复合地层超深地下连续墙快速成槽施工技术研究

复合地层超深地下连续墙快速成槽施工
技术研究
摘要：复合地层超深地下连续墙能适用于多种地质情况、兼做临时设施和永久的地下主体结构，对临近建筑物和地下管线影响较小，满足本项目施工现场需求。

本文章从复合地层超深地下连续墙快速成槽施工施工特点入手，分析了复合地层超深地下连续墙快速成槽施工技术要点，以期为业内相关工作人员提供一定的参考，解决特殊地质条件下复合地层超深地下连续墙成槽施工工艺问题，提高工程质量，加快施工进度，以期为业内相关工作人员提供一定的参考。

关键词：复合地层；超深复合地层超深地下连续墙；快速成槽；施工技术
引言
城市地下空间在明挖法施工建设中，复合地层超深地下连续墙工艺被广泛应用于基坑支护体系中，同时对复合地层超深地下连续墙工艺要求也越来越高。

在高黏土岩复合地层等特殊地层地质下通过双轮铣槽机施工复合地层超深地下连续墙，施工中不可避免出现粘铣刀、糊轮等问题，导致施工功效低、延误工期；同时普通振动滤砂机对泥浆含砂率降低不明显，泥水分离难，保证不了循环浆液的质量，降低成槽效率。

目前入岩成槽施工技术研究主要集中在针对地层进行不同工艺选取上面，对于入岩成槽施工配套施工材料和装备研究较少。

1复合地层超深地下连续墙快速成槽施工施工特点
1.1普通土层快速成槽
通过选用合适高功率的旋挖机设备，在无岩的地质下达到嵌固深度，复合地层超深地下连续墙快速成槽。

1.2合适选用新钻头的旋挖机解决入岩问题
根据设计图纸要求，地连墙需达到入岩要求，通过选用合适型号的新钻头旋
挖机设备，成槽过程中减少机械故障而导致的卡钻等问题，快速入岩。

1.3合理搭配施工设备解决成槽过程中遇风化球的难题
旋挖机钻进岩层后，遇到风化球孤石，采用冲击锤冲击后进行旋挖，解决复
合地层超深地下连续墙岩层复杂、岩石强度高不易钻进的难题，提高成孔效率。

1.4通过机械设备的辅助功能解决成槽垂直度的问题
旋挖机自带的垂直度控制系统及控制冲击锤的吊绳与导墙边的固定距离，可
解决地质岩面起伏大，垂直度难以控制的问题。

2复合地层超深地下连续墙快速成槽施工技术要点分析
2.1粘土分散剂研发
由于地层黏土粘附性较大，当使用普通分散剂将粒子分散开后，构成的体系
不够稳定，一段时间后黏土粒子有可能再次吸附，需要提高表面活性剂的分子量。

所以自主研发的粘土分散剂采用高分子型的阳离子＋非离子复合而成，高分子型
能够提高吸附层的厚度，有效阻止粒子的再次吸附，提高分散效果。

为此自主研
发了分散效果更佳的分散剂，并开展了性能试验。

该粘土分散剂是一类液态聚合
物粘土分散剂，主要成分：表面活性剂2wt％、分散剂8wt％，稳定剂0.5wt％，
耐磨防腐剂0.5wt％，余量为水。

（表面活性剂为两性表面活性剂，优选为甜菜
碱型两性表面活性剂，比如可以为α-烷基甜菜碱、N-烷基甜菜碱的一种或其组合。

本发明的表面活性剂在酸性溶液中呈阳离子性质，在中性浴中呈非电离子型
性质，相对于阴离子型表面活性剂或阳离子型表面活性剂，其能在酸性、中性、
碱性等溶液中溶解，不易产生沉淀，能够润滑黏土团块体表面，降低表面张力，
且具有较强的渗透能力。

分散剂为脂肪酸盐类分散剂，比如，所述分散剂可以为
硬脂酸钙、硬脂酸镁、硬脂酸钡的一种或其组合。

稳定剂为无毒亚磷酸酯，其作
用主要是提高溶液的稳定性，防止暴露空气中表面活性剂和分散剂的氧化失效，
提高溶液有效成分的长期稳定。

耐磨防腐剂为二油酸亚磷酸酯和双乙酸钠的组合，其作用是降低改良过程中水和化学改良剂对刀具的腐蚀，提高刀具的耐磨性和耐
久性。

专门用于有糊轮和粘附刀盘危险的含粘土地层，能够有效降低粘性土对刀盘的粘附作用，提高成槽效率，同时还能降低改良过程中水和化学改良剂对刀具的腐蚀，提高刀具的耐磨性和耐久性。

粘土分散剂所有组成成分绿色安全，对环境无不良影响。

2.2冲击钻引孔施工
（1）由于冲击钻施工工艺，容易产生偏孔、回填片石，以及引孔时存在扩孔现象。

（2）锤头边缘外扩0.1m引孔后，浇筑混凝土会产生绕流现象。

（3）冲击钻施工时间较长，对导墙变形、塌孔存在一定影响。

2.3引孔后双轮铣成槽施工
由于冲击钻偏孔后回填片石有时滚到已经引完孔的槽段，双轮铣施工时存在卡轮现象，降低了双轮铣持续工作效率。

遇到斜岩、岩层突变，下刀不稳，需要进行长时间纠偏，降低工作效率。

由于存在绕流现象，浇筑混凝土时混凝土可能会流到已经引完孔的槽段，双轮铣施工时难度较大。

冲击钻引孔后，孔底可能会掉落锤牙等钢材，对双轮铣造成非常大的损坏。

双轮铣施工前，首先进行磁铁探孔，再清理掉落钢材，以减小铣到钢材概率。

双轮铣施工前，先用成槽机把上部软土抓走，提高效率，同时抓走回填片石，减少卡轮概率。

双轮铣纠偏时，采用起重机吊着刀架进行纠偏，使效率提高50%。

2.4护壁泥浆制备
地连墙施工的每一步都很重要，泥浆制备也是如此，泥浆制作的工艺、顺序等都有很大讲究，不同的泥浆成分占比也不一样。

泥浆一般采用高速回转式泥浆搅拌机制备，对于不同型号的搅拌机，单位时间拌制的泥浆量不一样。

在制作过程中，应该考虑投料、搅拌、放浆等占用时间。

泥浆的制备有一定的顺序，依次是水、膨润土、CMC、分散剂、其他外加剂，按照此顺序加入搅拌机。

在将以上物料搅拌约7min后，可以开始放浆。

注意事项：由于CMC是难溶物，所以在制作开始前将CMC溶解成1%～3%的溶液，然后再掺入到搅拌机里搅拌。

2.5清槽
槽底沉渣的挖除，需要在成槽结束一定时间后进行，主要采用置换法清除槽
底沉渣。

由空气压缩机输送压缩空气至槽底，利用铣槽机的反循环装置吸收槽底
沉积的土碴淤泥。

清底时，吸泥管要由浅入深，确保空气升液器喇叭口在槽段全
长范围内，离槽底0.5m处上下左右移动，以吸除槽底部土碴淤泥。

2.6接头处理
钢筋笼加工时，将H型钢接头与钢筋笼焊接成一个整体。

H型钢板底部为连
续墙底标高，顶部为连续墙顶标高。

用300t起重机和150t起重机将H型梁接头
与钢筋笼一起吊入槽段。

H型钢接头用10mm钢板切割后焊接。

焊接时先焊接下翼板、水平钢筋与翼板焊接，再焊接H型钢腹板。

主筋和水平筋布置完毕后，重新
焊接上翼板。

考虑到混凝土对H型梁的扰动，在H型梁接头处设置抗扰白铁皮，
在锁口管与H型梁接头处采用砂袋回填，以保证下幅成槽过程中不出现混凝土硬块。

2.7刷壁
如果接头处有泥土或杂物，会直接影响槽壁的接头质量，导致槽底之间渗漏。

在成槽过程中，泥皮经常会粘附在接头上，造成接头渗漏水。

因此沟槽形成后，
应先进行刷壁清除，清除紊流引起的泥皮、泥土和砂浆。

采用自制强制式刷壁机（内部设有倾斜筋板）刷壁反复刷5遍以上，以保证接缝无附着物。

连接幅与闭
合幅至少刷壁20次以上。

结束语
通过设备组合、构配件选择、工序调整，提高了成槽效率，确保了成槽质量，节约了成槽成本。

旋挖引孔+成槽机抓槽+双轮铣铣槽方式，成槽时间由5-7d/幅
降低为2.5-3d/幅，减少了双轮铣维保消耗成本。

先引孔后抓槽作业，可减小引
孔垂直度偏差。

改变引孔位置，引孔位置设在铣轮正下方时，铣槽过程中一侧铣
轮将落入已引孔完成的孔中，铣轮空转降低铣轮的效率，更会导致铣轮偏斜，降
低铣槽工效；将引孔位置调整至铣头中心下方时，铣轮不会偏斜，可提高铣槽工效。

挖槽机挖土时，悬吊机具钢索不能松驰，确保钢索呈垂直张紧状态，保证挖
槽垂直精度。

参考文献
[1]路乾,胡长明,王晓华,等.地下连续墙成槽施工槽壁整体稳定性分析[J].地下空间与工程学报,2021（3）:864–870.
[2]黎峰.复合地层超前注浆辅助工法技术的研究[J].建筑技术开
发,2022,49(17):55-57.
[3]余秀平,吴亚磊.“墙+桩”组合式地下连续墙施工技术在上软下硬复合地层中的应用[J].工程与建设.2023,37(2):703-706.。