地下连续墙施工技术难点的分析及处理措施

Ｎｏ．３　Ｓｅｐ．２０１５　ＧＥＺＨＯＵＢＡ　ＧＲＯＵＰ　ＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ　地下连续墙施工技术难点的分析及处理措施　刘腊梅刘剑峰　摘要：地下连续墙施工工艺由于对周围环境影响小，墙体刚度大，止水性能好，是水利工程　和基础处理工程常用的围护方法之一，本文主要阐述了地下连续墙的施工过程中一些技术要点　和难点，并且结合实践提出了措施和解决方法。　主题词：地下连续墙；流程；施工难点；措施　１　概述　地下连续墙是一种在地面施工，用一定的设　备和机具，在泥浆护壁的条件下，通过造孔（或　槽），再用直升导管法浇混凝土等材料，逐段建　造，并用特定的接头方式相互连接，最终在地下　形成具有一定防渗能力的连续墙体。其功能有：　支护、挡土、承重、防渗、防冲等。　在水利水电工程中，用的最多的一种地下连　续墙是混凝土防渗墙。防渗墙一般作为松散透水　地基的防渗建筑物，也可作为土石坝坝体内的防　渗设施。　地下连续墙的优缺点：防渗性能效果可靠；　墙体的渗透和力学性能根据地层和结构要求进行　设计和控制；施工方法成熟；监测手段比其他隐　蔽工程可靠；适应于各种地质条件。缺点是施工　技术要求高，价格较高。　各类型地下连续墙的施工特点及适用条件见　表１。　２地下连续墙施工难点　地下连续墙的施工过程较为复杂，施工工序　颇多，施工时采用逐段施工法，周而复始进行。　每段地下连续墙的施工程序可分为以下几个主要　工序：施工准备一一造孔（成槽）一一泥浆护壁一　一槽孔孔型检查及清孔验收一一下设钢筋笼一一　混凝土浇筑或墙体填筑一一墙段连接一一墙体质　量检查。　下面将分别叙述各个施工环节中的施工难点　及处理措施。　４８　２．１施工准备　除三通一平外，还包括泥浆系统（搅拌、储　存）、混凝土系统、开挖导向沟并埋设导向槽板、　施工导浆平台的构筑、开槽机械的轨道铺设和安　装及其他临时设施的布置。　２．２造孔（成槽）　在始终充满泥浆的沟槽中，利用专用挖槽机　械进行挖槽。一般用冲击钻较多，钻具提升后利　用自重冲击孔底破碎岩石，整个钻进过程用泥浆　固壁。成槽工艺有钻劈法、抓斗成槽法（单抓、　多抓）、钻抓法、铣削法。　槽孔划分及施工顺序见图１。　ｊ　１　＝＝２　１　１　２　１　．　《・）　二＝］　＝芏二＝］　１　２　弦　￥　ｔ矗）　ｔ　１　２　１　２　１，　（ｆ）　（ａ）分期施工；（ｂ）顺序施工；（ｃ）双反弧接头孔连接施工　１、２、３一一施工顺序　图１槽孔划分及施工顺序　２．３泥浆护壁　２．３．１泥浆制作　泥浆是地下连续墙施工中深槽槽壁稳定的关　键，它的作用是保证槽壁稳定，有悬浮作用，使　钻渣不沉淀，冷却钻头。施工时可根据当地地质　条件、水文资料，采用膨润土、ｃｍｃ、纯碱等原　２０１５年９月第３期　葛洲坝集团科技　总第１１５期　表１　地下连续墙类型　各类地下连续墙特点及适用条件　特　点　适用条件　单孔钻进后浇注混凝土建成桩柱，桩柱间搭接一　各种地层，特别是深度较浅、成层　桩　按　结　构　型　搭接　定厚度成墙，不易塌孔。造孔精度要求高，但搭接　复杂、容易塌孔的地层；多用于低水　厚度不易保证，难以形成等厚度的墙。　头工程　单号孔先钻进建成桩柱双号孔用异形钻头和双　各种地层联接　反弧钻头钻进；在特殊条件下，多用于地　可联接建成等厚度墙。施工工艺及　层机具较复杂深度较大的工程　不易塌孔，但接缝多。　，，柱　型　，式　分　类　槽板型　适用各种不同深度的　段分期施工，槽段间采用不同联接型式连接成墙。　地层接缝少；限于目前条件，多用于深度７０ｍ　工效高，墙厚均匀，防渗效果好，措施不　以内的当易发生塌孔现象和不易保证墙体质量　工程　，，将防渗墙沿轴线方向分成一定长度的槽段，各槽　采用不同机具板桩灌注型　打入特制钢板桩，提桩注浆成墙。工效高，墙厚　深度较浅的松软地层；用于低水头　小，造价低　堤、闸、坝防渗处理工程　一混凝土　普通混疑土，抗压强度和弹性模量较高，抗渗性　般工程　好　按　墙　体　粘土混凝土　一抗渗性好，抗压强度８×１０　一１０×ｌＯ￣Ｐａ弹性模量　般低于２．２×１０”Ｐａ　能够承受较大的弯矩和应力　灰浆固壁、自凝成墙或泥浆固壁，然后向泥浆内　掺加凝结材料成墙，强度低，弹模低（柔），塑性较　目前多用于低水头或临时性工程　好　少灰混凝土　利用开挖渣料，掺加粘土和少量水泥，采用岸坡　临时性倾灌法浇筑成墙　工程或有特殊要求的工程　一般工程　材　料　分　类　钢筋混凝土　自凝灰浆和　固化灰浆　结构有特殊需要时　料，按一定比例配制而成。在地下连续墙成槽　地下连续墙一般都是顺序施工，在己施工的　中，依靠槽壁内充满泥浆，并使泥浆液面保持高　地下连续墙的侧面往往有许多泥土粘在上面，所　出地下水位０．５～１．０ｍ。泥浆液柱压力作用在开挖　以刷壁就成了必不可少的工作。刷壁要求在铁刷　槽段土壁上，除平衡土压力、水压力外，由于泥　上没有泥才可停止，一般需要刷２０次，确保接头　浆在槽壁内的压差作用，部分水渗入土层，从而　面的新老混凝土接合紧密，可实际情况往往刷壁　在槽壁表面形成一层固体颗粒状的胶结物一一泥　的次数达不到要求，这就有可能造成两幅墙之间　皮。性能良好的泥浆失水量少，泥皮薄而密，具　夹有泥土，首先会产生严重的渗漏，其次对地下　有较高的粘接力，这对于维护槽壁稳定，防止塌　连续墙的整体性有很大影响，因此虽然刷壁的工　方起到很大的作用。　２．３．２泥浆液面控制　成槽的施工工序中，泥浆液面控制是非常重　作一点也马虎不得。　２．４槽ＳＬＳＬ型检查及清孔验收　造孑Ｌ工作结束后，应对造孔质量进行全面检　要的一环。只有保证泥浆液面的高度高于地下水　查验收（包括孔位、孔斜、孔深、孔宽、孔型　位的高度，并且不低于导墙以下５０ｃｍ时才能够保　等）。合格标准为淤积厚度不大于ｌＯｃｍ；孔内泥浆　证槽壁不塌方。　２．３．３刷壁次数的问题　密度不大于１．３ｇ／ｃｍ３；粘度不大于３０ｓ；含沙量不　大于１０％。二期槽孔端头孔刷洗标准为刷子钻头上　４９　ＧＥＺＨＯＵＢＡ　ＧＲ０ＵＰ　ＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ　ＳｅｆｉａｌＮｏ．１１５　基本不带泥屑及孔淤积不再增加，清孔验收合　１５—２５ｃｍ，将木球（或可浮起的隔离球）放人导管　格，应于４４，时内浇筑混凝土，因下设墙体内埋件　（球直径略小于导管内径），开浇后挤出塞球，埋　不能按时浇筑，一般应重新进行清孔验收。　住导管底端（即先用砂浆，再用多于导管容积的混　２．５下设钢筋笼、下设混凝土导管　凝土，一下子把木球压至管底），灌满后，提升　将己制各的钢筋笼下沉到设计高度（对钢筋混　２０￣３０ｃｍ，使木球跑出，混凝土流人孔内，连续　凝土防渗而言）。对于混凝土浇筑或墙体填筑：待　上料，但要保证导管提升后底部埋人混凝土内（深　插入水下灌注混凝土导管后，即可进行混凝土浇　度１～６ａｍ），随着混凝土面的均匀上升（上升速度　筑。　２．５．１导管拼装问题　导管在混凝土浇筑前先在地面上每４～５节拼　装好，用吊机直接吊入槽中混凝土导管口，再将　导管连接起来，这样有利于提高施工速度。　在钢筋笼安置完毕后，应马上下导管，这样　做可以减少空槽的时间，防止塌方的产生。　２．５．２导管间距　不同间距导管浇注的墙段，墙间夹泥面积占　垂直端面积也是不同的。统计数据表明，导管在　３ｍ时，断面夹泥很少，３～３．５ｍ略有增加，大于　３．５ｍ夹泥面积大大增加，因此导管间距不宜太　大。　２．５．３导管埋深　导管埋深影响混凝土的流动状态。埋深太　小，混凝土呈覆盖式流动，容易将混凝土表面的　浮泥卷入混凝土内；导管埋深太深时，导管内外　压力差小，混凝土流动不畅，当内外压力差平衡　时，则混凝土无法进入槽内。　２．５．４导管高差　不同时拔管造成导管底口高差较大，当埋深　较浅的进料时，混凝土影响的范围小，只将本导　管附近的混凝土挤压上升。与相邻导管浇注的混　凝土面高差大，混凝土表面的浮泥流到低洼处聚　集，很容易被卷入混凝土内。　２．６混凝土浇筑或墙体填筑　由于是在泥浆下浇筑混凝土，一般都采用直　升导管法。由于不能振捣，要利用混凝土自重，　所以对混凝土级配有特殊要求，混凝土应有良好　的和易性，规范规定入孔时的塌落度为１８～　２２ｃｍ，扩散度为３４￣４０ｃｍ，最大骨料粒径不大于　４ａｍ。　在泥浆下采用直升导管，导管底口距槽底　５Ｏ　大于２ｍ／ｈ，高差小于０．５ｍ），导管也随之提升，连　续浇筑，直至结束。　２．７拔接头管　（１）混凝土的凝固情况一定要注意，并根据混　凝土的实际情部况决定接头管的松动和拔出时　间。　（２）接头管提拔一般在混凝土浇灌４ｄ＇时后开　始松动，并确定混凝土试块己初凝，开始松动时　向上提升ｌ５～３０ｃｍ，以后每２０分钟松动一次，每　次提升１５～３０ｃｍ，如松动时项升压力超过１００Ｔ，　则可相应增加提升高度，缩小松动时间。实际操　作中应该保证松动的时间，防止混凝土把接头管　固结。由于接头管比较新，一般情况下用１００Ｐ￣吊　车就可以把接头管拔起来。　（３）接头管拔出前，先计算剩在槽中的接头管　底部位置，并结合混凝土浇灌记录和现场试块情　况，在确定底部混凝土已达到终凝后才能拔出。　最后一节接头管拔出前先用钢筋插试墙体顶部混　凝土有硬感后才能拔出。　３　结语　地下连续墙较其他基础处理措施具有工程量　小、施工简便、受地层条件制约较少、运行可靠　等优点。只有做好各个工序环节的控制，才能使　墙体连续、不间断、厚薄均匀，防渗、抗压效果　好。　［作者简介］　刘腊梅　女　葛洲坝集团第五工程有限公司　助理工　程师湖北宜昌４４３００２　刘剑峰　男　葛洲坝集团第五工程有限公司　工程师　湖北宜昌４４３００２