刘 波，唐碧波，李家洪，陈江伟，姜 宏
（中建三局第二建设工程有限责任公司，湖北武汉430074）
[摘要]针对武汉绿地中心基坑工程复杂的水文环境，为保证地下连续墙的施工质量及工期，项目从工艺本身、技术创新、质量控制等多个方面着手，攻克了复杂地质条件下成槽施工、超大超重钢筋笼制作吊装、泥浆控制等一系列难题，为636m高楼打下了坚实的基础。
[关键词]高层建筑；基坑；开挖；地下连续墙；质量控制；施工技术
[中图分类号]TU476+．3 [文章编号]1002-498( 2016)10-0010-04
武汉绿地中心项目主塔楼高636m，建成后将成为华中第一、中国第二、世界第三高楼，其标志性及重要性不言而喻。项目的基坑工程无疑是重中之重，尤其是基坑距离长江仅250m，施工期间会遭遇多个汛期、雨季，如此复杂的水文环境，更是提升了地下连续墙的施工难度。因此，如何在地下连续墙施工的各个环节进行合理有效的控制，保证其施工质量，本文的总结将会为越来越多的深基坑工程提供一些参考。
1 工程概况
武汉绿地中心基坑工程采用“一分为三+左右先作+中间后作”的方案，即在基坑内部设置2道临时隔断，将整个基坑一分为三：塔楼区域（I区），裙楼区域（Ⅱ区），缓冲区域（Ⅲ区）。基坑周围采用“两墙合一”的地下连续墙作为施工阶段的止水挡土围护体，同时也是后期地下室的结构外墙。I区采用1 200mm厚的地下连续墙，共计57幅；Ⅱ，Ⅲ区地下连续墙厚度为1000mm，共计87幅；I区和Ⅲ区之间的临时隔断采用厚度为1000mm的地下
连续墙，共计21幅；Ⅱ区和Ⅲ区之间的临时隔断采用ɸ1 200mm@1 400mm钻孔灌注桩。本工程地下连续墙共计165幅，总长1 067m，临时支护桩85根。地下连续墙底标高最浅为- 45. 300m，最深为- 57. 300m（见图1）。
2 地下连续墙施工
2.1 施工工艺（见图2）
2.2施工流程
地下连续墙施工时考虑工期、质量等多方面因素，对基坑进行了合理的分区分段，并配置相应的设备资源，保证施工的顺利开展。
2.2.1 I区施工顺序
I区地下连续墙总体采用“首开幅一连接幅一闭合幅”的顺序，分为4段进行施工。配置2台抓斗机，编号为l号机和2号机。其中1号机先施工I区一段：129~142号槽段，2号机先施工I区二段：108~128号槽段；完成I区一段后，1号机继续施工I区三段：89~107号槽段，2号机继续施工I区四段：88~165号槽段。
2.2.2 Ⅱ，Ⅲ区施工顺序
Ⅱ，Ⅲ区地下连续墙总体采用“首开幅一闭合幅”的顺序，分为2段进行施工。配置2台抓斗机，编号为3号机和4号机，其中3号机施工B区一段：1~ 44号槽段；4号机施工B区二段：45~87号槽段（见图3）。
3关键施工技术
3.1“抓铣结合”成槽施工技术
3.1.1 上部土层成槽
1)在浅层成槽过程中，成槽机不宜快速掘进，掘进速度应控制在15 m/h左右，避免出现槽壁失稳情况，并根据成槽机仪表及实测的垂直度情况及时纠偏。
2)施工时，为严防槽壁塌方，应定期检查泥浆质量，防止泥浆流失，并维持稳定糟段所必需的泥浆液位，一般高于地下水位500mm以上，并不低于导墙顶300mm。
3)在抓挖过程中，每3抓做1次1800方向旋转，以消除因斗齿咬合不均造成的槽位偏移。为确保成槽质量，抓斗导杆应垂直于槽段，张开斗体，按槽段分标志线，缓缓下人槽内，严禁快速下放和提升，从而避免破坏槽壁造成坍塌。
4)在泥浆可能流失的地层中成槽时，必须有堵漏措施，储备足够的泥浆。现场设集水井和排水沟，防止地表水流入槽内，破坏泥浆性能。
5)抓斗施工时取出的渣土用St翻斗车运到现场内指定地点集中堆放，经一定时间沥水处理后运出场外。
3.1.2下部岩层成槽
1)冲抓结合一冲击钻结合液压抓斗
下部岩层的冲击顺序如图4所示，采用间隔施工方法，最后冲击棱角部位。
2)“抓铣结合”一铣槽机结合液压抓斗
本工程拟采用土力H-8双轮型液压铣槽机作为下部致密砂层、强风化基岩、中风化基岩的主要施工设备。当液压抓斗施工上述地层困难时，即采用液压铣槽机进行施工。液压铣槽机的切割轮可以将土体或岩体切割成70~80mm，必要时切割成更小的碎块，与泥浆混合，然后由液压铣槽机内的离心泵一起抽出开挖槽。
随着开挖深度的增加，必须连续不断地向槽内供给各项指标符合技术要求的新鲜泥浆，保证泥浆液面高度，起到良好的护壁作用，防止槽壁坍塌，且有利于钻渣的排出。具体施工过程如图5所示。
3.1.3转角部位施工
1)转角导墙施工
施工转角部位导墙时，应将转角处一边的导墙在原设计宽度基础上向外延伸200~300mm，以确保下一步成槽施工顺利进行。
2)转角成槽施工
成槽机在转角处施工时，为保证连续墙范围内的土方能全部开挖，对转角处一边的成槽宽度在设计宽度上向外扩挖200~ 300mm。
3.2清淤
1)成槽至标高后，采用成槽机抓斗进行清淤，使地下连续墙沉渣厚度≤100mm。
2)槽孔清孔换浆采用泵吸反循环法，将槽内的稠状物抽出，在清除孔内废渣的同时及时向孔内补充新鲜泥浆。
3)泥浆净化处理 清孔过程中排出的泥浆经砂石泵抽到泥浆回收池，经过净化处理后，钻渣运至指定的弃料场，分离出的泥浆进行回收再利用。浇筑混凝土时，槽内泥浆直接用3PN立式泥浆泵回收，通过供浆管直接供应到其他槽段或回送制浆站进行回收，污染严重的泥浆予以废弃。
3.3接头处理
1)对于地下连续墙接头处理，经过综合对比H型钢、接头管、十字钢板、预制接头桩等多种接头形式的成本、工期和质量因素，结合本工程复杂的水文环境，最终确定采用H型钢作为接头处理方案，H型钢采取内外侧安装镀锌薄铁皮的防绕流措施。
2)接头处理应加强H型钢的焊接以及内外侧镀锌薄铁皮的施工质量，同时严格控制H型钢的垂直度以及刷壁质量，以提高接头处的防绕流及抗渗性能。
3)钢筋笼制作时，接缝处焊接预埋注浆管，通过后注浆，防止墙体出现不均匀沉降，达到控制接缝处变形的目的。
3.4超长超重钢筋笼一次性吊装
本工程地下连续墙的钢筋笼最长达54. 6m，最重达85. 6t，施工采用整体一次性吊装，总体思路为：整体起吊、整体回直、一次入槽，利用主、副2台起重机进行“双机抬吊、十六点吊装、整体起吊、空中回直、地面换绳”。
3.4.1钢筋笼吊点设置
根据地下连续墙钢筋笼设计施工图、现场起吊设备、吊点设置情况、吊索长度等建立了具体的三维有限元分析模型，并通过计算设置4排吊点，吊点距离笼顶位置根据钢筋笼的实际情况进行局部调整，对于部分较重钢筋笼竖向增加至5～6排吊点。钢筋笼采用双机抬吊，横向设置4个吊点，共计16~ 24个吊点（见图6）。
3.4.2钢筋笼吊装施工步骤
本工程以300t履带式起重机作为主吊车，1台150t履带式起重机作副吊车。两车抬吊时利用4排吊点，下放时再利用第5排备用吊点。钢筋笼吊放具体分8步走，详细过程如下。
1)检查吊点加固部位。起重工指挥主、副吊车挂扁担到起吊位置并安装吊点卡环。
2)检查2吊机钢丝绳的安装情况及受力重心后，开始同时平吊，提升至离地面0. 5m左右后稍停，检查是否正常，判断是否需落地重新调整。
3)钢筋笼吊起时，应检查钢筋笼是否平稳，共同提升、空中回直，为避免发生拽拉，主吊车原则上不动，而由副吊车靠拢。
4)钢筋笼吊起后，敲击钢筋笼，观察是否有坠物落下，副吊车落低扁担，分开扁担滑轮和钢筋笼上钢丝绳。
5)主吊车带笼缓慢移动跑位，利用缆风绳拉住笼底4个方向，以防晃动幅度过大，定位，吊笼入槽。
6)放到（副吊车）2排吊点标高处，拆卸扣，取下钢丝绳，吊笼继续下放。
7)钢筋笼下放到（主吊车）下排吊点标高时，停住，插槽钢扁担将笼搁置在导墙上，下卡环与笼顶备用吊点（见图示上第5排备用吊点）钢丝绳连接，提升，抽槽钢扁担，继续下放。
8)下放到笼顶水平筋标高处，停住，插槽钢扁担将笼质量搁置在导墙上，下卡环，换到吊筋吊耳上，提升，抽槽钢扁担，继续下放到位，再插槽钢扁担将钢筋笼固定至设计标高。
3.5 泥浆质量控制
在地下连续墙施工过程中，泥浆不仅对槽壁有着支撑作用，还可以携渣利于外排，更重要的是在槽壁上形成的泥皮可以防止槽壁倒塌。因此，成槽质量很大程度上取决于泥浆质量。
本工程地下连续墙施工泥浆主要由膨润土、水、增黏剂、分散剂等配制而成。根据各区段共165幅墙体的工程量，I区设置泥浆池尺寸：25m×10mx3m，泥浆储浆量约为750m3；Ⅱ，Ⅲ区泥浆池尺寸：34m×10m×3m，泥浆储浆量约为1 020m3。地下连续墙护壁泥浆质量性能参数如表1所示。
泥浆施工质量控制注意事项：①新制泥浆在储存24h后方可使用，确保膨润土充分溶胀；②泥浆系统中储浆池、沉淀池、单元槽段等均须挂牌，标明泥浆各项性能控制指标；③每批新制泥浆均须进行主要性能指标检测，达到要求后方可使用；④对泥浆池中合格泥浆，坚持连续检查，记录供浆量和抽查结果，以备施工考察；⑤回收泥浆经过调制处理达到标准后方可重复使用，对性质已恶化的泥浆予以废弃，废弃泥浆运送到业主指定地点集中排放。
4结语
通过合理的分区分段，施工过程中采取创新成槽工艺、优化钢筋笼吊装方案、严格控制泥浆质量等措施，武汉绿地中心项目基坑工程的165幅地下连续墙顺利吊装并浇筑，实现了安全生产零事故，且质量良好、无严重渗漏情况，收获丰富施工经验的同时，取得了良好的工期和经济效益。企业更是以此为契机，主持编制了《湖北省地下连续墙施工技术规程》地方标准，获得了良好的社会反响。
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