軟土地區(qū)槽寬600mm地下連續(xù)墻的施工措施

王 駿

（廣東省基礎(chǔ)工程集團(tuán)有限公司，廣東 廣州 510000）

0 引言

軟弱土層具有天然含水量大、孔隙比高、強(qiáng)度低等特征，并具有觸變性、流變性、低透水性、各向異性[1][4]。因此，變形控制在軟土地區(qū)深基坑開(kāi)挖施工中顯得尤為重要。而圍護(hù)結(jié)構(gòu)的剛度是控制變形的決定性因素，剛度由圍護(hù)結(jié)構(gòu)的寬度和材料的彈性模量決定，同時(shí)還受到圍護(hù)墻及支撐或者拉力體系的影響。在軟土地區(qū)且周?chē)ㄖ^為密集的基坑，圍護(hù)結(jié)構(gòu)應(yīng)優(yōu)先采用地下連續(xù)墻，這是其剛度大，止水效果好[6]所決定的。地下連續(xù)墻常用墻厚度為600mm、800mm、1000mm和1200mmm，寬度則應(yīng)根據(jù)成槽機(jī)的規(guī)格、墻體的抗?jié)B要求、墻體的受力和變形計(jì)算等綜合確定。本文以佛山市某個(gè)深基坑項(xiàng)目為例，根據(jù)該項(xiàng)目施工過(guò)程的工況，探討了軟土地區(qū)槽寬600mm地下連續(xù)墻的施工質(zhì)量和安全控制措施，為今后該地區(qū)類(lèi)似工程施工提供參考。

1 工程簡(jiǎn)介

1.1 工程概況

該工程為車(chē)站深基坑項(xiàng)目，車(chē)站共設(shè)2個(gè)出入口和2組風(fēng)亭，均設(shè)置在車(chē)站南側(cè)。安全出口與1號(hào)風(fēng)亭組合建設(shè)。車(chē)站共設(shè)一組矮風(fēng)亭、一組高風(fēng)亭，自帶冷站，設(shè)地面式冷卻塔。1號(hào)、2號(hào)風(fēng)亭組位于車(chē)站兩端，安全出口緊鄰1號(hào)風(fēng)亭組設(shè)置。B號(hào)出入口及2號(hào)風(fēng)亭合建，位于車(chē)站主體大里程端。地面式冷卻塔靠近1號(hào)風(fēng)亭，設(shè)于車(chē)站主體小里程端。

1號(hào)風(fēng)亭及A號(hào)出入口標(biāo)準(zhǔn)段基坑寬度為12.25m，深度約為9.60m；集水井處基坑深度約為10.50m；扶梯底坑處基坑深度約為10.90m。2號(hào)風(fēng)亭及B號(hào)出入口標(biāo)準(zhǔn)段基坑寬度為14.15m、17.05m，深度約為9.60m，集水井處基坑深度11.90m，扶梯底坑深度約為10.20m。

附屬?lài)o(hù)結(jié)構(gòu)：采用600mm連續(xù)墻+一道混凝土支撐+一道鋼支撐的支護(hù)方案。槽段長(zhǎng)度為5m，共計(jì)48幅（1號(hào)風(fēng)亭及A出入口為28幅，2號(hào)風(fēng)亭及B出入口為20幅）；槽寬為600mm；墻深為37.86～43.685m，入＜8-2＞中風(fēng)化巖層不小于1.5m。

該基坑安全等級(jí)為二級(jí)，支護(hù)結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)為1.0，變形控制保護(hù)等級(jí)為二級(jí)。

1.2 工程地質(zhì)條件

1.2.1 1號(hào)風(fēng)亭組和A出入口

基坑以上涉及地層主要為＜1-1＞素填土層、＜2-2＞淤泥質(zhì)粉細(xì)砂層、＜2-2-1＞（海陸交互相）粉細(xì)砂層，基坑底下主要為＜2-1B＞（海陸交互相）淤泥質(zhì)土層、＜2-1A＞（海陸交互相）淤泥層，坑底以下約30m初現(xiàn)＜8-2＞中等風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖層。

1.2.2 2號(hào)風(fēng)亭組和B出入口

基坑以上涉及地層主要為＜1-1＞素填土層、＜2-2＞淤泥質(zhì)粉細(xì)砂層，基坑底下主要為＜2-1B＞（海陸交互相）淤泥質(zhì)土層、＜2-1A＞（海陸交互相）淤泥層，＜2-4＞（海陸交互相）粉質(zhì)黏土，坑底以下約35m初現(xiàn)＜8-2＞中等風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖層。

地質(zhì)縱剖面圖如圖1所示。

圖1 地質(zhì)縱剖面圖

1.3 施工情況

地下連續(xù)墻是采用原位連續(xù)墻澆筑形成的鋼筋混凝土圍護(hù)墻，具有擋土和隔水雙重作用。

該工程圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用600mm厚地下連續(xù)墻，工字鋼接頭，C35水下P8混凝土。采用1臺(tái)寶峨GB34液壓抓斗，配合10臺(tái)5T沖孔樁機(jī)進(jìn)行成槽。槽段如圖2所示，連續(xù)墻施工工藝如圖3所示。

圖2 連續(xù)墻槽段型式

圖3 連續(xù)墻施工工藝示意圖

2 墻厚600mm地下連續(xù)墻施工難點(diǎn)及處理措施

2.1 下導(dǎo)管困難

2.1.1 存在的問(wèn)題

鋼筋網(wǎng)片厚度本身較小，加上內(nèi)部桁架筋等鋼筋密集導(dǎo)致內(nèi)部空間狹小，易造成導(dǎo)管無(wú)法正常下放。“一”字型地下連續(xù)墻導(dǎo)管示意圖如圖4所示。

圖4 “一”字型地下連續(xù)墻導(dǎo)管示意圖

2.1.2 處理措施

厚600mm地連墻，鋼筋網(wǎng)片理論凈空厚度僅300～310mm左右，采用直徑220mm的導(dǎo)管進(jìn)行水下混凝土灌注（導(dǎo)管接頭處直徑約為250mm）。

2.2 澆筑困難、易夾層

2.2.1 接頭處易產(chǎn)生夾泥

導(dǎo)管內(nèi)徑小，混凝土沖擊力及單位時(shí)間內(nèi)灌注量均不足，導(dǎo)致混凝土攤鋪面積不夠，部分角落澆筑不到位，易被泥渣填充，造成混凝土內(nèi)夾有泥渣，形成夾層。

鋼筋密集導(dǎo)致內(nèi)部空間狹小，減緩混凝土下落速度，導(dǎo)致混凝土未能連續(xù)澆筑，造成間斷；或澆筑時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，首批混凝土初凝失去流動(dòng)性，而繼續(xù)澆筑的混凝土頂破頂層而上升，與泥渣混合，導(dǎo)致在混凝土中夾有泥渣，形成夾層。

2.2.2 應(yīng)對(duì)施工措施

（1）建議槽段劃分縮減為5m，減少單位混凝土灌注量，縮短混凝土灌注時(shí)間，以盡量避免施工過(guò)程中出現(xiàn)夾層問(wèn)題。

（2）槽壁放置時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，護(hù)壁泥漿性能趨于劣化，槽底沉渣加厚，從而影響后續(xù)混凝土灌注質(zhì)量，甚至產(chǎn)生接縫夾泥而導(dǎo)致墻縫滲漏水[8]。

3 “L”型地下連續(xù)墻施工難點(diǎn)及處理措施

B8地下連續(xù)墻設(shè)計(jì)參數(shù)：槽長(zhǎng)2.15m+1.7m，槽寬0.6m，墻長(zhǎng)41.666m。B8地下連續(xù)墻平面圖如圖5所示。

圖5 B8地下連續(xù)墻平面圖

施工情況：終孔泥漿比重1.18、泥漿黏度21.19s、含砂率2.5%。

泥漿對(duì)墻體的影響：性能指標(biāo)合格的泥漿，能有效防止滑坡，減少沉積物在槽底的形成；對(duì)沉渣有良好的攜帶能力，減少和延緩沉積物，混凝土流動(dòng)阻力小，夾泥小[2]。

周邊環(huán)境：盾構(gòu)機(jī)到達(dá)未出洞，處于保壓狀態(tài)（1.4～1.6MPa）。

3.1 下籠問(wèn)題的處理

（1）鋼筋籠寬度大于槽段寬度，通過(guò)割除魚(yú)嘴和2根豎向鋼筋才能正常下放。

（2）鋼筋籠長(zhǎng)度大于孔深的問(wèn)題。通過(guò)嚴(yán)格把關(guān)鋼筋籠制作，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)來(lái)開(kāi)料單，班組人員按照料單進(jìn)行制作，若現(xiàn)場(chǎng)有變化，進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整。

3.2 導(dǎo)管無(wú)法到底問(wèn)題的處理

因鋼筋籠變形，導(dǎo)管只能下放至孔深35m的位置。

處理措施：鋼筋籠要依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況制作，并且若在下籠過(guò)程中出現(xiàn)鋼筋籠變形，要及時(shí)切割處理或拔出調(diào)整后重新再插入。下方導(dǎo)管區(qū)域，不設(shè)置拉鉤和預(yù)埋件。

4 “一”型地下連續(xù)墻施工難點(diǎn)及處理措施

A37地下連續(xù)墻設(shè)計(jì)參數(shù)：槽長(zhǎng)5m，槽寬0.6m，墻長(zhǎng)40.269m，如圖6所示。

圖6 A37地下連續(xù)墻平面圖

施工情況：終孔泥漿比重1.16、泥漿黏度20s、含砂率2.5%。

周邊環(huán)境：盾構(gòu)機(jī)已到達(dá)西端頭未出洞，盾構(gòu)機(jī)頭頂在端墻處，位于端頭素連續(xù)墻加固區(qū)域內(nèi)，處于保壓狀態(tài)（1.4～1.6MPa）。

4.1 成槽問(wèn)題的處理

澆筑前一天出現(xiàn)塌孔，塌方土層為淤泥質(zhì)土層。處理措施：

（1）根據(jù)地質(zhì)情況選擇泥漿配合比，保證泥漿在安全液位以上，在施工期間如發(fā)現(xiàn)有漏漿或跑漿現(xiàn)象，應(yīng)及時(shí)堵漏和補(bǔ)漿。

由于泥漿與地下水之間的比重差所產(chǎn)生的水頭壓力能夠抵抗作用在槽壁上的土壓力和水壓力，因而泥漿的比重越大，槽壁的穩(wěn)定性也就越高。所以，在軟弱地基中挖槽時(shí)，常用摻加重晶石粉的辦法來(lái)增大泥漿的比重，以達(dá)到穩(wěn)定槽壁的目的[5]。

（2）減少地面荷載。

（3）防止附近的車(chē)輛和機(jī)械對(duì)地層產(chǎn)生振動(dòng)。

（4）在淤泥或黏性土層中進(jìn)尺速度不宜過(guò)快。

（5）地下連續(xù)墻施工通過(guò)槽壁加固，配合新型膨潤(rùn)土成槽，成槽質(zhì)量提升效果明顯，地連墻施工垂直度控制在1.5‰以?xún)?nèi)，成墻質(zhì)量較好[9]。

（6）當(dāng)挖槽出現(xiàn)坍塌跡象時(shí)，迅速補(bǔ)漿，提高泥漿液面和回填黃泥，待槽壁穩(wěn)定后再重新沖進(jìn)。適當(dāng)提高泥漿比重。回填材料不能采用淤泥質(zhì)土，需采用黏土材料[3]。

（7）在鋼筋籠吊放過(guò)程中，一定要從慢、從穩(wěn)，防止鋼筋籠端部碰撞槽壁導(dǎo)致坑內(nèi)擾動(dòng)從而發(fā)生大面積塌孔[10]。

4.2 澆筑問(wèn)題的處理

墻頂以下13～30m區(qū)段的地下連續(xù)墻混凝土因流動(dòng)性差，導(dǎo)致南側(cè)導(dǎo)管無(wú)法正常澆筑，所以該段墻僅依靠北側(cè)導(dǎo)管澆筑。

A37連續(xù)墻自墻頂往下9m為北滘附屬2號(hào)風(fēng)亭開(kāi)挖區(qū)域，該區(qū)域?yàn)橛倌噘|(zhì)土，開(kāi)挖剖面圖如圖7所示。

圖7 A37連續(xù)墻對(duì)應(yīng)附屬結(jié)構(gòu)開(kāi)挖剖面

4.2.1 存在的問(wèn)題

待A37連續(xù)墻達(dá)到28d齡期后，進(jìn)行鉆孔30m和超聲波檢測(cè)，通過(guò)混凝土芯樣和聲波數(shù)據(jù)來(lái)判斷A37連續(xù)墻墻身質(zhì)量。

4.2.2 處理措施

（1）若在基底下出現(xiàn)夾泥現(xiàn)場(chǎng)，建議在連續(xù)墻外側(cè)打一排三軸攪拌樁（穿透淤泥層，深度約為16m），并在對(duì)應(yīng)基坑外側(cè)打一口回灌井。

（2）若在基底下出現(xiàn)多處夾泥或者出現(xiàn)斷樁情況，建議在連續(xù)墻外側(cè)打一排素連續(xù)墻（穿透淤泥層，深度約為16m），并在對(duì)應(yīng)基坑外側(cè)打一口回灌井。

5 結(jié)束語(yǔ)

在軟土地區(qū)施作600mm地下連續(xù)墻，從施工角度來(lái)看，首先要從槽段劃分、導(dǎo)管直徑等方面采取措施，以避免混凝土出現(xiàn)夾層；在制定混凝土的配合比時(shí)，建議使用細(xì)石混凝土，同時(shí)至少選擇兩家備用混凝土攪拌站；并在基坑外設(shè)置回灌井，減少對(duì)周邊建筑物的影響，項(xiàng)目部要配備搶險(xiǎn)注漿設(shè)備。總之，地下連續(xù)墻剛度大，止水效果好，是軟土地區(qū)施作圍護(hù)結(jié)構(gòu)的首選。