船闸工程中地下连续墙施工控制要点

船闸工程中地下连续墙施工控制要点

摘要：船闸工程作为大型水运建设工程，前期的基坑支护施工直接影响到整个闸首、闸室施工的安全顺利进行。本文结合施工实践，主要讨论了以地下连续墙作为支护方案时，如何进行施工工艺及质量的有效控制。

关键词：船闸， 地连墙， 施工

Abstract: the similar project as a large water transport construction project, the construction of the foundation pit support directly affect the whole layout, chamber of construction safety smoothly. This paper based on the construction practice, mainly discusses the underground continuous wall as to support plan, how to carry on the construction technology and quality control.

Keywords: lock, even wall, construction

一、工程基本情况：

施桥三线船闸为新建船闸工程，船闸设计尺度为260m*23m*5m；船闸主体工程有上下闸首、闸室等，上闸首基坑开挖底高程为-7.67m，闸室开挖底高程为-7.57m，下闸首开挖底高程为-8.47m。主体基坑最大开挖深度为17m左右。

设计方案经专家讨论优化，上闸首支护结构采用钢筋混凝土地下连续墙结构，混凝土等级C30，墙体厚度60cm，顶标高▽5.6，底标高▽-12.0；总长约100m（2+100～2+200）。砼地下连续墙起到挡土和防渗双重效果。墙体总长100m，厚度60cm，地连墙分槽段进行施工，槽段之间采用锁口管连接方式，槽段主要设有三种类型：首开段（凹凹型）、标准段（凹凸型）和闭合段（凸凸型），另外在转角处设置拐角段。

二、施工工艺简介

本次60cm厚地下连续墙施工，采用液压抓斗设备沿划分好槽段（槽段长为6.0m）的导墙中抓取土体，同时注入优质泥浆进行槽孔护壁，待槽段挖至设计深度后，下设锁口管及钢筋笼，然后用导管法进行水下混凝土浇筑成墙，在混凝土初凝后起拔锁口管。墙体混凝土浇筑根据槽段的长度采用单导管浇筑或者双导管浇筑。

三、工艺流程

四、主要工序的施工技术要求 1）、导墙施工

导墙的主要作用有：确定墙体的水平轴线位置和深度测量的基准，进行成槽作业时起着导向作用，作为机械运行轨道的水平基准与承重支点，储存泥浆并稳定槽内泥浆液面，防止槽口坍塌和承担固定锁口管、钢筋笼及浇筑平台。其施工顺序如下：

①平面定位

根据设计图纸测放地连墙轴线控制点，再根据地连墙轴线控制点测放导墙施工控制线，导墙严格按照控制点施工。

②导墙的结构与施工

导墙断面采用“ ”型，导墙净间距为地连墙墙厚加5cm，即65cm，可以连续为整条不分缝，如果分缝，对面缝应错开5～6m；导墙根据其结构图（见图1）进行施工，采用C20混凝土，钢筋采用12的螺纹钢；导墙顶面应高于地面10cm以上，以防地表水流入槽内稀释及污染泥浆；导墙拆模后，应每隔2～3米在槽内用木方上下错开对撑。在导墙的混凝土达到设计强度之前，禁止任何重型机械和运输设备在其上碾压或旁边行驶，以免引起变形。

导墙转角处需向外延伸，以满足最小开挖槽段的需要（如下图所示）。 2）、分段标志

待导墙砼拆模后，根据施工图纸的要求进行槽段划分、编号，并用红漆在导墙顶面作标记。一般槽段每幅长约6m，首开槽段需考虑接头管的尺寸，根据现场情况和设计要求也可适当放宽或减小槽段尺寸。测得墙顶高程，以控制挖槽时

3）、路基施工

为了使路基承载力满足施工要求，应沿平行于地连墙中心线，距地连墙轴线1.2m左右铺设一条宽度不小于6m，厚度50cm的施工路基，进行密实碾压，确保作业面宽度不小于7.5m，能承受一定施工荷载，以满足成槽机及钢筋笼起吊设备作业时的需要。

4）、成槽

①泥浆配置与管理

泥浆主要是在成槽过程中起护壁作用，泥浆护壁是地下连续墙工程的重点控制工序，其质量好坏直接影响到地连墙的质量和安全。成槽前根据现场条件布置泥浆的供浆池和贮浆池，用搅浆机将膨润土、纯碱和水配制成泥浆，成槽时用泥浆泵送入槽内进行护壁，并保持浆液面在导墙顶面下30cm左右。在泥浆配制、循环过程中应做好泥浆质量控制，经常检测泥浆性能指标，以满足成槽过程中对泥浆质量的要求。将不符合质量要求的废浆及时排至弃浆池。成槽时应观测泥浆损耗量，及时补充泥浆，如耗损超过正常值，地层严重漏浆时，应分析原因，采取相应措施堵漏。

②挖土成槽

当导槽中充满泥浆时，即可进行挖土成槽。边挖槽边向槽内注入护壁泥浆，并始终保持泥浆液面略低于导墙顶面。挖出来的土料由运输车辆运至业主在施工区指定的弃土区（或就近卸至施工路基边的河道中，待河道疏浚时再将弃土清除）。挖槽过程中随时进行垂直度、泥浆比重等的检测，并密切注意成槽过程中的异常情况，发现问题及时处理。

本次施工计划采用间隔法，分单元、分段施工，施工作业顺序如下图所示： 5）、清底换浆

槽段开挖达到设计标高后，用抓斗抓起槽底余土及沉渣，并用刷壁器清除已浇墙段砼接头处的凝胶物，在下设钢筋笼之前，使淤积厚度不大于10cm。

6）、锁口管设置

本工程地连墙施工采用间隔法施工程序，遇特殊情况可适当修改。间隔法施工时，在首开段两端均须设置锁口管，标准段一端须设置锁口管，闭合段不需设置锁口管。

为了方便起拔，锁口管身应光滑，并在设置前将锁口管表面均匀涂上脱模剂，待墙体砼浇注好1h后，将锁口管旋转半周，或提起10cm，在砼强度达到0.05～0.20MPa（浇筑好3～5h后）开始起拔，并在砼浇筑好8h内将锁口管全部拔出。

7）、钢筋笼设置

用履带吊车将按设计要求制作的钢筋笼吊起，对准槽孔中心缓缓下放，当钢筋笼下至设计高程后，用特制的钢筋笼固定器将其固定在导墙上。固定好的钢筋笼应为自由垂体，且与前后左右的土体间距基本相等。

8）、浇筑砼

①混凝土制备

a、墙体材料选用

采用商品混凝土。

b、配合比

为防止在泥浆中浇筑混凝土强度降低，混凝土实际配合比强度等级比设计强度等级提高一级配制。入槽坍落度控制在18～22cm。

②混凝土浇筑

混凝土墙体浇筑前，槽孔进行清孔换浆，并由监理工程师检验合格后进行浇筑。混凝土浇筑采用双导管法（或单管法）进行，导管下设时，下口控制离槽底15～35cm；导管距孔端控制间距为1～1.5m，两套导管间距不大于3.5m。混凝土直接泵送至浇筑漏斗中，浇筑过程中控制导管下口插入砼深度1～6m。灌注砼要连续，不能长时间中断，灌砼面上升速度不小于2m/h。保持砼浇筑上升面的均匀性，各处高差控制在0.5m以内。考虑浮浆厚度，终浇标准为砼顶面比设计标高高出50cm。

五、质量保证措施

（1）以设计文件、施工技术规定等文件为基础，认真组织施工。施工前向相关人员及时进行技术及安全交底。

（2）加强施工过程控制，严格执行自检、互检、专检“三检”制度，做好检查记录，控制各工序的施工质量，各机组操作员经培训合格上岗。

（3）认真做好施工记录、施工日记、施工段起始点及控制桩位图、放样图、质量检查等现场资料，资料手续齐全。特殊问题专题报告，必要时拍摄彩色照片

作为资料存档。关键工序，在监理工程师的监督指导下进行。遇有特殊问题，均及时用书面资料报监理工程师。及时填报单元工程评定表，报监理工程师评定。

（4）槽段开挖是地连墙施工的中心环节，也是保证工程质量的关键工作。为了使槽段施工中不坍塌，保持槽壁稳定，控制措施如下：

1）一般槽段长6米左右，拐点处槽段长度根据实际情况适当调整。

2）槽段结束尽快浇筑，开挖结束到浇筑时间不超过8h。

3）控制泥浆的性能指标，使之满足地连墙槽孔护壁要求。

4）控制好护壁泥浆液面高度，对保持槽壁稳定至关重要。

5）尽量减小槽边静、动荷载。

6）确保成槽施工连续，防止泥浆静置时间过长，失去护壁性能。

（5）在槽段成槽施工中，端部应保持垂直，并对已完成的槽段砼接头处清洗干净。

（6）灌注砼采用直径260mm的导管，合理布置导管位置，导管底口距槽底应控制在15～35cm范围内，导管离槽端两端接头处一般不超过1.5m，两导管间距不大于3.5m，选择合适的砼配合比，入槽坍落度在18～22cm；保证砼连续浇灌，并控制导管插入深度，浇筑时严防断浇。

（7）为了防止锁口管拔断或拔不出的事故，可采取如下措施：

1）槽段端部要垂直，锁口管吊放时要放至槽底（或比槽底略深些），防止砼由管下绕至对侧，或由管下涌进管内；

2）锁口管事先要清洗及检查好，拼接后要垂直，防止挠曲变形；

3）采用硅酸盐水泥拌制的混凝土，浇注3.5～4h后，用顶升架启动顶升锁口管，以后20～30min，使锁口管顶升一次，使锁口管处于常动的状态。

4）至砼浇完后8h，锁口管全部拔除。

六、预防措施

（1）地下连续墙接缝渗水，查明渗水部位，采用高压摆喷对接缝位置进行封堵补强，必要时在浆液中掺入适量速凝剂。

（2）在基坑开挖之前，准备土袋和井点降水设备，以及应急机械设备和人

员。

（3）开挖过程中如果出现边坡变形过大或变形发展速率过快时，应立即停止相应范围的土方开挖，采取坡角被动区临时压重，或设置应急支撑，以控制边坡的变形发展。

（4）如果出现土方边坡坍塌，立即停止挖土，对坍塌土方进行人工清除，加强该区域的降水力度和减少放坡的坡度。

（5）如果基坑内隆起大于设计许可值，应立即停止相关的挖土作业，降水井抽排水，必要时进行回填。

参考书目：

《水利水电工程混凝土防渗墙施工技术规范》（SL174—96）；

《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002）；

《港口工程地下连续墙结构设计与施工规程》（JTJ303-2003）

《水工混凝土施工规范》（DL/T5144-2001）；

《混凝土泵送施工技术规程》（JGJ/T10—95）；

《钢筋焊接及验收规程》（JGJ18—2003）；

《混凝土用水标准》（JGJ63—2006）；

注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。