地鐵車站地下連續(xù)墻施工質(zhì)量控制研究

方勇

隨著城市現(xiàn)代化建設加快，地下空間的拓展運用成為城市建設的重要方向，如地鐵等。地下連續(xù)墻是對地鐵施工的核心保護結(jié)構(gòu)，由于各地質(zhì)條件差異，地下連續(xù)墻施工出現(xiàn)很多技術問題，需要不斷學習新技術，確保造價合理及安全使用性能。隨著經(jīng)濟的發(fā)展以及城市人口的增長，城市交通堵塞的問題越來越嚴重，地下軌道交通工程為解決這個問題提供了一個切實可行的方法。地下連續(xù)墻由于剛度大、防水性能好等特點，其問世既為超深基坑的開挖提供了保障，還為車站的多層發(fā)展提供可能。

一、地下連續(xù)墻簡介

地下連續(xù)墻是用沉槽機采用泥漿護壁，開挖一定深度的溝槽，設置鋼筋籠，采用導管法澆筑砼筑成單元墻段，以H 型鋼連接方式連接，形成整體的不間斷的地下鋼筋砼墻，成為基坑擋土建筑物支護的基礎結(jié)構(gòu)物。地下連續(xù)墻施工技術，早期在發(fā)達國家得到推廣，成為深基坑施工的有效技術。

地下連續(xù)墻有多種類型與不同分類方法。根據(jù)成墻方式分為樁排式，組合式；按挖槽方式分為沖擊式，抓斗式；按墻的作用分為臨時擋土墻，多邊形基礎兼做墻體。地下連續(xù)墻可采用直線單元式施工。其優(yōu)點是剛度大，振動噪音低，墻面較為平整，適合多種地質(zhì)條件；其缺點包括環(huán)境污染嚴重，需要加工處理以及涉及到鋼筋籠的大型吊裝安全。地下連續(xù)墻主要施工技術包括測量放樣，導墻構(gòu)筑，成槽作業(yè)，連續(xù)墻接頭處理，澆筑水下砼等。

二、地鐵工程地下連續(xù)墻施工技術在施工過程中的應用

廈門市軌道交通6 號線漳州延伸段土建施工2 標段工程，包括車站主體圍護結(jié)構(gòu)主體，土石方開挖及外運結(jié)構(gòu)、車站主體結(jié)構(gòu)、附屬結(jié)構(gòu)、盾構(gòu)法區(qū)間隧道、廢水泵房、道路破除、管線遷改等。正線線路長度約2.584km，土建投資估算約為7.16 億。

龜山站主體支護體系選用800mm 厚地下連續(xù)墻+內(nèi)支撐，局部槽段采用三軸攪拌樁Φ650@450 槽壁加固。地下連續(xù)墻施工配備成套施工設備進行施工。龜山站地連墻圍護結(jié)構(gòu)自西向東間隔施工。地下連續(xù)墻施工技術重點包括導墻施工，泥漿處理，成槽施工與接頭處理施工。導墻土方施工以挖掘機開挖為主，配合清底，整平。模板采用組合鋼模，混凝土人工入模，并及時進行養(yǎng)護，當砼強度達到70%后拆模。地鐵工程地下連續(xù)墻施工工藝要點主要包含導墻定位，成槽作業(yè)，泥漿系統(tǒng)，鋼筋籠加工、制安，混凝土灌注等。導墻對地下連續(xù)墻前期準備工作有重要作用，起到保證液面位置、預防導墻邊土體坍塌的關鍵作用。地鐵工程地下連續(xù)墻施工應加強導墻施工質(zhì)量控制要求熟悉施工現(xiàn)場地質(zhì)條件，督促施工單位制定監(jiān)測，保護等措施。復核定位放線，考慮開工階段成槽機導墻變形，需要把導墻凈尺寸外放10cm。導墻深度根據(jù)地質(zhì)條件按照設計要求宜為1.5-2m,導墻施工中遇地下障礙物如回填的廢棄建筑垃圾等進行清除，導墻施工完成后，當強度達到要求后背側(cè)回粘性土夯實。導墻施工完成后拆除內(nèi)側(cè)模板，在混凝土強度未達到設計要求前不允許大型機械設備在周邊行走，且在溝槽灌注泥漿前清除垃圾。

1.槽壁加固

槽壁加固質(zhì)量影響地連墻結(jié)構(gòu)質(zhì)量，在加固范圍需進行場地整平、壓實，符合要求后通過試樁施工確定三軸攪拌樁參數(shù)。施工過程中控制樁位外放、樁體垂直度、水泥用量等參數(shù)，確保槽壁加固攪拌樁的垂直度。

2.導墻施工

首先對導墻溝槽進行開挖，通過撒白灰線定位，保證開挖槽壁垂直，線形順直，對后續(xù)地連墻成槽提供有利的前提條件。導墻拆模后，在其內(nèi)側(cè)上、下部分加設兩道100×100mm 木方支撐，間距1m，上、下兩道支撐相隔1m，該措施是為了防止導墻位移和變形，對后期成槽造成影響。

3.地連墻施工

泥漿對地下連續(xù)墻施工影響很大，泥漿系統(tǒng)施工質(zhì)量控制重點包括新拌制泥漿需要凈置儲放24 小時以上，使用膨脹土水化。定期檢查泥漿質(zhì)量，泥漿使用前需經(jīng)常對泥漿指標進行把控。槽內(nèi)泥漿液面不低于導墻頂面30cm，雨季需加強地面及槽段內(nèi)兩端的防水措施，防止雨水大量進入槽段內(nèi)，同時降低地下水位，并采取防雨措施防止雨水污染槽內(nèi)泥漿。成槽施工是地下連續(xù)墻的重要工藝，槽壁的垂直度以及平整度成為連續(xù)墻外形的重要保證，成槽施工質(zhì)量控制重點是成槽機定位以及抓斗的垂直度控制滿足挖槽精度要求，嚴格做到隨挖隨測。施工中如果泥漿有漏失應及時補充，槽內(nèi)泥漿液位應保證在地下水位0.5m 以上，單元槽寬度符合設計要求，施工現(xiàn)場設置集水井，及時攔截施工中發(fā)現(xiàn)的地下水，遇到地下障礙物處理后再挖槽。在砂性土層中為避免產(chǎn)生局部坍塌，需控制好抓斗升降速度。在地連墻成槽前，首先對膨潤土泥漿進行配置，放置24h 充分發(fā)酵后再進行使用；通過對后臺泥漿性能進行檢測，新配置泥漿粘度25S、比重1.15、含砂率3%、PH 值9；達到現(xiàn)場施工使用要求。

成槽時泥漿面控制：成槽時，隨時觀測槽內(nèi)泥漿面高度及泥漿性能的情況，安排專業(yè)技術人員負責泥漿的輸送和監(jiān)測，保證泥漿的性能和泥漿面的高度符合施工方案、設計及規(guī)范的要求。出現(xiàn)泥漿設備損壞或暫停作業(yè)的情況時，待設備修復且泥漿性能符合要求時方可恢復施工。為準確控制成槽的垂直度及深度，在成槽設備上應設置監(jiān)測標尺，方便技術人員在施工過程中對成槽設備進行控制和調(diào)整，同時地下連續(xù)墻成槽設備應在平穩(wěn)、牢固的場地上進行施工，成槽施工場地須進行承載力的驗算，必要時應加墊鋼板。

成槽的垂直度：成槽時要隨時觀測成槽設備上抓斗的垂直度，根據(jù)觀測數(shù)據(jù)隨時進行動態(tài)調(diào)整，確保槽壁的垂直度及成槽的質(zhì)量。開挖過程中隨挖隨測，垂直度滿足設計要求。

開挖槽段需嚴格按施工方案的順序進行作業(yè)，相鄰兩幅作業(yè)時間間隔≥24 小時。需控制好抓斗升降速度，防止產(chǎn)生渦流造成坍塌。成槽完成后，對工字鋼接頭進行刷壁處理，保證地下連續(xù)墻接頭不滲漏水。并用超聲波檢測儀對槽段的垂直度進行檢測，保證槽段垂直度要求，如垂直度不滿足要求需要進行修孔（圖1）。成槽施工完成后，采用空氣吸泥反循環(huán)清槽，確保清槽后槽底沉渣厚度滿足要求。在清槽后及灌注混凝土前，槽底沉碴厚度不大于100mm。清槽后，保證槽底500mm 處的泥漿比重不大于1.15，含砂率不大于4%，粘度小于25s（圖2）。

圖1 地下連續(xù)墻超聲波檢測報告

圖2 成槽后泥漿性能檢測

圖3 地下連續(xù)墻垂直度實測值

地下連續(xù)墻鋼筋籠制作應整幅成型，確保鋼筋籠的整體性，施工中質(zhì)量控制重點包括鋼筋焊接頭原位取樣送檢，鋼筋規(guī)格，間距等符合設計要求。施工中需保護接駁器，鋼筋籠除結(jié)構(gòu)焊縫需滿焊，其余節(jié)點采用50%梅花形點焊。鋼筋籠內(nèi)外側(cè)應采用混凝土墊塊，設計豎直方向距離為4m。吊點位置確定，吊具安全性應經(jīng)過驗算，鋼筋籠入槽需保持垂直度，遇到障礙物不允許強行下放或者割除部分鋼筋籠的現(xiàn)場，發(fā)現(xiàn)槽壁土體局部突出，需整修壁面后下入鋼筋籠。

混凝土澆筑是地下連續(xù)墻施工的關鍵工序，為防止出現(xiàn)斷墻、冷縫等現(xiàn)象發(fā)生，施工質(zhì)量控制要點包括導管采用φ200-250mm 鋼管，導管內(nèi)部光滑，使用前進行密閉性實驗?；炷僚浜媳纫蟀戳鲬B(tài)砼設計，水泥用量不小于370/m3?；炷翝仓俣刃∮?m/h，混凝土應連續(xù)澆筑，采用兩根導管均勻下料。

地連墻混凝土澆筑需要超灌30 ～50cm，因其完成后頂面留有一層浮漿需要進行鑿除，以便在后期鑿除浮漿后保證樁頭和冠梁的整體性。龜山站經(jīng)過前期對地下連續(xù)墻施工過程質(zhì)量控制，在基坑開挖后，經(jīng)過觀測以及實測實量，結(jié)構(gòu)尺寸良好，基坑無侵限、無滲漏水（圖3）。

三、結(jié)語

本文通過對地鐵車站地下連續(xù)墻施工前槽壁加固質(zhì)量及施工過程中控制泥漿性能、成槽垂直度、鋼筋籠制安、H 型鋼接縫處理以及混凝土灌注質(zhì)量等措施方面進行控制，保證了地鐵車站圍護結(jié)構(gòu)實體質(zhì)量，為深基坑開挖提供了安全保障，同時為今后該地區(qū)地下連續(xù)墻施工結(jié)構(gòu)尺寸外放及泥漿性能指標提供相關經(jīng)驗。