泰国市政工程项目中低净空地下连续墙施工技术研究

井元昊

摘要：本文依据泰国曼谷某市政工程项目，该项目基坑围护结构为地下连续墙，在部分施工区域上空存在高架公路和人行天桥等设施，其施工净空为5.5米，是一个典型的低净空地连墙施工项目。本文从主要设备选型介绍，成槽清孔，钢筋笼制作安装，接头与止水处理等四个方面进行系统性地阐述，最后辅以地连墙质量检测结果予以验证，为类似工况下的地下连续墙施工提供一定参考。

关键词：地连墙;低净空;接头板

1引言

国内外在解决低净空问题方面大多结合了新设备的应用，杜峰[2]以深圳地铁 9 号线人民南站项目为例，介绍了近距离低净空（ 9.72 m-11.44m） 条件下使用液压抓斗配合冲孔钻工艺;杜稳产[1]等依托宝峨MBC30设备，介绍了在6m～7m施工净空下，中风化岩层地质条件下的成槽工艺;Wolfgang G. Brunner等人[3]依据四川省南部冶勒水电站项目，在施工空间为6.0米宽，6.5米高的狭小范围内，详细介绍了由中国水电基础局完成的75米长度的防渗墙施工，也是采用了这一设备。杨勇[4]结合武胜路立交桥项目中的低净空地连墙施工，介绍了双轮铣在低净空条件下的成槽工艺，质量控制要点和典型问题处理方案。本文依托泰国曼谷某地下通道项目，以我国上海金泰SGL46A成槽机为主要施工设备，对5.5米净空条件下的地连墙施工，进行再次探讨，同时对在泰国地区较为常见的接头板和止水工法做简要介绍。

2项目概况

本文依据泰国拉差达-拉差普地下通道项目进行研究，项目位于曼谷市中心区域，为缓解主干道交通压力，设计沿现有主干道修建一条轴线长度为1.5公里，宽度16.4m的双向四车道下穿公路，其通道结构采用800mm厚度的地下连续墙作为永久维护结构，地连墙平均深度为25m. 在项目的交叉路口区域上方有两座高架公路，一座高架铁路和两座人行天桥等设施，致使该区域的施工净空最低为5.5m，施工轴线长度125m，共设计槽孔数量为46幅。

3项目地质及气候条件

曼谷城市地跨湄南河两岸，地势低洼，平均海拔不足2米，整体为冲积平原，根据地勘报告，项目施工范围内的地质工况如下：

（1）0～16.0m深度范围，主要为混合淤泥、灰色黏土，平均标贯值在0～15之间，松散或中密;

（2）16.0m～23.5m深度范围内，主要为灰色、棕色黏土混合砂层，平均标贯值在15～30左右，稍密或中密;

（3）23.5m～29.5m深度范围内，主要为砂层，平均标贯值在30以上，密实;

（4）29.5m～42.0m深度范围内，主要为灰色、棕色黏土，中密;

根据地层情况，可预见全场范围内无岩层。

4低净空地连墙施工设备选型

地下连续墙的主要成槽工艺根据施工原理可分为冲击成孔和液压成槽机造孔两种方式，在市政工程项目中，由于场地有限，对安全文明施工要求高等因素，液压成槽机造孔工艺相对更有优势。在低净空施工领域，目前国内外的主要厂家均有低净空成槽机的产品应用。结合项目施工特点，符合条件的设备主要有以下几种：

5施工工艺

5.1施工准备工作

（1）泥浆制备

地下连续墙为湿法成孔，为维持孔壁稳定性，需要采用膨润土泥浆护壁。膨润土的配比直接关系到护壁效果和成槽质量，过低的膨润土参量容易造成塌孔，过高的膨润土参量则容易造成泥皮过厚，降低孔壁的摩擦承载力，根据本地区地质情况，最终选定如下参数：

泥浆通过高速制浆机将膨润土和水充分搅拌后，通过泥浆泵将泥浆泵送进入立式泥浆罐中，新制备的泥浆需要静置膨化约24小时候后使用为宜。现场通过设置HDPE管道或高压泥浆水带将浆站与各槽孔连接起来。

（2）槽孔接头及止水要求

在东南亚地区的地连墙接头则大多采用接头板同时安裝止水带的工艺。根据图纸要求，槽孔接头处需采用接头板配合PVC止水带处理，两期槽孔耦合部分深度为10cm，止水带设计为柔性PVC橡胶板，宽度为20cm，厚度为9.5mm。通过接头板将其固定于设计位置。

（3）接头板加工与准备

结合设计要求，接头板的设计需要满足以下几个条件：

① 耦合断面满足图纸设计要求;

② 单节长度3m～4m为宜，满足低净空施工要求;

③ 能够分段分节连接，连接刚度满足要求;

④ 止水带定位准确且与接头板中部安装紧密，既确保止水带密封于一期槽混凝土中，又满足在接头板取出时不会被带出而破坏。

5.2液压成槽机造孔施工

项目采用上海金泰SGL46A低净空成槽机设备进行施工，其基本原理是靠抓斗斗体和斗头的自重和液压油缸推动斗头在孔内切土闭斗、抓取土体进行造孔。在施工过程中通过纠偏板，测斜仪等控制好槽孔的垂直度，具体成孔工艺和质量控制要点与常规工况类似。

5.3槽孔清孔

在该地质条件下的地连墙施工采用的方式为气举反循环方式进行清孔是本地区最为常见的工艺。

（1）基本原理

通过风道（风管）将空压机产生的压缩空气送入排沙管下端内部，排出的气体迅速与排沙管内的泥浆混合，形成大量的含有汽包的混合体，随着排沙管内部的浆液混合体密度下降，排沙管内外浆液的压差将下部的含有大量泥砂泥浆通过排沙管排出。排出后的泥浆通过泥浆分离器（振动筛）将泥砂和泥浆迅速分离，经过泥浆分离器的浆液重新注入孔内，实现反循环清孔。同时，随着泥砂的不断排出，孔内泥浆液面必然不断下降，则需要重新从浆站补充新的浆液，以维持孔内浆面保持稳定。

（2）设备选型

设备参数选型直接关系到清孔工作是否能够顺利进行和清孔效率。本项目的主要设备参数如下：

5.4孔壁检测

根据项目要求，清孔工作完成后，应采用超声波检测仪对孔型的垂直度和清孔质量进行检测，项目采用湖北天宸TS-K100QC孔径检测仪进行检测工作。检测时，将探测声波发射器置于孔中心位置，检测探头开始缓缓下放探测仪器，根据探测仪器发出的超声波探测孔壁的真实情况，能够直观反映出孔壁的垂直度和清孔质量。

5.5钢筋笼制作与安装

一般地，低净空地连墙的钢筋笼加工准备工作，需要在开孔之前完成，受到施工净空的限制，钢筋笼的制安需要解决如下问题：

① 项目设计参考ASTM美标，钢筋笼主筋上不允许大量焊接，只能够套丝连接和卡扣连接等物理机械连接方式;

② 考虑现场施工净空和运输，单节钢筋笼长应不超过4m;

③ 需要考虑分节吊装连接的定位准确问题，吊装过程中不能出现较大的变形。

由于“主筋搭接+卡扣固定”的方式势必会造成钢筋笼总重大幅增加，不满足经济性和安全性的要求。项目选择直螺纹套筒连接方式，同时制定了“整体制作-分节拆除-分节吊装”方案。具体如下：

第一，根据施工净空确定合理的单节钢筋笼长度，并准备好平整、坚固的钢筋场地，长度不小于设计钢筋笼全长为宜。项目选择单节钢筋笼长度为3.0m。

第二，将主筋两端分别进行标准化车丝处理，由于钢筋笼整体制作完成后需要再次拆装，故车丝钢筋需要按照“AB”丝进行处理（A丝为套筒一半长度车丝，B丝为套筒全长车丝）。

第三，将钢筋笼主筋进行通长连接，确保丝扣连接质量完好，并按照常规程序进行钢筋笼制作和绑扎固定。绑扎过程中，为确保丝扣连接位置固定，需要在距离丝扣连接处大约30cm处加设一道加强内箍筋，并使用卡扣将其与主筋固定，以防止变形;

第四，完成钢筋笼制作后，将丝扣打开，螺纹套筒退至B丝上，即完成了分节拆除工序。随后分节运输至槽孔口，进行起吊工作，应注意吊点位置应设置在加强内箍筋位置，避免钢筋笼变形。

第五，进行分节下设。该工序应注意在使用临时横担固定下部钢筋笼时，应尽量用多根横担均匀布置，避免由于横担过少造成加强内箍筋出现集中受力，继而造成下部钢筋笼变形。钢筋笼主筋准确对位后，将螺纹套筒由B丝上逐渐旋至A丝至末端，即可完成钢筋笼对接下设。下设过程应保持钢筋笼居中竖直，避免与孔壁摩擦碰撞。

5.6接头板及止水安装

钢筋笼下设完毕后，将接头板运输至槽孔位置进行分节对接下设。具体流程如下：

第一，将首节接头板紧贴槽孔定位板下设入槽孔，并通过临时插销横担在孔口处;

第二，起吊第二节接头板，将其下部连接孔对位准确，并使用高强度螺栓固定好。依次连接下设至设计需要安装止水带的接头板时，开始加装止水带;

第三，依次下设接头板和止水带至槽孔口，止水带安装至设计标高要求位置即可，最后使用精轧螺纹钢将接头板固定于导墙上方即完成接头板及止水带安装工序。

5.7下设浇筑导管与二次清孔

（1）安装浇筑导管

由于槽孔宽度方向超过了3m，为确保浇筑质量，需要采用双导管同时灌注。导管的型号可以根据孔型和钢筋笼的尺寸合理选择，项目选择浇筑导管的参数为：内径250mm，壁厚3mm，单节长度3m，同时需要配置不低于1.5方容量的大料斗两个，确保首仓“封底”完成。

（2）二次清孔

由于低净空施工工序繁琐，用时往往都比较长，在下设完成钢筋笼、接头板和浇筑导管后，槽孔底可能会形成淤积。为确保成孔质量，往往要进行二次清孔工序。

5.8 浇筑混凝土

每套浇筑导管都需要设置一个浇筑大料斗（容量不低于1.5方），导管内部放置泡沫饼或球塞用以隔离混凝土和泥浆，大料斗底部设置临时盖板，用细钢丝绳连接与吊钩连接。混凝土到场后进行取样和坍落度检测工作，同时检查回浆管路，回浆泵等设备运转正常。另外，要根据场地条件提前判断是否具备两部混凝土罐车同时停放浇筑，如果场地狭小，则需要提前准备分料仓，由一部罐车通过分料仓分别为两个料斗供应混凝土。

首次连续浇筑的方量應确保导管埋深不低于1m，确保“封底”完成。及时开启泥浆回收系统，将泥浆回收至储浆罐内。混凝土浇筑过程中，要时刻关注每一车混凝土的质量，确保其坍落度和易性满足要求，防止堵管。每车结束时及时测量导管埋深，控制埋深在2m～6m之间。最终混凝土面高度应超过设计砍桩高程50cm～100cm左右，避免欠浇和超浇情况发生。

6地连墙检测

6.1地连墙成槽质量检测统计

使用低净空设备成槽，经清孔后，需要使用超声波进行孔壁垂直度探测。根据统计22幅地连墙的成孔质量检测报告，统计结果如下：

6.2地连墙小应变连续性检测情况

根据地连墙的小应变检测报告，墙体混凝土完整性良好，符合设计要求。

7结论（1）从设备选型到施工作业，本文系统性地阐述了在东南亚市政工程项目中低净空地下连续墙施工工艺的整个流程，且随着新型的低净空液压成槽机的不断更新发展，相对于传统工艺而言，使用新型设备的优势十分明显;（2）在低净空条件下钢筋笼制作安装采用“整体制作-分节拆除-分节吊装”的方案可以有效解决准确对接和快速作业的问题;（3）简要介绍了本地区的接头板的设计和使用方法，对于推广这一工艺有一定意义。

参考文献

[1]杜稳产.低净空下地下连续墙施工技术研究[J].山西建筑，2017，43（21）：85～86.

[2]杜峰.近距离低净空下地下连续墙成槽技术研究和探讨[J].隧道建设，2015，35（2）：160～166.

[3]Wolfgang G. Brunner. 21st century dam design-advances and adaptations：31st Annual USSD conference，April 11-15，2011，San Diego，California. 663–676.

[4]杨勇.浅谈超低净空双轮铣在轨道交通特殊工况中的应用[J].江西建材，2016，（15）：186～189.