[高层建筑地下连续墙施工工艺的探讨]地下连续墙的施工工艺

　　摘要 地下连续墙是深基础施工中发展起来的一种施工方法。它是由挖槽、放置钢筋笼、浇筑混凝土而形成的地下的钢筋混凝土墙体。可作为防渗、挡土、承重的地下墙体结构。地下连续墙可以用作基坑的支护结构，也可作使用阶段的建筑物的地下室的外墙。本文主要探讨高层建筑地下连续墙作为基坑支护结构的有点及缺点，在此基础上，分析其科学合理的施工工艺。
　　关键词 高层建筑 地下连续体墙 施工工艺
　　
　　一、地下连续墙所存在的有点及缺点之分析
　　1、地下连续墙作为基坑支护结构，其施工具有以下优点：
　　①可以根据基坑的形状，划分不同的槽段单元，可做成圆形、方形、条形及各种异形的地下连续墙支护结构；
　　②施工无挤土、无振动，对周边环境影响小；
　　③可适用于各种土层，除岩溶地区和承压水头很高的砂砾层必须结合其他辅助措施外，在其余土层中都可应用地下连续墙施工工艺；
　　④地下连续墙施工是单元槽段工艺程序的重复作业，故易为操作人员掌握；⑤可与逆筑法施工相结合，加快了施工进度，缩短了工期；
　　⑥具有较好的支护和防渗性能。
　　2、地下连续墙施工具有以下缺点：
　　① 弃土与废泥浆的处理增加工程费用，如处理不当会造成对环境的污染；
　　②如只作为支护结构，则造价较高；现浇地下连续墙表面不够光滑；墙段的施工精度、接头防渗性能有待于进一步提高。所以，地下连续墙作为支护结构，其工程造价高于钻孔灌注桩、水泥土搅拌桩，对其选用，必须经过全面的技术经济比较。
　　二、地下连续墙的施工原理
　　地下连续墙的施工过程及原理可以划分为：划分单元槽段→修筑导墙→成槽机械就位→泥浆制备→槽体施工→泥浆护壁、清渣→清槽→下钢筋笼→水下浇筑混凝土成墙。由于地下连续墙单元墙体尺寸较大、单元之间需进行连接等特点，和泥浆护壁钻孔灌注桩相比，地下连续墙又具有独特的施工内容。
　　(1)挖槽机械在地下连续墙施工中，常用的挖槽机械按工作原理可分为回转式、挖斗式和冲击式三大类。
　　①回转式挖槽机。回转式挖槽机是以回转的钻头切削土体进行挖掘，钻下的土渣随循环的泥浆排除至地面。钻头数目有单头和多头之分，在地下连续墙施工中，一般使用多头钻回转式挖槽机。我国使用的SF-60和SF-80型多头钻，它由机架、钻机、滑轮组、卷扬机、管道系统、测重、测斜等部分组成。这种挖槽机采用动力下放、泥浆反循环排渣、电子测斜纠偏和自动控制成槽等施工工艺，技术较为先进。钻机下有5个钻头，上下两层配置，相互搭接，工作时各钻头等速反向、对称均衡旋转切割土体，并带动两边的8个侧刀(每边4个)上下运动，以切除钻头工作圆周间所余的三角形土体，所以它能一次钻成平面为椭圆形的槽段。
　　采用多头钻成槽的优点是：无挤土、无噪声，对槽壁的扰动小，槽壁光滑，尺寸较准确；吊放钢筋笼顺利；混凝土超量少。此方法适用于软粘土、砂性土及小粒径的砂砾层等地质条件，特别适用于周围有密集建筑物、地下管线的地下连续墙施工。
　　②挖斗式挖槽机。挖斗式挖槽机又称为抓斗式挖槽机，工作时它以斗齿切削土体，同时将土渣直接抓取运出槽外。斗体根据操作传动原理可分为索式抓斗、液压抓斗。液压抓斗较之索式抓斗，操作灵活，挖掘能力强，工作效率高。为了保证挖掘方向，提高成槽精度，一种措施是在抓斗上部安装导板，即成为我国常用的导板抓斗；另一种措施是在挖斗上安装长导杆，导杆沿着机架上的导向立柱上下滑动，这样既保证了挖掘方向又增加斗体自重，提高了对土的切入力。挖斗式挖槽机构造简单、耐久性好、故障少，适用于较松土质。对于较硬的土层，可以用钻抓法施工。施工时先用潜水电钻根据抓斗的开口宽度钻两个导孔，孔径与墙厚相同，然后用抓斗抓除两导孔间的土体。
　　③冲击式挖槽机。冲击式挖槽机是通过机头的上下运动，将地基土壤冲击破碎，并借助泥浆将土渣携出槽外的挖槽机。它不仅对一般土层适用，而且对卵石、砾石、岩层等地层也适用。根据机头的不同可分为钻头冲击式和凿刨式两类。我国常用的是钻头冲击式挖槽机，其机头为各种形状的钻头。泥浆清渣方式有正循环、反循环两种。
　　三、地下连续墙施工技术
　　1、槽段的划分
　　地连墙施工工序的主要难点在于墙体施工过程中必须确保邻近建筑物的安全；施工中采取了加强导墙等综合措施予以解决。导墙的主要作用是划分挖槽位置、防止槽壁坍塌、储存泥浆、控制墙体的垂直度等。槽段的长度根据成槽设备的成槽能力、混凝土供应能力、槽壁稳定性等综合确定。为保证地连墙的整体性和足够强度，槽段的接头位置必须避开地下室的拐角部位及内部结构的联结处。在地下连续墙挖槽之前，类似于泥浆护壁钻孔灌注桩埋设护筒，应在地面修筑导墙。
　　2、导墙的施工工艺
　　导墙施工是确保地下连续墙轴线位置及成槽质量的关键工序，是不可缺少的临时结构，一般为现浇的钢筋混凝土结构，也有钢制的或预制钢筋混凝土装配式结构(可重复使用)。现场浇筑的钢筋混凝土导墙底部易与土层贴合，防止泥浆流失，而预制导墙则较难做到。导墙必须有足够的强度、刚度和精度，必须满足挖槽机械的施工要求。在挖槽施工中，导墙具有非常重要的作用。
　　A、导墙的作用
　　a．作为测量的基准，控制地下连续墙的施工精度。导墙规定了沟槽的位置，可作为测量挖槽标高、垂直度和精度的基准。
　　b．挡土作用：在挖掘地下连续墙沟槽时，接近地表的土极不稳定，容易出现槽口坍塌，此时导墙就起到挡土墙的作用。为防止导墙在土压力和水压力作用下产生位移，在导墙的内侧每隔1m左右加设上下两道木支撑(其规格多为5cm×10cm和10cm×10cm)，如附近地面有较大荷载或有机械运行时，还可以在导墙中每隔20～30m设一道钢闸板支撑，以防止导墙位移和变形。
　　c．支撑荷载：它既是挖槽机械轨道的支撑，又是钢筋笼、接头管等搁置的支点，有时还承受其他施工设备的荷载。
　　d．维持泥浆液面稳定：泥浆液面应始终保持在地下水位1．0m以上，以稳定槽壁。
　　B．常用导墙的断面
　　常用导墙断面如图1所示：
　　图1：L形：多用于土质较差的土层；厂形：多用于土质较好的土层，开挖后略作修整即可用土体做侧模板，再立另一侧模板浇混凝土；[ 形：也是用于土质较差的土层。
　　C．导墙施工
　　现浇钢筋混凝土导墙的施工顺序为：平整场地→测量定位→挖槽及处理弃土→绑扎钢筋→支模板→现浇混凝土→拆模并设置横撑→导墙外侧回填土(如无外侧模板不进行此项工作)。
　　导墙的内墙面应平行于地下连续墙轴线，导墙内净宽一般比地下连续墙设计墙厚大40 mm。导墙顶面应至少高出地面约100 mm，以防止地面水流入槽内污染泥浆。导墙的深度一般为1．0～2．0 m，具体深度与表层土质有关，如遇有未固结的杂填土层时，导墙深度必须穿过此填土层，特别是松散的、透水性强的杂填土必须挖穿，使导墙坐落在稳定性较好的老土层上。另外，导墙基底和土面密贴，可以防止槽内泥浆渗入导墙后面。导墙的厚度一般为150～300mm。配筋多为Ф 12@200，水平钢筋必须连接起来，使导墙成为整体。导墙的混凝土等级多为C20。在导墙混凝土达到设计强度并加好支撑之前，严禁任何重型机械和运输设备在其近旁行驶，以防导墙受压变形。
　　3、成槽施工
　　成槽机械对于地连墙垂直度影响较大，一般高层建筑工程采用了索式抓斗、导杆抓斗进行成槽施工，抓斗抓至设计标高后，用冲击钻配合方锤修槽。施工中发现导杆抓斗较易满足墙体设计偏差

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