郭添模

2003年以前在南宁大多数的建筑基坑并不是很大，一般采用柱列式钻孔灌注桩、人工挖孔桩、旋喷桩等排桩作为基坑的围护体系，为了防止地下水夹带土体颗粒从桩间薄弱空隙处渗漏流入坑内，同时还须在桩间或桩背采用高压注浆构筑止水帷幕，以及在桩顶设置较大截面的钢筋砼帽梁和多道锚索拉结。即使这样这种围护体系对南宁地盆圆砾层厚、地下水(承压)丰富的软土深基坑，往往还是在桩间连接的薄弱处出现较普遍的渗漏现象，也容易出现围护桩的倾斜变形问题，基坑的止水效果也没有绝对的保障，因此南宁的超大超深基坑的围护一直受渗水问题的困扰，基坑深度越深这种影响力就越大。

以前南宁市的超高层建筑之所以发展缓慢，除了市场需求因素外，攻克超高层建筑超深基础的技术难题是关健，另外深基坑基础处理的大投入也在一定程度上抑制了投资人的投资决心，但是近年来南宁还是有敢于第一个吃鰟蟹的开拓者：佳得鑫水晶城、地王国际、南湖名都广场等标志性建筑的超大超深基础工程自引进地下连续墙施工技术后，成功地解决了南宁超大超深基坑易发生渗漏、塌陷、基坑支护变形等一系列技术难题，这些项目也成为了南宁建筑超高层建筑的成功典范。

地下连续墙是通过专用成槽设备，沿着地下建筑物周边按设计的定位，开挖出（或冲钻出）具有一定宽度与深度的槽段用泥浆护壁，用特殊的方法接头分段灌注施工使之联成地下连续的砼（钢筋砼）墙体。它是一种通过跳跃式间隔施工地下板桩最后连续形成整体封闭围合的基础围护体系，起到在建筑物基础中形成止水、挡土、兼地下室外墙三位一体的作用。其特点是：具有整体刚度大、挡土、防渗性能好，其完工后无需折除，并可兼作地下室外墙（地下构筑物）等，因而从投资上可以节约其它临时围护结构的投资和地下室墙体的投资；该工法特别适用于地下水位高的软土、粉砂土、圆砾地层条件（南宁盆地）和场地狭窄复杂、无放坡条件的深基坑或水工建筑施工环境。

2.2、地下连续墙的工艺流程：

 

地下连续墙的支护方案除了与建筑物的特点、基坑的深度有关外,更主要的是根据地层地下水位的情况、地层土质的好坏及相邻建筑物基础、市政设施、建筑红线等条件的要求，选择采用不同的支护方案和开挖方案，一般有临时内支撑支护方案、坑外加锚杆支护方案、逆作法支护方案等，各自的特点如下：

2.3.1)临时内支撑支护方案:

临时内支撑支护即是通过在基坑内临时设置水平横撑、竖直支持，角撑、斜撑等，保证地下连续墙坑壁在土方开挖时起到支持稳固防止变形弯曲（凸肚）失稳的作用（见示图2-1）

该工法适用于地下室层数超过三层以上、有较高地下水位、承受较大土压力、建筑红线外不容侵占而且就近有其它相邻近建筑物地下室、市政管道、地陷变形要求高的基坑。为了防止地下连续墙坑壁外倾变形，第一层水平内支撑梁最好采用现浇钢筋砼梁使之与坑壁顶部锁定成刚体，第二层以下的水平支撑可以采用易拆解且能多次周转使用的钢管（Φ600以上）或型钢组合梁，中间用竖向立柱（型钢）支承，两端支撑于坑壁水平梁上。南宁南湖名都广场项目（地下五层）深基坑采用此方案。

           

（负一层土方开挖后浇负二层水平支撑）                    （负二层土方开挖）

 

该工法的缺点是：占用基坑空间使得基坑土方开挖和出土不便，而且事后需折除，有一定的投资损失并干挠基础结构施工。

坑外锚杆支护是通过锚杆一端锚入稳定的土体或（岩层）中，另一端与支护壁结构（梁）联结通过杆体的受拉作用（张拉达到设计值后锁锚）达到基坑支护壁稳定的目的（见图2.2-2）：

坑外锚杆支护适用于各类土层、风化岩层，即使在软粘土、粉砂土、或圆砾层中，通过采用二次注浆和扩孔注浆方式也可以做出有效的锚固段，如果基坑周边相邻建筑的基础埋深较浅，不影响锚杆掘进的均可适用。南宁地国际项目采用此支护方案，基坑为地下室三层深13米，局部18米，采用两层锚杆张拉支护（设计拉力达300KN，如下图示）。

                

(坑外锚索支护,坑内工作面无影响)                 (两层锚杆地下连续墙开挖凿毛后的效果)

 

该工法的缺点是：锚索遇软土、砂砾土易塌孔，成孔难入锚难（但通过泥浆护孔可解决问题），涉占红线外用地。优点是：不占坑内空间，基坑易开挖出土，不影响坑内土建工程的正作施工，节约了工期和基础的总投资。

逆作法施工即是利用建筑物的坚向中间柱、水平结构梁板与地下连续墙连结作为永久性的水平支撑，从上而下遂层施工形成完整的内支撑体系确保基坑作业的安全。其工法原理与内支撑工法是一致的，它减少了临时内支撑的投资，但增加了施工难度和出土的盖挖（洞挖）成本。逆作法工法的适用范围同临时内支撑法，另外因为竖向立拄及水平梁板为建筑物的永久结构已在结构设计时考虑上部的结构作用，因此该工法可以在砼达到强度龄期时可同步向上向下施工主体结构，理论上总体可节约因基础程影响的工期，也可以节省临时内支撑的投资浪费。缺点是：由于采用逆作法施工，负二层以下的出土为盖挖或洞挖，速度慢费用高；地下室所有梁、板、柱结构之间的连接技术要求较高，预埋件较多技术复杂，对施工操作工人的技术要求很高，而且在地下作业，需要增加照明，通风等费用。南宁佳得鑫水晶城项目地下室三层的施工采用此支护工法。

3.1、经济效益：

南宁盆地普遍存在较厚的圆砾层，且其埋深大（地下8~18米范围），厚度变化也较大、透水性强，因此一般建筑物有超过负二层地下室的防水要求都很高，常规的排桩加幕墙防水的做法都很难解决防水问题，地下连续墙未引入南宁应用之前好几个超高层建筑就是因为基础的防水问题没有解决好而时停时建，反复修改设计、采取多种措施来解决基础的止水问题，甚至还存在烂摊半拉子工程。地下连续墙以其高效的防水成功率以及三位一体(防水、挡土、地下室外墙)的功能在综合指标上产生明显的经济效益。以上介绍的几种施工工法在南宁均有成功的案例并为项目业主节约了投资和工期，也树立了企业的良好形象（如下表）：

 

在以上介绍的三种工法施工中，效益最好的是坑外锚杆支护法，表现在：①支护费用较低，坑外锚索方案比临时内支撑方案在南宁地王国际项目基坑工程的比算中节约投资约600万元。②开挖出土速度快，坑外锚杆支护坑内无干扰，出土可机械作业，比临时内支撑法、逆作法的盖挖方式出土，土方单价可节约30元/M³。③工期最短，锚杆支护工法的支护构件在坑壁外，确保了基坑的明开挖和大面积基础正作法施工，因此施工速度最快，同一基础工程相比工期是最短的，起码它比临时内支撑工程可节约支撑体系的保养龄期以及它的折除工期，并减少施工干扰。当然不同工程的特点各异，适用的条件各有千秋，不可一概而论，有的工程可能是几种工法的有机结合。南宁佳得鑫水晶城项目逆作法边跨支承柱改钢管柱为预制钢筋砼柱节约费用257万元，主楼中部采用半逆作法盆式机械开挖出土，减少盖挖出土费用188万元。

3.2.社会效益:

早在1988年南宁市就提出要建造40层以上的超高层上筑，由于超高层建筑的基础埋深要求与当时的深基坑防水技术难题一直没有破解，因此当时的梦想一直未能如愿。直到2003年地下连续墙技术由广东省基础工程公司引进南宁后解决了长期以来困扰南宁难做地下三层以上地下室的难题，使58层267米高的地王国际大夏超大超深基坑的防水和挡土问题迎刃而解，终于在2007年由南宁人自己建成了广西乃至中国西南第一高楼，地王国际成为了南宁新的地标建筑和城市名片，也填补了广西区内建设200米以上超高层建筑及超大超深基础工程施工领域的空白。

 4.1、地下连续墙槽段之间本身的接头连接问题：

为了防止地下连续墙在砼槽段接头处出现渗漏现象，在槽段施工时，一般采用“工”字型或鱼尾“《”型连接，Ⅰ期槽段灌注砼时采用泡沫板封堵2期槽段的凹槽，防止砼进占，确保2期槽段成槽时（冲烂泡沫）对接精密接头镶嵌良好。

 地下连续墙若要作为地下室结构的外墙，那么它必须与地下室的其他梁板结构有良好的锚接，因此在施工时要在连墙的钢筋笼上做好相关的凹入式钢盒（用于连接后浇梁的梁头主筋）和楼板钢筋的预埋(用泡沫板包裹标记）。

   采用钻孔钢筋连接法，专用钢板法与钢管柱法，使梁筋与中间柱形成有效焊接、驳接并重浇砼形成复合柱。

由于坑外锚杆支护工法的锚杆属隐蔽工程，其张拉力的可靠度很重要，因此事前需对锚杆的张拉力做试验杆检测；试验杆一般做三组以上，试验时根据设计拉力的不同设计好参数，施工过程要做好试验杆注浆的各种数据记录备作今后的施工参数。锚杆成型养护到龄期后进行锁锚张拉试验，检验锚杆是否达到张拉设计值，如达标则按该孔的施工经验参数（索长、锚头长度、压力、注浆浓度、注浆量等）进行严格的施工，如不达标则与设计人员进一步修证设计参数并再次进行下一组试验杆的成孔测试直到合格。

   地下连续墙基坑不管采用什么支护方法，出土施工时，必须做好地下连续墙本身的变形观测，确保墙体的变形在其设计工法的变形范围内。当前信息化施工技术已得到广泛的应用，基坑壁随着开挖深度变化引起的变形可借助预埋入连续墙内的电子感应元件通过电脑计算自动临控，施工、设计、技术人员可根据监控结果指导施工、优化施工、安全施工和避免事故的发生。

     地下连续墙作为一种成功解决超大超深基坑止水、挡土问题的成熟施工技术，在南宁等墙透水软土地区的应用具有深远意义：

1）、可以在市中心旧城改造项目中充分利用珍贵的土地资源建设多层的地下室解决市中心停车难的问题。

2）、可以在场地夹窄的深基坑工地，充分利用土地资源做到零放坡（开挖）和100﹪的止水成功率。减少挠民和对周边市政公共设施、建筑物及地下管线的危害，确保安全使用。

3）、地下连续墙工法的应用也要结合工程的规模、特点综合分析，不可乱用。一般中小型规模的工程，由于基础工程所占的投资比例较少，采用此法得不偿失，因此不宜采用，但遇到基础条件差又关系国计民生的重大重要工程，只要强调工期和质量要求则可优先考虑，确保成功率和投入使用。

4）、地下连续墙内支撑法和逆作法施工技术也可以在市中心街道不中断交通的情况下在地下建设城市地铁工程、人防工事（如新华街）、过街涵洞、河道扩涵、湖底遂道等工程，为南宁地质条件复杂的地下工程带来有力的技术支持。