地下連續(xù)墻預(yù)制鋼筋混凝土榫式接頭施工工法地下連續(xù)墻施工工藝是在近四十年來(lái)地下工程和基礎(chǔ)工程中逐漸發(fā)展和廣泛應(yīng)用的一項(xiàng)新技術(shù)。已在我國(guó)的城市改造、市政建設(shè)以及水利工程等很多方面得到了普遍應(yīng)用。特別是上海地區(qū)，屬于軟土地基，市政建設(shè)及舊區(qū)改造項(xiàng)目較多，深基坑施工往往受到周?chē)h(huán)境及地質(zhì)條件的限制，傳統(tǒng)的施工方法會(huì)遇到很多困難，甚至難以實(shí)施。所謂的地下連續(xù)墻實(shí)際是不連續(xù)的，它是一個(gè)個(gè)單元槽段以某種形式相互連接而成的。這種接頭的選擇直接關(guān)系到墻體的整體性及使用效果，關(guān)系到工程的經(jīng)濟(jì)效益。中國(guó)第二十冶金建設(shè)公司在傳統(tǒng)的地下連續(xù)墻工藝的基礎(chǔ)上，對(duì)地下連續(xù)墻接頭進(jìn)行了改進(jìn)，目的是簡(jiǎn)化施工工藝、提高接頭質(zhì)量。自1993年開(kāi)始我們?cè)诖罅康墓こ虒?shí)踐中反復(fù)試驗(yàn)和摸索研制出榫式的鋼筋混凝土預(yù)制接頭，并在十幾項(xiàng)工程中進(jìn)行了試驗(yàn)和應(yīng)用，取得了較好的經(jīng)濟(jì)效果和社會(huì)效益。一、特點(diǎn)地下連續(xù)墻以分段施工，逐段澆筑為整體，適用于平面尺寸、形態(tài)復(fù)雜及特殊異行的地下構(gòu)筑物。在泥漿護(hù)壁的條件下完成作業(yè)，無(wú)擠土、無(wú)振動(dòng)，對(duì)周?chē)h(huán)境影響很小。地下墻除擋土隔水外，還可以作為承重結(jié)構(gòu)的一部分，適用于逆作法施工。采用預(yù)制接頭的地下連續(xù)墻與傳統(tǒng)的鎖口管接頭相比有如下特點(diǎn)1墻體質(zhì)量高傳統(tǒng)的鎖口管接頭，由于拔出后形成的管孔充滿被混凝土污染的泥漿，這部分泥漿性能較差，長(zhǎng)時(shí)間靜置往往造成孔壁坍方，在相鄰槽段開(kāi)挖過(guò)程中該部分泥漿便混入槽內(nèi)泥漿中，形成連續(xù)污染，對(duì)泥漿的質(zhì)量和槽壁的完好造成很大危害。一旦引起坍方，對(duì)混凝土的澆灌質(zhì)量及墻體的整體質(zhì)量帶來(lái)一系列的影響。往往形成連續(xù)墻接頭處夾泥、漏水、局部混凝土凸出等質(zhì)量問(wèn)題。利用預(yù)制榫式接頭，接頭放人后便不再拔出，作為墻體的一部分和地下墻形成整體，共同起圍護(hù)作用，因此便徹底避免了上述問(wèn)題的發(fā)生。2施工速度快由于鎖口管在混凝土澆灌結(jié)束后需要逐步拔出，拔管的時(shí)間需要根據(jù)混凝土的初凝和終凝時(shí)間確定，一般在混凝土澆灌后的3H后利用特制的拔管器抽動(dòng)鎖口管，在混凝土澆灌結(jié)束3H后方可全部拔除。采用預(yù)制接頭后每個(gè)單元槽段可節(jié)省工時(shí)5H左右。又由于預(yù)制接頭樁兩側(cè)均為榫槽，使鋼筋籠的端頭構(gòu)造得到了統(tǒng)一，具有互換性，而且槽段開(kāi)挖不受施工次序的限制可以跳槽連續(xù)施工。因此可以大大加快工程進(jìn)度。3施工工藝簡(jiǎn)化由于鎖口管本身自重較大，在混凝土初凝后進(jìn)行地下脫模提升，需要大噸位的特制拔管器，對(duì)導(dǎo)墻的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度要求較高，而實(shí)際施工中往往由于工期緊、導(dǎo)墻強(qiáng)度偏低，在拔管業(yè)中容易引起導(dǎo)墻損壞。而且拔管時(shí)間受到混凝土凝結(jié)時(shí)間的限制，拔管過(guò)早容易引起近側(cè)混凝土坍落，影響接頭質(zhì)量；過(guò)晚又會(huì)引起脫模困難不易拔動(dòng)。施工中由于人為因素或機(jī)械故障造成的鎖口管被凝固在混凝土中的事故時(shí)有發(fā)生，不僅影響了工程質(zhì)量，對(duì)國(guó)家財(cái)產(chǎn)也造成了一定損失。采用預(yù)制榫式接頭，省去了拔管工序，因而也就徹底避免了這類(lèi)事故的發(fā)生。二、適用范圍地下連續(xù)墻適用于深基坑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)，如軟土地基中深基坑開(kāi)挖，周?chē)h(huán)境要求較高，深度在100M以上的大型基坑工程；適用于大型的地下構(gòu)筑物工程，如港口駁岸、塢墻閘墩、水壩截水和岸坡?lián)鯄Φ龋贿m用于“兩墻合一”的地下結(jié)構(gòu)工程。采用預(yù)制接頭的地下連續(xù)墻，更適合于超深、超厚的地下連續(xù)墻工程，如墻深超過(guò)30M或厚度在10M以上的地下墻，往往由于鎖口管拔除困難而不得不用預(yù)制接頭。三、工藝原理地下連續(xù)墻的基本原理是在擬建地下構(gòu)筑物地面上，沿事先修筑的導(dǎo)墻用專(zhuān)用成槽設(shè)備，在泥漿護(hù)壁的條件下完成槽段開(kāi)挖、鋼筋籠接頭安裝及水下混凝土澆筑成墻。預(yù)制接頭按設(shè)計(jì)要求事先在預(yù)制廠或現(xiàn)場(chǎng)制作，安裝后與現(xiàn)澆的地下墻形成整體，共同起到防水、圍護(hù)或結(jié)構(gòu)作用。地下墻成槽施工如圖1所示。圖1地下墻成槽施工示意圖四、工藝流程五、施工要點(diǎn)1導(dǎo)墻導(dǎo)墻是成槽機(jī)開(kāi)槽的定位導(dǎo)向裝置，同時(shí)又能容蓄泥漿支撐施工設(shè)備作業(yè)及防護(hù)頂壁。深度1至2M，頂部高出地面01M，底部要座落在原土層上。遇暗浜等軟土層需做加深或加固處理。2成槽如圖2A用抓斗三抓成槽，順序是先抓兩邊，后抓中間，并保證每10抓180轉(zhuǎn)向以確保垂直度。根據(jù)預(yù)制接頭的斷面尺寸確定開(kāi)挖端線位置，為使接頭準(zhǔn)確定位，在設(shè)置預(yù)制接頭的一端超挖50MM。嚴(yán)格控制垂直下挖。3預(yù)制接頭安裝包括原有接頭側(cè)面的清刷，如圖2B用吊車(chē)將接頭分段吊裝入槽，上下段用鋼板焊接連接。對(duì)接過(guò)程中沿兩個(gè)垂直方向用經(jīng)緯儀或線垂控制其垂直度，以確保準(zhǔn)確就位。4鋼筋籠就位及接頭背側(cè)填土如圖2C鋼筋籠用吊車(chē)空中翻身起吊，較長(zhǎng)時(shí)可分段制作，下段人槽后與上段焊接連接。鋼筋籠入槽定位后，接頭外側(cè)的空隙用泥球或碎土填實(shí)以防混凝土繞流或接頭移位。5混凝土澆灌如圖2D按要求設(shè)導(dǎo)管完成水下混凝土澆筑，混凝土坍落度為120CM，混凝土的拋高不得超過(guò)樁頂高度，以免影響相鄰槽段開(kāi)挖。槽段長(zhǎng)度大于30M時(shí)，采用雙導(dǎo)管同時(shí)澆筑，導(dǎo)管至接頭的水平距離不得大于15M。圖2地下墻施工要點(diǎn)6預(yù)制接頭設(shè)計(jì)和制作接頭形式如圖3。圖3預(yù)制接頭形式預(yù)制接頭總長(zhǎng)度根據(jù)成槽深度和混凝土的施工標(biāo)高確定，還要考慮樁尖在槽底有一定的人土深度，并保證樁頂高于混凝土面以避免混凝土流入相鄰槽段。超過(guò)15M的預(yù)制接頭由于吊運(yùn)困難，一般需要分段制作，接頭處設(shè)預(yù)埋鐵件，安裝時(shí)用鋼板焊接連接。結(jié)構(gòu)配筋按地下墻抗彎要求配置，混凝土等級(jí)與地下墻設(shè)計(jì)要求相同。制作標(biāo)準(zhǔn)參照鋼筋混凝土預(yù)制構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。7泥漿制備和管理泥漿是保證地下墻槽段穩(wěn)定的最根本措施，它主要靠自身的重力及在槽壁表面形成的不透水泥皮來(lái)實(shí)現(xiàn)其護(hù)壁作用。目前最常用的是膨潤(rùn)土泥漿，主要成分是膨潤(rùn)土、CMC化學(xué)泥漿、純堿。參考配合比為水膨潤(rùn)土CMC堿1005800601501。泥漿的儲(chǔ)備量不得低于單元槽段體積的152倍，混凝土澆筑過(guò)程中經(jīng)檢測(cè)合格的泥漿才可回收；被混凝土污染的泥漿堅(jiān)決廢棄。8鋼筋籠制作鋼筋籠在特制的鋼平臺(tái)上制作成型，鋼筋交叉接點(diǎn)按梅花型50點(diǎn)焊固定。由于起吊要求配置足夠的輔助桁架，保證起吊過(guò)程中不發(fā)生變形或扭曲。較長(zhǎng)的鋼筋籠可分段制作，分段起吊，焊接后整體入槽，拼接位置設(shè)在墻體彎距較小處。六、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)地下連續(xù)墻遵照地基與基礎(chǔ)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范和上海市地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范中的相應(yīng)條文執(zhí)行。地下連續(xù)墻預(yù)制接頭遵照混凝土結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范相應(yīng)的條文執(zhí)行。地下連續(xù)墻的質(zhì)量控制如表1所示。表1地下連續(xù)墻施工質(zhì)量控制表注泥漿主控指標(biāo)為比重、粘度及PH值。七、機(jī)械設(shè)備地下墻工藝的主要設(shè)備及規(guī)格型號(hào)、主要工作性能指標(biāo)見(jiàn)表2。表2地下墻工藝主要設(shè)備八、施工安全1施工前必須詳細(xì)了解管網(wǎng)埋設(shè)情況，同時(shí)，作業(yè)必須嚴(yán)格按施工方案進(jìn)行，不準(zhǔn)蠻干如超深挖土等違章作業(yè)一律嚴(yán)格制止。2加強(qiáng)施工期間管線監(jiān)測(cè)工作，并及時(shí)將監(jiān)測(cè)結(jié)果通知技術(shù)部門(mén)。3進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)須戴安全帽，高空作業(yè)必須使用安全帶，操作工人要穿絕緣鞋，必要的特殊工種穿絕緣橡膠鞋，作業(yè)班必須堅(jiān)持每日安全交底工作，并做記錄。4吊車(chē)作業(yè)回轉(zhuǎn)應(yīng)盡量避免超出施工區(qū)域，以免影響車(chē)輛正常運(yùn)行，作業(yè)半徑內(nèi)嚴(yán)禁站人。應(yīng)選有經(jīng)驗(yàn)的指揮吊車(chē)，在起吊重物，特別是吊車(chē)抬翻鋼筋籠體時(shí)，要隨時(shí)檢查吊具的固定情況，以防意外。5嚴(yán)格執(zhí)行操作規(guī)程，每班上崗前，要對(duì)施工機(jī)械進(jìn)行例行安全檢查，確認(rèn)無(wú)故障后方可開(kāi)工，操作人員必須定崗定位，不準(zhǔn)竄崗操作。6車(chē)輛進(jìn)入施工工域，要服從施工區(qū)專(zhuān)職交通管理員的調(diào)度，不準(zhǔn)隨意停放車(chē)輛。7帶電機(jī)械必須接地，要有防雨設(shè)備，電動(dòng)工具等要有觸電保護(hù)器。8所有上機(jī)人員都必須經(jīng)過(guò)安全部門(mén)進(jìn)行安全教育，并通過(guò)考核后方可上崗。9導(dǎo)墻上及時(shí)加設(shè)安全蓋板，泥漿池邊設(shè)欄桿，以防施工人員跌入槽內(nèi)。10定期檢查用電設(shè)備，施工機(jī)械的安全狀況，以及現(xiàn)場(chǎng)文明施工情況。九、勞動(dòng)組織連續(xù)墻施工一般要求兩班制連續(xù)作業(yè)，每工作班勞動(dòng)力配置見(jiàn)表3。表3勞動(dòng)力資源配置表每班十、效益分析地下連續(xù)墻工藝是在傳統(tǒng)工藝難以適應(yīng)的情況下發(fā)展起來(lái)的。由于這一工藝的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用，使得某些地下工程的建設(shè)成為可能和更加經(jīng)濟(jì)合理。采用預(yù)制接頭的地下連續(xù)墻取消了鎖口管等周轉(zhuǎn)工具，預(yù)制接頭作為地下墻的一部分共同受力。由于簡(jiǎn)化了工序，提高工效，可降低綜合造價(jià)，若與十字鋼板等剛性接頭相比，每立方米地下墻綜合單價(jià)節(jié)約1015。十一、工程事例1996年，我公司承建浦東銀冠大廈地下連續(xù)墻工程。銀冠大廈位于上海市浦東新區(qū)陸家嘴2116地塊。總占地面積11420M2，地下4層，地上主樓34層，裙樓4層，建筑面積9480M2。主樓高度1419M。業(yè)主為浦項(xiàng)制鐵開(kāi)發(fā)株式會(huì)社韓國(guó)，設(shè)計(jì)方為POSACCOLTD清亞設(shè)計(jì)院，設(shè)計(jì)顧問(wèn)為上海華東建筑設(shè)計(jì)院，上海市建筑科學(xué)研究院負(fù)責(zé)工程監(jiān)理?；娱_(kāi)挖深度主樓166M約2590M2，裙房151M約4420M2，裙房局部污水池處196M約890M2。地下連續(xù)墻寬1M，深380M，混凝土C40，周長(zhǎng)259M，共62個(gè)單元槽段，混凝土體積總量約13640M2。三道鋼筋混凝土水平支撐。本工程規(guī)模大，難度高，連續(xù)墻既作為基坑擋土圍護(hù)墻，同時(shí)也是承重結(jié)構(gòu)墻。這樣對(duì)其無(wú)論是外觀質(zhì)量，還是從抗?jié)B方面都要求很高。而地質(zhì)又較差，再加上本工程樁為少800鋼管樁，邊樁距地下墻最近僅425MM。送樁分別有146M，1595M，166M，191M深，送樁孔又未經(jīng)過(guò)技術(shù)處理，對(duì)地下墻槽壁穩(wěn)定十分不利。地下連續(xù)墻深280M，進(jìn)入地質(zhì)7層持力層約、80M，該層土質(zhì)堅(jiān)硬，對(duì)成槽造成很大的困難，該工程地下連續(xù)墻比金茂大廈地下連續(xù)墻深360M還深20M，在上海地區(qū)實(shí)屬罕見(jiàn)。為確保工程質(zhì)量和施工進(jìn)度，經(jīng)與浦項(xiàng)開(kāi)發(fā)株式會(huì)社、韓國(guó)的清亞設(shè)計(jì)院及華東院共同協(xié)商，采納了鋼筋混凝土預(yù)制接頭，接頭斷面高達(dá)980MM，翼緣寬度為600MM，分三段制作，各段之間用鋼板焊接連接，每套總重達(dá)32T