地下连续墙优缺点施工工艺分析

时间：2020-11-13 10:20:36 所属分类：建筑科学 浏览量:

随着我国城市建设规模的不断加大，高层和超高层建筑不断涌现，土地资源日趋紧张，基坑深度也不断增加[1]。由于地下连续墙具有诸多优点，因此其被广泛应用于我国城市及地铁建设施工中，地下连续墙也朝着超深、超厚的趋势发展[2]。 1地下连续墙的施工过程 地下

　　随着我国城市建设规模的不断加大，高层和超高层建筑不断涌现，土地资源日趋紧张，基坑深度也不断增加[1]。由于地下连续墙具有诸多优点，因此其被广泛应用于我国城市及地铁建设施工中，地下连续墙也朝着超深、超厚的趋势发展[2]。

　　1地下连续墙的施工过程

　　地下连续墙就是在地面上先开挖构筑形成导墙，然后采用专门的成槽设备，沿着深开挖或支护工程的周边，在特制的泥浆护壁条件下，按照划分好的槽段开挖至指定深度，清槽后，向槽内吊放钢筋笼，然后利用导管浇筑水下混凝土，混凝土自下而上逐步充满槽内并把泥浆从槽内置换出来，浇筑成一个单元槽段。依此逐段进行，这些相互连接的槽段在地下筑成一道连续的钢筋混凝土墙体。地下连续墙主要起到挡土、承重、截水防渗及充当围护结构的作用。

　　2地下连续墙的优、缺点

　　2.1优点

　　(1)采用机械化施工方式，速度快、效率高、精度高、低震动、低噪声，适用于对环境影响小及夜间施工的城市密集建筑群工程。(2)整体性好、墙体的刚度大，基坑开挖过程的安全性高，支护结构变形较小。(3)墙身具有良好的抗渗能力，坑内降水时对坑外影响较小。(4)地下连续墙可筑成挡土、承重和防水的墙体及地下室结构的外墙，可采用逆作法，地下和地上同步施工，降低造价，缩短工期。(5)采用地下连续墙的基坑开挖工程无需放坡，土方量小;浇筑混凝土时无需支模及养护，并可在低温下施工，降低成本，缩短施工时间。(6)采用触变泥浆可起到止水和保护孔壁的作用，不易因水位降低而造成周边的地基沉降。

　　2.2缺点

　　(1)每段连续墙之间的接头部位的质量较难控制，容易形成结构的薄弱点及产生渗漏现象。(2)虽然浇筑后的墙体垂直度较好，但墙体表面较粗糙，需另外进行加工处理或做衬壁。(3)对施工技术要求高，无论是成槽机械的选择，还是泥浆处理、槽体施工、接头的处理等环节，在施工过程中均需要认真进行。(4)制浆及处理系统需占用施工现场较大面积，现场管理不到位时容易污染施工现场。

　　3地下连续墙的适用范围

　　只有在大于一定深度的基坑工程及其他特殊条件下，地下连续墙才能充分体现出其特有的优势和经济价值。其一般适用于具有以下条件的基坑工程：(1)一般开挖深度>10m的基坑工程。(2)基坑周边存在保护要求较高的建(构)筑物;对防水和基坑本身的变形要求较高的工程。(3)基坑内空间有限，地下室外墙与红线距离极近，采用其他围护形式无法满足留设施工操作空间要求的工程。(4)围护结构是主体结构的一部分，且对防水及抗渗性能有较高要求的工程。(5)采用逆作法施工，地下及地上同步施工时，地下连续墙可作为围护墙使用的工程。(6)在超深基坑工程中，当其他围护体无法满足要求时，可采用地下连续墙作为围护结构体的工程。例如，由汤臣集团开发建设的天津津湾广场二期项目，该项目地处天津市火车站附近，其中7、8、9号楼号分别为120m、240m及298m的超高层建筑，周边文物保护建筑及超高层建筑林立，且离天津海河仅数十米之距。该项目为超深基坑项目，采用地下连续墙围护及逆作法施工，很好地解决了超深基坑、防水要求高、距周边高层建筑及河道近、地下室外墙与红线距离极近、不允许放坡及开挖等困难，充分体现了地下连续墙各方面的优势。

　　4地下连续墙施工工艺流程

　　地下连续墙施工作业大体上可分为以下几个步骤：(1)施工准备。(2)导墙制作。(3)泥浆制备。(4)成槽施工。(5)槽端接头施工。(6)钢筋笼制作与吊放。(7)混凝土浇筑。具体工艺流程如图1所示。

　　5地下连续墙施工工艺

　　5.1导墙施工

　　导墙是地下连续墙施工的第一步，对槽段进行放样后，沿着地下连续墙轴线的两侧开挖并构筑导墙。导墙的功能主要是防止地表土的坍塌，保护槽口及保证槽段位置的准确性，支撑施工设备的荷载，支撑焊接钢筋笼的接长，蓄浆并调节液面，明确施工位置，防止槽壁顶部的坍塌等。同时导墙也作为测量挖槽的标高、垂直度和精度的基准，其施工中主要有以下五个问题：(1)导墙变形使钢筋笼不能顺利下放。其主要原因是导墙施工完毕后没有加纵向支撑，导致导墙侧向稳定性不足，产生导墙变形。解决这个问题的方法是在导墙拆模后，沿导墙纵向每隔2m设两道木支撑，将两片导墙支撑起来，在导墙混凝土未达到设计强度前，禁止重型机械在导墙侧面附近行驶，防止导墙变形。另外，导墙的内宽度要比设计的地下连续墙的厚度大50mm。(2)导墙的内墙面与地下连续墙的轴线不平行。导墙本身不垂直，造成整幅墙的垂直度不达标。导墙的内墙面与地下连续墙的轴线不平行会造成建好的地下连续墙不符合设计要求。因此，在导墙施工中的测量定位、支模板、浇筑等环节均应严格进行复测，控制导墙的标高、垂直度的精度。导墙也是后续地下连续墙各工序的测量基准。(3)导墙应构筑在杂填土或密实的黏性土的基础上，如果遇到不良的基础，应把其换填成黏性土并夯实，然后再开挖导槽。(4)现浇混凝土导墙需养护3天，待强度达到设计强度的50%时才能进行成槽作业。(5)导墙的轴线允许偏差<±10mm;内外导墙的净距允许偏差<20mm;导墙的顶面平整度要求误差<30mm。

　　5.2泥浆制作

　　泥浆是保证地下连续墙槽壁的稳定性的关键，泥浆在地下连续墙成槽的过程中具有携渣、护壁、润滑和冷却的作用。地下连续墙的成槽也是在泥浆护壁的状态下挖掘的。其性能的优劣是影响成槽质量的关键因素。泥浆的选用、配置及管理的好坏将直接影响地下连续墙质量的高低。(1)拌制泥浆前，应根据成槽方式及用途、地质条件等因素进行泥浆的配合比试验，试验合格后方可使用。(2)在泥浆制作时应考虑成本控制和整体衔接的问题。在成槽前，应进行旧泥浆的回收利用，新配置的泥浆应放置一天，待充分发酵后再使用。(3)泥浆比重的控制。性能指标合格的泥浆能有效防止槽坍塌及减少槽底沉渣。泥浆比重小则夹泥和窝泥少;泥浆比重大则夹泥严重。对于泥浆比重的检测，可采用泥浆比重称进行。(4)泥浆的比重和黏度及pH值是泥浆的重要参数。使用过程中，应随时检测新配泥浆、成槽过程中循环泥浆、清基后的槽底泥浆的参数，对于达到废弃指标的泥浆。应予以废弃。(5)泥浆池的大小应不小于每一个单元槽段的土方开挖量的2倍。槽内的泥浆液面应不低于导墙顶面300mm，并应高于地下水位500mm。

　　5.3成槽

　　成槽是地下连续墙施工的关键工序。成槽时应合理划分槽段和选择成槽机械设备。成槽需注意以下四个问题。(1)泥浆液面的控制。泥浆液面的控制应高于地下水位0.5m。这样泥浆在槽内就会产生一定的侧向静水压力，防止槽壁坍塌和剥落。成槽过程中及成槽结束后均应严格控制好泥浆液面。(2)清底。成槽结束后，应检查成槽的深度及垂直度是否符合要求。符合要求后才能对成型的槽底进行沉碴清理及换浆工作。槽底过多的沉碴会使泥浆变质，墙体沉降及墙底混凝土强度降低，同时会造成墙体底部出现渗漏。沉碴还会造成钢筋笼上浮及影响接头部位的抗渗性。承重墙的槽底沉碴厚度<100mm，非承重墙的槽底沉碴厚度<300mm。(3)刷壁。刷壁是保证各幅地下连续墙相连接部位不发生渗漏的关键工序。要求至少刷壁20次并保证铁刷上不沾泥，确保墙接触部位的新旧混凝土结合紧密，不因结合面有泥而出现渗漏及影响墙体的完整性。(4)槽段的长度偏差应控制在±50mm内;槽段的垂直度偏差允许为±0.5%。

　　5.4钢筋笼制作

　　钢筋笼的制作也是地下连续墙的关键工序。钢筋笼的制作应根据单元槽段的划分及地下连续墙的配筋图纸来进行。单元槽段的钢筋笼应装配成整体。钢筋笼制作应注意以下五个问题。(1)应预先确定用来浇筑混凝土的导管的位置，并应增设箍筋和连接筋对导管进行加固。(2)钢筋笼制作应有足够的加工场地，加工制作进度应该和成槽速度相匹配。(3)要保证钢筋笼加工制作的尺寸精度，吊装点处应有足够的强度，并应防止钢筋笼变形，避免后期钢筋笼吊装时产生变形或由于尺寸超差而无法下放到槽内。(4)焊接质量是钢筋笼质量的关键。应聘用有焊工证的有经验的焊工进行作业。焊接前应进行技术交底，严格按照设计要求进行焊接。对生锈的钢筋应进行除锈，选用合适的焊丝。避免未焊透、夹杂、咬边等焊接缺陷，对每道焊缝进行除渣处理。(5)钢筋笼的下底部应和槽底有500mm的空间。钢筋笼的两侧端面应和混凝土接头面或管接头之间留有150～200mm的间隙。墙面上的预埋件的水平偏差要<±100mm;垂直方向的偏差要<±50mm。浇筑时应保证钢筋笼有70mm厚的混凝土保护层。

　　5.5钢筋笼的吊放

　　钢筋笼在验收合格及清槽换浆合格后应立即进行吊装作业，并且应制定钢筋笼吊装方案，起吊时应不造成钢筋笼较大变形或永久性变形。下放钢筋笼时应使钢筋笼对准槽口缓慢插入，避免钢筋笼磕碰、撞击槽壁而导致槽壁坍塌，更不能采取压沉及冲击等方法强行下放钢筋笼。钢筋笼入槽后应检测顶部高度是否符合设计要求。钢筋笼入槽就位后，应在4小时内尽快进行混凝土浇筑，如果超过4小时未进行浇筑，应重新吊起钢筋笼并进行冲洗，然后重新吊装入槽。

　　5.6下、拔混凝土导管及混凝土浇筑

　　地下连续墙采用导管法进行混凝土浇筑。在整个浇筑过程中，导管应埋入混凝土的2～4m处，不能<1.5m。从导管底部口流出的混凝土把表层的混凝土向上推高而避免和泥浆直接接触，保证混凝土的连续浇筑。(1)导管堵管问题。导管堵塞后需将导管整体拔出。拔出时要注意钢丝绳的强度，避免钢丝绳断裂而造成的严重损失。同时导管拔出会导致淤泥夹层的事故，严重影响地下连续墙的整体性和抗渗漏性。为了避免堵管应控制好混凝土的坍落度并连续浇筑，控制好下、拔导管的高度和埋深。(2)及时下导管。下钢筋笼后，应及时下导管并进行混凝土的浇筑，以免空槽时间过久而出现坍塌现象。

　　6结束语

　　总之，地下连续墙具有诸多的优点，在当今建设中得到广泛的应用。同时地下连续墙施工也是较为复杂的一个过程，对技术要求较高。相关人员只有加强管理，做好施工前的各项准备，认真做好技术交底，严把工序质量关，才能体现出地下连续墙的各种优越性，降低工程成本，保证工程进度和质量。

　　参考文献：

　　[1]丛蔼森.地下连续墙的设计施工与应用[M].北京:中国水利水电出版社,2001.

　　[2]上海市基础工程集团有限公司,苏州嘉盛建设工程有限公司.建筑地基基础工程施工质量验收标准:GB50202—2018,[S].北京:中华人民共和国住房和城乡建设部,2018.

　　《地下连续墙优缺点施工工艺分析》来源：《住宅与房地产》，作者：林旭

转载请注明来自：http://www.zazhifabiao.com/lunwen/gcjs/jzkx/46997.html