地下連續(xù)墻在臨海復(fù)雜地質(zhì)條件下的應(yīng)用

韓超

（中鐵二十局集團(tuán)第四工程有限公司，山東青島266101）

1 工程概況

青島地鐵4 號(hào)線沙子口站，車站全長(zhǎng)207m，為地下2 層島式明挖車站，車站基坑深度為17.1m，標(biāo)準(zhǔn)寬度為19.7m。車站位于規(guī)劃夕港路與規(guī)劃漁港路交叉路口，車站緊鄰5 層住宅樓及沙子口碼頭。車站圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用地下連續(xù)墻，墻厚800mm，接頭形式為工字鋼接頭，墻身最深29.36m，幅寬6m，采用水下C45 水下混凝土，共96 幅。該段地層自原地面以下依次為素填土層、中粗砂（7～9m）、碎石土（8～9m）、中風(fēng)化巖層、微風(fēng)化巖層，巖面起伏較大，地下水類型主要為第四系潛水、承壓水和基巖裂隙水，主要貯存于灰?guī)r裂隙中，具有承壓性。

2 施工工藝及操作要點(diǎn)

地下連續(xù)墻施工工藝流程為：施工準(zhǔn)備—測(cè)量放樣—導(dǎo)墻槽壁加固—導(dǎo)墻施工—成槽—成槽質(zhì)量檢驗(yàn)—清槽換漿—吊裝鋼筋籠—吊裝鋼筋籠—安裝混凝土管—二次清理—澆灌混凝土—下一槽段開(kāi)挖。

操作要點(diǎn)主要包括：

1）施工準(zhǔn)備。施工前合理布置工藝作業(yè)區(qū)域，合理規(guī)劃成槽機(jī)、履帶吊車、土方車、材料進(jìn)場(chǎng)等施工路線。場(chǎng)地平整壓實(shí)、硬化施工，并同步完成施工機(jī)械的組裝。

2）測(cè)量放樣。場(chǎng)地平整完成后就放樣導(dǎo)墻中心線及邊線，確保施工測(cè)量點(diǎn)的準(zhǔn)確性。為確保樁基開(kāi)挖面不侵限，一般將地下連續(xù)墻邊緣線按設(shè)計(jì)位置外放10cm[1]。

3）導(dǎo)墻槽壁加固。為防止富水砂層導(dǎo)向墻開(kāi)挖過(guò)程中砂粒流失，在導(dǎo)向墻槽壁外側(cè)施工1 排水泥攪拌樁，直徑650mm，間距450mm，深度4m，將混凝土導(dǎo)墻和三軸攪拌樁相結(jié)合形成提高槽壁穩(wěn)定性的施工結(jié)構(gòu)，如圖1 所示。攪拌樁加固采用四噴四攪施工工藝，水泥摻入量16%～18%，水泥漿的水灰比為1∶1，噴漿壓力控制在0.6～0.8MPa。

4）導(dǎo)墻施工。在開(kāi)挖溝槽、安裝導(dǎo)墻鋼筋及鋼模后，采用方木及鋼管雙拼支撐鋼模，對(duì)稱澆筑導(dǎo)墻混凝土，以防止跑模，拆模后立即加設(shè)對(duì)撐，保證導(dǎo)墻在施工中保持穩(wěn)定。

5）泥漿制備。本工程地質(zhì)復(fù)雜，有較厚的粗砂、淤泥中砂、中粗砂、粉質(zhì)黏土且地下水位較高，泥漿比重1.1～1.25g/cm3、黏度控制在25～30s，控制槽內(nèi)液面標(biāo)高高于地下水位大于或等于1m。

圖1 導(dǎo)向墻槽壁加固大樣圖

6）成槽施工。根據(jù)地連墻幅段劃分，采用全站儀放樣并標(biāo)出接頭位置按照放樣將每幅地連墻采用紅油漆標(biāo)注于導(dǎo)墻上，用于施工控制。成槽機(jī)利用自身液壓抓斗的重力，對(duì)土體進(jìn)行開(kāi)挖作業(yè)，但是施工過(guò)程中遇到中風(fēng)化、強(qiáng)風(fēng)化凝灰?guī)r時(shí)，成槽機(jī)無(wú)法作業(yè)時(shí)，將換成沖擊鉆機(jī)進(jìn)行施工。首先將抓斗就位，成槽機(jī)履帶與導(dǎo)墻垂直，抓斗要對(duì)準(zhǔn)導(dǎo)墻中心線。抓斗下放時(shí)，應(yīng)靠其自重緩速下放，不得放空沖放，并控制好成槽機(jī)掘進(jìn)速度，嚴(yán)禁抓斗沖蕩泥漿和擠壓槽壁。抓斗入槽、出槽應(yīng)慢速、穩(wěn)定，速度應(yīng)控制在2m/min 以內(nèi)，并及時(shí)依據(jù)成槽機(jī)的儀表及實(shí)測(cè)的垂直度情況及時(shí)采取糾偏措施。為減小槽段邊的堆積荷載，采取一邊挖土一邊裝車外運(yùn)，集中堆放在指定的臨時(shí)堆土場(chǎng)地。

7）成槽質(zhì)量檢驗(yàn)。成槽質(zhì)量檢驗(yàn)內(nèi)容主要有：用測(cè)錘實(shí)測(cè)槽段兩端的位置及槽底深度，兩端實(shí)測(cè)位置線與該槽段分幅線之間的偏差以及槽段的深度偏差。在槽段內(nèi)左、中、右3 個(gè)位置上用超聲波測(cè)壁儀器分別掃描槽壁壁面，掃描記錄中壁面最大凸出量或凹進(jìn)量與槽段深度之比即為壁面垂直度，3 個(gè)位置的平均值即為槽段壁面平均垂直度。

8）清槽換漿。成槽完畢后，先采用撈抓法清底，即采用抓斗慢放、輕抓、地毯式的方式對(duì)槽底進(jìn)行清淤。撈抓完成后，采用正循環(huán)進(jìn)行清孔作業(yè)，用新泥漿置換成槽時(shí)的泥漿，待槽內(nèi)的泥漿置換完成后方可停止清底，并對(duì)各個(gè)深度的泥漿進(jìn)行指標(biāo)測(cè)定（比重、黏度），如不符合要求，還需重新清底，要求保證槽底沉渣不大于50mm，清孔后槽底泥漿比重不大于1.15。

9）工字鋼接頭刷壁。刷壁使用特制刷壁器，刷壁器高3m，重4t，一側(cè)為斜鋼鏟，上寬下窄共3 排，用來(lái)鏟除鋼板上黏附較牢固的砂帶、混凝土等物；另一側(cè)為鋼絲刷，上下設(shè)5 排，用來(lái)刷除鋼板上黏附的泥土。Ⅱ期槽成槽后，先用刷壁器斜鏟鏟除未脫落的砂帶等硬物，再用刷壁器鋼絲刷自上而下分段刷洗Ⅰ期槽端頭工字鋼板，上下刷數(shù)遍，直至刷子上不帶泥屑，孔底淤積不再增加，刷壁后使新老混凝土接合處干凈密實(shí)，清刷應(yīng)在清槽換漿前進(jìn)行。

10）吊裝鋼筋籠。地下連續(xù)墻鋼筋籠最長(zhǎng)為29.1m，單幅重30t，質(zhì)量大。鑒于青島地區(qū)尚無(wú)地連墻施工先例，為防止塌孔現(xiàn)象的發(fā)生和加劇，鋼筋籠采用整體吊裝。采取130t+55t 雙機(jī)抬吊、整體回直入槽的吊裝方案。

11）灌注混凝土。灌注水下混凝土使用A320mm，壁厚6mm的導(dǎo)管，導(dǎo)管安裝完成后進(jìn)行二次清孔，沉淀厚度不大于50mm。為保證混凝土供應(yīng)滿足施工現(xiàn)場(chǎng)連續(xù)灌注要求，混凝土澆筑后，從導(dǎo)管壓出，各導(dǎo)管內(nèi)儲(chǔ)料斗內(nèi)混凝土儲(chǔ)量保證首灌混凝土?xí)r埋管深度不小于1.5m，在澆筑過(guò)程中，導(dǎo)管下端始終保持埋入混凝土中2～6m。

3 特殊部位處理

地下連續(xù)墻接頭采用工字鋼接頭，工字鋼與鋼筋籠焊接固定在一起下放。在工字鋼外側(cè)安裝0.3mm 厚、500mm 寬的防繞流鐵皮，可在槽段混凝土澆灌時(shí)向外撐開(kāi)，防止混凝土流入相鄰未成槽的槽段，鐵皮與工字鋼搭接寬度大于100mm，并用壓條鋼筋固定，同時(shí)在地連墻接頭兩側(cè)采用堆沙袋等方式防止繞流；每幅地連墻需預(yù)埋4 根注漿管，注漿管為鋼管，尺寸A50，壁厚3mm，其中2 根對(duì)墻趾進(jìn)行注漿加固，另外2 根布置在工字鋼接頭處對(duì)接縫進(jìn)行注漿加固，注漿管長(zhǎng)度同地連墻長(zhǎng)度，此注漿管可兼做聲測(cè)管使用。鋼管注漿材料采用注漿材料選用425#抗硫酸鹽水泥，水灰比為0.5。

通過(guò)地連墻施工縫外側(cè)打設(shè)雙排注漿管，以及進(jìn)行旋噴樁加固等一系列結(jié)構(gòu)及措施，能有效解決地連墻接縫處止水問(wèn)題，如圖2 所示，同時(shí)提高了接縫處的防水及抗?jié)B漏性能，增強(qiáng)了基坑的穩(wěn)定性與安全性。

圖2 地下連續(xù)墻施工縫止水措施

4 結(jié)語(yǔ)

地下連續(xù)墻在青島地鐵4 號(hào)線沙子口站成功應(yīng)用，提高了成樁質(zhì)量，確保了施工安全，節(jié)約了施工成本，縮短了施工工期，取得了顯著的社會(huì)效益及經(jīng)濟(jì)效益。對(duì)臨海復(fù)雜地質(zhì)條件圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工具有較為廣泛的推廣應(yīng)用價(jià)值。