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摘要：深基坑工程在水利水电等各项施工项目中应用广泛，支护是深基坑施工的重要组成部分，其关系到基坑工程成功与否的关键。水利工程基坑支护主要包括地下连续墙、复合土钉墙等技术。其中，地下连续墙是水利工程基坑支护应用较多的挡土、挡水结构。本文以液压抓斗成槽为实例介绍其施工工艺和主要施工方法。
关键词：水利工程；地下连续墙；基坑支护
中图分类号：TV 文献标识码：A文章编号：
Abstract: the deep foundation pit engineering in water conservancy and hydropower, and other construction project is used widely, supporting deep foundation pit construction is the important constituent, its relationship to the success of the foundation pit engineering key. Water conservancy engineering foundation pit supporting mainly include underground continuous wall, composite soil nailing wall and so on technology. Among them, the underground continuous wall of water project is application of foundation pit supporting more soil retaining, retaining water structure. Based on the hydraulic grab into slot for example, introduced the construction technology and main construction method.
Keywords: water conservancy projects; Underground continuous wall; Foundation pit supporting
1、概述
深基坑工程是一项综合性很强的系统工程。水利工程深基坑施工主要包括降低地下水位与土方开挖施工、支护结构施工两个部分。在水利工程施工中，基坑支护主要包括地下连续墙、复合土钉墙等技术。地下连续墙工艺是近几十年来在地下工程和基础工程中发展起来并应用较广泛的一项技术。基坑开挖前，应首先进行导墙修筑。然后在泥浆护壁的情况下，使用一定挖槽机械设备开挖一定长度的沟槽(称为“单元槽段”)。待沟槽开挖至工程设计深度并对槽底进行清除后，使用起重设备将加工好的钢筋骨架吊放入充满泥浆的槽内。然后采用水下浇筑混凝土的方法进行混凝土浇筑，在沟槽内使用导管由底向上进行混凝土浇筑。随着混凝土的不断浇筑，泥浆逐渐被置换出来，待混凝土浇筑至工程设计标高时，此单元槽段的地下钢筋混凝土墙施工完毕。各单元槽段的地下钢筋混凝土墙之间使用特制接头连接，形成连续的在基坑周围呈封闭形状的地下连续墙。其功能有:支护、挡土、承重、防渗、防冲等。
2、地下连续墙施工工艺
地下连续墙的施工过程较为复杂,施工工序颇多,施工时采用逐段施工法。每槽段地下连续墙的施工可分为以下几个主要工序:施工准备→造孔(成槽) →泥浆护壁→槽孔孔型检查及清孔验收→下设钢筋笼→混凝土浇筑或墙体填筑→墙段连接→墙体质量检查。
3、地下连续墙主要施工方法
3.1 导墙施工
连续墙施工时,不应忽略导墙施工，其主要有以下五个方面的作用：一是导向作用，可作为地下墙成槽的导向标准；二是在成槽施工过程中稳定泥浆液位，以达到维护槽壁稳定的目的；三是维持表层土层的稳定，防止槽口塌方；四是承受施工机械设备荷载；五是可作为工程測量的基准线。
导墙的工程施工一般采用C20混凝土，为有效地防止地面水流入沟槽内，导墙顶部标高应高出地面10cm左右。一般导墙施工应首先进行场地平整，然后根据工程布置进行测量定位，进而挖槽并对挖槽弃土进行合理的处理，之后绑扎钢筋、支模板，再浇筑混凝土，待混凝土凝固达到设计强度后拆模，并在导墙外侧回填土。
3.2 泥浆护壁
泥浆的正确使用是保证地下连续墙挖槽和成槽的关键。在工程实践中一般采用膨润土和优质粘土进行泥浆制备。泥浆沟和泥浆池应便于泥浆的流动和清理,泥浆池设置要满足施工进度要求,以保证循环泥浆的施工质量。
3.2.1 泥浆制作
施工时可根据根据地质条件、成槽方法等进行泥浆配合比,并进行泥浆配比试验和物理分析。将选定的优质粘土放入泥浆搅拌机中进行搅拌,制作泥浆。必须注意:新制备的泥浆必须在泥浆池存放24小时以上,粘土充分水化后才能使用;泥浆拌制和使用前,必须检查两次,适当提高泥浆比重和粘度。
3.2.2 泥浆液面控制
成槽的施工工序中,泥浆液面控制是非常重要的一环。只有保证泥浆液面的高度高于地下水位的高度,并且不低于导墙以下50cm时才能够保证槽壁不塌方。为避免槽壁塌方,应增加泥浆储备量。
3.2.3 泥浆处理
采用重力沉淀处理的方法比较经济。从槽段中置换出来的泥浆流入沉淀池,经重力沉淀16h稳定后,用水泵抽走表面清稀部分浆水到过滤池,并通过滤网过滤,将废水排除,余下的浆体试验合格后再重新利用。
3.3 成槽施工
挖槽的主要工作包括：单元槽段划分；挖槽机械的选择和正确使用；制定防止槽壁坍塌的措施和特殊情况的处理方法等。挖槽约占地下连续墙施工工期的一半，因此提高挖槽的效率是缩短工期的关键。同时，槽壁形状基本上决定了墙体的外形，所以挖槽的精度又是保证地下连续墙的质量的关键之一。因此挖槽是地下连续墙施工中的关键工序。
3.3.1 槽段划分
为保证槽壁的稳定和考虑液压抓斗作业宽度,槽段宽宜控制在4～6m,标准槽段宽宜为6m。为减少因开挖时土压力使连续墙变形和确保地下墙有较好的整体性,槽段划分时须避免接头设在转角处,且在转角处其中一边导墙向外延长400mm。单元槽段长度的确定应考虑以下五个方面因素的影响：一是施工地质条件，当周边土层较不稳定时，为防止槽壁倒坍，应减小每个单元槽段的长度，以减少槽壁在泥浆中暴露面和缩短挖槽时间；二是地面荷载，当邻近有较大的地面荷载时，亦采用缩短单元槽段的长度来保证槽壁的稳定；三是起重设备的起重能力，由于槽段的钢筋笼一般为整体吊装，应根据起重设备的起重能力估算吊装的钢筋笼的重量和尺寸，以此推算得到单元槽段的长度；四是单位时间内混凝土的供给能力，单元槽段内的混凝土浇筑宜在4h内完成，因此由（4h混凝土的最大供应量/（墙厚×墙深）)推算出适宜的单元槽段长度；五是泥浆池的容积，一般情况下，泥浆池的容积不应小于各个单元槽段挖土量的两倍，故单元槽段的长度亦受到泥浆池的容积影响；
3.3.2 成槽的质量控制
成槽质量控制对连续墙的施工同样具有非常重要的影响。成槽质量控制需要综合考虑以下五方面的影响：一是严格控制开槽的垂直度；二是应连续作业，且依规定顺序进行施工，如若因故中断，应迅速从槽中将抓斗提出；三是开槽的挖进过程中，应时刻保持护壁泥浆不低于工程规定高度；四是若成槽施工过程中局部遇岩石坚硬地层，可配合冲击钻冲击破碎联合作业。
3.3.3清槽
清槽工作须分二个阶段进行,阶段一,成槽清渣;阶段二,终孔清槽。
(1)成槽清渣,用泥浆正循环法清渣,即将输浆管通向孔底泵进新浆,使已冲开的泥渣上浮。对于含砂率大的槽孔宜采用空气吸泥法(反循环)进行清底。
(2)终孔清槽时,采用空气吸泥(反循环)法清槽,即从皮管内压入空气通向槽底的吸泥装置,泥砂吸上,并同时补充新鲜泥浆,保持所要求泥浆液面标高的相对稳定。清槽后的泥浆比重应小于1.2,含砂率不大于8%,粘度不大于28s。
3.4 钢筋网片制作、起吊和下钢筋网片
3.4.1 钢筋网片的制作
钢筋网片的制作是地下连续墙施工的一个重要环节，钢筋网片应根据地下连续墙体配筋图和单元槽段的划分来制作。单元槽段的钢筋网片应装配成一个整体。制作钢筋网片时要预先确定浇筑混凝土用导管的位置，由于这部分要上下贯通，因而周围需增设箍筋和连接筋进行加固。横向钢筋有时会阻碍导管插入，所以应把横向钢筋放在外侧，纵向钢筋放在内侧。钢筋网片的制作速度要与挖槽速度协调一致，由于制作时间长，因此必须有足够大的场地。用于钢筋网片成型的平台尺寸应大于最大钢筋笼的尺寸，并保证一定的平整度。
3.4.2 钢筋网片起吊和吊放
钢筋网片的起吊、运输和吊放应制定周密的施工方案，主要解决好两个问题：一是吊放过程中不能使钢筋笼产生不可恢复的永久变形；二是插入过程中不要造成槽壁坍塌。
钢筋网片起吊应用横吊梁或吊梁，吊点布置和起吊方式要防止起吊时钢筋笼变形。起吊时不能使钢筋网片下端在地面上拖引，应先将钢筋网片水平起吊，然后通过主机和辅助起重机的协调操作，使钢筋网片吊直后对准槽口。插入鋼筋网片时，吊点中心必须对准槽段中心，缓慢垂直落入槽内，此时须注意不要因起重臂摆动而使钢筋笼产生横向摆动，以致造成坍塌。钢筋网片插入槽内后，应检查其顶端高度是否符合设计要求，然后用横担或在主筋上设弯钩将其搁置在导墙上。
3.5 灌注水下混凝土
浇筑水下砼是连续墙施工控制质量的一道关键工序。地下连续墙混凝土按水下混凝土的要求配制以及浇筑。
(1)隔水栓用预制混凝土塞,开始灌注时,隔水栓吊放的位置应临近泥浆面,导管底端到孔底的距离应以能顺利排出隔水栓为准,一般为0.3～0.5m。
(2)每一槽段灌注混凝土前,混凝土漏斗及集料斗内应准备好足够的预备混凝土,以便确保开塞后能达到0.3～0.5m的埋管深度,并连续浇灌。
(3)一个槽段内一般同时使用两根导管灌注,其间距不大于3m,导管距槽段接头端不大于1.5m。两根导管同时开塞灌注混凝土,并保证两导管处的混凝土表面高差不大于0.3m。浇筑导管埋入混凝土深度宜为1.5~6m。
4、结束语
基坑支护具有工程量大、技术难度高、不可预见的因素多等特点，其安全可
靠性不仅影响基坑本身，而且往往会影响周边环境。地下连续墙支护作为一种重要的基坑支护技术，它的应用使复杂的施工问题得以解决。因此，深基坑地下连续墙施工质量对保证基坑安全和工程期限具有非常重要的意义。
关键词：水利工程；地下连续墙；基坑支护
中图分类号：TV 文献标识码：A文章编号：
Abstract: the deep foundation pit engineering in water conservancy and hydropower, and other construction project is used widely, supporting deep foundation pit construction is the important constituent, its relationship to the success of the foundation pit engineering key. Water conservancy engineering foundation pit supporting mainly include underground continuous wall, composite soil nailing wall and so on technology. Among them, the underground continuous wall of water project is application of foundation pit supporting more soil retaining, retaining water structure. Based on the hydraulic grab into slot for example, introduced the construction technology and main construction method.
Keywords: water conservancy projects; Underground continuous wall; Foundation pit supporting
1、概述
深基坑工程是一项综合性很强的系统工程。水利工程深基坑施工主要包括降低地下水位与土方开挖施工、支护结构施工两个部分。在水利工程施工中，基坑支护主要包括地下连续墙、复合土钉墙等技术。地下连续墙工艺是近几十年来在地下工程和基础工程中发展起来并应用较广泛的一项技术。基坑开挖前，应首先进行导墙修筑。然后在泥浆护壁的情况下，使用一定挖槽机械设备开挖一定长度的沟槽(称为“单元槽段”)。待沟槽开挖至工程设计深度并对槽底进行清除后，使用起重设备将加工好的钢筋骨架吊放入充满泥浆的槽内。然后采用水下浇筑混凝土的方法进行混凝土浇筑，在沟槽内使用导管由底向上进行混凝土浇筑。随着混凝土的不断浇筑，泥浆逐渐被置换出来，待混凝土浇筑至工程设计标高时，此单元槽段的地下钢筋混凝土墙施工完毕。各单元槽段的地下钢筋混凝土墙之间使用特制接头连接，形成连续的在基坑周围呈封闭形状的地下连续墙。其功能有:支护、挡土、承重、防渗、防冲等。
2、地下连续墙施工工艺
地下连续墙的施工过程较为复杂,施工工序颇多,施工时采用逐段施工法。每槽段地下连续墙的施工可分为以下几个主要工序:施工准备→造孔(成槽) →泥浆护壁→槽孔孔型检查及清孔验收→下设钢筋笼→混凝土浇筑或墙体填筑→墙段连接→墙体质量检查。
3、地下连续墙主要施工方法
3.1 导墙施工
连续墙施工时,不应忽略导墙施工，其主要有以下五个方面的作用：一是导向作用，可作为地下墙成槽的导向标准；二是在成槽施工过程中稳定泥浆液位，以达到维护槽壁稳定的目的；三是维持表层土层的稳定，防止槽口塌方；四是承受施工机械设备荷载；五是可作为工程測量的基准线。
导墙的工程施工一般采用C20混凝土，为有效地防止地面水流入沟槽内，导墙顶部标高应高出地面10cm左右。一般导墙施工应首先进行场地平整，然后根据工程布置进行测量定位，进而挖槽并对挖槽弃土进行合理的处理，之后绑扎钢筋、支模板，再浇筑混凝土，待混凝土凝固达到设计强度后拆模，并在导墙外侧回填土。
3.2 泥浆护壁
泥浆的正确使用是保证地下连续墙挖槽和成槽的关键。在工程实践中一般采用膨润土和优质粘土进行泥浆制备。泥浆沟和泥浆池应便于泥浆的流动和清理,泥浆池设置要满足施工进度要求,以保证循环泥浆的施工质量。
3.2.1 泥浆制作
施工时可根据根据地质条件、成槽方法等进行泥浆配合比,并进行泥浆配比试验和物理分析。将选定的优质粘土放入泥浆搅拌机中进行搅拌,制作泥浆。必须注意:新制备的泥浆必须在泥浆池存放24小时以上,粘土充分水化后才能使用;泥浆拌制和使用前,必须检查两次,适当提高泥浆比重和粘度。
3.2.2 泥浆液面控制
成槽的施工工序中,泥浆液面控制是非常重要的一环。只有保证泥浆液面的高度高于地下水位的高度,并且不低于导墙以下50cm时才能够保证槽壁不塌方。为避免槽壁塌方,应增加泥浆储备量。
3.2.3 泥浆处理
采用重力沉淀处理的方法比较经济。从槽段中置换出来的泥浆流入沉淀池,经重力沉淀16h稳定后,用水泵抽走表面清稀部分浆水到过滤池,并通过滤网过滤,将废水排除,余下的浆体试验合格后再重新利用。
3.3 成槽施工
挖槽的主要工作包括：单元槽段划分；挖槽机械的选择和正确使用；制定防止槽壁坍塌的措施和特殊情况的处理方法等。挖槽约占地下连续墙施工工期的一半，因此提高挖槽的效率是缩短工期的关键。同时，槽壁形状基本上决定了墙体的外形，所以挖槽的精度又是保证地下连续墙的质量的关键之一。因此挖槽是地下连续墙施工中的关键工序。
3.3.1 槽段划分
为保证槽壁的稳定和考虑液压抓斗作业宽度,槽段宽宜控制在4～6m,标准槽段宽宜为6m。为减少因开挖时土压力使连续墙变形和确保地下墙有较好的整体性,槽段划分时须避免接头设在转角处,且在转角处其中一边导墙向外延长400mm。单元槽段长度的确定应考虑以下五个方面因素的影响：一是施工地质条件，当周边土层较不稳定时，为防止槽壁倒坍，应减小每个单元槽段的长度，以减少槽壁在泥浆中暴露面和缩短挖槽时间；二是地面荷载，当邻近有较大的地面荷载时，亦采用缩短单元槽段的长度来保证槽壁的稳定；三是起重设备的起重能力，由于槽段的钢筋笼一般为整体吊装，应根据起重设备的起重能力估算吊装的钢筋笼的重量和尺寸，以此推算得到单元槽段的长度；四是单位时间内混凝土的供给能力，单元槽段内的混凝土浇筑宜在4h内完成，因此由（4h混凝土的最大供应量/（墙厚×墙深）)推算出适宜的单元槽段长度；五是泥浆池的容积，一般情况下，泥浆池的容积不应小于各个单元槽段挖土量的两倍，故单元槽段的长度亦受到泥浆池的容积影响；
3.3.2 成槽的质量控制
成槽质量控制对连续墙的施工同样具有非常重要的影响。成槽质量控制需要综合考虑以下五方面的影响：一是严格控制开槽的垂直度；二是应连续作业，且依规定顺序进行施工，如若因故中断，应迅速从槽中将抓斗提出；三是开槽的挖进过程中，应时刻保持护壁泥浆不低于工程规定高度；四是若成槽施工过程中局部遇岩石坚硬地层，可配合冲击钻冲击破碎联合作业。
3.3.3清槽
清槽工作须分二个阶段进行,阶段一,成槽清渣;阶段二,终孔清槽。
(1)成槽清渣,用泥浆正循环法清渣,即将输浆管通向孔底泵进新浆,使已冲开的泥渣上浮。对于含砂率大的槽孔宜采用空气吸泥法(反循环)进行清底。
(2)终孔清槽时,采用空气吸泥(反循环)法清槽,即从皮管内压入空气通向槽底的吸泥装置,泥砂吸上,并同时补充新鲜泥浆,保持所要求泥浆液面标高的相对稳定。清槽后的泥浆比重应小于1.2,含砂率不大于8%,粘度不大于28s。
3.4 钢筋网片制作、起吊和下钢筋网片
3.4.1 钢筋网片的制作
钢筋网片的制作是地下连续墙施工的一个重要环节，钢筋网片应根据地下连续墙体配筋图和单元槽段的划分来制作。单元槽段的钢筋网片应装配成一个整体。制作钢筋网片时要预先确定浇筑混凝土用导管的位置，由于这部分要上下贯通，因而周围需增设箍筋和连接筋进行加固。横向钢筋有时会阻碍导管插入，所以应把横向钢筋放在外侧，纵向钢筋放在内侧。钢筋网片的制作速度要与挖槽速度协调一致，由于制作时间长，因此必须有足够大的场地。用于钢筋网片成型的平台尺寸应大于最大钢筋笼的尺寸，并保证一定的平整度。
3.4.2 钢筋网片起吊和吊放
钢筋网片的起吊、运输和吊放应制定周密的施工方案，主要解决好两个问题：一是吊放过程中不能使钢筋笼产生不可恢复的永久变形；二是插入过程中不要造成槽壁坍塌。
钢筋网片起吊应用横吊梁或吊梁，吊点布置和起吊方式要防止起吊时钢筋笼变形。起吊时不能使钢筋网片下端在地面上拖引，应先将钢筋网片水平起吊，然后通过主机和辅助起重机的协调操作，使钢筋网片吊直后对准槽口。插入鋼筋网片时，吊点中心必须对准槽段中心，缓慢垂直落入槽内，此时须注意不要因起重臂摆动而使钢筋笼产生横向摆动，以致造成坍塌。钢筋网片插入槽内后，应检查其顶端高度是否符合设计要求，然后用横担或在主筋上设弯钩将其搁置在导墙上。
3.5 灌注水下混凝土
浇筑水下砼是连续墙施工控制质量的一道关键工序。地下连续墙混凝土按水下混凝土的要求配制以及浇筑。
(1)隔水栓用预制混凝土塞,开始灌注时,隔水栓吊放的位置应临近泥浆面,导管底端到孔底的距离应以能顺利排出隔水栓为准,一般为0.3～0.5m。
(2)每一槽段灌注混凝土前,混凝土漏斗及集料斗内应准备好足够的预备混凝土,以便确保开塞后能达到0.3～0.5m的埋管深度,并连续浇灌。
(3)一个槽段内一般同时使用两根导管灌注,其间距不大于3m,导管距槽段接头端不大于1.5m。两根导管同时开塞灌注混凝土,并保证两导管处的混凝土表面高差不大于0.3m。浇筑导管埋入混凝土深度宜为1.5~6m。
4、结束语
基坑支护具有工程量大、技术难度高、不可预见的因素多等特点，其安全可
靠性不仅影响基坑本身，而且往往会影响周边环境。地下连续墙支护作为一种重要的基坑支护技术，它的应用使复杂的施工问题得以解决。因此，深基坑地下连续墙施工质量对保证基坑安全和工程期限具有非常重要的意义。