[发明专利]适宜卵砾石层使用的地下连续墙施工法

说明书

本发明涉及一种建筑施工法，特别是针对卵砾石层使用的地下连续墙改进的施工法。

卵砾石层是地质的一种，以台湾而言，台中盆地主要由大肚山台地的黄灰色砂质土壤和大甲溪流域的冲积层的卵石所成，其卵石层的厚度可达100米而无岩盘。偶而会有体积庞大的卵石出现，直径大的甚至有达到十厘米，而且石质相当坚硬。所以一般的机械几乎无法挖掘，且钢板桩和工字钢形的桩也都很难打入。如果采用钻掘方式则会造成卵石砾层的排列扰乱，将徒增后续施工上的困扰及难度。另外，预垒桩又不易施工。所以形成十多年来一直是以人工挖掘挡土柱作为后续开挖中的挡土设施的独特现象。

兹将这种行之有年的「挡土柱工法」作业方式叙述于下：

首先在地基内挖掘深井，之所以不采用“点井法”，是为了减少对土质的破坏，使后续的挡土柱在初期凿穴时，土质比较稳定，施工也安全一些。点井法原本比较适合粘性土层或砂质地盘，请参阅图1所示，施工人员先在基地内某定点挖出约一人深的洞穴，再持续注入温水于洞穴内，并派员以潜水方式以人工继续凿挖。每开挖一小段深度后就放入一支水泥制涵管a。涵管a用来维持井孔径大小的一致，并防止周围孔壁土壤的崩坍。当人员在井内挖掘时，必须戴上特制的头罩，内接一根软管，由地面输送空气到该头罩内，以供人员呼吸之用；而注入温水的目的是用以改善井内水温，以免温度太低而使人员无法承受。深井的深度比开挖面还深，而深井的口数则是根据地基面积的大小和地下水水位的高低而定。等所有深井都挖掘完毕后，就开始进行抽水处理，将地下水抽弃，所抽出的地下水可用干管排到地基附近现有的排水沟内，借此可以省却挖掘侧沟的手续。

接着，开始依照图2所示的挡土柱配置计划，进行挡土柱穴的挖掘工作。图2中预定的挡土柱以标号b表示。如图3所示，先清除表层松动的废土到地面线以下1米(GL.-1m)深度，并挖一条深沟d作为弃土沟，用来倒弃从挡土柱穴中挖出的废土。图4是挡土柱穴的大小平面图，当挖掘到深度超过挖土机的作业范围时，就改派一人进入穴内继续挖掘，另一人在坑口控制三角架f上的牵引马达及倒运土方，并以空气压缩机g配合一条软管h运作，保持穴内新鲜空气的供应，以防止发生“缺氧”事故。等柱穴挖到锚定深度后，再如图6所示，用吊车k将钢筋笼m吊入开挖完成的柱穴n内，然后进行封模、灌浆等必要程序。

在地基建筑线内间隔施工制作多个密集的挡土柱后，为了增加工程的安全性，另需如图7所示，于表土增设系梁s，用以连接各挡土柱t的上端(或称柱帽)，并以之作为水平支撑。该系梁为断面宽W为40厘米、高H为100厘米的钢筋混凝土构造，而其钢筋的配置则如图8所示上部采用3#而底部采用4-6#钢筋。

目前台湾地区在卵砾石层土质做地下基础工程至少有90％工地采用上述挡土柱施工法，尤其以台中地区更甚。例如位于台中市中港路及明道路交接圆环处的“杰联资讯大楼”(简称T-27)以及位于台中市中港路与英才路交叉路口处的“环宇实业总部”就是采用上述挡土柱施工法的有名的高层建筑。

然而，上述挡土柱施工法至少存在有以下的缺失：

(1)在开掘深井过程中，如果碰到停电，潜水施工人员就有被地下水冷死(冻死)或溺毙的可能；另外，还常发生因为设备漏电而使潜水工作人员触电致死的意外事故。

(2)在挖掘挡土柱穴时，基于工期与施工成本的因素考虑，均一次就挖到底，所以在柱穴内施工人员因壁面崩塌而被泥土掩埋致死或被滚石砸伤的意外，时有所闻。换句话说，坑穴内施工人员在安全上相当没有保障。

(3)这种施工法的施工期颇长，一般而言，挖井抽取地下水处理至少要一个月，而构筑挡土柱则需二个月左右，合计将近一百天之久，严重影响工程进度，并徙增工程成本。

(4)随着近几年来高层建筑的兴起，地下室愈挖愈深，而挡土柱的挖掘深度有所局限，尤其对于「超高层」大楼而言显得更不适宜了。

本发明的目的在于提供一种适宜卵砂石层使用的地下连续墙施工法。

按照本发明所提供的一种适宜卵砾石层使用的地下连续墙施工法，其特征在于，包括以下步骤：

(a)于建筑线内，先择定若干在开挖时较无崩塌危险的L型转角处进行施工开挖至适当深度；

(b)在上述各施工区域靠近建筑线的两壁面至少搭架两排呈水平与垂直相交叉的钢筋架，该两排钢筋架再以预定数目的短钢筋加以连结，在钢筋架的下端延伸设置有适当长度的预留筋，该等预留筋均予以弯折，于钢筋架的下端与预留筋之间跨置并排有多块将两者隔开的板片，左右两侧的钢筋均突伸于封模线外适当长度，以便预备用来和相邻的壁块的钢筋相续接；