装配式地下连续墙施工技术应用研究

黄强            

摘要：随着城市地下空间的发展，地下连续墙因其刚度大、变形小、整体性好等特点，越来越广泛的被应用于深基坑工程当中，虽然地下连续墙施工技术越来越成熟，但社会生产环境在逐渐转变，对地下连续墙施工也提出了新的要求。预制、现浇相间的地下连续墙工艺，是在原有全现浇的基础上进行改进的一种地下连续墙施工方案，是一种向全预制地下连续墙发展的过渡方案，是符合国家绿色建筑及装配式建筑工艺发展方向上的地下建筑的延伸，可以解决原有方案始终难以克服的相关质量问题，加快施工进度，减少现场劳务用工，进行工厂化生产，标准化施工的工艺。

关键词：装配式地连墙标准化施工

引 言

传统的地连墙施工工艺虽然成熟，但也存在一系列问题。例如因钢筋笼焊接质量差导致吊装过程中的安全风险问题、因成槽精度控制不到位导致成型后墙体钢筋保护层过厚、墙面露筋、鼓包、侵限等质量问题、混凝土浇筑过程中接头混凝土绕流、接头夹泥夹渣导致渗漏水等问题以及混凝土连续施工引发的噪音污染问题。这些问题不仅后期处理成本高，而且为基坑安全埋下了严重隐患。装配式地下连续墙实行工厂预制、现场吊装的工艺，不仅能解决上述问题，也符合建筑行业装配式施工的总发展趋势。因此，装配式地连墙的施工工艺研究有较大的应用前景。

1 工程概况

312国道苏州东段改扩建工程园区段控制性工程草鞋山隧道全长2180m，属于城市下穿隧道，由暗埋段与U型槽组成。根据基坑深度及周边环境情况，围护结构选用地下连续墙、SMW工法桩、重力式挡土墙等型式。基坑呈狭长型，深度差异较大，沿线大部分区域开挖深度在13～14m之间，地下连续墙长度20～45m之间。

本项目开展预制、现浇相结合地下连续墙施工技术研究选在基坑开挖深度较浅部位进行。位于下穿隧道暗埋段与U型槽段交接位置，共计布置3幅预制地连墙，南侧1幅，北侧2幅，预制墙深度24m，宽度2.4m，厚度0.76m，分为两节，每节12m。预制墙体内部采用镂空箱体结构，侧面采用柔性凹凸榫与现浇墙连接。

          

图1.1 预制地连墙位置

2 总体施工方案

将地下连续墙分为二期施工，一期为预制槽段施工，宽度为2.4m，预制墙体为一种预应力薄壁箱体结构，中间为空心部分，在预制箱体拼接下放完成后，根据设计受力要求对空心部分进行素砼或钢筋砼灌注，二期为现浇闭合槽段施工，宽度一般为6m。

一期施工：在导墙施工完成后，进行预制槽段施工，此施工过程仅需投入较少的人员和设备。

二期施工：待一期预制接头施工完毕后，集中组织人员设备进行闭合槽段施工，施工流程图如下所示。

图1.2 预制地连墙施工流程图

3 施工工艺

导墙施工、地连墙成槽施工、泥浆制备等工艺与传统地连墙施工工艺相同，本文重点介绍地连墙的预制与吊装、拼接与下放就位等工艺。

（1）地连墙的预制

以本项目为例，预制槽段为单节长度12m，宽2.4m的预应力薄壁箱体结构，中间空心，分为底节和顶节，每延米重约1.8T，12m长单节重约22T。预制墙在预制加工场进行预制、养护，待强度满足要求后运至施工现场。预制流程如下图所示。

底模固定	下排钢筋绑扎
芯模安装	上排钢筋绑扎
侧模安装	模具固定
混凝土浇筑	混凝土养护
预制墙拆模	预制墙成型

图1.3 预制地连墙预制流程图

（2）预制墙的吊装

预制墙吊装时，墙体混凝土强度必须达到设计强度的100%。预制墙吊装采用双机抬吊，空中回直的工艺。以一台150t履带吊作为主吊机，一台80t履带吊机作为副吊机。起吊时必须使吊钩中心与预制墙重心相重合，保证起吊平衡。吊放具体分六步走：

第一步：专职司索人员指挥150t、80t两台吊机转移至起吊位置，起重工分别安装主副吊点的卸扣。

第二步：安全人员检查两台吊机钢丝绳的安装位置及受力情况，符合起吊要求后，主副吊机开始同时平吊预制墙。

第三步：预制墙吊至离地面0.3m～0.5m后，安全人员检查墙体是否平稳。符合要求后主吊150t履带吊起钩，根据墙体尾部与地面的距离，随时指挥副吊机配合起钩。

第四步：吊起后，150t吊机向左（或向右）侧旋转、80t吊机顺转至合适位置，让墙体垂直于地面。

第五步：起重工卸除墙体上80t吊机起吊点的卸扣，副吊远离起吊作业范围。

第六步：150t主吊机将预制墙体吊运至槽口，测量定位后下放入槽，吊机走行应平稳，下放时不得强行入槽。

（3）预制墙的拼接

第一步：主吊将预制墙吊运至槽口，测量定位后缓慢下放至一定位置，然后用搁置扁担穿入预制墙搁置孔内，将底节预制墙搁置在导墙上。预制墙吊放入槽过程中，如遇定位不准、垂直度偏差大的情况，可采用定位调垂架辅助吊放，具体方法如下：预制墙吊运至槽口的定位架后，调整水平定位，缓缓下放并进行垂直度调整，然后用搁置扁担穿入预制墙搁置孔内，搁置在定位调垂架上。

第二步：底节预制墙就位后，在其连接端头处涂刷聚氨酯遇水膨胀止水胶用作接头处的防水处理。然后按照上述吊装方法继续吊装顶节预制墙至槽口与之拼接。

第三步：两节预制墙之间采用高强度螺栓进行连接。螺栓从中间向两端拧紧，螺母拧紧至与连接板紧贴后，采用专用扭矩扳手拧紧，终拧最小拧紧扭矩值应符合规范要求。高强度螺栓长度应保证在终拧后，螺栓外露丝扣为2～3扣。

第四步：在上下两节预制墙板拼装连接完成后，在接头端板内采用快干水泥砂浆进行封堵，避免钢筋螺纹裸露产生锈蚀。

（4）预制墙就位与墙顶标高控制

为保证预制墙在槽段内保持稳定，同时防止现浇墙底混凝土通过预制墙底串流，需采用将预制墙墙底插入土体一定的深度，当靠自重无法实现时，可采用振动锤辅助下沉就位。

第一步：在预制墙拼接完成、整体下放至槽底后，采用高频液压免共振的振动锤夹着墙顶吊装钢板，将预制墙插入土体，插入深度根据不同的地质条件确定，一般控制在0.3～1.0m左右。

第二步：在预制墙墙顶锚固钢筋上焊接一根标高控制钢筋，在振动下沉过程中，采用水准仪测量标高，达到设计标高后停止振动下沉。

（5）两侧现浇幅施工

两侧现浇幅施工跟传统的地下连续墙施工工艺相同，进行刷壁时应采用与预制墙板凹槽相匹配的刷壁器，以确保刷壁质量。

4施工效果

预制地连墙施工完成后，基坑土方开挖后，对施工效果进行验收：（1）两节预制墙之间、预制墙与两侧现浇墙之间连接紧密，接缝处未发现渗漏水现象，防水效果好；（2）基坑土方开挖、支撑施工、主体结构施工等各种工况下，预制墙变形均满足设计要求。

5结论

预制、现浇相间地下连续墙施工技术在基坑施工质量、进度、环保等方面较传统的现浇地下连续墙表现出众多优势：

（1）预制地连墙为空心箱体结构，可节约预制墙所占截面的20%～30%的混凝土用量，节约15%～20%左右钢筋笼吊装用的钢筋，省去H型钢，加快了施工进度，减少人工工时、机械设备台班用量，降低安全风险以及施工成本，经济效益明显。

（2）顺应时代的发展和社会生产环境的转变，秉承绿色建筑、可持续发展的理念，推广预制装配式建筑的发展，助推地下连续墙施工领域实现工业化，具有较好的社会效益。

（3）由于预制地连墙宽度为2.4m，成槽时间短，泥浆性能得到保证，槽壁稳定，不会导致接头混凝土绕流、夹泥夹渣的问题；同时加快了二期槽段的施工时间，减小了墙面露筋等存在的质量问题。

（4）一方面能减少现场临建布置。现场可不设置钢筋加工平台，临时用地少。同时地连墙钢筋笼的焊接量大大减少，既节约用电又能减少光污染和环境污染，具有较好的节能环保效益。另一方面适应现场条件能力强。在项目初期，场地条件及用电条件还未完全达到要求时，常规方案地墙无法正常开工时预制墙可先行进行施工。

（5）预制槽段可以有效控制保护层厚度，最大发挥钢筋的受力性能，同时杜绝了开挖后地连墙鼓包侵限及漏筋现象，减少后期处理时间与费用。

（6）没有下放接头箱、背侧回填以及后续冠梁支撑施工前的桩头浮浆破除等工序，既提高了效率，又保证了质量。

（7）预制墙可以运至现场存放，不仅避免了施工现场混凝土供应不及时的问题，而且可灵活安排施工，避免夜间因连续浇筑混凝土产生的噪音污染问题。

预制、现浇相间地下连续墙施工技术只是全预制地下连续墙施工技术的过渡技术，最终目的是实现全预制地下连续墙的应用，乃至实现预制地连墙的回收及再利用。

6参考文献

[1]上海市政院.312国道苏州东段改扩建工程园区段隧道设计图,2018.

1