地下连续墙施工探讨

到目前为止，全国绝大多数省份都先后应用了此项技术。地下连续墙已经并且正在代替很多传统的施工方法，而被用于基础工程的很多方面。在它的初期阶段，基本上都是用作防渗墙或临时挡土墙。通过开发使用许多新技术、新设备和新材料，现在已经越来越多地用作结构物的一部分或用作主体结构，最近十年更被用于大型的深基坑工程中。
　　1 地下连续墙的优点和用途
　　1.1 地下连续墙之所以能得到如此广泛的应用与其具有的优点是分不开的，地下连续墙具
　　有以下一些优点：
　　1.1.1 施工时振动小，噪音低，非常适于在城市施工。
　　1.1.2 墙体刚度大。用于基坑开挖时，可承受很大的土压力事故，已经成为深基坑支护工程中必不可少的挡土结构。
　　1.1.3 防渗性能好。由于墙体接头形式和施工方法的改进，使地下连续墙几乎不透水。
　　1.1.4 可以贴近施工。由于具有上述几项优点，使我们可以紧贴原有建筑物建造地下连续墙。
　　1.1.5 可用于逆做法施工。地下连续墙刚度大，易于设置预埋件，很适合于逆做法施工。
　　1.1.6 适用于多种地基条件。地下连续墙对地基的适用范围很广，从软弱的冲积地层到中硬的地层、密实的砂砾层，各种软岩和硬岩等所有的地基都可以建造地下连续墙。
　　1.1.7 可用作刚性基础。目前地下连续墙不再单纯作为防渗防水、深基坑维护墙，而且越来越多地用地下连续墙代替桩基础、沉井或沉箱基础，承受更大荷载。
　　1.1.8 用地下连续墙作为土坝、尾矿坝和水闸等水工建筑物的垂直防渗结构，是非常安全和经济的。
　　1.1.9 占地少。可以充分利用建筑红线以内有限的地面和空间，充分发挥投资效益。
　　1.1.10 工效高、工期短、质量可靠、经济效益高。
　　1.2 地下连续墙的应用
　　通常地下连续墙主要被用于：水利水电、露天矿山和尾矿坝（池）和环保工程的防渗墙；建筑物地下室（基坑）；地下构筑物（如地下铁道等）；市政管沟和涵洞；盾构等工程的竖井；泵站、水池；码头、护岸和于船坞；地下油库和仓库；各种深基础和桩基。
　　2 地下连续墙施工工艺
　　2.1 挖槽工艺
　　根据土质条件和现场情况，选择不同的成槽设备。目前国内使用的成槽机，按成槽机理可分为抓斗式、多头回转潜水钻式和排桩式3种。
　　抓斗式成槽机。目前液压蛤式抓斗成槽机应用较多。按升降方式的不同，分为导杆式和导板式（钢索提升）两种。液压抓斗可直接进行破碎挖土、将土渣运出格外。代表机型有日本产KH—180型，德国产B5655型，意大利产HB240型等。一般液压导板抓斗的施工宽度为60—120 cm，挖掘深度为30.70 m。有的液压导板抓斗带有纠偏液压椎板装置，其成槽的垂直精度较高。
　　多头潜水钻成槽机。多头潜水钻成槽机属无杆钻机，一般由组合多头钻机（由4—5台潜水钻机组成）、机架和底座组成。钻头采取对称布置正反向回转，使扭矩相互抵消，旋转切削土体成槽。掘削的泥土混在泥浆中，以反循环方式排出槽外。一次下钻形成有效长度1.3—2.0m的图形掘削单元。采用专用潜水砂石泵或空气吸泥机排泥，不断地将吸泥管内泥浆排出。下钻时应使吊索处于张力状态，保持钻机头适当压力，引导机头垂直成槽。下钻速度取决于泥渣排出能力和土质硬度，应注意下钻速度均匀。一般采用吸力泵排泥时，下钻速度为96m/h，采用空气吸泥法及砂石泵徘泥时，下钻速度为5m/h。
　　排桩钻成槽。每相隔1个桩孔单独成孔并浇筑混凝土，然后在两校之间再钻孔并浇筑混凝土（桩相切），完工后连成一排。成孔的设备和方法可采用传统的回转式钻机、冲击式钻机，亦可用比较先进的旋挖斗钻机。其工艺方法等可参照同类校基施工的工艺。
　　2.2 清槽工艺
　　挖槽结束后，悬浮在泥浆中的颗粒将逐渐沉淀到槽底。此外，在挖槽过程中未被排出而残留在槽内的土渣都堆积在槽底。因此，在挖槽结束后必须清除以沉渣为代表的槽底沉淀物。这项作业称为情底。
　　清槽的目的是置换槽孔内稠泥浆，清除钻渣和槽底沉淀物，以保证墙休结构功能要求。同时为后续工序提供良好的条件。清槽的一般方法采用导管吸泥泵法、空气升液法和潜水泵排泥法三种排渣方式。一般操作程序是（以回转挖掘法为例）：到设计深度后，停止钻进，使钻头空转4—6min并同时用反循环方式抽吸10 min，使泥浆密度在要求的范围内。
　　清渣一般在钢筋笼安装前进行。混凝土浇筑前，再测定沉渣厚度，如不符合要求，再清槽一次。清槽的质量要求：清槽结束后1h，测定槽底沉渣淤积厚度不大于20 cm；槽底20 cm处的泥浆密度不大于1200 kg／m 3。
　　2.3 接头的施工
　　如何把各单元墙段连接起来，形成一道既防渗止水，又承受荷载的完整地下连续墙，特殊的接头工艺是技术关键。地下连续墙的接头分为两大类：施工接头和结构接頭。施工接头是浇筑地下连续墙时横向连接两相邻单元墙段的接头；结构接头是已竣工的地下连续墙在水平方向与其他构件（地下连续墙和内部结构如梁、柱、墙、板等）相连接的接头。
　　施工接头是指单元墙段间的接头。它使地下连续墙成为一道完整的连续墙体，因此要求连接部位既要防渗止水，又要承受荷载，同时便于施工。例如：接头管式接头，又称锁口管接头，这是当前地下连续域施工应用最多的一种。施工时，待一个单元槽段土方挖好后，于槽段端部故人接头管；然后吊放钢筋笼并浇筑混凝土；待混凝土强度达到0.05—0.20 MPa时（一般在混凝土挠筑后3—5h，视气温而定），开始用吊车或液压顶升机提拔接头管，上拔速度应与混凝土浇筑速度，混凝土强度增长速度相适应，一般为2—4m/h，应在棍凝土浇筑结束后8h以内将接头管全都拔出。接头管直径一般比墙厚小50 mm，可根据需要分段接长。接头管拔出后，单元槽段的端部形成半圆形，继续施工即形成相邻两单元槽段的接头，它可以增强墙体的整体性和防渗能力。接头管式接头的优点是接头刚性较大，可以承受较大的剪力，而且渗径也较长，抗渗性能较好。缺点是接头管须拔出，施工复杂，钢管的拔出时机难以掌握。
　　当地下连续墙作为主体结构时，地下连续墙与内部结构的楼板、柱、梁等进行连接，为保证地下结构的整体性，必须采用钢筋进行刚性连接，钢筋的连接可以用以下方式。例如：预埋钢筋方式：这种方式把预埋钢筋处的墙面混凝土凿掉，弯出预埋的钢筋，通过搭接方式与内部结构钢筋连接，连接钢筋直径宜小于22mm。
　　2.4 钢筋笼制作
　　钢筋材质、规格、根数应全数符合设计要求。钢筋笼加工一般在工厂平台上放样成型，以保证钢筋笼的几何尺寸和相对位置正确，其外形平直规则。在制作平台上，按钢筋笼设计图纸的钢筋长度和排列间距从下到上，按横筋—纵筋—衍架—纵筋—横筋顺序铺设钢筋，交叉点采用焊接成型，纵筋底端500 mm向内弯曲30°。
　　2.5 混凝土灌注工艺
　　混凝土的配合比应按设计要求的强度等级，由法定资格的试验室做配合比试验，并出具报告书。水灰比不应大于0.6:；水泥用量不宜少于370 kg／m3；塌落度宜为18—22cm；扩散度宜为34—38cm。配制混凝土的骨料宜选用中、粗砂及粒径不大于40 mm的卵石或碎石。水泥宜采用普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥，可根据需要掺外加剂。
　　永久性结构的地下连续墙，接头管和钢筋笼沉放后．应进行二次清孔，再检查沉渣厚度和泥浆密度一次，沉渣厚度及泥浆指标符合要求后，应在4h以内浇筑混凝土，超过时应重新清底。