地下连续墙的应用

地下连续墙概述

1.1地下连续墙的类型

从墙的用途进行分析，可以划分为临时挡土墙、防渗墙、永久挡土墙以及发挥基础作用的地下连续墙。根据开挖状况进行分析可以划分为地下防渗墙和地下连续墙。从成墙的方式而言，划分为组合式、桩校式及槽板式。按照墙体材料进行划分，又分为塑性混凝土墙、自硬泥浆墙、泥浆槽墙、钢制地下连续墙、钢筋混凝土墙、固化回浆墙、预制墙以及后张预应力地下连续墙等。

1.2地下连续墙的优势。

（1）地下连续墙在施工过程中会有较小的振动频率及幅度存在，而且存在相对较小的噪音影响，在城市施工中得到适用。（2）地下连续墙的墙体存在较大刚度，通常受土压力厚度达到0.6～1.3m 之间，在深基坑支撑中作为重要的挡土支护结构得到广泛应用。（3）随着墙体接头形式和施工方法出现改动，使地下连续墙具有较低的透水性，因此形成良好的防渗性能。（4）能够贴近进行施工。现阶段已经出现距离楼房外100mm的位置出现地下连续墙施工的现象。（5）能够在逆作法施工中得到应用。由于地下连续钱存在较大刚度，因此为埋件的设置提供便利，所以在逆作法施工中得到适用。（6）在多种地基条件中得到适用。地下连续墙对地基存在较强的适应性，无论是软弱的冲击地层、密实的砂砾层、中硬的地层还是各类软岩、硬岩等地基上都能对地下连续墙进行施工。

2工程概况

本工程位于杭州市钱江新城核心区域，富春路与香樟路交叉口南侧。场地东北侧为香樟路，东南侧和西南侧为钱江新城森林公园，西北侧为新塘河和富春路。本工程用地面积9991.0平方米，总建筑面积108295.7平方米，拟建地块内建筑由一幢高层建筑（37F）及公交场站（2F）组成，高层建筑物高度约为167.5米，结构类型采用钢管混凝土框架-钢筋混凝土核心筒结构体系，主楼最大单柱荷载约为47000kN；公交场站高度约为10.75米，结构类型采用钢筋混凝土框架结构体系，最大单柱荷载约为12000kN。高层建筑与公交场站地面以下完全连为一体，地下设五层满堂地下室，地下室底板为-23.0米（相对标高），其中±0.000相当于85国家高程7.60米，基础型式采用桩基础。地下连续墙总长为365.307m，地下墙分为63幅，采用1000mm厚地下连续墙，连续墙接头采用十字钢板接头。连续墙墙趾进入⒄2强风化或⒄1全分化0.5m，为确保连续墙的十字钢板与连续墙钢筋笼的连接，对上、下段钢筋笼进行吊装用配筋与连续墙钢筋笼连接。

3地下墙施工方案

3.1施工测量方案

本工程测量定位采用先进的TOPCON全站仪1台、水准仪1台；根据提供的红线界桩点和有关图纸，确定各个轴线控制点，组成轴网控制，采取混凝土加固保护措施，定位工作由专职测量员完成。导墙制作完成后，按连续墙分幅尺寸在导墙两侧进行标注，要求标注清晰，文字工整。

3.2地下墙施工槽段划分原则

地下连续墙槽段划分根据设计施工图纸，局部如需调整应在施工前与设计单位沟通后再行划分出图，槽段的划分需考虑施工工艺，与预埋件的位置等因素的影响。根据本工程的地质条件、施工图纸、施工工艺、施工进度等各项施工工况综合考虑，进行合理安排，局部需要调整的幅段在取得设计单位的认可后方可进行施工，同时合理安排好施工顺序，于确保工程的顺利进行。本工程连续墙槽段共分为63幅，具体见附图。

3.3地下连续墙接头形式

地下连续墙采用十字钢板接头，其接头形式如下图：

图1 地下连续墙采接头形式示意图

3.4工程难点及主要技术措施

（1）解决成槽效率和成槽精度问题。①采用更先进的液压抓斗成槽机。根据目前杭州市场成槽机的使用情况及本工程的地质特点，为确保施工要求，本工程地下连续墙采用SG60A（上海金泰）和一台SG40E（上海金泰）成槽机进行成槽，以确保成槽精度和成槽效率。另在公司基地备用一台SG40A（上海金泰）成槽机，结合施工现场场地及进度情况随时准备进场。②成槽过程中通过SG40E和SG60A成槽机操作平台上的电脑进行垂直度跟踪观测，严格做到随挖随测随纠，达到0.3%的垂直度要求。③合理安排槽段中的挖槽顺序，使抓斗二侧的阻力均衡。④消除成槽设备的垂直度偏差。根据成槽机电脑控制垂直度，槽段开挖前成槽位置必须用钢板铺设平稳。

（2）圆砾石层中地下墙成槽施工。该工程圆砾石层较厚达20多米，此土层的成槽效率低，而且圆砾石层土孔隙大，泥浆在该层土中可能容易发生渗漏现象。

（3）解決在圆砾石层中成槽困难问题。选用成槽能力强的液压抓斗成槽机，SG40E和SG60A液压抓斗成槽机。这样可保证成槽机在圆砾石层中顺利进尺。

（4）解决在圆砾石层中泥浆渗漏的问题。提高泥浆的粘度，成槽泥浆的粘度不能小于23″。在泥浆中掺入防漏剂，防漏剂材料首选木屑，其次可选用纸浆、煤渣等材料，堵漏剂泥浆中的掺量为30kg/m3，并根据堵渗漏的效果和已经含有木屑的循环泥浆的形成，适当减少或取消新鲜泥浆的木屑投入。

（5）钢筋笼起吊措施。经初步计算，按照C-C剖面地连墙最重标准幅分布筋宽度为6m的钢筋笼重量约为65.58吨（包括起吊锁具的重量），地连墙槽段深度约为62.30m，厚度为1.0m，钢筋笼采取分段制作，一次性成型，分次起吊，在导墙上进行对接，采用主吊为320吨、副吊为150吨履带式吊车配合对钢筋笼进行起吊。

（6）钢筋笼十字钢对接措施.因下部钢筋笼为起吊构造用，伸到连续墙槽底标高，十字钢板设计要求与构造钢筋连接伸到槽底，该位置的十字钢板制作按照设计与构造钢筋焊接成整体，吊装用构造钢筋与连续墙主筋用对接套筒连接，钢筋笼一次性制作成型，吊装时将套筒拧开，分2次吊放，在导墙上进行主筋的对接，十字钢板对接焊。

（7）钢筋笼定位措施。采用8根Φ40钢筋作为施工吊筋，依据导墙标高和设计墙顶标高计算好吊筋尺寸，搁置在到导墙上。吊筋设置位置一般在主吊桁架处（详见吊装配筋图）。

4地下墙主要施工工艺

4.1导墙施工

①导墙形式。均采用“┐┎”形结构钢筋混凝土导墙，两导墙间净空宽度根据地下墙厚度1000mm厚最大为1040mm，高度不少于2.0m。如遇到有电力管线等地下管道，局部地区采用土体置换加水泥搅拌加固，以保证成槽顺利。两侧导墙之间以10cm的方木进行支撑，也可用20cm×20cm钢筋混凝土进行支撑。

②导墙结构和施工技术措施。在保证成槽位置的准确性和垂直精度方面，导墙的施工质量有着极为重要的作用。由于路面大型设备较多，路面和导墙需要承受较大重量。在此情况下必须防止导墙施工后净宽和位置出现超出规范的变形，对地下连续墙质量产生不利影响，因此对导墙支撑要求校高。支撑的具体做法：在导墙拆模后，方木支撑撑起，也可用20cm×20cm钢筋混凝土进行支撑。导墙混凝土标号为C40，导墙墙板厚度为30cm（迎土侧导墙厚度为35cm），配置Ф12@150钢筋网片一层，导墙和路面混凝土共同浇灌，以形成一整体。

4.2泥浆制备与调整

（1）泥浆材料。本地下连续墙工程采用下列材料配制护壁泥浆：①膨润土：200目商品膨润土。②水：自来水。③分散剂：纯碱（Na2CO3）。④增黏剂：CMC（高粘度，粉末状）。

（2）泥浆性能指标及配合比设计。

① 新鲜泥浆的各项性能指标将下表1：

表1 新鲜泥浆性能指表

项目 粘度（S） 比重 PH值

指标 20～23 1.04～1.05 8～9

②新鲜泥浆的基本配合见下表2：

表2 新鲜泥浆配合比表

泥浆材料 膨润土 纯碱 CMC 自来水

1m3投料（kg） 116 4.5 1 950

（3）制作及处理泥浆要点。①施工前应对造浆粘性土进行合理的选定，一般将膨胀土作为材料进行造浆。在施工之前，通过试验造浆性能和造浆率的方法进行确定。②在施工场地内对满足施工使用的循环、配置以及净化系统场地，在泥浆池内对防护雨棚进行设置，运用集水井和排水沟在施工场地内进行应用，避免雨水和地表水对泥浆造成污染。③施工过程中，槽内泥浆面应与地下水位相比超出 1.0m 以上，且不能低于导墙顶面0.5m。④施工现场应存在足够的泥浆储备量，通常情况下与使用量相比，泥浆储备量应是其1.5～2倍最为适宜，促使成槽、清槽的需要得到满足，且能够在失浆出现大到应急效果。⑤在每座泥浆池中都应对处理池、沉淀池以及储备池进行应用。⑥应对泥浆进行净化回收，大到重复使用的作用。

4.3开挖槽段

（1）挖槽设备：开挖槽段采用金泰SG60A。成槽厚度：0.35～1.5m；成槽深度：100m；最大提升力：340KN；卷扬机单绳拉力：170KN；抓斗重量：15.0～30.0吨；总重量：92.1吨、

（2）选择成槽机械。当工程属于软土地基时，由于液压抓斗机存在大自重以及施工振动，会容易造成塌孔现象出现，因此不应对其进行使用。而多头钻机存在较小的自重，且施工中形成的振动小，因此在软土地基中进行使用最为合适。

4.4连续墙接头施工

地连墙止水效果的好坏，关键看接缝位置质量控制的到位与否，为了防止在连接幅、闭合幅成槽过程中型钢内残留泥沙，埋下接缝渗漏水隐患，在施工过程控制中，地连墙成槽完毕除进行槽段垂直方向的超声波检测外，同时对槽段平行方向型钢垂直度、墙缝绕流进行检测，然后对接缝处型钢进行刷壁处理，上下反复多次进行刷壁，每次提升到地面时，人工将钢丝刷上大块的杂物清理干净，直到刷壁器上不再有残留物时方可进入下道工序施工，通过上述措施，确保了接缝在开挖过程中不出现渗漏水，开挖之后的效果。

4.5钢筋笼制作

（1）钢筋笼制作。钢筋笼在胎膜上整幅制作成型，长度约为64.05m的地下墙钢筋笼整体制作，分2段吊装入槽，分段处采用套头连接。钢筋笼制作全部采用电焊焊接，不得用镀锌铁丝绑扎。各种钢筋焊接接头按规定作拉弯试验，试件试验合格后，方可焊接钢筋，制作钢筋笼。按翻样图布置各类钢筋，保证钢筋横平竖直，间距符合规范要求，钢筋接头焊接牢固，成型尺寸正确无误。钢筋笼在迎土面、开挖面合理设置保护层定位板，和钢筋笼焊接牢固。按翻样图构造混凝土导管插入通道，通道内净尺寸至少大于导管外径5厘米，导管导向钢筋必须焊接牢固，导向钢筋搭接处应平滑过渡，防止产生搭接台阶卡住导管。钢筋笼质量检验标准见下表3

表3 钢筋笼质量检验表

项 目 允许偏差mm 检查频率 检查方法

范围 点数

长度 ±50 每

幅 3 尺量

宽度 ±20 3

厚度 - 10 4

主筋间距 ±10 4 在任何一个断面连续量取主筋间距（1米范围内），取其平均值作为一点

两排受力筋间距 ±10 4 尺量

預埋件中心位置 <20 4 抽查

同一截面受拉钢筋接头截面积占钢筋总面积 ≤50%（或按设计要求定） 观察

（2）转角幅钢筋笼制作要求。对于拐角幅及特殊幅钢筋笼除设置纵、横向起吊桁架和吊点之外，另要增设“人字”桁架和斜拉杆进行加强，以防钢筋笼在空中翻转角度时以生变形。转角幅钢筋笼加强筋布置示意图2：

图2 转角幅钢筋笼加强筋布置示意图

4.6浇灌墙体混凝土

（1）浇灌混凝土基本要求。地下连续墙深度较大也对混凝土导管刚度和导管接口的密水性提出了更高的要求。为此拟使用Q235钢材制作，经过耐压实验的Φ250混凝土丝牙导管。及其配套料斗、搁置梁等设备。

（2）混凝土灌注施工要点。①清槽完毕，泥浆经检查合格后，灌注混凝土之前要進行沉碴厚度检测。②混凝土灌注应按照预先制定好的灌注方案操作，应考虑备用设备及灌注前的设备试运行。③灌注混凝土时，要确保隔水球的位置、导管底端距离槽底的距离、储料斗内混凝土储存量、灌注提管速度、间歇时间等项目符合预先制定的灌注方案要求。④灌注过程中要有技术人员定时进行导管埋深以及混凝土面高度检测，以判断混凝土面的高差，以便于精确确定埋入混凝土中的导管深度以及需要拆管的数量。

4.7地下连续墙质量控制标准

表4 地下墙质量控制标准

项次 项目 质 量 要 求 检 验 方 法

1 导墙垂直度 1/500 观察检查

2 成槽垂直度 1/300 超声波测壁仪

3 槽深 +100mm 重锤测

4 槽底沉渣厚 ≤100mm 沉渣测量仪或探锤检查

5 钢筋笼和预埋件的安装 安装后无变形，预埋件牢固，标高、位置及保护层厚度正确。±10mm 观察、尺量、水准仪。探锤检查和检查施工记录。

6 混凝土塌落度 180～220mm 塌落度测定器

7 裸露墙面 表面密实无渗漏、孔洞、露筋、蜂窝面积不超过单元槽段裸露面积的2%。 观察和尺量检查

8 连接墙的接头 接缝处无明显夹泥和渗水现象。 观察检查

注：H—墙身mm；B—墙厚mm

5地下连续墙钢筋笼吊装

5.1钢筋笼吊装安排

地下连续墙分为3个剖面，最重钢筋笼按照幅宽为6m的C—C剖面标准幅钢筋笼，钢筋笼最重约62.58吨，约为65m的地下墙钢筋笼整体制作，分2段吊装入槽，分段处采用套头连接。安全起见进行分段起吊，320T、150T吊车可满足起吊。

5.2钢筋笼起吊方法

钢筋笼起吊采用一台320吨履带式起重机和一台150吨履带式起重机双机抬吊法。吊装钢筋笼配备320吨履带吊和150吨履带吊各一台，互相配合吊装钢笼入槽。用320吨履带吊（主吊）和150吨履带吊（副吊）双机抬吊，将钢筋笼水平吊起，然后升320吨主吊钩、放150吨副吊钩，最终由320吨将钢筋笼凌空吊直。钢筋笼起吊入槽时必须缓慢放下，切忌急速抛放，以防钢筋笼变形或造成槽段坍方。320吨履带吊在吊运钢筋笼过程中必须使钢筋笼呈竖直悬吊状态。

图3 钢筋笼装示意图

5.3钢筋笼吊装技术措施

（1）钢筋笼对接。钢笼长度约64.05m，按照分幅，最大吨位65.58吨（包括索具），现拟定采用320吨及150吨履带吊进行双机抬吊分截吊装钢筋笼入槽。现将64.05米的钢筋笼在分割成40米和24.05米的两个钢笼，上下截钢筋笼采用接驳器对接的形式入槽。分割后上段钢笼最大重量约53.49吨（含索具）。对接截面满足同截面接头数量不超过主筋数量50%，且错开长度满足35d要求。

（2）吊车配置。本工程以最大起重量不大于吊车在各种可能实际出现情况下的最弱极限起重量的0.8倍为原则设置。配置320吨履带吊作为主吊，150吨吊车作为副吊，进行双机抬吊，主吊设置三道吊点，副吊设置二道吊点。

6结论

总之，在建筑基础工程施工中，应对连续墙的施工工艺及质量进行有效控制，结合施工工序及安全管理规定实施操作，促使良好且扎实的基础得到打下，进一步提升楼房建筑的整体基础水平。