淺談低凈空地下連續墻施工關鍵技術

杜穩產

（上海遠方基礎工程有限公司，上海市 200436）

0 引言

低凈空施工是地下連續墻施工環境常見的一種，多出現在高壓線、高架橋、架空線纜設施附近。對于低凈空下地下連續墻的研究不多。李樹敬[1]像托濟南黃河隧道110 kV 高壓線下地下連續墻施工，對超低凈空下地下連續墻施工技術進行探討分析；李貴亮[2]以武漢地鐵6 號線唐家墩站工程實踐為基礎，提出了“回旋鉆成排孔、沖擊鉆方形錘修孔成槽，鋼筋籠整體制作、分節吊裝、槽口拼接、雙機下放”的一套地下連續墻施工方法、措施，解決了低凈空施工條件下地鐵車站地下連續墻的施工方法；紹鳳密與李達園[3]針對高架橋下低凈空銑槽機控制要點進行了闡述；嚴振興等[4]介紹了反循環鉆機成槽、直螺紋鋼筋套筒連接鋼筋籠、折臂吊吊裝鋼筋籠等施工方法。

本文依托南昌丹霞路地下連續墻工程，對低凈空地下連續墻關鍵施工技術進行研究，針對施工過程中關鍵技術給出控制建議。

1 工程概況

丹霞路（沿江北大道—青山湖北大道）綜合管廊項目位于青山湖西岸及北岸片區，工程呈東西走向。本工程地下連續墻作為基坑開挖前的圍護結構。地下連續墻共56 幅，分為頂管始發井25 幅以及頂管過渡井31 幅，墻厚為800 mm，槽深約為25-27 m，其中“一”字幅44 幅，“V”字幅6 幅，“L”字幅6 幅。地下連續墻混凝土設計強度等級為水下C30，抗滲等級為P6 詳細分幅見圖1、圖2。在頂管始發井地連墻中，除w-1～w-10 外，剩余15 幅地連墻皆為低凈空下施工地連墻，凈空高度為16 m，有效高度為10 m。

圖1 頂管始發井分幅圖

圖2 頂管接收井分幅圖

1.1 地質環境

南昌市位于江南臺隆構造單元的萍鄉-樂平凹陷中，構造上主要受贛江大斷裂的影響，上部為第四系松散層所覆蓋，厚20 m 左右，基底為巨厚的瀉湖相沉積層，第四系以來構造斷裂不發育，新構造運動微弱，區域穩定性良好。根據區域地質資料結合現場地質勘察，揭露土層有：①雜填土，主要由粘性土、砂組成，含有少量碎石塊、植物根須，局部夾有少量生活、建筑垃圾；②淤泥，主要由粘粒、粉粒組成，局部含有少量有機質；③粉質黏土，主要由粘粒、粉粒組成，中等壓縮性，干強度中等，韌性中等，無搖振反應，切面稍具光澤；④細砂，主要礦物成分為石英，上部含粘粒較高，分選性較差；⑤礫砂，礫石含礫40%左右，礫石成份為脈石英、砂巖、石英巖，呈亞圓形；⑥主要呈碎塊狀，局部呈短柱狀，風化裂隙較發育；⑦中風化鈣質泥巖，結構部分破壞，鈣質膠結；⑧中風化泥質粉砂巖，原巖結構部分破壞，巖芯完整性一般。具體巖層厚度以及分布見表1。

表1 地層分布表

1.2 水文環境

擬建場地附近河流有贛江，工程所在區域主要受贛江洪水威脅。工程所在區域主要水系包括、青山湖、青山湖電排站引水渠及青山湖上游玉帶河。上層滯水主要賦存于上部①雜填土中，勘察期間屬豐水季節，施工期間多為雨天，根據現場鉆探查明，但該層上層滯水初見水位不穩定，未發現連續水面。

第四系松散巖類孔隙水主要賦存于第四系細砂和砂礫層中，③粉質黏土層為含水層的隔水頂板，下伏基巖為相對隔水層底板。細砂和砂礫層透水性強，水量豐富，場地距贛江約300 m。勘察期間地下水穩定水位埋深為0.5～6.1m，據區域水文資料，水位年變幅2～4 m 左右。地下水主要接受贛江、青山湖的側向補給及降雨入滲補給，水位隨季節變化，枯水及平水期地下水向贛江、青山湖排泄，水位下降，豐水期接受贛江、青山湖水體的側向補給，地下水位上升。地下水與贛江、青山湖水力聯系較密切，地下水水量豐富。

2 施工工藝

該項目地層結構簡單，但是墻底設計為嵌入中風化泥質粉砂巖1.5 m，且部分區域有高壓線限制，通過綜合考慮，最終決定直接采用成槽機配合低凈空銑槽機組合施工工藝，具體施工流程見圖3。

圖3 施工流程圖

3 關鍵施工技術

地下連續墻施工采用低凈空雙輪銑槽機+液壓抓斗成槽機，泥漿護壁，導管法灌注水下混凝土。根據施工前關鍵施工點預測與施工過程中質量控制，確定了如下幾個關鍵施工技術。

3.1 槽壁穩定性控制

成槽施工需穿越一層超過10 m 厚的砂層才能到達中風化巖層。由于項目緊鄰青山湖，地下水位較高且含水豐富，在成槽過程中可能造成垮塌與縮孔現象，對后期開挖地連墻墻面的平整度和保護層的厚度都有較大影響。因此需對槽壁穩定性進行控制。

采用提前適配的高性能泥漿行槽壁穩定，泥漿性能指標見表2。成槽過程中，嚴格控制槽內泥漿液面高度，泥漿液面高度始終控制在不低于槽段頂部0.5 m 處。且提高鋼筋籠下放速度與澆筑速度，減少空槽閑置時間。具體施工中，鋼筋籠下放速度控制在20 min 以內，單幅槽整體澆筑時間長度控制在2 h以內。

表2 泥漿性能指標

3.2 工字鋼處理

由于工字鋼的存在，導致槽內采用銑槽機一次清孔不能完全清理干凈，需采用沖擊錘進行二次清孔，施工過程中采用直徑600 mm 的沖擊錘進行工字鋼內側清孔施工。施工過程中，調整沖擊錘位置使得沖擊錘清理區域基本覆蓋工字鋼內側。具體見圖4。

圖4 沖擊錘清孔圖

3.3 低凈空施工處理

（1）鋼筋籠

低凈空下，鋼筋籠在加工平臺上一次焊接加工成型，然后進行分節。現場施工中，鋼筋籠在加工平臺上分成五節，五節長度分別為3 m、6.3 m、6.3 m、6.5 m、4.8 m，總長26.9 m，相鄰節段鋼筋籠連接處存在三個斷面，增強鋼筋籠的整體性，避免斷面過少導致鋼筋籠存在明顯薄弱環節。所有鋼筋籠皆由1 臺180 t 履帶吊和1 臺100 t 履帶吊車配合用“雙機抬吊法”下放入槽。

（2）低凈空安全

為避免吊車不慎將大臂伸出安全距離外，在高壓線下6 m 位置處布置安全防護網，具體布置見圖5。

圖5 低凈空安全網布置

3.4 接頭箱頂拔時間控制

項目位于市區，貨車禁行時間較多，如遇到高峰期澆筑時會出現澆筑時間長的情況，因此接頭箱頂拔時間需根據混凝土攪拌完成至澆筑完成總時間進行控制，一般接頭箱頂拔時間控制在混凝土初凝前半小時。因此，從混凝土攪拌完成，經過混凝土車市內運輸，至澆筑完成這段時間需控制在初凝前半小時之前，考慮市內運輸高峰期的影響以及單幅槽段澆筑的時間長度，添加外加劑將混凝土初凝時間控制在4 h，一般在澆筑完成后半小時進行接頭箱松動，松動高度為20 cm，松動時長1 h，這1 h 內，每隔10 min 松動接頭箱一次，在松動結束后3～4 h 內，將接頭箱整體拔出。

4 施工建議

根據該項目實際施工過程，給出如下施工建議：

（1）鋼筋籠分節時，斷面至少控制為2 個，否則會導致鋼筋籠存在薄弱面，不利于鋼筋籠整體性的發揮；

（2）進行低凈空施工時，需多可利用凈空進行標記，例如該項目中高壓線下6 m 處設置明顯彩旗標志物，也可以設置超高警報裝置進行有限控制；

（3）接頭箱頂拔時，需控制頂拔時間，綜合考慮運輸時間與澆筑時間，避免接頭箱頂拔困難的情況出現。

5 結論

依托南昌丹霞路地下連續墻項目，根據現場實際施工對低凈空下地下連續墻關鍵施工技術進行研究，并給出幾點施工建議，以期對后續類似施工提供參考。