高水位砂层地质条件下地下连续墙施工控制

渠 乐

(太原市市政公用工程质量监督站,山西 太原 030000)

1 工程概况

康乐街雨水泵站和调蓄池工程长125.4 m，宽54.2 m，位于汾河东岸一级阶地，在基坑开挖深度范围内主要为砂层地质，夹杂层厚较小的粉质黏土层。基坑围护结构采用厚度为1 m的地下连续墙，墙长359.2 m，深40 m，共计61幅，设计采用“工”字型钢接头，护壁结构为φ850三轴搅拌桩，桩长20 m。由于场站位置靠近汾河，地下水位高，开挖深度范围内主要为砂层地质，为确保基坑内不发生渗水漏水等现象，地下连续墙施工时一定加强对施工质量的把控。

2 三轴搅拌桩施工

地下连续墙护壁结构采用φ850三轴搅拌桩，桩长20 m，开挖侧桩间距为600 mm，外侧采用套打一环的方式进行搭接，以起到更好的止水作用。

2.1 三轴搅拌桩施工流程

三轴搅拌桩施工流程见图1。

2.2 控制要点

1)搅拌桩孔位放样误差不得大于5 cm，钻孔深度误差控制在+10 cm～-5 cm之间，桩身垂直度按设计要求，不得大于1/300。施工前严格按照设计提出的搅拌桩外放10 cm～15 cm要求进行定位放样。

2)在正式成桩过程中，要按照浆液技术要求，确定合理的浆液配比。要安排专门技术人员对浆液的配比进行严格管控，做到挂牌施工。对下沉速度和钻进提升要严格按照技术规范进行设置，保证下沉速度小于2 m/min，提升速度小于2 m/min。

3)在进行成桩过程中依据桩架垂直度指示针调整桩架垂直度，并用线锤进行校核，并且在每次进行桩机移位时，均要采用全站仪对转杆垂直度进行校核。

3 地下连续墙施工

3.1 地下连续墙施工工艺流程

地下连续墙施工工艺流程见图2。

3.2 导墙制作控制点

导墙质量决定了地下连续墙的轴线和标高的精度。保证导墙质量是避免土体坍塌，保证上部土体的稳定性，同时也是对泥浆液位进行存储、用作成槽设备导向的主要手段。施工时应注意以下几个控制点：

在进行导墙施工时，要确保导墙沟、导壁沟中没有水。对于横靠或紧邻导墙的管道，要进行封堵处理，防止形成漏浆口。位于导墙沟侧壁上的土方是外侧土模，是进行浇捣混凝土时形成的，必须避免土壁脱落甚至坍塌，同时，分段导墙时，应预留水平钢筋，以与相邻导墙的水平钢筋连接。还要注意防止接缝与槽段的分幅的距离，不能靠得太近。

必须确保导壁的垂直宽度和内壁表面的垂直精度符合相关规范要求的技术要求。在完成导墙的垂直墙之后，在浇筑混凝土之前检查墙壁铆接的结果。只有当导壁混凝土自然养护并达到设计强度的70%时，才能进行沟槽的施工。在此之前，禁止重型机械接近导向墙。

3.3 泥浆制备控制点

前期采用三轴搅拌桩对地连墙槽壁在开挖深度范围内已进行加固处理，可以避免流变形砂质粉土层导致的塌孔状况，但在低于掘进深度时没有作处理，同时，其他工序施工周期长，在槽孔长期的外露极易发生槽段失稳和沉渣增厚等施工质量问题。所以要适当增加泥浆的比值和粘度，达到提高泥浆悬浮沉渣能力和泥浆护壁能力的目的，同时，起到保持槽壁稳定和减小沉渣厚度的效果。

所以在进行泥浆制备过程中要注意以下几点：

泥浆的配比控制。要从提高槽壁稳定和携渣能力所要求的黏度的角度，设计增粘剂的掺量和膨润土的掺量，最后确定泥浆的配比。

所有泥浆性能参数都要根据技术规范，要进行采样试验处理，满足合格标准的才能投入施工。

进行开槽操作时，罐内的泥浆水平应保持在最高液位而不会溢出。当结构悬挂时，浆料表面高于导壁的顶表面50 cm。

3.4 成槽施工控制点

地下连续墙成槽施工是整个工序中最重要的一道工序，挖槽精度是地下连续墙重要的质量保证。在进行成槽施工时要注意以下几点：

1)抓实处：在进行抓斗挖槽作业过程中，要确保抓斗处于受力均衡状态。一种状态是，抓斗斗齿都吃在实土中，另一种状态是，抓斗斗齿都位于空洞中。防止抓斗斗齿同时吃在实土中和落在空洞中。

2)勤调整：根据安装在液压抓斗上的探头，驾驶员时刻准备按照计算机上四个方向动态偏斜状态，启动液压推板进行动态纠偏。在成槽施工完之后，用超声波测壁仪器在槽段内左中右3个位置上分别扫描槽壁壁面，进行成槽垂直度检测。

3)去泥皮：为提高接头处的抗渗及抗剪性能，在连续墙接头工字型钢处对先行幅墙体接缝进行刷壁清洗，反复刷动20次，直到刷壁器上无泥为止。

4)多清孔：清孔达到一定时间后检查槽段里泥浆和沉渣厚度，清理槽底和置换泥浆1 h后，槽底(设计标高)以上200 mm处泥浆比重不大于1.20，沉淤厚度不大于200 mm，达到设计要求后，拆除清空管进行钢筋笼吊装。在沉放钢筋笼后，要进行第二次清孔，沉渣厚度要达到技术标注。

3.5 钢筋笼加工工艺要求

1)钢筋笼应在胎膜上加工。2)钢筋笼加工一律使用焊接工工艺，禁止使用铁丝绑扎工艺。3)全部焊接接头按技术标准进行拉弯试验。试验合格后，才能用于焊接钢筋及加工钢筋笼。4)根据图纸设置各种钢筋，确保钢筋水平，垂直，间距符合技术规范，钢筋焊接接头坚固，焊接尺寸正确。5)钢筋笼在开挖面和相对面上应设有定位板，并与钢笼紧密焊接。6)根据绘图图纸将混凝土导管放入通道。通道中的净直径比管道的外径大至少5 cm，导向杆确保紧密焊接。导向钢筋焊接位置要尽量焊接光滑，避免出现焊接处卡住了导管。7)在提升过程中，必须避免钢保持架的不可逆变形。8)要确保钢筋笼吊装安全。应详细计算起吊点位置的确定以及吊环和吊具的安全性，作为钢吊笼最终吊环中吊臂构件钢笼上的垂直钢筋。必须用交叉的水平钢筋从顶部到底部紧密焊接到每个焊接位置。9)对于角架和钢笼的特殊效果，在安装垂直和水平提升桁架和提升点后，需要增加“人字形”桁架和斜杆。它起到增强作用，以避免钢框架在空气翻转角度下的变形。

3.6 水下混凝土浇筑控制要求

1)在混凝土浇灌时，要防止导管作横向移动，否则会造成沉渣或泥浆混入混凝土内。

2)混凝土灌注中断时间不能太长，通常为5 min～10 min，最长为20 min～30 min。混凝土搅拌好之后，1.5 h之内要确保灌注完成。

3)在浇灌过程中，要定期测量混凝土灌注量和上升高度，严格控制导管埋入混凝土中的深度始终保持在2 m～6 m之间，不能超过6 m，避免造成接缝夹泥现象，同时也绝对不允许发生导管拔空现象。

4 其他应注意的事项

在基坑施工过程中，地连墙接缝渗漏水、流砂等现象频频出现，对于高水位砂层地质条件，土体容易产生流砂状况造成地连墙接缝渗漏现象，在施工过程中还需要针对这一特性，采取以下措施。

4.1 连续施工

三轴搅拌桩在进行施工时尽量避免冷缝的出现，当出现冷缝时要采用高压旋喷桩进行补打，确保止水效果。

4.2 液压抓斗刮刷接头

在形成凹槽之后，将特殊刮刀连接到液压抓斗的齿部以紧密连接壁的端部，并且重复上下运动，并且通过液压抓取动力移除接头污泥。

4.3 降低泥浆含砂量

1)增大清孔施工力度，抽除含砂量多的泥浆，减小泥浆含砂量。2)使泥浆粘度超过27 s，使砂子长时间悬浮在泥浆中，防止大量泥沙在浇筑混凝土过程中进入接缝。3)在泥浆系统中安装泥浆分离系统。将回收的泥浆通过振动筛和旋风分离器过滤，从而滤出小颗粒的淤泥，以确保回收和分离后浆料的砂含量小于4%。除砂后的泥浆被回收并通过循环罐调节成可用的浆料。