地下连续墙施工质量控制

摘要:地下连续墙施工技术作为受力结构和防渗相组合的一种墙体，该技术在各类工程中得到了日益广泛的应用。近年来，地下连续墙施工技术取得了显著进步。相较于传统的技术设备，新技术大幅提升了造墙效率与工程质量。地下连续墙作为基坑工程中常用的围护结构形式，其施工技术对连续墙的安全性能具有直接而重要的影响。本文旨在简要概述地下连续墙的施工技术及关键质量控制环节，为相关领域的从业者提供参考与借鉴。

关键词：地下连续墙  质量控制  施工技术  基础

1  工程概况

1.1  工程简介

南干线改造工程8#井位于位于罗山路与顾家浜河交叉口西南角，工作井形状为圆形，直径为18.0m。工作井围护形式采用深度39m，厚度1000mm的地下连续墙，接头形式选用锁口管接头。基坑开挖深度为22.29m，基坑共设置1道混凝土冠梁和5道混凝土围檩。为确保地墙整体成槽质量，减少槽壁坍塌风险，围护体系内外三轴槽壁加固，加固范围为地面至坑底以下10.0m，水泥参量为20%，工作井内衬墙厚度为700mm。

1.2  水文地质条件

1.3  地下水类型

经过审慎分析，拟建场地之地下水构成主要包括浅部土层中的潜水以及深部粉（砂）性土层中的承压（微承压）水。这些地下水的补给主要来源于大气降水与地表径流。为确保项目的顺利进行，我们将继续对地下水情况进行严密监测与研究。

潜水：根据上海地区的经验数据，潜水水位的埋深通常在0.3米至1.5米之间。这个水位深度受到降雨、潮汛、地表水以及地面蒸发等多种因素的影响，其年平均水位埋深一般在0.5米至0.7米之间。在本次勘探期间，我们测量得到的地下潜水位埋深范围为0.18米至2.62米（高程为1.97米至3.64米）。这些数据为我们提供了关于该地区潜水水位的重要信息，有助于我们更好地理解和评估地下水资源状况。

微承压水：拟建场地微承压水分布在⑤1t粉性土中。根据上海地区工程实践所得经验，微承压水的水位埋深普遍低于潜水位，并呈现出周期性的变化规律。具体而言，其水位埋深大致在3米至11米之间。

⑤1t层微承压水主要分布于3号泵站~三八河沿线（1#~3#），为⑤1层中夹层，呈透镜体状产出，层顶标高在-11.77~-16.70m。本次勘察期间，经过精确测量，我们确定⑤1t层微承压水的水位埋深为6.14米，同时，其水位标高为-2.12米。这些数据为我们提供了关于该区域水文地质条件的重要信息。

承压水：拟建线路沿线承压水赋存在⑦（包括⑦1和⑦2）层粉（砂）土中，根据上海地区的工程实践经验，承压水位普遍位于潜水位之下，并表现出周期性的变化规律。其埋深通常在地表以下3至12米的范围内。本次勘探期间，测得地下承压水位埋深在5.27m~6.81m之间（高程-0.09m～-2.05m）。

2  地墙简介

本工程地下连续墙围护结构，有效墙顶顶标高为4.1（绝对标高为+4.200m，吴淞高程系统），垂直度要求≤1/300。地下连续墙共计施工幅数为9幅，其接头采用锁口管形式（安装垂直度不大于1/200）。地墙混凝土的设计强度等级为水下C30，抗渗等级为P8级。

2.1  地下连续墙施工流程

3  地下连续墙施工质量控制

3.1  导墙 　

导墙是一种通常采用的现场浇筑的钢筋混凝土构造。它的主要职能在于三个方面：一是确保地下连续墙的设计尺寸和形态的精准实现；二是储存部分泥浆，从而在成槽施工过程中保持液面的稳定性；三是承受来自挖槽机械的压力，以保护槽口土壁免受损坏。经过审慎考虑，为确保钢筋骨架安装的精准性，特将此设定为基准。为确保泥浆质量，防止地表水流入产生不良影响，墙顶需高出地面10至15厘米。此外，导墙底部严禁设置在松散土层或地下水位波动区域，以确保整体结构的稳定性。

本工程导墙统一采用“ù é”型设计，并全面实施整体式钢筋砼结构建造。

地墙导墙间距为1050毫米，翼部宽度为1000毫米，翼部厚度为200毫米，肋部厚度为200毫米，整体高度为2000毫米。在开挖面，配筋采用Ф14钢筋，间距为200毫米，按照双排双向的方式布置。在迎土面，同样采用Ф14钢筋，间距为200毫米，也按照双排双向的方式布置。 

导墙混凝土保护层厚度为30mm，砼标号为C30。

导墙主控点：

中心线测量定位允许偏差为±10mm；（2）两侧内壁面的净宽尺寸允许偏差为±10mm；（3）内壁面的垂直度为1/300、平整度为小于5mm；（4）混凝土的表观质量与密实度。

图3-1  导墙制作示意图

图3-2  导墙施工现场图

转角处导墙外放处理：

本工程地下连续墙采用“折角”型槽段设计，共计包含9幅墙。由于抓斗斗壳和斗齿未能完全覆盖成槽断面，导致角内残留部分土壤。为解决这一问题，在转角幅导墙施工过程中，我们计划在一侧沿轴线方向适当外放一定尺寸，以消除余土对施工的影响。同时，为确保钢筋笼顺利下放，转角型槽段外转角处将设计成蝴蝶结形式导墙。这一改进措施旨在提高施工效率和质量，确保工程顺利进行。导墙蝴蝶结形式如下图：

3.2  泥浆管理 　

主控点：

1、新鲜泥浆配置

（）进行室内原材料试验；

（2）核查设备安装及运转状况；

（3）审核泥浆投料量及其配合比；

（4）对泥浆性能指标进行测试；

（5）溶涨24小时后方可供使用。

2、关于循环泥浆的管理

为确保循环泥浆系统的正常运行，需进行以下关键步骤：

(1) 第一步，检查泥浆循环管路的安装情况，确保其完整性和密封性，以防止泥浆泄漏或堵塞。

(2)第二步，控制槽内浆面高度，确保不低于导墙顶面，以保证泥浆的正常循环和槽内工作的顺利进行。

(3) 第三步，检查泥浆分离设备的安装和运转情况，确保其正常运行，有效分离泥浆中的固体颗粒。

(4) 第四步，密切关注槽内泥浆的回收和分离情况，确保泥浆得到充分利用，减少浪费。

(5)最后，根据工程需要，适时调整泥浆的性能指标，通过复制成再生泥浆的方式，实现泥浆的循环利用，降低工程成本，提高施工效率。

3、处理劣化泥浆

（1）对泥浆进行劣化检测；（2）将劣化泥浆装入专用罐车并外运；（3）对劣化泥浆进行脱水处理。

4、泥浆性能评估

（1）评估新制泥浆的各项性能指标；

（2）在成槽过程中，对槽内泥浆的性能指标进行评估；

（3）完成清底后，对槽内剩余泥浆的性能指标进行评估；

（4）对经过分离处理后的净化泥浆性能指标进行评估；

（5）对再生泥浆的性能指标进行整理、汇总，并编制泥浆性能测试报告。

在计算地下连续墙施工中所需的泥浆量时，必须全面考虑施工过程中可能出现的各种泥浆损失情况。这些损失主要源于以下几个方面：一是形成泥皮所消耗的泥浆；二是在向槽壁土内渗透和渗漏过程中造成的泥浆损失；三是泥浆在排除的土中混合而导致的损失。为确保施工质量和安全，合理预估并补充泥浆量至关重要。经过严格的施工流程监控，我们发现部分泥浆因变质原因而不得不进行废弃处理，每幅地墙废浆量约为30立方米。同时，部分泥浆在作业过程中因飞溅出导墙或溢出贮浆池而导致损失。针对以上情况，我们将进一步优化施工流程，确保泥浆处理与利用更加高效与安全。

泥浆需求量的计算可采用两种方法。首先，可依据过往类似工程中泥浆的重复利用率进行类比估算。其次，亦可基于泥浆损失量进行精确计算。两种方法各有特点，可根据实际情况选择使用。

常用的经验公式如下：

式中：Q—泥浆总需要量（m3）；

V—设计总挖土量（m3）

n—单元槽段数量；

K1，即浇筑混凝土过程中的泥浆回收率，通常介于60%至80%之间。这一指标反映了泥浆的有效回收与利用情况，对于提高工程效率、减少资源浪费以及保护环境具有重要意义。在实际施工中，应密切关注泥浆回收率的变化，并采取相应的措施，以确保施工质量和安全。

经过多次实验和数据分析，我们发现K2—泥浆消耗率的正常范围为10%至20%之间。这一数据对于我们的工作具有重要的参考价值，它可以帮助我们更好地控制泥浆的使用量，提高施工效率和质量。我们将继续密切关注这一指标，并根据实际情况进行必要的调整和优化。

成槽过程中泥浆比重控制在1.04~1.15左右，在地质勘探和土壤分类的过程中，我们遇到了多种土壤类型。这些类型包括①1填土、①2浜填土、④2-1灰色粉质粘土夹粉土、④2-2灰色砂质粉土、⑤1灰色粉质粘土、⑤1t灰色砂质粉土、⑤31灰色粉质粘土、⑤4灰绿~暗绿色粉质粘土、⑥暗绿~草黄色粉质粘土、⑦1草黄~灰黄色粉土以及⑦2灰黄~灰色粉土。这些术语都是对特定土壤类型或地质特征的精确描述，它们在地质学和相关领域中具有特定的含义和应用。通过详细了解和研究这些土壤类型，我们可以更好地了解地下结构，为工程建设提供有力的依据。槽内为松散粉性土时，在动力作用下土体强度极易降低，可能导致槽壁稳定性差，引起塌方，在开挖过程中应尽量减少对土体的扰动。因此，根据实际试成槽的施工情况，在工程项目中，需确保成槽能够顺利穿越以下土层：首先是①1填土和①2浜填土，紧接着是④2-1灰色粉质粘土夹粉土，随后是④2-2灰色砂质粉土，最后是⑤1灰色粉质粘土。在整个穿越过程中，必须确保成槽的稳定性和安全性，以保障工程的顺利进行。当槽内为松散粉性土时调节泥浆比重，控制在1.2左右。我们将对每一批新制备的泥浆进行主要性能的严格检测，以确保其符合标准要求。

图3-3  泥浆稠度测量                     图3-4  泥浆比重测量

3.3  成槽施工 　

主控点：

（1）分幅编号；（2）挖槽机的就位精度；（3）挖槽机工作运行；（4）成槽垂直度≤1/300；（5）土质变化及降水效果。

为确保工程安全与质量，特此规定槽内泥浆面需满足以下条件：其一，泥浆面不得低于导墙面0.3米，以确保导墙的稳定性和槽内作业的安全；其二，泥浆面应高于地下水位0.5米以上，以防止地下水对槽内作业造成不良影响。请各相关部门和人员严格遵守此规定，确保工程顺利进行。为确保成槽过程的精确性，需依赖成槽机上装备的倾斜感知装置和倾斜度显示器，二者协同工作以监控和保障成槽的垂直度。同时，成槽期间需及时纠正偏差，以保证施工质量。此外，在每个单元槽段的成槽过程中，应至少抽检泥浆指标2处，并确保每处抽检次数不少于3次，以确保施工的安全性和稳定性。成槽施工时，异形槽段多边形应间隔对称施工。

为确保成槽的垂直度，单元槽段的挖掘工作应遵循严谨、有序的操作流程。具体而言，我们采取先两侧后中间的顺序进行挖掘。首先，挖掘槽段两端的单孔，或在挖好第一孔后，跳开一段距离再挖第二孔，以此确保两个单孔之间留有未经挖掘的隔墙。这一措施能够使抓斗在挖掘单孔时受力均衡，从而有效进行纠偏，确保成槽的垂直度。整个过程中，我们将保持理性、稳重的态度，遵循官方规定的操作流程，确保工程质量和安全。

待单孔及孔间隔墙均挖掘至设计深度后，需沿槽长方向进行数次套挖作业。此举旨在修整因抓斗成槽垂直度差异导致的凹凸面，确保槽段横向具备优良的直线性。对于涉及转角的槽段，应遵循先短边后长边的施工顺序进行操作。

成槽过程中穿越①1填土、①2浜填土、④2-1灰色粉质粘土夹粉土、④2-2灰色砂质粉土、⑤1灰色粉质粘土等松散粉性土时，放慢成槽速度，速度控制在15m/H左右。

成槽施工完毕后，应进行刷壁处理，以解决粘附于已施工地下连续墙侧面的泥土问题。刷壁过程必须确保铁刷上无泥，通常需要进行至少20次的刷壁操作，以保证新旧混凝土接头紧密接合，满足工程要求。

若刷壁次数未能达到既定标准，则可能导致两幅墙之间夹带泥土。此举不仅可能引发严重的渗漏问题，更会对地下连续墙的整体性造成显著影响。在后续的堵漏工作中，将不得不投入大量人力物力进行修复，由此产生的经济损失将是难以弥补的。因此，务必确保刷壁次数达到规定要求，以预防潜在问题，保障地下连续墙的正常运行。

图3-5  地墙成槽施工现场                 图3-6  成槽监测现场

3.4  清底换浆

清底主控点：（1）为确保施工质量和安全，必须对槽底沉碴厚度进行精确测定。

（2）根据测定结果，我们将采用专业抓斗设备对槽底沉碴进行彻底挖除。

（3）同时，我们还将利用空气升液器对槽底沉碴进行高效吸除，确保清理工作全面彻底。

（4）最后，我们将再次检验槽底沉碴厚度，确保符合相关规定标准，以保障工程质量和安全。

换浆主控点涉及以下三个关键环节：

一、槽内泥浆性能指标的测定。此步骤至关重要，通过精准测量，可以全面了解当前泥浆的性能状态。

二、运用空气升液器置换不合格泥浆。在测定基础上，若发现泥浆性能不符合要求，需及时采用空气升液器进行置换，以确保泥浆质量。

三、泥浆指标是否符合规定标准的检验。经过置换后，必须对泥浆指标进行再次检验，以确保其符合规定的标准，从而保证施工质量和安全。

以上三个步骤共同构成了换浆主控点的核心内容，每一步都需严谨、稳重、理性地执行，以确保施工过程的顺利进行。

在完成成槽后，需采用撩抓法彻底清理基底，确保槽底沉渣的厚度不超过100mm。清理完毕后，槽底泥浆的比重应控制在1.2以下。若清底工作不到位，会导致沉渣过多，进而降低地下连续墙的承载能力，影响墙体底部的截水防渗效果。这还可能引发管涌等隐患，削弱混凝土的强度，并对接头部位的抗渗性产生严重影响，甚至造成钢筋笼上浮或沉放不到位等后果。因此，必须严格执行清底工作，确保地下连续墙的质量和稳定性。

3.5  墙段锁扣管安装与拔除 　

主控点涵盖以下几个方面：（1）确保脱油剂涂抹情况符合标准；（2）检查拔管设备是否已正确安装；（3）严格控制入槽深度与入土深度；（4）对接头管背后填土情况进行细致检查；（5）确保分段连接的装配质量符合规范。

在地墙槽段清基验收合格后，钢筋笼被正确安放到位。接着，在锁口管的底部，我们会进行袋装碎石的回填工作，并确保回填的高度被严格控制在1.0米以内。随后，我们将进行锁口管的吊放操作，确保其下放位置准确无误，并应深入槽底约300毫米。根据实际情况，我们还将在锁口管与相邻未成槽段的间隙中回填碎石，以防止砼绕流现象的发生。此外，为了降低摩阻力，我们会在锁口管的表面涂刷阻膜剂。

锁扣管安装与拔除主要有以下问题：

1、槽壁垂直度不足导致锁口管位置偏移：受机械设备和操作技术影响，槽壁在下部常出现不垂直现象。这使得锁口管无法准确放置在预设位置，进而影响墙体宽度和钢筋笼的安置。此外，锁口管后方空隙过大，增加了土方回填的工作负担，并可能引发漏浆问题。为确保成槽质量，需保持机械设备良好状态，提升司机操作技术，并在成槽后期有意识地调整槽壁倾斜度。

2、锁口管固定不稳，导致锁口管发生倾斜。锁口管的固定涉及上端和下端两部分。其中，下端固定是通过吊机将锁口管提升至一定高度后，使其自由下落并插入土中以实现固定。这种固定方式一般能有效防止锁口管下端产生显著位移。

3、在锁口管拔除后，为确保工程质量，必须进行回填土作业。由于锁口管在下放过程中无法完全紧贴土体，总会存在一定的缝隙，因此回填土是必不可少的步骤。若不进行回填土，砼可能会绕过锁口管，给下一幅连续墙的施工带来严重阻碍，甚至可能导致工程质量问题。因此，回填土作业是确保连续墙施工顺利进行的关键环节，必须予以高度重视。

图3-7  锁扣管吊放

3.6  钢筋笼的制作和吊放

钢筋笼长有32.65m、34.65m、36.65m，笼厚0.68m、0.88m，最重的钢筋笼为29t 。

钢筋笼制作主控点：

1、钢筋笼的长度应在规定尺寸±50mm范围内，宽度应在规定尺寸±20mm范围内，而其厚度则应控制在0至10mm之间。

2、主筋间距的允许偏差应控制在±10mm范围内。钢筋连接应采用单面搭接焊的方式，其中搭接长度需达到10d（d代表钢筋的公称直径）。

3、插筋或接驳器的位置标高误差小于10mm；

4、预埋件中心位置允许偏差为±20mm；

5、钢筋笼须配备保护层垫板，其纵向间距应控制在3m至5m之间，横向则应设置2块至3块垫板。为确保稳定性，建议采用厚度为4mm至6mm的钢筋板制作定位垫板，并与主筋进行焊接。为预防开挖过程中可能出现的漏筋问题，建议将开挖面的保护层钢垫板高度增加1cm。

6、导管插入通道的构造情况。

地墙单元幅钢筋笼吊装采用1台200t履带吊机作为主吊，100t履带吊机作为副吊。

钢筋笼吊放主控点：

1、起吊：

（1）纵横向桁架的构造与焊接质量；

（2吊环采用直径为32mm的圆钢制作，为确保起吊安全，必须在起吊前对吊环及其补强钢筋的焊接质量进行全面检查。钢筋连接采用单面搭接焊工艺，搭接长度设定为钢筋公称直径的10倍（d表示钢筋公称直径）。

（3）最终搁置吊环的定位尺寸。

1、入槽：

（1）钢筋笼吊入槽内时，在垂直轴线方向上的容许误差限制在±20mm以内，沿轴线方向的容许误差则限制在±50mm以内。

（2）钢筋笼对接的牢固程度；

（3）钢筋笼顶端的标高允许偏差为±10mm。

钢筋笼下放时容易出现以下问题：

1、钢筋笼位移：因前一幅施工中锁口管后方空隙回填不紧密，导致浆液泄漏，进而引发一系列不利效应。在成槽阶段，由于混凝土已凝固，将损害成槽机的切割部件，同时在安置钢筋笼时亦会对钢筋笼本身造成不良影响。当钢筋笼与混凝土块接触时，可能发生倾斜，造成钢筋笼左右两侧标高不一致，进而干扰接驳器的精确安装。此外，因浆液泄漏的影响，钢筋笼可能会发生侧向位移，增加本幅墙体的宽度，并占用下一幅墙体的预定空间。

2、钢筋笼下不去：在本工程中，地墙需要穿越多种土壤类型，包括①1填土、①2浜填土、④2-1灰色粉质粘土夹粉土、④2-2灰色砂质粉土以及⑤1灰色粉质粘土等松散粉性土。如果在成槽后未能及时进行下一道工序的施工，会导致槽段放置时间过长。同时，考虑到现场存在大量的重型机械和土方车，这些设备在穿越槽段时产生的震动较大，因此容易引发塌壁现象。为确保工程安全，需采取相应措施预防塌壁的发生。

图3-8  钢筋笼制作                          图3-9  钢筋笼验收

3.7  水下灌注混凝土 　

主控点：

1、设置混凝土导管

（1）需对导管配置的长度进行详细查验；（2）需验证导管拼接部位的水密性是否达标；（3）需对导管吊具的安全性能进行全面检查；（4）需确认导管的插入位置与深度是否符合规定要求；（5）需对管内球胆的安放情况进行严格审查。

2、浇灌前，需完成以下步骤以确保施工质量和安全：首先，引导混凝土搅拌车到达指定位置；其次，检查混凝土的级配是否与发料单相符；接着，测定混凝土的坍落度和扩散度，以确保其符合设计要求；最后，在现场浇灌过程中，需按规定制作混凝土试块，以便后续进行质量检测和评估。

3、在浇灌过程中，需执行以下关键步骤以确保施工质量和安全：

（1）精确测量混凝土在浇灌过程中的上升高度，以监控其填充情况；

（2）对导管埋入混凝土中的深度进行准确测定，以确保导管位置合适，避免混凝土流动受阻；

（3）细致观测混凝土浇灌面的高差变化，以评估浇灌效果及是否需要进行调整；

（4）严密监控钢筋笼的位置变化，特别是是否出现上浮现象，以预防潜在的结构问题；

（5）在浇灌完成后，对导管进行拆卸和清洗，确保设备整洁，为后续工作做好准备。

以上步骤需严谨执行，以确保浇灌过程的顺利进行和最终结构的稳定性。

4、浇完时

（1）检查混凝土面是否高于设计墙顶；（2）检查混凝土顶面高差是否小于。

混凝土浇筑应遵循水下混凝土灌注法，并采用导管法进行施工,导管插入到离槽底标高300～500mm，混凝土浇筑前泥浆比重控制不大于1.15。混凝土进场后，检查混凝土配合比单，并测混凝土塌落度，现场混凝土塌落度控制在200mm±20mm。为确保在导管灌注混凝土过程中，防止泥浆与混凝土混合，建议在导管内部悬挂一球胆。当混凝土被灌入时，其产生的压力将有效排出导管内的泥浆。在灌注过程中，应确保混凝土连续流动，并实时监测其灌注量和上升高度。此外，导管插入混凝土的深度应维持在2至4米之间。对于灌注过程中产生的泥浆溢出，应将其引导回流至泥浆沉淀池，以确保施工现场的整洁与安全。

4  成果

在地墙施工过程中，每道工序按照以上质量主控点进行控制。在开挖后整体效果良好，仅局部出现细微印迹。

5  结束语

地下连续墙在当前的轨道交通站点、市政基坑以及高层建筑基础施工中得到了广泛应用，同时在密集建筑群中深基础的建造中也表现出较高的适用性。其施工效率和机械化程度均较高。为确保墙体连续、不间断且厚薄均匀，必须严格控制各施工工序，以达到良好的抗压和防渗效果。为现代化建筑提供坚实的基础。在地墙的施工中，一定要严格按照方案及规范施工，质量控制一定要到位，对施工的主控项目、重要节点更要严格控制。

参考文献

[1] 上海市基础工程有限公司深基础分公司作业指导书 2020.10

[2] 上海建工（集团）总公司企业标准地下连续墙工程工艺标准 2005.10

[3] 《上海市工程建设规范地基处理技术规范》  DG/TJ08-40-2010

[4] 《地下连续墙施工规程》  DG/TJ08-2073-2016