地下连续墙技术总结

地下连续墙技术总结

时建学

一、工程简介

南何庄站～大毕庄站区间修复工程起点里程为DK3+344.000，终点里程为 DK3+419.000，基坑东西向全长75米，南北向宽10.8米，基坑深度25～28米，围护结构采用地下连续墙+内支撑的围护形式，其中南北侧及中间横隔墙均采用1.0m厚地下连续墙，东西端头处采用1.2m厚地下连续墙，共计36幅，内支撑采用混凝土支撑。地下连续墙深度分别为13m、35m、49m、52m不等，接头形式均采用工字钢接头，共分为“一”型、“T”型、“L”型三种样式。

图1地下连续墙平面布臵图

二、工程地质及水文条件

2.1工程地质

本场地地处华北平原，属海积～冲积滨海平原地貌单元。地层主要为人工填土层（Qml），全新统上组陆相冲积层（Q43al），全新统中组海相沉积层（Q42m），）全新统下组沼泽相沉积层（Q41h），全新统下组陆相冲积层（Q41al），上更新统第五组陆相冲积层（Q3eal），上

更新统第一组陆相冲积层（Q3aal），上更新统第三组陆相冲积层（Q3cal），上更新统第二组海相沉积层（Q3bm），上更新统第四组滨海潮汐带沉积层（Q3dmc）。

场地地基土竖向成层分布，仅部分层位水平方向岩性有所差异，砂粘性有所变化，力学性质有所差异，顶(底)板标高起伏变化较大，地层总体上是均匀、稳定的。

图2.1地质断面图

基坑地层由上而下依次为①1杂填土、①2素填土、④1粉质粘土、④2粘质粉土、⑥1a粘质粉土、⑥1 粉质粘土、⑥4 粉质粘土、⑦粉质粘土、⑧1 粉质粘土、⑧2 砂质粉土、⑨1 粉质粘土、⑨1a 砂质粉土、⑨2-2 粉砂、⑩1 粉质粘土、?1 粉质粘土、?2 粉砂、?3 粉质粘土、?4 粉砂、?1 粉质粘土、?2粉砂、?3 粉质粘土、?1 粉质粘土、?2 粉砂。

2.2水文地质

根据地基土的岩性分层、室内渗透试验结果，场地埋深 50.00m 以上可划分为 5 个含水层：

（1）潜水含水层

主要指人工填土(Qml)、上组陆相冲积层(Q43al)及海相沉积层(Q42m)，视为潜水含水层。含水介质颗粒较细，水力坡度小，地下水径流十分缓慢。排泄方式主要有蒸发、人工开采和向下部承压水、地表水体渗透。

勘察期间测得场地地下潜水水位如下：

初见水位埋深 3.30～3.50m，相当于标高 1.21～1.11m。

静止水位埋深 2.50～2.70m，相当于标高 2.01～1.91m。

表层地下水属潜水类型，主要由大气降水补给，以蒸发形式排泄，水位随季节有所变化。一般年变幅在 0.50～1.00m 左右。

（2）第一承压含水层

全新统下组陆相冲积层砂质粉土（⑧2）及粉质粘土（⑧1）中砂质粉土透镜体虽分布不连续，但其含水量较大，透水性较好，具微承

压性，可视为第一承压含水层。根据观测结果，承压水头埋深为 4.38m，承压水水头标高 0.03m。

（3）第二承压含水层

上更新统第五组陆相冲积层砂质粉土（⑨1a）、粉砂（⑨2-2）层透水性好，含水量大，可视为第二承压含水层。根据观测结果，承压水头埋深为6.80m，承压水水头标高-2.20m。

（4）第三承压含水层

上更新统第三组陆相冲积层粉砂（?2）层透水性好，含水量大，可视为第三承压含水层。根据观测结果，承压水头埋深为 6.13m，承压水水头标高-1.31m。

（5）第四承压含水层

上更新统第三组陆相冲积层粉砂（?4）层透水性好，含水量大，可视为第四承压含水层。根据观测结果，承压水头埋深为 10.20，承压水水头标高-5.50m。

各含水层之间的粘性土层为其相对隔水层，但各含水层之间均存在一定水力联系，在一定的水力条件下，有发生越流补给的可能。

地下水的温度，埋深在 5.00m 范围内随气温变化，5.00m 以下

随深度略有递增，一般为 14～16℃。

三、施工条件

南何庄站～大毕庄站区间修复工程位于既有津大线南侧车道上，施工场地狭窄，大型设备行走路线距导墙边线较近，易造成槽段塌槽。南侧地连墙结构距离左线规划隧道管片距离较近，最近距离仅为

5.51m，成槽过程中易造成左线土体被扰动。基坑两侧管线较多，且埋设较浅，施工过程中加强对周边管线的保护尤为重要。

四、地连墙施工工艺及方法

4.1地下连续墙施工工艺流程图

图4.1地连墙施工流程图

4.2测量放样

根据设计图纸测放地连墙轴线控制点，经复核确认后形成记录，然后再根据地连墙轴线控制点测放导墙施工控制线，并做好稳固标志。

4.3导墙施工

放线完成后，首先采用小型挖掘机沿连续墙轴线开始开挖沟槽，不足的地方采用人工进行修整，沟槽修好后，沟底需进行夯实，并浇筑混凝土垫层，然后再进行钢筋绑扎，立模时要控制好导墙净间距，混凝土浇筑完成48小时后可进行拆模，并每隔1m用方木对撑防止导墙变形。

图4.3导墙施工

导墙施工控制要点：

（1）采用机械开挖导墙沟槽，严禁超挖。

（2）现浇导墙分段施工时，水平钢筋应预留连接钢筋与相邻段导墙的水平钢筋相连接。

（3）导墙的墙趾应插入未经扰动的原状土30cm以上。

（4）导墙浇筑时要两侧对称均匀浇筑，并确保墙面净空尺寸及平整度。

导墙允许偏差及检查方式见下表：

表4.3.2导墙检查标准

4.4槽段开挖

4.4.1槽段划分

本工程地连墙施工共分为三个阶段：为了确保大型设备行走路线与地连墙成槽保持安全距离，第一阶段先施工南侧及西侧地下连续墙；第二阶段施工北侧及中间横隔墙；东侧连续墙受原有隧道影响，待管片切割及旋喷加固完成后最后进行施工。

4.4.2成槽

本工程槽段分为：“一”、“T”、“L”型三种槽段，为了保证槽段

的稳定，单元槽段成槽之间采取跳槽施工；“T”型槽段采用一槽三抓挖槽法，施工顺序为先中间后两端，“L”型槽段采用一槽两抓挖槽法，“一”型槽段采用一槽三抓挖槽法，施工顺序为先两边后中间。

4.4.3刷壁、清底

刷壁前应在成槽机吊斗上安装刮刀，对接头进行清理，然后再用钢刷进行刷壁，直至钢刷无泥为止，最后用液压抓斗清底，使槽底沉渣厚度小于10cm

图4.4.3 刷壁

4.4.4成槽检测

槽段开挖完成后，需对槽壁的垂直度、槽宽、槽深和槽位进行检查，检查采用全自动超声成槽检测仪，普通槽段超声波检测每幅不得少于3处；

图4.4.3成槽检测

成槽允许偏差及检测方法：

成槽施工控制要点：

（1）成槽机定位时，应控制成槽机抓斗的半径，使履带吊平行于导墙并尽量远离导墙边，减少对槽壁影响。

（2）成槽施工过程中，抓斗掘进应遵循一定原则，即：慢提慢放，掘进速度控制在15m/h左右。

（3）成槽机成槽施工，特别是异形槽施工时，履带下面应铺设钢板，减少对地面的压强，减少对槽壁的影响。

（4）对每幅槽段送浆时，应做到保持浆液面高度，成槽机抓斗提出槽内时，及时进行补浆，减少泥浆液面的落差。

4.5泥浆配制

4.5.1泥浆配合比：

4.5.2泥浆配制

泥浆配制时要严格控制好各材料用量，先配制CMC和纯碱溶液静臵3小时，按配合比在搅拌筒内加水，加膨润土，搅拌3分钟后，再加入CMC和纯碱溶液，搅拌5分钟。搅拌均匀后放入净浆池内，待

24小时后，膨润土颗粒充分水化膨胀，即可泵入新浆池内备使用。

4.4.3泥浆性能检测

表4.4.3.2泥浆检验时间、位臵及试验项目

泥浆性能检测

4.6钢筋笼制作及吊装

4.6.1钢筋笼制作

本工程地连墙钢筋笼共分为“一”型、“T”型、“L”型三种样式，接头形式均采用工字钢接头。为了防止混凝土绕流进入后续槽段，在工字钢接头迎土面和基坑面全高度范围内焊接0.5mm薄铁皮，混凝土灌注时，在混凝土压力作用下，将薄铁皮和槽壁土紧密接触，防止绕流。

图4.6.1钢筋笼加工制作

“T”型幅钢筋笼由于加工难度大，笼体重量大，为了确保吊装安全，经设计认可后拟采用分体加工、分体吊装的形式，钢筋笼衔接位臵采用子母口形式进行加工，具体做法见下图。

表4.6.1钢筋笼制作允许偏差

4.6.2钢筋笼吊装

本工程钢筋笼吊装设备采用350t履带吊和180t履带吊配合起吊，350t履带吊作为主吊下放钢筋笼，180t作为副吊，起吊吊梁采用I40工字钢。

吊装时，主、副吊同时起吊，将钢筋笼水平起吊离开加工平台后，主吊逐步上升，副吊在上升的同时，向主吊运动，使钢筋笼由水平状态逐渐转成垂直状态。待主吊承受全部重量后，卸去副吊，最后下放入槽。

图4.6.2钢筋笼吊装

钢筋笼制作、吊装控制要点：

（1）钢筋笼桁架及钢筋笼吊点上下1m处需100%点焊。钢筋笼纵向应预留导管位臵，并上下贯通，钢筋笼底端应做收口处理。钢筋笼桁架筋及拉筋位臵要避免与导管冲突。

（2）钢筋笼验收严格按照“六步验收法”进行验收。第一步：钢筋成品加工验收；第二步：底排钢筋验收；第三步：桁架钢筋验收；第四步：上排钢筋验收；第五步：吊筋、拉筋、预埋钢筋验收；第六步：钢筋笼整体验收。

（3）根据钢筋笼安装标高和导墙顶面的实际标高，确定吊筋长度，并将吊筋焊接在桁架的纵筋上，确保焊接质量满足要求。

（4）预埋件安装：在钢筋笼预埋腰梁钢筋时，预埋件要与主筋连接牢固。在地连墙内预埋声测管与测斜管时，安装前需检查是否完好，并且安装连接处保证密封良好，无漏洞、无损坏。

预埋管安装

（5）钢筋笼入槽时，一定要使槽段中心和吊点中心对准，不要使钢筋笼因起重臂的摆动或其他因素而发生横向摆动，致使横壁发生坍塌。

（6）吊放钢筋笼时，吊放速度要慢，不得强行压入槽内，发现受阻及时吊起经处理后重新吊放。

4.7水下混凝土浇灌

4.7.1灌注准备

（1）灌注平台就位、调平，对正钢筋笼导管通道，下导管时要保证导管的密封性能，记录好下管深度，保证导管下口与槽底距离不大于500mm。

（2）灌注前需对工字钢接头下一槽段内的空隙进行填充，填充物采用砂袋+碎石进行填充，要保证填充密实。在首开幅工字钢两侧填充时，填充要同时进行且效率一致，防止钢筋笼发生横向位移。

图4.7.1接头处填充

（3）灌注前要测定混凝土塌落度、槽内泥浆比重、含砂量及槽底沉渣厚度是否满足要求，检查合格后方可浇筑。

混凝土灌注控制要点：

（1）根据槽段长度“一”型、“L”型采用两根导管同时灌注，“T”型墙采用三根导管，两导管之间间距不大于3m，导管距槽端部不大于1.5m。

（2）连续墙灌注混凝土要保证混凝土面上口平，一个槽段内各导管必须同时灌注，混凝土车（每车不少于15 方混凝土）对准导管漏斗同时放灰，保证混凝土同时下落，槽内混凝土面同时上升。

（3）混凝土浇筑时，安排专人随时测定混凝土面高度，并记录混凝土灌注量，从而确定拔管长度，埋管深度需控制在2～6m之间。

（4）为保证混凝土在导管内的流动性，防止出现混凝土夹泥现象，水下混凝土必须连续灌注，不得中断，混凝土面上升速度不小于2m/h。双导管同时灌注，两侧砼面均匀上升，高差不得大于300mm。灌注全槽时间不得超过混凝土初凝时间。

图4.7混凝土灌注

五、地连墙常见问题及处理方法

（1）槽壁在成孔、下钢筋笼和浇筑混凝土过程中出现局部塌方现象。产生原因主要有：泥浆质量不合格或已变质；槽壁漏浆或施工不慎造成槽内泥浆面降低；存在软弱的易塌方土层。其处理方法主要有：过程中加强泥浆管理，加大泥浆比重、粘度，补浆及时；踏孔严重的需进行回填，重新挖槽；浇筑时局部坍孔，可采用吸泥机将混凝土上的泥土吸出，继续浇筑。

（2）钢筋笼吊放入槽时被卡住，达不到设计要求标高。产生的主要原因有：槽壁面倾斜或凹凸不平；槽底有沉渣；钢筋笼刚度不够，吊放时产生变形。其处理方法主要有：下放钢筋笼前，加强槽壁垂直度检测，壁面倾斜不平应及时修正；严格控制沉渣厚度；加强钢筋笼加工质量，避免钢筋笼发生变形。

（3）开挖后相邻段地连墙出现错台。产生的主要原因有：导墙的垂直度不符合要求；成槽过程中速度过快，调整不及时；成槽机抓斗吊绳中心线偏离地连墙槽段中心线；地连墙一旦产生了错位，就没有办法纠正，只能适当调整护面混凝土的厚度来适应地连墙的变化。

这个问题重点在于预防，要将问题在浇筑混凝土之前解决掉。

（4）开挖后发现部分地连墙接头处出现渗漏现象，这种现象产生的原因主要有：相邻段地连墙错位较大，地连墙垂直度存在较大误差；地连墙墙缝接头未处理干净，施工时接头刷壁处理不到位，局部有夹泥现象；在浇筑一期槽段时形成了绕流，在二期槽段成槽时绕流位臵存在泥沙夹层。渗漏的产生会影响到下一步工程的施工，因此必须及时修补，轻微洇渗可采用注聚氨酯发泡胶进行止水，渗漏严重点需在地连墙墙缝位臵引孔注双液浆止水。

（5）地连墙局部出现了漏筋现象。产生这种问题主要原因有：成槽垂直度偏差过大；钢筋笼下放时产生偏心，钢筋笼偏向一侧，引起保护层过小，出现漏筋现象；槽体土体不稳定造成局部坍塌，坍塌土方占据混凝土填充空间，致使地连墙漏筋。地连墙出现漏筋情况，必须认真进行处理。需将漏筋部分土体以及低强度混凝土凿除，凿除深度至坚实混凝土为止。然后进行冲洗，漏筋较严重部位需支模重新浇筑混凝土，轻微漏筋部位可采用水泥砂浆进行修补。

六、工程实施及效果检验

6.1工程实施情况

本工程地下连续墙自2015年6月16日开始施工，8月15日全部施工完成（期间含东侧管片切割、旋喷桩加固及导墙施工时间），共计36幅。工程施工进展顺利，未出现严重的坍槽、钢筋笼吊装变形等现象，整个施工过程严格按照标准规定执行，每道工序严格把控并形成过程记录，确保地连墙施工质量。

钢筋笼分步验收记录

泥浆检测记录

混凝土浇筑记录

6.2效果检验

6.2.1地连墙墙身完整性检测

通过采用超声波透射法对施工完成后的地连墙进行墙体完整性检测，其主要判断地下连续墙墙身缺陷程度并确定其缺陷位臵，其检测结果如下：

根据以上检测结果表明墙身完整性好，混凝土密实、无空洞、夹泥。

地连墙完整性检测

6.2.2成槽垂直度检测