摘要: 砂層為機(jī)械分散地層,顆粒間缺乏膠結(jié),滲透系數(shù)較大,地下連續(xù)墻施工中容易出現(xiàn)槽壁坍塌,影響施工質(zhì)量。文章就某地下連續(xù)墻施工實(shí)例,闡述了采用三軸攪拌樁加固砂土地層后進(jìn)行地連墻施工的方法,并對其中的重難點(diǎn)進(jìn)行了分析,可供類似工程參考。 

關(guān)鍵詞: 地下連續(xù)墻;三軸攪拌樁;砂土地層 
  0 引言 
  地下連續(xù)墻技術(shù)現(xiàn)在廣泛應(yīng)用于工民建筑的地下部分施工,其具有結(jié)構(gòu)剛度大、防滲性能好、適用地層廣、用途廣、可用于“逆作法”施工、施工環(huán)境好等優(yōu)點(diǎn)。三軸攪拌樁是攪拌樁的變種,一次能同時(shí)施工三根互相搭接的水泥土攪拌樁,其主要用于防滲、地基加固等方面。砂層屬于機(jī)械分散地層,在施工過程中經(jīng)常發(fā)生槽壁坍塌的問題,為地下連續(xù)墻的施工帶來較多困難。當(dāng)基坑采用地下連續(xù)墻進(jìn)行支護(hù)且采用“逆作法”進(jìn)行結(jié)構(gòu)施工時(shí),其對地下連續(xù)墻的墻身質(zhì)量要求很高,可采用三軸攪拌樁對槽壁土層進(jìn)行加固。 
  1 砂土地層對地下連續(xù)墻的影響 
  砂土地層有顆粒間缺乏膠結(jié),滲透性較大等特點(diǎn)。在地下水位高、水量豐富、砂層厚度大的場地,地下連續(xù)墻施工會(huì)遇到以下困難:①地下水侵入到槽內(nèi),改變泥漿和混凝土性能,對槽壁穩(wěn)定和墻身質(zhì)量產(chǎn)生不好的影響;②地層膠結(jié)少,一旦裸露,失去原有平衡,產(chǎn)生槽壁坍塌;③成槽設(shè)備上下升降時(shí)會(huì)產(chǎn)生壓力激動(dòng),導(dǎo)致槽壁坍塌;④槽壁坍塌導(dǎo)致的設(shè)備被埋、鋼筋網(wǎng)片難以放入、混凝土超灌、墻身不平整等問題。 
  2 工程實(shí)例 
  2.1 工程概況 本工程總用地面積12146m2,總建筑面積約為107379m2,由6層裙樓和2棟31層塔樓組成,裙房總建筑面積約為28013m2,兩棟塔樓部分的總建筑面積約為39521m2,四層地下室。場地東臨某初級中學(xué),南臨某大道,西臨某路,北臨已有老居民小區(qū)。 
  2.2 地層特征 場地覆蓋層厚51.5~64.5m,為第四系全新統(tǒng)長江沖洪積層,具明顯二元結(jié)構(gòu)特征,從上至下顆粒逐漸變粗。上部由粘性土組成,下部由砂類土組成。場地下伏基巖為志留系泥巖,巖性穩(wěn)定。其中: 
 、俜凵皧A粉土,層頂埋深4.0~8.7m,飽和,稍密;②粉細(xì)砂,層頂埋深7.2~12.0m,飽和,稍密~中密;③細(xì)砂,層頂埋深10.0~17.0m,飽和,中密;④細(xì)砂,層頂埋深30.8~36.0m,飽和,密實(shí)。 
  下部為砂夾卵礫石、強(qiáng)風(fēng)化泥巖、中風(fēng)化泥巖。中風(fēng)化泥巖埋深為51.5~64.5m。 
  2.3 本工程基坑特點(diǎn) ①地處交通繁忙地段,北邊緊臨居民區(qū),南邊為某大道。②地連墻深度深。③本項(xiàng)目主體采用逆作法施工,對地連墻施工精度要求非常高,同時(shí)預(yù)埋件的精確定位亦至關(guān)重要。 
  2.4 施工技術(shù)確定 
 、偃S攪拌樁加固槽段兩側(cè)土體。基坑臨附近有建筑物存在,且地下連續(xù)墻深度大,成槽施工過程中土向槽內(nèi)流動(dòng)會(huì)導(dǎo)致臨附近地表下沉,破壞原有建筑結(jié)構(gòu),故需在地面以下形成一道一定深度的擋墻。地下水位較高,為避免地下水對地下連續(xù)墻產(chǎn)生較大影響,需采用一定的止水措施。砂層顆粒間無粘結(jié)力,容易坍塌造成地下連續(xù)墻墻面不平整,需采取增加顆粒粘結(jié)的措施。同時(shí)考慮到基坑開挖深度為22m,故確定在地下連續(xù)墻兩側(cè)使用三軸攪拌樁對槽壁進(jìn)行加固和局部止水,樁長約25m。 
  ②地下連續(xù)墻的施工。本場地砂土都為飽和狀態(tài),密實(shí)度向下遞增,地下水位較高。因采用“逆作法”,地下連續(xù)墻既作為支擋結(jié)構(gòu),又作為地下室外墻,同時(shí)還起到傳遞上部荷載的作用,故綜合考慮,確定地下連續(xù)墻深度為約53m,坐落在中風(fēng)化泥巖上根據(jù)深長比(基槽深度與單元槽段長度之比)越大,土拱作用越大,槽壁趨于穩(wěn)定的規(guī)律,通過對開挖后土體穩(wěn)定性的分析計(jì)算,考慮到現(xiàn)有挖槽設(shè)備的能力,將單元槽段長度確定為6m。 
  攪拌樁施工完畢,水泥土達(dá)到一定強(qiáng)度后開始地下連續(xù)墻施工。地下連續(xù)墻施工工藝流程為:導(dǎo)墻修筑—護(hù)壁泥漿配置—槽段開挖—清槽—吊放接頭管—吊放鋼筋籠—安裝導(dǎo)管—澆筑混凝土—撥出接頭管。 
  3 施工的重難點(diǎn)及應(yīng)對措施 
  3.1 超深地連墻施工 本項(xiàng)目地連墻為“二合一”地連墻,且地連墻最大深度約53m;基坑工程總體上考慮按照“逆作地下主體結(jié)構(gòu)樓板,部分順作塔樓、地下主體結(jié)構(gòu)柱、墻及車道等”的施工方法,故施工對地連墻的垂直度、平整度、入巖深度等要求非常高。   應(yīng)對措施:采用“兩鉆一抓”施工工藝。先用旋挖鉆機(jī)進(jìn)行槽段導(dǎo)向孔施工并破碎中風(fēng)化泥巖,然后采用SG46型液壓抓斗抓取土層,既確保了地連墻的垂直度,又能快速施工至槽底設(shè)計(jì)標(biāo)高,提高施工效率,可有效地保證工程質(zhì)量和工期。 
  3.2 三軸攪拌樁施工 本項(xiàng)目三軸攪拌樁分兩種,坑外為套打法施工,坑內(nèi)為搭接法施工。之前攪拌樁已施工3/5,新舊施工的攪拌樁的搭接質(zhì)量對基坑止水有較大影響。為此,三軸攪拌樁施工時(shí),保證止水效果,新施工樁與已施工樁搭接厚度約10cm。 
  3.3 施工工序 為保證工程質(zhì)量,先施工三軸攪拌樁,后施工地連墻。項(xiàng)目北邊靠老居民樓非常近,最近處約3.4~5.3m,三軸攪拌樁施工,樁架可能緊靠居民樓陽臺(tái),此處的攪拌樁施工存在困難,經(jīng)協(xié)商設(shè)計(jì)采用花管注漿先進(jìn)行加固處理。 
  3.4 鎖口管的安裝與起拔 本工程地下連續(xù)墻槽段間接縫采用圓形鎖口管,由于槽段寬度大,深度深,鎖口管自重大,安裝與起拔存在較大風(fēng)險(xiǎn)。應(yīng)對措施如下: 
 、俟こ滩捎脙摄@一抓進(jìn)行施工,成槽前用旋挖鉆機(jī)在兩端進(jìn)行成孔鉆進(jìn),一是保證鎖口管安裝垂直不偏斜,二是成槽的垂直度,三是利用旋挖鉆機(jī)進(jìn)行嵌巖,四是有利于鎖口管的安裝下放,減少沙袋的回填量。②鎖口管吊裝與起拔在網(wǎng)片安置完畢和混凝土澆注前完成,安裝前應(yīng)對槽段進(jìn)行修整,必須滿足施工要求。③鎖口管在現(xiàn)場準(zhǔn)備兩套,以便出現(xiàn)緊急情況時(shí)滿足工程需要。鎖口管吊裝時(shí)應(yīng)先進(jìn)行組裝試驗(yàn),吊裝過程應(yīng)嚴(yán)格檢查鎖口管的連接是否牢固。④鎖口管安裝必須確保垂直不偏斜,除使用旋挖鉆機(jī)成孔外,還有:將鎖口管全部吊起下至離槽底約30cm后,快速下放,利用其自重插入槽底,防止混凝土從鎖口管底部繞留。安裝完后頂端應(yīng)露出導(dǎo)墻2m以上,以保證起拔時(shí)有足夠的余量。⑤起拔設(shè)備在現(xiàn)場準(zhǔn)備兩套,可在出現(xiàn)緊急情況時(shí)隨時(shí)投入使用,起拔設(shè)備擬采用1000T的液壓起拔器,以便有足夠的富余起拔力。⑥起拔鎖口管:混凝土澆注并具有一定強(qiáng)度后利用液壓拔管機(jī)配合吊車將鎖口管拔出。一般在混凝土澆筑1~2h開始小幅度(微動(dòng))提動(dòng)5~10cm,以后每隔20~30min提動(dòng)一次,每次幅度不大于30cm,待混凝土澆注時(shí)間達(dá)6h左右,即混凝土達(dá)到初凝后,逐一全部拔出鎖口管。⑦為防止混凝土繞留而抱死鎖口管,加工鋼筋籠時(shí),可在鋼筋籠兩側(cè)端頭部位采用薄鐵皮包裹。薄鐵皮應(yīng)包實(shí)接頭處鋼筋,并在鋼筋籠內(nèi)外兩側(cè)延伸至少50cm。 
  3.5 老居民區(qū)一側(cè)施工 由于北側(cè)老居民樓緊靠施工場區(qū),最近處約為3.4m,施工時(shí)存在擾民、民擾,發(fā)生安全事故的風(fēng)險(xiǎn)特別大。施工時(shí)除采取圍墻封閉外,還應(yīng)計(jì)劃好大型設(shè)備、高架設(shè)備盡量白天施工,并要采取有效措施,防止泥漿和水泥漿飛濺到場外而引發(fā)糾紛。同時(shí),要盡量控制光污染、噪聲污染的擾民,安排專人負(fù)責(zé)與居民加強(qiáng)溝通,確保取得居民的支持。 
  為保證施工正常進(jìn)行,可采取以下措施: 
 、俑鶕(jù)本項(xiàng)目工程規(guī)模及基坑設(shè)計(jì),基坑周邊圍護(hù)體施工順序:首先施工三軸攪拌樁進(jìn)行土體加固,在三軸攪拌樁達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后,再施工地下連續(xù)墻,以保證北側(cè)居民樓的安全。②加強(qiáng)觀測力度,每天安排測量員對北側(cè)進(jìn)行觀測,發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)匯報(bào)。加大對居民樓的監(jiān)測力度,掌握第一手資料。③在居民樓與工地圍墻之間,在設(shè)計(jì)要求的地方采用直徑48@500雙排注漿,梅花型布置,根據(jù)地勘報(bào)告對上層雜填土、粘土等進(jìn)行加固,深度一節(jié)管6m左右;注漿采用常壓0.2~0.5MPa,第一次注漿后,管口需清孔以備后期再次壓漿。以加固居民樓。施工完畢后在壓密注漿外側(cè)開挖一條深約60mm的土溝,進(jìn)行應(yīng)力釋放。④導(dǎo)墻開挖制作過程中,加強(qiáng)對居民樓的監(jiān)測,完成后立即用木撐進(jìn)行支撐,并回填部分土方。⑤在地連墻施工過程中,調(diào)配好泥漿,加大泥漿的黏度、降低泥漿的失水量等措施。在成槽過程中、鋼筋網(wǎng)片安裝過程中和灌注過程中定時(shí)進(jìn)行泥漿性能檢測,保證孔壁穩(wěn)定。 
  如在施工過程中出現(xiàn)居民樓發(fā)生沉降等情況,則立即對槽段進(jìn)行回填,并同時(shí)通報(bào)甲方,立即組織人員對居民進(jìn)行撤離,如條件允許可對居民樓進(jìn)行注漿糾偏。 
  4 結(jié)束語 
  在地層軟弱或者松散時(shí)采用攪拌樁對地下連續(xù)墻兩側(cè)土體進(jìn)行加固和止水后在進(jìn)行地下連續(xù)墻施工,對地下連續(xù)墻的成槽施工的安全、臨附近的建筑物的安全和墻體質(zhì)量都起到了很好的保障作用。但是本次攪拌樁施工造價(jià)為400萬,若基坑周圍無建筑物,基坑深度不深,地層較好,成墻質(zhì)量要求較低時(shí),用攪拌樁加固地下連續(xù)墻兩側(cè)土體的方法將會(huì)造成建設(shè)成本的增加。故在進(jìn)行施工方案確定時(shí)也應(yīng)綜合考慮各方面的情況,確定最佳方案。 
  參考文獻(xiàn): 
  [1]李糧綱等.基礎(chǔ)工程施工技術(shù)[M].武漢:中國地質(zhì)大學(xué)出版社,2001. 
  [2]《基礎(chǔ)工程施工手冊》編寫組.基礎(chǔ)工程施工手冊[M].武漢:中國計(jì)劃出版社,2006. 
  [3]王飛,王娟,薛曉輝.地下連續(xù)墻施工中的技術(shù)控制措施[J].安徽建筑,2011(03).