论地下连续墙工程施工中理由处理

[摘 要] 地下连续墙工程作为结构的一部分，关键起承重、挡土以及截水抗渗等作用，同时也作为建筑物空间分割的外墙，因为工程场地的地质条件及其槽段布置形式的差异，并且往往深度较大，混凝土又是在泥浆中浇筑，所以地下连续墙工程施工中会遇到众多影响施工质量的理由。本文就探讨地下连续墙施工中常见理由出现并给予相应的处理措施，供同行参考借鉴。
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2306-1499（2013）23-

1.地下连续墙的分类

地下连续墙已经有了50多年的历史，按照不同类别有以下这些种类。
（1）按成墙方式可分为：桩排式；槽板式；组合式。
（2）按墙的用途可分为：防渗墙；临时挡土墙；永久挡土（承重）墙；作为基础用的地下连续墙。
（3）按强体材料可分为：钢筋混凝土墙；塑性混凝土墙；固化灰浆墙；自硬泥浆墙；预制墙；泥浆槽墙（回填砾石、粘土和水泥三合土）；后张预应力地下连续墙；钢制地下连续墙。
（4）按开挖情况可分为：地下连续墙（开挖）；地下防渗墙（不开挖）。
我们这里讲的是槽板式用作永久挡土围护结构的钢筋混凝土地下连续墙。

2.地下连续墙的优缺点。

地下连续墙的优点有很多 ，主要有：
（1）施工时振动小，噪音低，非常适于在城市施工。
（2）墙体刚度大，用于基坑开挖时，极少发生地基沉降或塌方事故。
（3）防渗性能好。
（4）可以贴近施工，由于上述几项优点，我们可以紧贴原有建筑物施工地下连续墙。
（5）可用于逆作法施工。
（6）适用于多种地基条件。
（7）可用作刚性基础。
（8）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。
（9）工效高，工期短，质量可靠，经济效益高。
地下连续墙的缺点主要有：
（1）在一些特殊的地质条件下（如很软的淤泥质土，含漂石的冲积层和超硬岩石等），施工难度很大。
（2）如果施工策略不当或地质条件特殊，可能出现相邻槽段不能对齐和漏水的理由。
（3）地下连续墙如果用作临时的挡土结构，比其它策略的费用要高些。
（4）在城市施工时，废泥浆地处理比较麻烦。
地下连续墙对周边结构以及原有管道影响较小、施工过程不产生明显噪音污染等优点 ，地下连续墙在基坑工程方面得到良好的应用。地下连续墙在临时支护设施的同时 ，还可以作为地下主体结构和防水设施。地下连续墙凭借自身的优点 ，其施工需要一定的技术 ，高质、高量、安全地完进行施工一直是技术人员在努力解决的理由。在无锡地铁2号线的质量监督过程中，遇到了一些地下连续墙施工中的理由，简述如下。

3.导墙变形、坍塌破坏的处理策略（无锡地铁2号线土建03标九里河站）

导墙内侧未设置足够的支撑， 或作用在导墙上的荷载过大、过于集中， 就会引起导墙变形及坍塌破坏。
导墙修筑深度应满足设计要求， 导墙底应设在已夯实的匀质粘性土上。导墙内侧应设置足够强度的临时支撑， 同时在支撑处的导墙内侧铺设钢板， 以分散作用在导墙上的各种荷载。施钻通过导墙部位时， 加大泥浆密度， 加高泥浆水头。如导墙已发生严重变形或下坍， 则予以拆除， 用优质土回填后重新加深修筑，在回填土中可掺水泥以提高土体强度。

4.槽壁失稳理由及技术处理（无锡地铁2号线土建03标九里河站）

槽内泥浆液柱的静水压力小于槽壁侧向压力， 地层压力失去平衡， 是导致槽壁失去稳定造成坍塌的主要理由。施工中应充分掌握工程地质、水文地质资料， 计算槽孔坍塌安全系数， 降低地下水位、改善泥浆性能， 保证泥浆柱的静水压力与槽壁的侧向压力相平衡。
钻进工艺不合理， 也是引起槽壁坍塌的理由之一。施工中应根据不同的地层情况选择钻进施工工艺， 对于稳定地层， 为提高钻进效率及排渣效果， 可采用反循环成槽施工工艺； 而卵砾石等易于坍塌的松散地层， 则应采用冲击钻进施工工艺。
泥浆使用不科学， 也会引起槽壁坍塌事故发生。施工中应加强泥浆使用管理， 保证新泥浆在池内贮存 24 h 以上， 以使膨润土充分溶胀， 并及时根据工艺要求调整泥浆各项性能指标， 严格避开清水及雨水进入槽内， 保证泥浆塑性流体特征。
处理策略：1）在竖向节理发育的软弱土层或流砂层钻进，应采取慢速钻进；2）成槽应根据土质情况选用合格泥浆，并通过试验确定泥浆密度，一般应不小于1.05；3）适当加大泥浆密度，制约槽段内液面高于地下水位0.5 m以上；4）所用水质应符合要求；5）泥浆必须配制，并使其充分溶胀，储存3 h以上，严禁将膨润土火碱等直接倒入槽中；6）在松软砂层中钻进，应制约进尺，不要过快或空转过长；7）槽段成孔后，紧接着放钢筋笼并浇灌混凝土，尽量不使其搁置时间过长；8）根据钻进情况，随时调整泥浆密度和液面标高；9）为防止暴雨对泥浆的影响，设置导墙比地面高出200 mm，同时敷设地面排水沟与集水井；10）单元槽段一般不超过两个槽段，注意地面荷载不要过大；11）严重塌孔，要拔钻填入较好的粘土重新下钻，局部坍塌，可加大泥浆密度，已塌土体可用钻机搅成碎块抽出；12）如发生大面积坍塌，应将钻机提出地面，用优质粘土（掺入20%水泥）回填至坍塌处以上1 m～2 m，待沉积密实后再行钻进。

5.成槽施工事故处理（无锡地铁2号线土建04标査桥站）

在成槽施工过程中， 经常出现抓斗及钻头被埋、被卡、掉钻、糊钻， 槽孔偏斜弯曲等事故。
槽内泥浆不足以平衡地层压力， 或抓斗油管疲劳损坏， 不能保证与钢绳同步， 而引起抓斗转动碰撞槽壁， 或抓斗快速提升时对泥浆的抽吸和激振等， 都可导致槽孔壁失去稳定而坍塌， 从而埋住钻具和抓斗。施工前， 在泥浆性能指标设计时， 应根据泥浆静水压力与槽孔壁侧向压力的平衡原理， 充分考虑到平衡安全附加压力， 激振时作用于槽孔壁的附加压力及非液柱压力之外的指向槽孔壁的外力等因素。施工中， 避开由于抓斗及钻具升降的抽吸和激振作用而导致槽孔壁失稳； 制约槽内的含砂石量， 以减少对抓斗油管的磨损； 经常检查并及时更换高压油管， 以保证与钢绳同步， 避开抓斗作业时摆动碰撞槽壁。一旦发生埋钻埋抓斗时， 使用空气吸泥机或其他吸泥设备吸走埋钻埋抓斗的泥砂，提出钻具抓斗。由于钻头头部或抓斗边齿磨损过多， 以及钻进地层中含有遇水膨胀的软土、粘土泥岩、探头石等， 导致槽孔缩径而常常形成卡钻或卡抓斗。施工中应及时补焊钻头及斗齿， 采用失水率小的优质泥浆护壁， 操作时避开钻具摆动过大， 以防止缩径卡钻卡抓斗。如已发生缩径， 宜在缩径处反复扫孔， 以扩大槽宽或孔径。作业时抓斗摆动， 导向板或伸缩导杆间隙增大， 容易引起抓斗在作业时向一侧偏斜， 从而导致槽孔偏斜。在遇有软硬不均、孤石、漂石地层中， 也易形成钻孔弯曲， 从而不能保证槽孔的垂直度。施工中应精心操作， 经常调整导向板及导向杆的间隙、角度及制约垂直度， 防止抓斗导向板、导向杆变形， 保证抓斗的垂直施工精度。由于地层理由造成槽孔偏斜时， 可回填粘性土到偏斜处并使其沉积密实后再钻进。
由于钢绳断裂、钻梁打断、地层坚硬、钻具折断等理由， 造成掉钻或槽孔内落物时， 宜迅速打捞。如落入的东西已被泥砂埋住， 则用冲、吸等策略先清除落物上的泥砂， 再将其打捞出来。经打捞无效的金属落物， 可采用冲击钻具将其冲挤入土中。

6.浇注导管拔不出理由理由（无锡地铁2号线土建08标广益新城站）

由于混凝土浇注时停止时间过长， 没有随时活动导管， 使导管与混凝土粘结在一起； 钢筋笼散开的钢筋以及槽内混凝土中混入大石块等杂物卡住导管； 导管在混凝土中埋深过大等， 均可导致导管埋入混凝土内不能拔出。
为防止导管拔不出的事故发生， 在浇注混凝土时应采用振动浇注工艺， 以便浇注导管不断活动。尽可能缩短浇注中断时间， 确保导管不被粘结。经常测定导管在混凝土中的插入深度，使导管埋入混凝土不大于 5 m。避开槽内落入杂物， 发现钢筋笼有散开的钢筋要及时补焊。若已发生导管埋入混凝土内不易拨出的现象， 应尽快用大吨位吊车或接头管顶拔系统提升导管。

7.接头管拔不出理由技术处理（无锡地铁2号线土建10标东林广场站）

槽段间接头管拔不出理由有： 接头管加工不良， 不平直， 致使接头管阻力太大不易拔出； 起拔接头管时间未掌握好， 混凝土粘结力已超过接头管顶拔力； 接头管倾斜后与顶升架产生摩擦等。
为防止接头管拔不出的事故发生， 接头管的制作强度和刚度须满足使用要求， 且分段拼接后要平直， 表面光滑， 以减少提拔时的阻力。接头管在槽段吊放时， 要确保管身的垂直度。根据混凝土的凝结时间， 把握好转动或上下微动， 以及拨出接头管的时间。当第 1 批浇注的混凝土初凝后就开始转动或上下窜动接头管， 以破坏管与混凝土的粘结力， 待其终凝后开始上拔接头管。
一旦发现窜动或起拔接头管阻力大或拔不出的情况， 应立即加大扭力使之转动， 或加大起拔力使其拔动或拔出。如仍拔不动， 可在管顶部用重锤锤击或振动后再次扭转和顶拔。经反复处理接头管仍拔不动时， 应报经监理单位批准， 用混凝土将接头管内灌满， 待其相邻槽段施工完后， 在地下墙上游侧用旋喷法将该接头管与混凝土地下墙外填满水泥加固土， 用以挡土截水。为提高地下墙承载能力可在旋喷水泥加固土中插入加强型钢骨架等， 也可补贴一段新墙， 以满足挡土截水和承载力的要求。
8.混凝土浇筑事故技术处理
混凝土浇筑中出现的理由主要有断层、混凝土离析等， 其理由主要有： 导管构造不合理， 加工焊接强度不够； 导管提升速度过快； 堵管、爆管或导管提脱， 导管下口提出混凝土面以上； 混凝土拌合质量不稳定， 混凝土供应不及时； 浇筑中途停电或设备出现故障等。
为保证混凝土浇筑的连续性、均匀性， 确保地下墙的构筑质量， 施工前要认真核算混凝土生产供应运输能力。浇注前认真检查设备， 保证运转状况最佳， 操作灵活。设置备用发电机， 保证浇注连续进行。设置专职混凝土质量检验及浇筑面深度量测人员，保证混凝土质量及配比合格。浇注导管通孔内径保证一致， 胶垫内径不应小于导管内径 6 mm， 内壁光滑； 弯曲偏差不超长度的1%； 单根长度以 2 m～3 m 为宜； 壁厚不小于 3 mm； 经试压压力达到 0.8 MPa/cm2以上， 方能装配使用。随时测定混凝土面的上升高度， 导管下端埋入混凝土内至少 2 m， 提升导管速度要慢， 浇筑完成后， 测定混凝土面高度， 合乎要求方可将全部导管提出槽外。
9.混凝土反浆不顺的处理（无锡地铁2号线土建07标友谊路站）
导管变形或异物阻塞，使得隔水栓未能冲出导管底口而造成反浆失败。在安装导管时要仔细检查导管的质量，不使用变形或有损毁的导管。在每次拆卸或安装导管时都用清水将导管冲洗干净，保证导管内壁平滑畅顺。槽孔内沉渣过厚而造成剪塞反浆失败。在清孔及安放钢筋笼后，均要检测槽孔内沉渣厚度，确定沉渣在允许范围内再进行浇灌混凝土工序。
当混凝土灌注到导墙顶部附近时，由于导管内压力减小，往往会发生导管内混凝土不易流出的现象。此时应放慢浇灌速度，并将导管埋置深度减小，但不应小于1 m，同时辅以上下抽动导管，但抽动幅度不宜太大，以免将导管抽离混凝土面。
10.结语
地下连续墙工程质量的好坏直接可以关系到后期的开挖安全以及主题结构的寿命。以上提到的有关连续墙施工过程中遇到理由的处理办法，都是笔者在几年的施工实践中得到的，其简单而实用可行。
参考文地下连续墙工程施工中的理由处理相关论文由www.udooo.com收集献
[1]梁晨.地下连续墙施工技术应用研究[D].河北工业大学工程，2007.
[2]夏明耀，曾进伦.地下工程手册[M].北京：中国建筑工业出版社，2001.