地鐵車站地下連續(xù)墻施工技術應用探討

周上欽

廣州地鐵設計研究院有限公司無錫分公司，江蘇無錫 214043

0 引言

隨著社會生產(chǎn)力的發(fā)展，城市建設和舊城改造規(guī)模的不斷擴大，高層建筑和深基礎工程越來越多，施工條件也越來越受到周圍環(huán)境的限制，有些深基礎工程已經(jīng)不能采用傳統(tǒng)的方法進行施工。目前地下連續(xù)墻支護技術被廣泛地應用于地鐵車站的支護形式，一些深基礎工程的施工困難就可以得到較妥然的解決。

1 工程實例

某地鐵車站，長為275.5m，寬為13.1m～19.5m。車站平均開挖深度為25.7m，采用地下連續(xù)墻支護，地下連續(xù)墻深為37m，墻度為0.8m。車站擬建場地的地基土在100 m深度范圍內(nèi)均為第四紀松散沉積物，屬第四系濱海平原地基土沉積層，主要由飽和粉性土、粘性土以及砂土組成，一般具有成層分布特點。

2 施工方法

地下連續(xù)墻采用跳槽法施工，泥漿護壁，槽內(nèi)土體用液壓抓斗直接抓出，展開平行、流水作業(yè)。鋼筋籠現(xiàn)場制作，整體吊裝入槽，2～3套導管灌注水下混凝土；連續(xù)墻幅間接頭按設計采用工字鋼或鎖口管接頭，并預埋接頭注漿管；拐角槽段施工采用預先施作鉆孔樁引孔的方法處理，確保成槽垂直度。該機適應地質(zhì)能力強，成槽深度深。接頭形式使用銑接頭，可以實現(xiàn)較好接頭質(zhì)量，提高圍護結構整體的水密性。

地連墻施工現(xiàn)場布置泥水循環(huán)系統(tǒng)，主要包括泥漿制漿站、泥漿處理站及各種路線等。泥水循環(huán)系統(tǒng)的現(xiàn)場布置，既確保工藝的順暢、施工的方便、效率的提高，又能保證現(xiàn)場文明施工及環(huán)保要求。

2.1 導墻澆筑

導墻是控制地下連續(xù)墻各項指標的基準，它起著支護槽口土體、承受地面荷載和穩(wěn)定泥漿液面的作用。對于地質(zhì)情況比較好的地方，可以直接施作導墻，對于松散層可通過地表注漿進行地基加固及防滲堵漏，然后施作導墻。根據(jù)施工區(qū)域地質(zhì)情況，導墻為現(xiàn)澆C20鋼筋砼倒L形結構，凈寬度比連續(xù)墻寬50mm。

用全站儀測放出地連墻軸線，并放出導墻位置，為保證地下連續(xù)墻不侵入主體建筑限界和內(nèi)襯墻厚度范圍內(nèi)，根據(jù)成槽精度要求及最大開挖深度，連續(xù)墻向基坑外側移：δ=25+55000×1/300≌210mm，實際采用250mm。導墻開挖采用挖掘機開挖，人工配合清底?；缀粚嵑螅佋O7cm厚1∶3水泥砂漿，砼澆筑采用鋼模板及木支撐，插入式振搗器振搗。導墻頂高出地面不小于10cm，以防止地面水流入槽內(nèi)，污染泥漿。模板拆除后，沿其縱向每隔1m加設上下兩道10×10cm方木內(nèi)撐，將兩片導墻支撐起來，在導墻的砼達到設計強度前，禁止任何重型機械和運輸設備在其旁邊通過。導墻施工縫與地下連續(xù)墻接縫錯開。

2.2 槽段劃分

本工程連續(xù)墻槽段劃分按設計有6m、5m、3m數(shù)種。槽段分為一期槽和二期槽，一期二期槽交錯布置。挖槽開始前，根據(jù)設計圖紙和業(yè)主提供的測量控制樁點在導墻上精確劃出分段標記線，并按照設計幅段編號現(xiàn)場用紅油漆在導墻上標識幅段編號。

2.3 泥漿制備與管理

2.3.1 泥漿配制

泥漿主要是在地下連續(xù)墻挖槽過程中起護壁作用，泥漿護壁技術是地下連續(xù)墻工程基礎技術之一，其質(zhì)量好壞直接影響到地下連續(xù)墻的質(zhì)量與安全。

根據(jù)地質(zhì)條件，泥漿采用膨潤土泥漿。漿攪拌采用1 500L型旋流立式高速攪拌機。泥漿的攪拌方法對膨潤土的溶脹度影響很大，攪拌不均勻、不充分，對泥漿的粘度、失水量會產(chǎn)生很大影響，具體配制細節(jié)：先配制CMC溶液（先將水加至1/3，再把CMC粉沫緩慢撒入，繼續(xù)加水攪拌）靜置6小時，按配合比在攪拌筒內(nèi)加水，加膨潤土，攪拌3分鐘后，再加入CMC溶液。攪拌10分鐘，再加入純堿，攪拌均勻后，放入儲漿池內(nèi)，待靜置24小時后，膨潤土顆粒充分水化膨脹，即可泵入循環(huán)池，以備使用。

2.3.2 泥漿循環(huán)

在挖槽過程中，泥漿由循環(huán)池注入開挖槽段，邊開挖邊注入，保持泥漿液面距離導墻面0.2m左右，并高于地下水位1m以上。清槽過程中，采用泵吸反循環(huán)，泥漿由循環(huán)池注入槽內(nèi)，槽內(nèi)泥漿抽到沉淀池，以物理處理后，返回循環(huán)池。砼灌注過程中，上部泥漿返回沉淀池，而砼頂面以上4m內(nèi)的泥漿排到廢漿池，原則上廢棄不用。

2.3.3 泥漿質(zhì)量管理

在地連墻施工過程中，因各種因素影響，會導致泥漿性質(zhì)劣化，其主要原因有：由于形成泥皮消耗了泥漿，由于地下水或雨水稀釋了泥漿，粘土細顆?；烊肽酀{，砼中的鈣離子混入泥漿，土中或地下水的陽離子混入泥漿。劣化的泥漿，會給施工帶來困難，造成槽壁坍塌，所以在施工過程中控制泥漿的質(zhì)量十分重要。

1）泥漿制作所用原料符合技術性能要求。施工用水須提前進行水質(zhì)檢驗，以測定水中的鈣、鈉離子的含量和PH值，以便給泥漿配合比設計時對使用外加劑提供參考數(shù)據(jù)。由于各地的膨潤土的性質(zhì)差異較大，使用前先了解當?shù)嘏驖櫷恋幕瘜W成分，針對相應的膨潤土設計泥漿濃度、外加劑的種類和摻量、泥漿的循環(huán)次數(shù)等要素。泥漿制備時符合配合比，并進行性能測試，及時調(diào)整配合比；

2）泥漿制作中每班進行二次質(zhì)量指標檢測，新拌泥漿應存放24小時后方可使用，并在泥漿池須不斷用泥漿泵攪拌；

3）在成槽過程中，除按規(guī)定時間對槽內(nèi)泥漿進行檢測外，還需充分注意周圍環(huán)境條件對泥漿質(zhì)量的影響，如地下水位變化，排出渣土的土質(zhì)與原勘探的土質(zhì)之間的差異，防止泥漿溢流流向?qū)ν鈧?，防止雨水和地面水流入溝槽?nèi)；

4）成槽后泥漿在槽內(nèi)靜置時間較長，槽內(nèi)泥漿易降低質(zhì)量，懸浮在泥漿中的土渣會沉淀，從而使泥漿比重減小，會使形成的泥皮薄弱而且防滲性差。因此，在泥漿靜置時間，向槽內(nèi)適當補充一些新拌制的泥漿并定期進行質(zhì)量檢測；

5）對于槽段中回收出的泥漿，應進行凈化調(diào)整到需要的指標，與新鮮泥漿混合循環(huán)使用，無法調(diào)凈的泥漿排放到廢漿池，經(jīng)處理后運輸出場。

2.4 成槽施工

連續(xù)墻施工采用跳槽法，根據(jù)槽段長度與成槽機的開口寬度，確定出首開幅和閉合幅，保證成槽機切土時兩側鄰界條件的均衡性，以確保槽壁垂直，成槽后以超聲波檢測儀檢查成槽質(zhì)量。

2.4.1 液壓抓斗成槽

液壓抓斗的沖擊力和閉合力足以抓起全風化巖，因此能夠適合本項目的地質(zhì)情況。采取三序成槽，先挖兩邊，再挖中間。在成槽過程中，采用超聲波測井儀嚴格控制抓斗的垂直度及平面位置，尤其是開槽階段。仔細觀察監(jiān)測系統(tǒng)，X、Y軸任一方向偏差超過允許值時，立即進行糾偏。抓斗沿地連墻中軸線入槽，機械操作要平衡。并及時補入泥漿，維持導墻中泥漿液面穩(wěn)定。

2.4.2 雙輪銑成槽

液壓銑成槽時，首先選擇一個槽段進行生產(chǎn)性試驗，探明液壓銑對本工程地層的適應性，使操作手對本工程地層條件有初步的認知；檢驗成槽質(zhì)量、清孔質(zhì)量、鋼筋籠的下設速度和剛度等；掌握銑槽機在各地層中的成槽效率、銑齒的適應性和消耗率。根據(jù)試驗優(yōu)化泥漿性能指標，改進操作規(guī)程使之更適應地層特性，掌握質(zhì)量控制方法。

成槽不宜快速掘進，以防槽壁失穩(wěn)，當挖至槽底2m～3m時，應用測繩測深，防止超挖和少挖。為了能夠切割到兩個切割輪之間在開挖槽底部形成的脊狀土，在切割輪上安裝偏頭齒。這個特殊的偏頭齒可以在每次到達開挖槽底部的時候通過機械導向裝置向上翻轉(zhuǎn)，切割兩個切割輪之間的脊狀土。

雙輪銑槽機采用兩個獨立的測斜器沿墻板軸線和垂直與墻板的兩個方向進行測量。這些設備提供的數(shù)據(jù)將由車內(nèi)的計算機進行處理并顯示出來，操作人員可以連續(xù)不斷的監(jiān)測，并在需要的時候?qū)﹂_挖的垂直度加以糾偏。

3 結論

由于地下連續(xù)墻的典型優(yōu)點現(xiàn)在已經(jīng)越來越多地用它作為結構物的一部分或用作主體結構使用于深基坑施工中。地下連續(xù)墻的施工質(zhì)量對地鐵車站這樣的深基坑工程十分重要，因而必須嚴格按照施工方案進行，確定深基坑工程的安全。

[1]陳哲，李冬凌.地下連續(xù)墻施工監(jiān)理要點和體會[J].山西建筑，2007，2.

[2]陳天南.地下連續(xù)墻設計施工的淺析及建議[J].福建建筑，2003，4.