莫斯科地鐵地連墻施工技術(shù)研究

耿 斌

（中鐵十六局集團(tuán)北京軌道交通工程建設(shè)有限公司，北京 101100）

1 工程概述

莫斯科地鐵地連墻建筑設(shè)計(jì)標(biāo)記在絕對高度的144.8～171.3m。阿米尼站至里程0253+37.17隧道區(qū)段位于多種土壤區(qū)域，以淺棕色小粒沙、密實(shí)土、灰色軟壤土以及黏質(zhì)砂土為主。里程0253+37.17至米丘林隧道區(qū)段同樣位于多土壤區(qū)域，以淺棕色小粒沙、密實(shí)土、灰色軟壤土以及黏質(zhì)砂土為主。第一含水層位于地下5.6～17.4m處（絕對海拔為185.9～175.1m），第二含水層位于地下20.2～21.9m處（絕對海拔為172.59～168.26m），隧道穿過含水土壤的靜水壓為0.5～ 1.9MPa。

2 莫斯科地鐵地連墻施工技術(shù)

2.1 準(zhǔn)備階段

在工作開始之前，需邀請城市組織的代表和工程電網(wǎng)的資產(chǎn)占有者，確定工程電網(wǎng)的實(shí)際位置。如有必要，需向有關(guān)單位正式確認(rèn)并獲得作業(yè)許可證。

準(zhǔn)備階段工作包括組織進(jìn)出施工現(xiàn)場；準(zhǔn)備工程施工現(xiàn)場（設(shè)計(jì)文件、許可文件、圍擋結(jié)構(gòu)、臨時(shí)板房、機(jī)具倉庫、加工棚、工程技術(shù)人員的安排、技術(shù)設(shè)備的交付、材料入庫）；確保臨時(shí)供水與供電；為工程生產(chǎn)準(zhǔn)備建筑工地和基坑（場地平整）；根據(jù)測量工程施工方案進(jìn)行工點(diǎn)放養(yǎng)；進(jìn)行地下管道遷移；根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置消防架；設(shè)置滅火裝置；修建臨時(shí)進(jìn)場道路；修建臨時(shí)生活間準(zhǔn)備場地；采取外部管網(wǎng)的防護(hù)措施；確保電話通信，能隨時(shí)撥打緊急服務(wù)的緊急電話。

2.2 鋼筋混凝土地下連續(xù)墻施工

（1）修筑導(dǎo)墻。地下連續(xù)墻成槽前先要構(gòu)筑導(dǎo)墻，導(dǎo)墻是用于建造溝槽壁的臨時(shí)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。導(dǎo)墻由混凝土B15級(jí)制成，混凝土混合物必須符合《預(yù)拌混凝土國家標(biāo)準(zhǔn)》（GBT 14902—2012）的要求。在建立導(dǎo)墻時(shí)，使用挖掘機(jī)將溝槽開挖到1.1m深處，將土壤裝載到渣土車上并運(yùn)到渣土場。導(dǎo)墻中需布置鋼筋籠，使用金屬、膠合板或木制模板進(jìn)行導(dǎo)墻混凝土澆筑。導(dǎo)墻混凝土澆筑由混凝土攪拌機(jī)進(jìn)行。只有在導(dǎo)墻強(qiáng)度為70%后才能拆除模板，拆除模板后，用小徑原木（截面為100mm×100mm）加固導(dǎo)墻。

（2）土方開挖。在土方開挖之前，有必要對所有施工區(qū)內(nèi)地下管線進(jìn)行測量并標(biāo)記其位置。在土方開挖過程中，膨潤土最低水平離導(dǎo)墻頂部不能超過20cm。在施工中，泥漿的主要成分是膨潤土泥漿。在挖槽工程中使用的泥漿起護(hù)壁作用并且保證溝槽壁的穩(wěn)定。在挖槽施工過程中必須進(jìn)行不間斷監(jiān)測，控制施工過程完全符合施工日志規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。挖槽完成后須用成槽機(jī)進(jìn)行槽段清理，砼澆筑前進(jìn)行膨潤土再生。

（3）鋼筋籠與混凝土灌注導(dǎo)管安裝。槽段澆筑過程中，需使用LiebherrHS875HD（或類似的）起重機(jī)進(jìn)行鋼筋籠、導(dǎo)管、預(yù)制構(gòu)件放置及拔出。地下連續(xù)墻各槽段的接縫一般采用Stopsol鎖扣件。Stopsol置入槽段兩端預(yù)定的接頭孔位。必須用預(yù)先在水平位置組裝好的導(dǎo)管分段進(jìn)行導(dǎo)管裝置。若槽段寬度超過標(biāo)準(zhǔn)尺寸，需安置2～3個(gè)混凝土灌注導(dǎo)管。必須保持混凝土灌注導(dǎo)管與地連墻溝槽底部之間距離-0.5m?；炷凉嘧?dǎo)管分段吊運(yùn)時(shí)，貨物吊運(yùn)高度不得超過0.5m。

（4）鋼筋籠安裝。只有在帶班長與測量師領(lǐng)導(dǎo)下進(jìn)行鋼筋籠安裝。鋼筋籠入槽之前必須去除銹蝕、清渣。通過大地測量方法或使用特殊模板及安裝設(shè)備來控制鋼筋籠的正確安裝。鋼筋籠實(shí)際置偏離規(guī)定值不得超過：縱±50mm，橫±20mm，高±20mm。當(dāng)?shù)跹b鋼筋籠施工過程中吊索工用安裝吊環(huán)將鋼筋籠綁吊到起重機(jī)吊鉤。在由歪斜引起的貨物吊運(yùn)停止的情況下，起重機(jī)操作員按信號(hào)員的信號(hào)稍微抬起貨物，吊索使其位置平穩(wěn)。當(dāng)鋼筋籠組件放置溝槽內(nèi)時(shí)，信號(hào)員指示起重機(jī)操作員停止下降。然后，將金屬管件穿過鋼筋籠的特殊安裝環(huán)進(jìn)行鋼筋籠加固。起重機(jī)操作員在信號(hào)員的信號(hào)下放松吊索的張力，鋼筋籠靠到導(dǎo)墻上。之后，鋼桿通過焊接或卡子連接在一起（根據(jù)設(shè)計(jì)方案）。焊接結(jié)束后，起重機(jī)操作員按信號(hào)起吊鋼筋籠。吊索工將金屬管件拿出來。當(dāng)由2個(gè)部分組成的鋼筋籠下降到溝槽中時(shí)，信號(hào)員指示起重機(jī)操作員停止下降。然后將鋼筋籠固定在導(dǎo)墻上。鋼筋籠第三部分以類似的方式安裝。由3組件組成的鋼筋籠下降到溝槽內(nèi)后，將其固定，確保鋼筋的混凝土保護(hù)層厚度。

3 莫斯科地鐵地連墻施工質(zhì)量控制

基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的質(zhì)量應(yīng)符合《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50007—2011），并按照其要求進(jìn)行評(píng)估。在施工時(shí)，必須符合《建筑施工安全檢查標(biāo)準(zhǔn)》（JGJ 59—2011）。在輸入檢查時(shí)需對到達(dá)建筑工地的結(jié)構(gòu)，產(chǎn)品和材料進(jìn)行檢查并證明質(zhì)量證書符合設(shè)計(jì)要求。操作控制確保建筑安裝工作的質(zhì)量。質(zhì)量控制的結(jié)果應(yīng)記錄在工作日志中。材料與成品必須符合設(shè)計(jì)項(xiàng)目要求、國家標(biāo)準(zhǔn)GOST、建筑標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范SNiP及其他規(guī)范文件。經(jīng)輸入控制，進(jìn)一步檢查材料說明、證書、技術(shù)條件及產(chǎn)品質(zhì)量的文件是否缺失，同時(shí)檢查是否遵守卸貨和儲(chǔ)存的要求。必要時(shí)可以在實(shí)驗(yàn)室定做使用材料的測試和認(rèn)證。輸入檢查由參與施工的分包商的代表進(jìn)行。

4 對黏土粉和黏土質(zhì)量的要求

用于挖溝的溶液成分以及性質(zhì)應(yīng)達(dá)到如下標(biāo)準(zhǔn)：（1）可防止溝槽的墻壁坍塌；（2）能夠避免土壤下沉；（3）保持土壤虛方懸浮狀態(tài)。

溶液參數(shù)的控制及使用周期性要在施工過程中進(jìn)一步明確。泥漿的基本參數(shù)在整個(gè)使用過程中，直到將其用新泥漿溶液或混合物替換時(shí)，應(yīng)保持相對穩(wěn)定。在用混凝土混合物填充溝槽之前，如果其參數(shù)對應(yīng)于所需的參數(shù)，則通過新鮮懸浮液替換或用水稀釋工作溶液，溶液密度為1.02～1.09g/cm3。

如果工作溶液的參數(shù)未超過標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)，可以通過分離裝置凈化后反復(fù)應(yīng)用。

在溶液中所使用的水需符合國家標(biāo)準(zhǔn)《粘土質(zhì)耐火泥漿》（GB/T 14982—2008），密度為1.02～1.05г/cm3溶液的配合比（按1m3）。

溶液配合比必須在開工之前確定，并按以下程序制作膨潤土溶液：（1）干燥的膨潤土黏土粉從筒倉中通過螺旋管加入混合設(shè)備中，同時(shí)加入水；（2）溶液在混合設(shè)備中攪拌，混合時(shí)間以設(shè)備說明為主；（3）攪拌好的溶液通過攪拌設(shè)備中的出料孔與管道DU100注入儲(chǔ)存箱。從儲(chǔ)罐膨潤土溶液經(jīng)渣漿泵輸送至管道，注入開挖的溝槽中。

5 莫斯科地鐵地連墻施工常見的問題及防控措施

5.1 槽壁坍方預(yù)防及控制措施

（1）深化泥漿性能。一般可以在泥漿內(nèi)融入一定比例的重晶石粉與CMC，這樣能夠提高泥漿比重，并加強(qiáng)其黏性，同時(shí)提高槽中泥漿壓力。

（2）弱化施工造成的影響。①在成槽過程中要做到謹(jǐn)小慎微，抓斗升降要保持勻速，最大限度降低抓斗對槽壁所產(chǎn)生的影響；②在工程過程中要避免泥漿漏失，并在第一時(shí)間予以補(bǔ)漿處理，確保其穩(wěn)定槽段達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)液位高度，要將泥漿液面控制在地下水平線以上；③若在雨季施工，水位上升要第一時(shí)間提高泥漿比重及黏性，雨量過高的情況下停止進(jìn)行挖槽施工，同時(shí)予以封蓋處理；④施工時(shí)，要全面控制地面的負(fù)荷，這樣有利于避免土壁受到附近負(fù)荷作用而出現(xiàn)塌方，同時(shí)可以保證墻身的光潔性；⑤放置鋼筋籠的過程中要確保穩(wěn)、準(zhǔn)、平，避免由于鋼筋籠晃動(dòng)而造成槽壁坍方。

5.2 成槽垂直系數(shù)的有效控制

（1）通過硬地法進(jìn)行施工，避免成槽設(shè)備在成槽挖土?xí)r出現(xiàn)傾斜而造成槽壁垂直系數(shù)偏差。

（2）因?yàn)閷?dǎo)墻對地下連續(xù)墻上端的垂直系數(shù)具有一定程度的影響，所以在導(dǎo)墻施工時(shí)要從根本控制導(dǎo)墻的垂直系數(shù)及凈空，這樣能夠保證導(dǎo)墻精度。

（3）科學(xué)設(shè)計(jì)槽段屮的挖槽流程，確保抓斗兩端阻力平均；成槽時(shí)要依附于成槽設(shè)備上的垂直系數(shù)顯示儀的垂直系數(shù)，按照實(shí)際情況第一時(shí)間調(diào)整抓斗的垂直系數(shù)，保障成槽的準(zhǔn)確性。

5.3 地連續(xù)墻滲漏水的處理

（1）槽段末端區(qū)域不得存泥，同時(shí)增加刷壁設(shè)備對已施工地連續(xù)墻接頭的壓力，使鋼絲刷在刷槽過程中可以達(dá)到最佳效果，而且刷槽過程中要遵循上下刷的原則，刷動(dòng)要超過10次，直至刷壁設(shè)備提出槽段后無泥，這樣能夠從根本保障刷槽的有效性。

（2）地連續(xù)墻的清底工作，在最后清底環(huán)節(jié)控制各斗的進(jìn)尺量＜15cm，這樣能夠徹底清除槽底泥塊，避免在砼中出現(xiàn)夾心問題，進(jìn)而造成地連續(xù)墻漏水。

（3）實(shí)施泥漿管理，對比重、黏度系數(shù)、含砂比例超標(biāo)的泥漿要第一時(shí)間予以廢棄處理，避免由于泥漿造成的砼澆筑過程中砼面高差過大而導(dǎo)致的夾層問題。

6 結(jié)束語

綜上所述，莫斯科地鐵地連墻施工取得了良好的效果，在今后的其他工程施工中，可以對其中的成功經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行借鑒，為進(jìn)一步提高施工質(zhì)量提供支持。