質量控制指標

制備膨潤土泥漿時，膨潤土應攪拌均勻、充分水化，先用水將CMC（羧甲基納纖維素）溶解成1%～3%的溶液，在膨潤土之后再摻入進行拌和，充分發揮地下連續墻施工中泥漿護壁的作用。新配制的泥漿應靜置24 h后再使用。泥漿投料順序一般為水、膨潤土、CMC、分散劑、其他外加劑。受到接觸土層污染的泥漿，經過泥漿凈化、泥漿處理，得到的再生泥漿經測試合格仍可重復使用，泥漿性能處理方法見表2。

3.2.4 成槽挖土

1）成槽時，成槽機抓斗應直上直下，與導墻中心線一致。轉角槽段施工，采用先短邊后長邊；直線槽段施工，宜先兩側后中間。

2）為保證槽壁的穩定性，成槽機抓斗掘進速度不宜大于15 m/h。施工過程中，應放測繩測量槽深，控制超挖和少挖，同時控制沉渣厚度在10 cm以內。

3）成槽過程如發現大量泥漿流失、泥漿翻泡或地面下沉開裂現象，應及時查明原因。

表2 泥漿性能處理方法

4）成槽施工過程中，少量塌方可提高泥漿的黏度和相對密度，提高泥漿護壁作用，然后用抓斗清理。較大量的不能穩定的塌方，應立即向槽內回填黏土，回填時采取沖擊錘夯實，經過3～7 d的穩定沉實，方可重新進行成槽施工。

5）施工全過程控制泥漿液面高度，保證泥漿液面不低于導墻頂面50 cm，且高于地下水位。施工過程中泥漿面下降時，為了防止槽壁坍塌，應及時補漿，保證泥漿基本性能符合要求。

6）成槽至標高后，先對已施工的相鄰地下連續墻進行刷壁，清除側壁的泥土，然后進行清槽、超聲波測壁。

7）轉角EF-11槽段施工受到周邊建筑的影響，工作面窄小，故采用旋挖沖孔結合的成槽施工方法。在鉆機預施工時，須在互成直角的2個方位上，應用全站儀對鉆桿垂直度進行校驗。隨后旋挖鉆機按照設計圖紙劃分好的槽段進行施工。成槽作業完成后，利用沖孔機的方形沖錘對旋挖機施工后殘余的土坎進行修整（圖2、圖3）。

圖2 旋挖施工示意

圖3 沖孔施工示意

在沖孔機作業過程中，仍然要依靠測量儀器對沖錘垂直度進行隨時監測，確保修槽之后，槽壁仍然保持平整。控制方形錘下落速度，以免對泥漿擾動過大，導致槽壁塌方。

8）成槽結束后，使用偏心吊刷對相鄰槽壁進行清刷，刷壁應到底部，刷壁次數不少于20次，每次刷壁器提升至地面后用水沖洗干凈其上附著的泥皮，上下刷壁直至毛刷面上無泥為止。在刷壁完成后、土渣還未沉淀之前，用循環泥漿將槽內的泥漿置換出來。

3.2.5 掃孔清底

由于受泥漿黏度和相對密度的影響，成槽施工后土渣在泥漿中沉降會受阻，應等待一段時間后，再采用沉淀法清底，即采取液壓抓斗直接挖除槽底的沉渣。

3.2.6 槽段檢測

成槽完成之后，應該對槽段進行測量檢查驗收。主要包括：槽位、槽寬、槽深、沉渣厚度等項目，地下連續墻成槽的允許偏差為：槽位≤50 mm，槽寬≤50 mm，槽深≤100 mm，垂直度≤1/300，沉渣厚度≤100 mm。

4 質量控制

1）槽段分幅寬度不宜過大，可以適當將槽段寬度縮小，縮短成槽時間，同時，有效地利用土拱效應的影響，有利于槽壁的穩定，確保施工質量。

2）加強檢查管理，檢測泥漿各項指標，確保符合施工要求。

3）合理安排槽段開挖順序，設備作業行走時盡量遠離槽壁，減少產生振動影響。采用鋪墊沙袋或鋼板確保成槽機底面水平。

4）成槽施工前，應對成槽機進行檢查調整，使其系統正常，保證液壓抓斗始終處于垂直狀態，從而防止產生偏心。

5）施工過程中維持穩定的槽段泥漿面高度。

5 結語

對穿越防空洞的地下連續墻成槽施工過程控制要點、工藝及重難點進行分析總結，有效提高了施工效率、提升了工程質量。通過處理穿越防空洞地下連續墻成槽施工難題，可得出以下結論：

1）結合工程實際，對穿越防空洞的地下連續墻成槽施工控制措施進行了闡述，有效解決了工程中遇到防空洞的難題。

2）采用旋挖、沖孔結合成槽施工，成功克服了成槽機在狹窄場地中難以施工的缺點。

3）通過對地下連續墻成槽施工工藝的控制，有效防止了成槽過程中的槽壁坍塌，保證了成槽質量和施工進度，具有較高的應用推廣價值。