南京地鐵雨潤路站地連墻施工方案關(guān)鍵技術(shù)研究

劉賀，劉剛，王思洋，陳道政

（1.中鐵北京局集團(tuán)城市軌道交通工程有限公司，安徽 合肥 230088；2.合肥工業(yè)大學(xué)土木與水利工程學(xué)院，安徽 合肥 230009）

1 工程概況

本工程為南京地鐵7號線第五座車站的雨潤路站，位置在雨潤大街和嘉陵江東街之間，南北端頭分別為盾構(gòu)接收井和盾構(gòu)始發(fā)井。本站為島式站臺車站，共計地下兩層，施工方法為明挖法。站廳和站臺分別位于地下一、二層。站臺寬度為11m，車站總長為276.4m，寬為19m，土層的覆蓋厚度為1.7m。車站共設(shè)有4個出入口，2個消防出口，2個預(yù)留出口。

雨潤路站圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用地下連續(xù)墻，連續(xù)墻標(biāo)準(zhǔn)段厚度0.8m。連續(xù)墻基本槽段幅寬6.0m，局部和角點部位有適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，幅間豎向接頭采用工字鋼連接方式，墻頂設(shè)有鋼筋混凝土冠梁。地下連續(xù)墻主要采用水下C35混凝土。連續(xù)墻的成槽深度為62～65.6m，墻底入巖1m，地連墻一共108幅。

圖1 雨潤路站地連墻位置示意圖

2 地質(zhì)條件

地質(zhì)結(jié)構(gòu)分層情況統(tǒng)計表 表1

3 技術(shù)難點

本站范圍內(nèi)管線眾多，地埋10kV電纜和地埋110kV電纜和軍纜分別位于車站的東側(cè)和西側(cè)，220kV電纜不做遷改，因此影響原工程施工。由于220V電纜的影響，導(dǎo)致鋼筋籠要分6次拼接和7次安裝。本工程穿越的土層中②-1c3+d4為粉土，粉砂；②-2b4層淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土，粉砂，該兩土層狀態(tài)松散，強(qiáng)度低，工程性質(zhì)差，開挖易產(chǎn)生流沙和涌水。由于鋼筋籠分多節(jié)吊裝，大大地延遲了澆筑混凝土的時間，這就加大了富水地層處槽壁產(chǎn)生坍塌的危險，因此泥漿護(hù)壁和成槽技術(shù)為本工程的重點和難點。

4 施工過程

4.1 單元槽段分幅

根據(jù)本工程的設(shè)計，地下連續(xù)墻槽段寬度大部分6m，對拐角等特殊地段，調(diào)整寬度使其滿足成槽機(jī)最小施工工作面的要求。

4.2 成槽開挖寬度

每單元連續(xù)墻成槽前應(yīng)先將連續(xù)墻設(shè)計寬度向內(nèi)外各多放200mm以保障工作面，則根據(jù)設(shè)計槽寬為連續(xù)墻寬度加400mm。這樣可以保證下放鋼筋籠可以順利下方到位，防止單元之間的接頭設(shè)置在轉(zhuǎn)角處。

4.3 單元槽段開挖順序

槽段開挖整體施工原則為跳幅施工，先施工1、3、5 槽段，然后施工 2、4 槽段。

圖2 地連墻成槽施工順序

4.4 泥漿配制和管理

在地下連續(xù)墻成槽開挖過程中，泥漿起到護(hù)懸浮鉆渣、冷卻機(jī)頭、削切土體和潤滑的作用。泥漿在地連墻墻槽壁上形成穩(wěn)定的水壓力，可以平衡側(cè)壁的土壓力和富水砂層中的水壓力，對槽壁形成保護(hù)作用。根據(jù)以往經(jīng)驗及泥漿指標(biāo)性能，本工程護(hù)壁泥漿配制采用膨潤土、水按一定比例配制成。泥漿配合比根據(jù)地質(zhì)條件等因素選定并進(jìn)行試驗，泥漿主要成分為膨潤土和水。根據(jù)計算和以往經(jīng)驗，配合比定為：膨潤土占8%～10%，水占90%～92%

新配置泥漿比重暫定為1.06，但該比例應(yīng)當(dāng)根據(jù)施工現(xiàn)場的實際情況進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。由于本工程受高壓線限制，成槽機(jī)高度降低影響成槽效率和鋼筋籠分11節(jié)吊裝增大吊裝時間，所以本工程泥漿性能必須能長時間保證槽壁的穩(wěn)定，初定時間為7天，如果經(jīng)試驗確認(rèn)泥漿達(dá)不到施工要求，現(xiàn)場適度增大泥漿比重和粘度。

在施工中定時對泥漿的指標(biāo)進(jìn)行復(fù)查，并根據(jù)實際情況對泥漿的成分進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，新拌泥漿貯存24h待充分膨化后可使用。

泥漿指標(biāo)詳見表2。

施工過程中先采用泥漿泵向槽內(nèi)送漿。開槽前、清孔后及澆筑混凝土前分別取槽內(nèi)上、中、下三段的泥漿進(jìn)行比重、粘度、等各項指標(biāo)進(jìn)行測定。成槽施工時，為預(yù)防泥漿可能受到的土體和混凝土雜質(zhì)的污染導(dǎo)致其技術(shù)指標(biāo)將發(fā)生的變化。所以應(yīng)從槽段內(nèi)抽出泥漿進(jìn)行試驗，依托實驗數(shù)據(jù)，酌情將泥漿回送到循環(huán)漿池和廢漿池內(nèi)以便于再利用。澆注過程中采用泥漿泵回收泥漿，待回收泥漿性能符合再處理要求時，將回收泥漿送入循環(huán)池。成槽后廢棄的泥漿應(yīng)該組織封閉外運至封閉地點后在指定地點廢棄。

技術(shù)要點：①先將膨潤土放在攪拌桶內(nèi)，在加入水的同時打開攪拌機(jī)攪拌約5min，按照規(guī)定數(shù)量加入純堿攪拌約5min，最后加入cmc攪拌約5min；②在成槽過程中，為避免泥漿受到不確定因素影響而導(dǎo)致降低質(zhì)量，也為了確保護(hù)壁效果、保證槽壁穩(wěn)定，應(yīng)及時對被置換后的泥漿測試其各種指標(biāo)，對不符合要求的泥漿進(jìn)行處理值至各項指標(biāo)符合要求后才可以使用；③對嚴(yán)重偏離正常指標(biāo)的泥漿進(jìn)行廢棄處理，用全封閉運漿車運到指定地點再遺棄；④控制泥漿的液面位置，保證泥漿液面在地下水位1.0m與導(dǎo)墻頂面以下0.5m之間，液位下落及時補(bǔ)漿。

5 材料選擇

①水的選定：主要成分是自來水，鈣離子濃度小于100ppm，鈉離子濃度小于500ppm。

②粘土、膨潤土的選定：單獨使用膨潤土粉制造漿體成本過高，經(jīng)濟(jì)效應(yīng)差，因此選擇優(yōu)質(zhì)粘土與膨潤土混合，其塑性指數(shù)＞20，含砂率小于5%，符合使用要求。

③CMC（羧甲基纖維素）的選定：為了改善泥漿性能，在采用的優(yōu)質(zhì)膨潤土或泥漿中加入適量的純堿和CMC以增大漿體比重和粘度。CMC可以提高泥漿懸浮顆粒間的膠結(jié)能力，利于在槽壁形成穩(wěn)定的泥皮。故采用市場上通用的，粘度較高的Na-CMC(鈉羧甲基纖維素)。

泥漿主要性能指標(biāo) 表2

6 技術(shù)保證措施

6.1 成槽作業(yè)技術(shù)保證措施

①施工前精準(zhǔn)測量放線，嚴(yán)格執(zhí)行復(fù)核制度，采用兩人以上測量校核，控制樁定期校核，保證施工精度。

②槽段開挖期間嚴(yán)格做好防水工作，防止自然或人工水流落至槽內(nèi)影響泥漿配合比造成槽壁坍塌。

③在施工過程中，遇到不同地層或施工狀況是應(yīng)根據(jù)實際情況酌情調(diào)整泥漿配合比，新拌制泥漿存放一天以上并不停攪拌使膨潤土充分水化。

6.2 沉渣厚度控制措施

經(jīng)DQ66幅墻的同工況試驗，清孔后槽段放置72小時（模擬鋼筋籠下放過程），經(jīng)檢測槽底沉渣厚度在30cm左右，為保證鋼筋籠順利下放至墻底的止水作用，墻底的入巖深度由1m提高至1.5m。

6.3 鋼筋籠對接時垂直度控制

由于高壓線的存在，必須讓鋼筋籠分11節(jié)下放。垂直度是鋼筋籠能順利下放的必要保證。本工程擬使用一臺全站儀在對接過程中對垂直度進(jìn)行測量和校核。

6.4 鋼筋籠制安技術(shù)保證措施

①將鋼筋籠在加工平臺上制作成型，控制誤差控制在合理范圍之內(nèi)；

②按照規(guī)范焊接，保證焊接質(zhì)量；

③設(shè)定位墊塊，保證保護(hù)層的厚度滿足要求；

④安裝時通過儀器，精確控制鋼筋籠的定位、標(biāo)高、垂直度等。

6.6 灌注混凝土施工技術(shù)保證措施

①嚴(yán)格控制混凝土質(zhì)量，反復(fù)實驗選定配合比，配制時比設(shè)計強(qiáng)度高一個等級。坍落度控制在180mm～220mm。

②導(dǎo)管要做氣密性試驗，保證接頭質(zhì)量并逐段編號，連接牢固。

③導(dǎo)管初盤埋深不小于50cm，灌注過程中，導(dǎo)管埋深不小于3m。

④導(dǎo)管內(nèi)混凝土灌注速度小于2m/h?；炷凉嘧?yīng)連續(xù)進(jìn)行防止離析，如有中斷則不得超過30分鐘；混凝土不得溢出導(dǎo)管落入槽內(nèi)；灌注混凝土應(yīng)高出設(shè)計標(biāo)高約50cm。

7 結(jié)語

本工程中利用富水砂層中采用泥漿制備和成槽施工中保障措施的技術(shù)，有效解決了在富水砂層中地下連續(xù)墻成槽施工容易出現(xiàn)槽壁坍塌的問題。經(jīng)檢驗?zāi)暇┯隄櫿镜叵逻B續(xù)墻質(zhì)量合格，經(jīng)濟(jì)合理，施工工期大大縮短，有力地縮短了整體工程的施工進(jìn)度并提高工程質(zhì)量，可在以后類似工程項目中進(jìn)行推廣。