1特点
1.1地下墙工程是将整个构筑物分成若干小段进行施工的,逐段施工后连成整体,从而减轻或者消除了大尺寸、大体积结构的设计和施工带来的困难,因此,地下墙特别适用于平面尺寸大、形状复杂及特殊异形的地下构筑物。
1.2循环作业
地下墙工法的结构施工过程是:在泥浆护壁的条件下分段挖槽、清基,然后向槽内沉入钢筋笼,再后浇筑混凝土并置换出泥浆。如此循环作业,逐次完成每个槽段,由于实施循环作业,有利于操作技术的掌握、熟练及水平的提高。
1.3对环境影响小
地下墙施工时噪音低、无振动、无挤土,与其他的挡土隔水设施(如板桩)相比,由于地下墙的刚度大,结合密贴不漏水,因而对已有的临近建(构)筑物、地下管线的影响甚微,如果能周密筹划精心施工,可不致产生危害。
1.4有多种成槽设备可供选择
对于不同的地质情况及不同的成槽深度,有多种类型的成槽专用设备可供选择,有索式导板抓斗、索式及导杆式液压抓斗、多头钻机等等。
1.5适用于逆作法施工
地下墙除挡土隔水外,还可作为竖向承重结构的一部分,如高层建筑地下室的外墙、地下铁道的侧墙,因而可推行逆作法施工,以达到缩短工期,减少对地面干扰的目的。
2适用范围
地下墙可用于相当深度(按现有的成槽设备约50m)、面积较大、形状复杂的地下构筑物,如港口驳岸、坞墙闸墩、水坝截水帷幕和岸坡挡墙等。
地下墙用于地下构筑物时能挡土隔水,同时承受侧向和竖向荷载。在地下水丰富的均质土层中开挖深基坑时,用它作支护结构尤能显示其优越性。遇碎石类土及风化岩层时宜谨慎使用。
对于临近有重要建筑物、地下管线的深基础工程和深基坑开挖,采用地下墙作为支护结构能起到防止和减少危害的良好效果,因而适宜于城市建筑群中施工。用作深度超过8m的深基坑开挖时,可优先考虑地下墙。
3工艺原理
地下墙工法的基本原理是在拟建地下构筑物的地面上,用专门的成槽机沿设计部位,在泥浆护壁的条件下分段挖槽、清基、向槽内沉放钢筋笼,然后在充满泥浆的槽段内浇筑混凝土。
4工艺流程

 

5施工要点
5.1导墙
导墙的作用是划分挖槽位置,容蓄泥浆和减少泥浆污染,支持施工设备防止槽顶坍塌及用作施工测量基准等。导墙可为现浇混凝土或预制件拼装,要求构筑在密实的地基上,不得漏浆。导墙深度一般为1~2m,墙顶至少应高出施工现场地面0.1m。
5.2泥浆
泥浆是保证地下墙槽壁稳定最根本的措施之一。应根据地基土的性质和其他因素选配泥浆。其主要组成为膨润土、纯碱、水及添加剂。视不同类型的成槽设备,泥浆储备量宜为挖槽单元段体积的1.5~2倍。
5.3成槽
根据土质情况,地下墙的深度选择相应的成槽机具。规划好单元段的挖槽次序及每一单元段的幅序;明确节点走向,以便制作相应的钢筋笼。
由于成槽机型选择不当、停机位置不妥,操作不慎等因素,可能引起槽壁失稳坍塌,应十分注意。
5.4清基及节点刷洗
在成槽完毕放入钢筋笼之前,必须清除槽底沉渣至规定要求,并认真刷除节点连接处吸附的泥皮。
5.5钢筋笼
按设计要求制作钢筋笼。钢筋交错节点数的50%宜用点焊固定。钢筋笼的临时绑扎铁丝在入槽前必须全部拆除,避免在绑扎铁丝上凝成泥球而影响混凝土质量。根据钢筋笼的形状重量,配备好起吊的辅助钢筋(型钢)骨架。高大的钢筋笼可分段起吊,竖向拼接,然后整体入槽。竖向拼接位置设在墙体弯矩较小处。纵向钢筋的连接可采取搭接绑扎或焊接。
5.6混凝土
地下墙混凝土是在泥浆中采用导管法浇筑的,其配合比应按重力自密式流态混凝土设计,细骨料含量宜适当增加。水泥用量一般不小于400kg/m3;在不用添加剂时水灰比宜小于0.6,坍落度取18~20cm。
5.7单元段节点
单元段的分缝节点形式有多种,可采用分缝面自由贴合的单圆接头管(锁口管)或多圆波形接头;亦可采用能承受拉剪荷载的钢板节点。
6质量标准
地下墙的施工质量标准遵照“地基与基础工程施工及验收规范”和“上海市地基基础设计规范”中的相应条文执行。
6.1槽段的外形尺寸不应小于设计尺寸。槽壁的垂直度偏差视成槽机械而异,由设计确定,一般不超过1/200~1/300。槽底标高宜超过设计深度。
6.2钢筋笼必须在胎具上制作,应满足吊运时不致产生不可恢复的变形。钢筋笼入槽到位后必须妥善固定,在浇筑混凝土时不得产生下沉或上浮。墙体挖出后,埋设件的标高偏差不得超过5cm。
6.3根据不同的土质、地下水质以及不同类型的成槽机选定泥浆技术指标。对于易渗漏地层和地下水受化学污染地区应采取针对性措施。施工中应定时抽检在用泥浆的各项技术指标,并对劣质泥浆及时进行改善或决定废弃。
6.4浇筑地下墙的混凝土,加水搅拌至人槽的时间不宜超过lh(采取有效技术措施者除外)。分次往导管供应混凝土的时间间隔不得超过0.5h。槽段内混凝土面上升速度宜达到3~4m/h,导管须全长度水密,插入混凝土的深度宜为2~4m。
6.5沉放钢筋笼前,须清除槽底多余沉渣,并向槽内注入新泥浆,置换的泥浆量达到总深度的1/3,并不少于5m。
7机械设备

8施工安全
8.1应遵照国家颁发的《建筑安装工程安全技术规程》,上级和本企业制定的有关规定执行。
8.2用作基坑支护的地下墙及拉锚系统,必须明确极限位移量,施工中要加强监测及时通报,以保证墙体及地面结构物的安全。
8.3必须明了地下障碍物的情况,施工前要拟定相应措施。施工区内的地面水要能畅通排除。
8.4安排深基坑开挖时,必须具有土方开挖、支撑(或拉锚)设置的详细程序和明确要求。基坑内外的降水应经可行性论证和设计。严禁将过量土方和重物堆置于基坑附近,以免酿成事故。
9劳动组织
9.1地下墙施工应由经过专业培训的施工队伍承担。
9.2施工技术人员及主要工种工人应实行持证上岗:如吊车司机、起重工、电焊工、泥浆工、测量工、钢筋工等。
10效益分析
地下墙工法是在传统工艺难以适应的情况下发展起来的。由于这一工法的开发应用,使得某些地下工程的建设成为可能或者更趋科学合理。例如:1985年建设成的上海耀华一皮尔金顿浮法玻璃熔窑基坑,长90m×宽50m,开挖深度达13m,邻近有建筑物,还面临黄浦江支流川扬河,土质十分软弱。经过论证,以敞口放坡大开挖、钢板桩围护支撑、双壁沉井等六个方案中优选了“无支撑无拉锚”的格式地墙方案,经实施获得了安全成功。上海国际贸易中心地下室基坑,平面尺寸为120m×68m,开挖深10m,采用了“π”形槽段组成的地下墙作围护结构,其造价仅为国外企业边坡加固方案的四分之一。又如上海海仑宾馆,地处繁华的南京东路福建路口,基坑平面为53m×56m,开挖最深处近10m,采用地下墙作围护结构,施工时对邻近建筑、地下管线及交通均未产生不利影响,社会效益十分显著。若与不回收一次性使用钢板桩方案相比,还可节约外汇29万美元,节约率达21%。