地下连续墙泥浆施工论文

地下连续墙泥浆施工论文
摘要：护壁泥浆的合理使用是地下连续墙成槽施工的关键，在地
下连续墙施工过程中，应根据不同土层特征，选择具有不同性能的泥
浆维护槽壁的稳定，并且应根据施工中槽壁的稳定状况，对泥浆的性
能和配合比进行调整和修正。建立一套泥浆质量管理体系，是提高泥
浆的重复利用率、降低施工成本一级保证泥浆质量的重要手段。
前言
由于地下连续墙施工振动小、施工噪音低、墙体刚度大、防渗性
能好、占地少、工效高、工期短、质量可靠、地质适应性强等特点，
在城市深大基坑和地质条件复杂的工程中得到广泛应用，是深基坑工
程常用的围护方法之一。但随着地下连续墙的不断加深，以及现代建
筑物对连续墙刚度、防渗性能的要求越来越高。针对这些问题，笔者
将建筑施工技术理论与工作实践相联系，对泥浆在较厚饱水砂层中地
下连续墙施工中的应用进行探讨。
赫基国际大厦项目基坑支护工程位于广州市海珠区新港东路，基
坑设计深度14.75m（核心筒位置为20.75m），支护周长约530m，安全
等级为一级，基坑支护设计采用800mm厚地下连续墙+两道钢筋混凝
土内支撑的支护形式，基坑内支撑体系安全使用年限为一年，地下连
续墙为永久性结构。地下连续墙共87幅，地下连续墙深度约为
18.75m～20.94m，各槽段间采用工字钢接头连接。
根据地质资料显示，场区揭露的地下水主要为第四系砂层孔隙潜
水，下部基岩裂隙水，其补给主要受大气降水及珠江流域的侧向径流
补给，钻探时测得地下水位埋深为6.4m（即导墙面下1.6m的位置），
整个地下连续墙结构均在地下水位以下。
由于地下连续墙能够起到挡土、挡水的作用，且作为永久性结构
使用，因此，其施工质量在本项目中显得尤为重要。而地质资料揭露，
本项目中砂层较厚，约为9-12m，而且分布连续，给地下连续墙的施
工造成了一定的困难。
地下连续墙施工过程中， 基槽的孔壁是否稳定， 对地连墙的质
量的好坏有较大的影响。地下连续墙的基槽是在泥浆护壁下进行挖掘
的，泥浆在成槽过程中有护壁、携渣、冷却和润滑作用。泥浆具有一
定的比重，如槽内泥浆液面高出地下水位一定高度，泥浆在槽内就会
产生一定的静水压力，可抵抗作用在槽壁上的侧向土压力和水压力，
相当于液体支撑，可以防止槽壁倒塌和剥落，并防止地下水渗入。泥
浆在槽壁上还会形成一层透水性很低的泥皮，能防止槽壁剥落。泥浆
具有一定的粘度，它能将钻头式挖掘机挖槽时挖下来的土渣悬浮起
来，既便于土渣随同泥浆一同排出槽外，又可以避免土渣沉积在开挖
面上影响挖槽机械的挖槽效率。泥浆在基槽内可以降低钻具因连续冲
击或回钻而引起的温度剧升，同时又有润滑作用。
1泥浆的制备
制备泥浆是在挖槽前利用专用设备事前制备好泥浆，挖槽时输入
沟槽。泥浆的制作应根据地质条件、成槽方法等进行。泥浆制作有膨
润土造浆和冲击粘土层自造浆两种形式。对于粘性土， 可采用自成
泥浆。对于砂性土地基， 则应采用制备泥浆， 即挖槽前根据地基土
质情况进行配制， 利用专用设备事先制备好泥浆， 挖槽时输入沟槽。
泥浆制作主要用三种原材料，分别为膨润土、CMC（增粘剂）、纯碱（分
散剂）。
在含水砂层连续墙施工，泥浆的施工使用尤为重要。必须注意的
是，新制备的泥浆必须在泥浆池存放24小时以上， 使之充分水化，
其各项性能指标经试验合格后方可使用。合格的泥浆有一定的指标要
求，主要有密度、粘度、含砂率、PH值等。
2泥浆用量计算
计算地下连续墙施工中泥浆的需要量时，要考虑施工过程中发生
的各种泥浆损失。泥浆损失的主要原因是：形成泥皮消耗的泥浆、向
槽壁土内渗透和渗漏而损失的泥浆、混在排除的土中而损失的泥浆、
由于泥浆变质而废弃的泥浆、由于泥浆飞溅出导墙或溢出贮浆池而损
失的泥浆。泥浆需要量的计算方法有两种：一是参考过去已建工程中
类似工程的泥浆重复次数， 用类比法进行概略地估计；二是按泥浆
损失量进行计算。
3成槽过程中的泥浆施工及控制
（1）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1000mm
时才能够保证槽壁不塌方。泥浆液面控制包括两个方面：
首先是成槽过程中的液面控制，解决这个问题的关键是对工人做
好技术交底，让其对具体的工序有一定的了解，明白液面高度控制的
意义。在施工期间如发现有漏浆或跑浆现象，应及时堵漏和补浆。
其次是成槽结束后到浇筑砼之前的这段时间的液面控制。这项工
作不容忽视，泥浆液面控制是全过程的，在浇筑砼之前都是必须保证
满足要求的，只要有一小段时间不符合要求就会功亏一篑。
另外，减少地面荷载，防止附近的车辆和机械对土层产生振动，
对于稳定泥浆液面亦有一定的作用，主要是避免振动产生的土壁坍
塌。
（2）成槽过程的泥浆比重控制
根据地质提露，本工程地下有较厚的中粗砂层，故成槽时补浆时
应注意检测泥浆的粘度，保证泥浆的护壁性能才能有效地防止塌孔。
泥浆要经常量测做好记录，随时掌握泥浆的实际情况，以便及时作出
对策。在较厚的砂层地质成槽时，泥浆比重可适当调整，可控制在
1.1～1.3之间。
（3）清槽阶段的泥浆处理
地下连续墙成槽后，需进行基槽清渣，对于含砂率大的槽孔宜采
用空气吸泥法（反循环）进行清底，即通过压入压缩空气至槽底的吸
泥装置，将泥砂吸上，同时向槽段内不断输送新鲜泥浆，置换出带渣
的泥浆，吸泥管不断移动位置，确保清槽后槽底沉渣满足要求。传统
的设备清底效率比较低，考虑到本项目工期比较紧，而且地质的中粗
砂层比较厚，故本工程采用了一台ZX-250型泥浆净化装置，需要基
槽清渣时，通过的选配泵送系统，保证泥浆的合理流量及压力输送至
除渣净化系统的预筛器内，预筛器将泥浆中粒径3mm以上的砂砾筛除，
并使泥浆均匀分配至泥浆净化装置中，经漩流除砂分离及细筛脱水后
清除大部分45μm粒径以上的砂质颗粒，回收后的泥浆在泥浆回收沉
淀池中再进行沉淀，经过泥浆性能调整后，通过管道自流至各个槽段，
使得项目现场的泥浆重复利用率大大提升。
在清底换浆时，要保持槽内始终充满泥浆，以维持槽壁稳定，避
免塌孔。因本工程为永久性结构，为防止沉渣过多，造成施工后连续
墙沉降过大，所以在钢筋笼沉放后沉渣厚度不符合要求（>100mm）时，
需做二次清孔。孔底停滞1小时后，槽底500mm左右高度以内的泥浆
比重不大于1.2，沉渣厚度不大于100mm。
在有效护壁的前提下，泥浆比重小，夹泥和窝泥的情况相对较少；
而泥浆比重大时，夹泥的情况就会相对较多，更多的是两槽段接缝处
出现夹泥。
（4）废弃泥浆的管理
泥浆在重复循环使用过程中，由于雨水或地下水使泥浆稀释，槽
壁细颗粒土混入泥浆之中，泥浆中粘土成分进入地基地层、混凝土成
分中的钙离子对泥浆的破坏等原因而使泥浆性质恶化，性能恶化后的
泥浆不仅给施工带来不良影响，而且还可能引起槽壁坍塌而使工程难
以顺利进行。因此，泥浆的管理就显得尤为重要。
为提供泥浆的利用率，本项目的泥浆处理采用机械处理和重力沉
淀处理相结合进行。从槽段中置换出来的泥浆通过泥浆净化装置进行
处理后流入沉淀池进行重力沉淀，重力沉淀16小时后稳定。用水泵抽
走表面清稀部分浆水到过滤池，并通过滤网过滤，将废水排掉，废水
先在泥浆池通过一级沉淀后排入场地内排水沟，再在施工场地沉淀池
内进行二级沉淀后将废水排出场地。余下的浆体再生重复利用。对池
底的沉渣定期清走。
4结语
护壁泥浆的合理使用是地下连续墙成槽施工的关键，在地下连续
墙施工过程中，应根据不同土层特征，选择具有不同性能的泥浆维护
槽壁的稳定，并且应根据施工中槽壁的稳定状况，对泥浆的性能和配
合比进行调整和修正。建立一套泥浆质量管理体系，是提高泥浆的重
复利用率、降低施工成本一级保证泥浆质量的重要手段。