基于“两墙合一”的泵站地下基坑连续墙施工技术

王 龙

(江苏省水利建设工程有限公司，江苏 扬州 225000)

地下基坑连续墙作为地下构筑物与深基坑工程建设中的重要技术，在越来越多的地下工程中得到了广泛应用，其中泵站地下基坑工程就是地下基坑连续墙施工技术的一个重要应用领域。泵站地下基坑连续墙施工技术具有以下优势：振动小、施工噪声低，适合城市中的施工；工期快、工效高、经济效益高、质量可靠；对于地质条件较为复杂的地方也同样适用；墙体防渗性能较好、刚度大，对于周边管道或建筑产生的影响较小[1]。尽管该技术有以上优势，但在实际施工中依旧会使周边土体产生一定的沉降。同时随着建筑用地越来越紧张，很多施工场所附近都分布着密集的城市道路、地下市政管线以及建筑物等，由于坑内降水井和排桩支护结构占地过多，无法充分利用红线以内的空间和地面，导致连续墙施工空间较小，不利于施工工作的进行。因此，施工单位对于泵站地下基坑连续墙的施工安全极为重视。为了使地下基坑连续墙技术更适应当前的工程与现实需求，本文设计一种基于“两墙合一”的泵站地下基坑连续墙施工技术，实现施工中的技术突破。

1 基于“两墙合一”的泵站地下基坑连续墙施工技术设计

1.1 地下基坑连续墙设计

基于“两墙合一”技术设计一种泵站地下基坑连续墙。在设计中，结合方式选择叠合墙与复合墙同时使用，具体结合方法如下：

首先由外至内打造一面混凝土衬墙，也就是构建一面两墙合一的连续墙兼侧壁，使用的材料为钢筋混凝土。外侧防水涂料的涂抹厚度需高于1.0mm，用量需高于1.5kg/m2，选用的涂料为渗透结晶水泥基涂料。选用的砂浆为防水聚合物水泥砂浆与超细无机保温砂浆相结合[2]。

接着由外至内打造混凝土砌块墙空腔，也就是构建两墙合一的另一面连续墙兼侧壁。该连续墙的厚度为200mm[3]。

结合后泵站地下基坑连续墙的墙体垂直度需要达到1/300～1/250，平整度需要满足下式：

R+P<100mm

(1)

式中，R—平均墙面倾斜突出厚度；P—平均墙面表面局部突出厚度。

就此完成地下基坑连续墙的设计。

1.2 成槽施工

成槽施工的关键施工点是沟槽清理、沟槽开挖、施工管理、沟槽清理等。具体施工流程如图1所示。

图1 成槽施工流程

在施工中，泥浆的配置需要以材料配合比为依据，在泥浆站中对泥浆进行搅拌。搅拌后需要静置一天。依据2倍槽段体积对泥浆进行制备，在挖槽前将泥浆放满导墙[4]。

成槽时，以槽段为依据，遵循“跳一挖一”的施工原则对各槽段进行施工。由于开槽会对工程的质量和工期造成很大影响，因此需要根据工程实际地质条件，利用液压抓斗来实现开槽。

1.3 墙体施工

在墙体的构建中，钢筋笼是墙体的主体，其构建是重要施工步骤。在打造钢筋笼时需要使用多种类型的钢筋，包括纵向型、水平型、封口专用以及加强型钢筋。

在施工中，绑扎合并相邻的两个纵向型钢筋，对其净距进行调整，确保混凝土能够密实地浇筑[5]。尽量在受弯较小截面处布置纵向型钢筋的接头。水平钢筋与封口钢筋布设时的竖向间距相同。根据钢筋笼的变形要求、整体稳定性、吊点位置、尺寸、重量配置10根加强钢筋。将钢筋笼底端钢筋弯成闭合状，避免吊放钢筋笼时槽壁受到刮擦导致槽壁坍塌，对混凝土浇筑质量造成影响。但闭合时向内弯折的程度不能对插入浇筑导管造成影响。同时在钢筋笼下端预留出一定的间隙，防止发生渗水现象。在加工平台上确认钢筋笼被制作为一个整体，为确保单元槽段钢筋笼的浇筑主梁与整体刚度，需要保证钢筋笼一次吊装入槽，吊装次数过多会导致沉渣过多，影响槽壁稳定。

在完成钢筋笼的浇筑后，在顶部设置一个冠梁。保证冠梁的宽度大于墙体厚度。同时为避免对周围的城市道路、地下市政管线以及建筑物等产生过大影响，需保持连续墙和冠梁高度迎土面齐平，使设置的冠梁能够起到护坡挡柱的作用，确保基坑的安全性。

最后处理墙体的浇带构造。

1.4 水平支撑结构施工

将水平支撑结构作为地下基坑连续墙施工中的支撑体系，以节约建筑材料费用，并实现工期的缩短。选用的水平支撑结构为梁板结构体系，将顶板的厚度定为220mm，底板厚度定为1000mm。对于坡道与中后浇带部位，由于可能造成底板、楼板的分区分块，导致水平支撑结构无法形成整体结构传力，因此需要设置一种临时支撑进行传力[6]。将609×16mm钢作为支撑，在地下一层到三层处的坡道位置，以楼板厚度为依据，居中对不同型号工字钢进行设置。

由于泵站地下基坑连续墙在使用和施工过程中受到的持力层与荷载是不同的，很容易发生不均匀沉降的现象。因此对连续墙与梁板结构体系的构建连接处实施加强设计。同步进行连续墙顶部浮浆凿除工序与顶板施工。顶板施工时直接在地下连续墙中锚入顶板钢筋，对二者进行连接。为保障施工缝后续防水问题的处理，需通过箍筋的预留加强连续墙与顶板之间的连接。当基础底板实际厚度大于1m时，需要在基础底板中对构造环梁进行设置，接着通过预埋钢筋连接墙体与结构环梁。

2 施工案例分析

2.1 实验工程

利用设计的基于“两墙合一”的泵站地下基坑连续墙施工技术对实际泵站地下基坑工程进行施工，测试设计方法的施工性能。

实验工程是一个施工条件较差的地下基坑工程，存在水位高、土质软、坑深大的难题，对于连续墙施工技术要求很高。泵站主体是钢筋混凝土地下式单层结构，占地面积为3185m2，设计规模为16.8m3/s，打算设置6台潜水轴流泵。工程的基坑面积是1352m2，开挖深度是10.32m，形状是圆形。该基坑的周边存在很多地下市政管线与建筑物。

施工基坑处的土层土性参数具体见表1。

表1 土层土性参数

连续墙施工时，使用的建筑材料的参数具体见表2。

表2 使用的建筑材料参数

利用设计方法进行连续墙施工后对施工成果的性能进行测试。

2.2 实验结果分析

对连续墙施工后坑底土体隆起情况进行测试，具体测试结果如表3所示。在测试中以坑底中心点为二维平面坐标中心点构建二维坐标轴，分别测试纵坐标轴与横坐标轴上的坑底土体隆起数据。

表3 坑底土体隆起情况测试结果

根据表3的坑底土体隆起情况测试数据，以坑底中心点为二维平面坐标中心点时，纵坐标轴与横坐标轴方向上均存在一定的坑底土体隆起问题。同时坑底土体隆起情况在坐标中心点处达到最大值。但综合坑底土体隆起数据来说，施工连续墙整体隆起较低，说明设计方法的施工方式比较科学。

对连续墙几个月后的形变情况，具体测试数据如图2所示。

图2 连续墙几个月后的形变情况

根据图2连续墙几个月后的形变数据，在第一个月后，施工的连续墙发生了轻微形变，横向坐标与纵向坐标均发生了一定位移；在第二个月后，施工的连续墙发生了一定形变，横向坐标与纵向坐标的位移发生扩大；在第三个月后，施工的连续墙继续发生形变，横向坐标与纵向坐标的位移继续扩大；在第四个月后，施工的连续墙不再发生形变，实现了状态的稳定。整体来说设计方法的施工结果形变不严重，说明设计方法的施工方式比较科学合理。

对连续墙的周边土体沉降情况进行测试，同样以坑底中心点为二维平面坐标中心点，分别测试纵坐标轴与横坐标轴上的周边土体沉降数据。具体测试结果见表4。

表4的周边土体沉降情况测试数据表明，随着距离基坑的距离越来越远，以坑底中心点为二维平面坐标中心点时纵坐标轴与横坐标轴上的周边土体沉降值均变得越来越低。综合整体土体沉降测试数据可知，连续墙周边土体沉降值较小，同样说明设计技术的施工方式具有科学性，有一定优势。

表4 周边土体沉降情况测试结果

3 结语

在泵站地下基坑连续墙施工问题的研究中，设计了一种基于“两墙合一”的泵站地下基坑连续墙施工技术，实现了对周边影响较小的科学连续墙施工，是一种具有很高推广价值和发展前途的地下基坑施工技术，对于地下基坑工程的进一步发展与应用有很大意义。但由于研究时间与研究精力的限制，整体研究存在不注重细节的问题，今后将针对施工技术的细节问题进行研究。同时在日后的研究中对研究方向进行扩展，对施工技术进行更加深入地研究。