【摘 要】本文介绍了地连墙在某泵站工程中的应用，以及施工工艺、各道施工工序的质量控制要点。同时，介绍在施工过程中出现的质量缺陷及修补办法等。
【关键词】地连墙 应用 质量缺陷处理
一、概述
地下连续墙是利用各种挖槽机械，借助于泥浆的护壁作用，在地下挖出窄而深的沟槽，并在其内浇注适当的材料而形成一道具有防渗、挡土和承重功能的连续的地下墙体。开挖技术起源于欧洲。它是根据打井和石油钻井使用泥浆和水下浇注混凝土的方法而发展起来的，1950年在意大利米兰首先采用了护壁泥浆地下连续墙施工，20世纪50~60年代该项技术在西方发达国家及前苏联得到推广，成为地下工程和深基础施工中有效的技术。
某泵站工程主泵房基础为减少土方开挖，保证泵站主要结构均处在原状土上，主基坑采用钢筋砼地连墙结合拉锚结构进行围封。其中南侧为钢筋砼地下连续墙结构，顶高程▽6.20m，底高程▽-2.40m；其余三侧均为拉锚式地连墙，二者采用Q345B钢拉杆连接。连续墙顶高程▽13.50m，底高程▽-7.40m，墙厚0.8m，墙深20.9m。地下连续墙砼设计强度：C25，抗渗等级：W4。
二、施工工艺
地下连续墙施工采用“液压抓斗成墙技术”，采用液压抓斗成槽机挖土成槽，50T履带吊安放钢筋笼，导管法进行水下混凝土浇筑成墙。具体工艺流程为：构筑导墙 划分幅段（ 每幅6m） 挖土成槽 吊放接头管 清底换浆 安放钢筋笼 浇筑砼 起拔接头管。
三、各工序是施工方法及质量控制要点
3.1、构筑导墙
导墙采用C20钢筋混凝土结构。导墙开挖采用挖掘机开挖，人工配合清底、夯填、整平。其具体做法：先用挖掘机沿地下连续墙轴线方向开挖1.2m宽，2m深的沟槽，不足的地方采用人工修土，沟槽修好后，浇筑10cm垫层，采用Φ10@15×15cm 双向通长配筋。接下来进行立模，导墙净距84cm，垂直度小于1/150，中心偏差小于1cm。当砼达到一定强度后拆除模板，并每隔2m左右用方木撑牢，以防导墙变形。
构筑导墙质量控制要点：
①、导墙顶面须高出地面50-100mm，并应保证槽内泥浆液面高出地下水位0.5m以上。
②、导墙应设置在较密实的土层上，其墙底应紧贴土面，不得漏浆。
③、导墙应具有足够的强度及稳定性，内墙面应保证垂直。
④、导墙内墙面间的净距应较设计留有40-60mm的余量。
⑤、现浇砼导墙拆模后应在内墙面及时加设临时支承。
导墙浇筑完成后，检查其是否具备下列功能：
⑴、能准确标示地下连续墙墙体平面位置；
⑵、能作为高程测量的基准；
⑶、能为成槽机械和灌注砼机架导向；
⑷、能储存泥浆并稳定槽内液面。
导墙的允许偏差应符合以下规定：顶面高程±10(mm)；导墙面与纵轴线距离±10(mm)；两导墙墙面的净距±10(mm)；导墙墙面平整度10（(mm)。
3.2、划分幅段
每幅地连墙为6m。其中上游侧地连墙向两侧各延伸20m(延伸段为素砼墙身)，总长105.44m，共分18块。东、西两侧各长42m，各分7块。南侧为24m、30m左、右两块钢筋砼地连墙，共分9块。中间留11.44m运输通道。
3.3、挖土成槽
本工程选用配有抓斗偏斜装置的1台液压成槽机作为成槽设备。在导墙砼强度达到设计要求后，进行槽孔开挖。
成槽施工采用先两侧后中间抓法成槽，边挖槽边向槽内注入泥浆护壁。泥浆由膨润土、分散剂和水配置而成。现场布置护壁泥浆的搅浆池、供浆池和废浆池。成槽时用泥浆泵送入槽内进行护壁，并保证槽内泥浆面高于地下水位0.5m以上，并不低于导墙面以下0.3m。挖出的土料堆放于作业面后侧集中，后由运输汽车运至弃土区。
质量控制要点：
开挖后的孔壁应平整垂直，孔位允许偏差不得大于3cm；孔斜率不得大于0.4%。
储泥池内的泥浆应经常搅动，保持泥浆性能指标均一。
成槽时确保泥浆比重在1.04-1.25之间，粘度18-25S，含砂率小于10%。
3.4、吊放接头管
除首开幅之外，后续施工的单元墙体在成槽结束后，用端头钢丝刷对先序施工墙体端头进行刷洗，以清除端头上的泥皮，刷洗合格标准是：刷子钻头上基本不带泥屑，孔底淤积不再增加，以确保两序单元墙体连接紧密。端头刷洗完毕后，吊放圆形接头管。接头管采用Ф800圆形实心铸铁管，两节间采用螺栓连接。
吊放接头管质量控制要点：
⑴、检查接头管接头是否牢固，入槽是否垂直；
⑵、检查导墙上的接头管安装中心位置是否符合每幅地下连续墙位置；
⑶、检查接头管总长度并要沉入槽底30-50cm。采用顶部标高控制方法。
⑷、砼浇筑过程中和完成后，接头管起拔时间以砼初凝时间为准。同时在起拔接头管时，应垂直起吊。
3.5、清底换浆
由于本工程地连墙开挖深度范围内，土层以粘土、壤土为主，中间夹有一层厚约3m的粉砂层，槽段开挖至设计标高后，用抓斗进行清除沉渣，以保证沉渣淤积厚度小于设计要求。
清孔换浆结束后，应达到下列清孔标准：
孔底淤积厚度不大于10cm；孔内泥浆的密度不大于1.30g/cm3、粘度不大于30s，含砂量不大于10%。
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同时，清孔合格后，要尽快进行砼浇筑，最迟不超过4h，如超过4h，应在浇筑前重新按清孔标准进行检测，若不合格需重新清孔。
3.6、安放钢筋笼
钢筋笼在临近地连墙的加工场内制作，制作平台由钢管及扣件连接成框架并确保主筋摆放面平整，并用M30水泥杀价预制好的穿心滚轮装入横向分布筋上，以控制主筋保护层厚度。
钢筋笼吊放采用50t履带吊作为主机、25t吊机作辅机。起吊时主钩起吊钢筋笼顶部，副钩起吊钢筋笼中部，采用多组葫芦平衡起吊，使钢筋笼逐渐起高转而垂直，慢慢入槽。吊钩与钢筋笼不直接接触，以免变形，采用槽钢扁担过渡。即吊钩吊于槽钢扁担上，槽钢扁担与钢筋笼连接的方法。每幅槽段由多节钢筋笼拼装至设计高度，第一节钢筋笼下放后，于导墙顶面放置槽钢固定，以便与第二节钢筋笼进行焊接。待钢筋笼安放完毕后，将8#槽钢放置于导墙面上，控制其标高。
钢筋笼安放，质量控制要点：
①、定位标高为±50mm；
②、垂直墙轴线方向±20mm；
③、沿轴线方向±75mm。
3.7、浇筑砼
水下砼采用导管法施工。钢筋笼入槽后，放置两根导管于钢筋笼内，砼导管采用2套Φ250mm型导管。导管间距控制在3.5m之内。一期槽端的导管距孔端为1.0-1.5m，二期槽端的导管距孔端为1.0m。当槽底高差大于25cm时，导管应布置在其控制范围的最低点。导管底端距槽底控制在15-25cm范围内。开浇前，导管上部料斗设置球塞。开浇时，先注入水泥砂浆，随即浇筑足够的砼，拔出隔塞继续浇筑。
导管埋入砼的深度控制在1m-6m；砼面上升速度不小于2m/h；砼面应均匀上升，各处高差控制在0.5m以内；每隔30min测量一次槽孔内砼面深度，至少每隔2h测量一次导管内砼面深度，以便核对浇筑方量，每幅槽段砼浇筑量不得小于设计计算方量。槽孔口设置盖板，避免砼散落槽孔内；砼浇筑顶面宜高于设计高程50cm。浇筑过程中按规范要求留置抗压、抗渗标准试件，其抗压试件留置数量为每100m3不少于2组，且每槽段不少于1组。
现浇地下连续墙允许偏差：轴线位置50(mm)；厚度0~+50(mm)；深度0~+200(mm)；相邻槽段错位50(mm)；墙体垂直度1/150；开挖侧表面平整度150(mm)，个别点不大于250(mm)。
四、施工中出现问题及处理措施
4.1、漏筋
4.1.1原因分析：
根据开挖后显示，漏筋现象在最初施工的北侧地连墙较少，东侧地连墙为浅层漏筋，西侧地连墙漏筋部位比较多，并存在钢筋与混凝土未有效握裹的现象，且漏筋多集中在▽10.5m至▽8.5m范围，该段主要为粉砂土质。
经分析漏筋原因为：地连墙施工阶段雨水较多，雨后未及时调整泥浆粘度，挖槽时对粉砂土层未能有效护壁，在该土层产生缩孔现象，导致漏筋。
4.1.2处理方法：
对浅层漏筋采用丙乳砂浆人工修补，丙乳是丙烯酸酯乳液的全称，是一种高分子聚合物的水分散体，是一种水泥改性剂，在许多水利、建筑、公路等工程防渗、防腐护面和修补工程中应用，效果良好。丙乳砂浆与普通砂浆相比，极限拉伸率提高1-3倍，抗拉强度提高1.35-1.5倍，抗拉弹模降低，收缩小，抗裂性显著提高，与混凝土面、钢筋粘结强度提高4倍以上，抗渗性提高1.5倍，无毒、施工方便。
对钢筋与混凝土未能有效握裹的部位，采用凿除松弱混凝土层，立模二次浇筑（C35细石混凝土，保护层3cm）的方法进行处理。
丙乳砂浆配比
修补丙乳砂浆配合比如下：
灰砂比1:2，灰乳比1:0.2，水灰比10%。打底刷面的丙乳砂浆净浆配合比为1Kg丙乳加2Kg水泥搅拌成浆。
4.1.3施工方法：
4.1.3．1、结合面清理
人工清理漏筋部位的混凝土面及露出的钢筋面，凿毛混凝土面，清洗凿毛的混凝土面，确保丙乳砂浆与混凝土的结合质量。
4.1.3．2丙乳砂浆拌制
先将称量好的水泥和砂子拌均匀，再加入称量好的水及丙乳，拌制均匀后使用。每次拌制的丙乳砂浆应在35-45分钟用完，不宜一次拌合数量过多。
4.1.3．3、施工
先用丙乳净浆打底，然后人工分层抹压，每层厚不超过1cm，抹压密实，面积较大时，可间隔跳开施工。
4.1.3．4、养护
丙乳砂浆抹压后约4小时（表面略干），开始人工洒水养护，保持丙乳砂浆表面湿润养护不小于7天。
修补砂浆强度不小于M20。
4.2、垂直度偏差
4.2.1 原因分析
根据现场实测，地连墙局部存在垂直度偏差超检测标准幅段，其中北侧地连墙泵站底板中段约9m范围内最大偏位为34cm（▽5.2m处），东侧地连墙中段约17m范围内，最大偏位25cm（▽4.7m处），西侧地连墙中段约2m范围内最大偏位31cm（▽4.7m处）。根据现场观测，此偏差为地连墙成槽原因所致，而非结构受力引起的变形。
本工程地连墙采用液压抓斗成槽工艺施工，其开挖深度范围内土层以粘土、壤土为主，中间夹有一层厚约3m的粉砂层。施工采用SG-35型绳索式液压抓斗成槽机，成槽时产生偏位。
4.2.2处理措施：
4.2.2.1、泵站主站身、检修间及控制室空箱垂直河流方向中心轴位置向站下平移32cm，南侧地连墙凿除32cm，站身平面尺寸不变。
4.2.2.2、检修间、控制室空箱在高程13.80m以下，空箱平面东、西尺寸缩短20cm，侧墙厚度不变，紧连地连墙处第一块空箱内净宽均减少0.2m，在高程14.50m以上，空箱外形尺寸仍按原设计，侧墙厚度由原设计的80cm加厚为100cm，高程13.80m到14.50m间为过渡段。
4.2.2.3、站下地连墙档土处理：南侧地连墙凿除32cm，为保证墙体安全，对墙后土体进行卸载处理，地连墙后的开挖高程由 6.2m降低至5.2m。
五、总论
该泵站工程地连墙的应用减少了基坑的土方开挖量，但因上述质量缺陷问题造成了后续施工的困难。为解决上述问题，总计耽误工期约1个月。为此，在今后的施工过程中，须切实按照上述要求施工，同时，在挖土成槽过程要加强对地连墙垂直度观察，如可采用超声波测壁仪等仪器进行检测成槽的垂直度，发现偏斜及时纠正，以便造成类似问题的出现。
参考文献：
1、《水利水电工程混凝土防渗墙施工技术规范》SL174-96；
2、《港口工程地下连续墙结构设计与施工规程》JTJ303-2003；
3、《水工混凝土施工规范》（DL/T5144-2001）；
4、《建筑基坑支护技术规范》（JGJ120-99）；
5、张昌生 《浅谈地连墙的施工工艺与质量控制》 西部探矿工程 2010年07期；
6、刘浅微 《对地连墙施工技术的探讨》[j].四川建材，2010年01期。
论文作者: 范长涛
论文发表刊物:《工程管理前沿》2020年4期
论文发表时间:2020/4/14
标签：钢筋论文; 泥浆论文; 导管论文; 砂浆论文; 高程论文; 混凝土论文; 抓斗论文; 《工程管理前沿》2020年4期论文;