復(fù)合地層中地鐵車站主體結(jié)構(gòu)疊合墻施工控制要點(diǎn)

劉璞旭

（中鐵華鐵工程設(shè)計(jì)集團(tuán)有限公司，北京 100000）

1 工程概況

軌道交通5號線五一路站屬于換乘站，總長131.300 m，位于五一路東側(cè)，景星街北側(cè)，整個車站位于景星公園地塊內(nèi)，且周邊環(huán)境復(fù)雜。五一路站穿越景星地下停車場（深度達(dá)6.8 m），施工范圍涉及省公安廳住宅樓，最小距離為7 m，距軌道交通3號線五一站附屬地下連續(xù)墻（以下簡稱“地連墻”）1.42 m。車站采用地下四層島式站臺形式，基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用1 500 mm厚地下連續(xù)墻+內(nèi)支撐方案。標(biāo)準(zhǔn)段連續(xù)墻深度為54.1 m，盾構(gòu)段連續(xù)墻深度為56.6 m，地連墻和內(nèi)襯墻組成疊合墻，共同承受土壓力和起到防水作用。

2 工程地質(zhì)及水文地質(zhì)條件

2.1 工程地質(zhì)

（1）第四系人工填土層（Q4ml）。

2層素填土：雜色，灰褐色，稍壓密，稍濕，主要成分為粉質(zhì)黏土、碎石，泥炭質(zhì)土及建筑垃圾，分布于線路表層，層厚2.00～4.00 m，平均厚度2.76 m；為近期人工堆填而成，屬Ⅰ級松土。

（2）第四系全新統(tǒng)沖湖積層（Q4al+l）。

①3-3層粉質(zhì)黏土。

灰色，可塑，土質(zhì)較均勻，黏性一般，具中等壓縮性；各鉆孔均揭露該層，呈層狀分布，層厚2.40～10.00 m，平均厚3.44 m，層面埋深2.00～4.00 m；承載力特征值100 kPa，巖土施工工程等級為Ⅱ級。

②10-3層圓礫土。

灰色，中密，飽和，粒徑2～20 mm約占60%，其余為黏性土充填，級配一般，屬低壓縮性；鉆孔揭露該層，呈層狀分布，層厚1.50～7.60 m，平均厚度4.06 m，層面埋深5.20～12.00 m；承載力特征值350 kPa，巖土施工工程等級Ⅱ級。

（3）第四系上更新統(tǒng)沖湖積層（Q3al+l）。

①2-3層粉質(zhì)黏土。

灰褐色，淺灰色，可塑，土質(zhì)較均勻，黏性一般，局部含粉砂夾層，具中等壓縮性；鉆孔均揭露該層，呈層狀分布，層厚1.50～10.00 m，平均厚度5.66 m，層面埋深9.00～35.00 m；承載力特征值110 kPa，巖土施工工程等級為Ⅱ級。

②3-3層粉土。

灰色，中密～密實(shí)，潮濕，主要成分以粉粒為主，土質(zhì)較均勻，含少量黏粒及粉砂；3個鉆孔揭露含有該層，呈透鏡狀分布，層厚1.00～8.60 m，平均厚度3.00 m，層面埋深9.50～29.00 m；承載力120 kPa，巖土施工工程等級為Ⅱ級。

③4-3層粉砂。

灰色，中密～密實(shí)，飽和，主要以石英、長石為主，含少量黏土；2個鉆孔揭露含有該層，呈透鏡狀分布，層厚1.00～3.80 m，平均厚度2.85 m，層面埋深17.00～26.00 m；承載力特征100 kPa，巖土施工工程等級為Ⅱ級。

④9-3層圓礫土。

灰色，中密，飽和，粒徑2～20 mm約占60%，其余為黏性土充填，級配一般，屬中等壓縮性；僅1個鉆孔揭露該層，呈透鏡狀分布，局部層厚3.50 m，層面埋深31.50 m；承載力特征值350 kPa，巖土施工工程等級為Ⅱ級。

（4）寒武系陡坡寺組（∈2d）。

①1-1層泥巖。

黃褐色，全風(fēng)化，原巖結(jié)構(gòu)基本破壞，僅外觀可辨，巖芯呈土狀；鉆孔揭露該層，呈層狀分布，揭露層厚1.69～29.00 m，平均厚度13.84 m，層面埋深23.00～76.80 m；承載力特征值200 kPa，巖土施工工程分級等級為Ⅲ級。

②1-2層泥巖。

灰黃色，強(qiáng)風(fēng)化，原巖結(jié)構(gòu)清晰，裂隙發(fā)育，巖芯破碎，呈礫狀、碎塊狀、半巖半土狀；未揭穿，揭露層厚為4.00～14.30 m，平均厚度為9.08 m，層面埋深28.00～61.00 m；承載力特征值300 kPa，巖土施工工程分級等級為Ⅳ級。

③1-3層泥巖。

灰色、灰黃色，中等風(fēng)化，泥質(zhì)結(jié)構(gòu)，層狀構(gòu)造，節(jié)理裂隙發(fā)育，巖芯較完整，巖芯多呈薄餅狀～短柱狀，節(jié)長3～15 cm，質(zhì)較軟；未揭穿；承載力特征值400 kPa，巖土施工工程分級等級為Ⅳ級。

2.2 水文地質(zhì)

場區(qū)范圍內(nèi)地下水主要有上層滯水、孔隙水以及基巖裂隙水三類。穩(wěn)定水位為混合水位及潛水水位，約在地表下2.30～2.70 m，受含水層層面起伏影響較大，具微承壓性[1]。

3 施工工藝及控制要點(diǎn)

3.1 地下連續(xù)墻鋼筋籠制作及預(yù)埋筋（件）定位

（1）鋼筋籠制作。

按設(shè)計(jì)圖布置及焊接各類鋼筋，為防止吊裝過程中鋼筋籠產(chǎn)生變形，各類鋼筋籠均設(shè)置縱向抗彎桁架，拐角形鋼筋籠增設(shè)定位斜拉桿。為保證保護(hù)層的厚度，在鋼筋籠寬度上水平方向設(shè)兩列定位墊塊，每列定位墊塊縱向間距4 m。

（2）鋼筋籠及預(yù)埋筋定位（件）。

鋼筋籠頂標(biāo)高控制采用水準(zhǔn)儀，在成槽完成后根據(jù)吊筋位置在導(dǎo)墻上分別測量四點(diǎn)位置的標(biāo)高，再計(jì)算吊筋長度，以確保鋼筋籠頂標(biāo)高與設(shè)計(jì)標(biāo)高一致。預(yù)埋筋（件）則以籠頂標(biāo)高為基準(zhǔn)點(diǎn)，以鋼卷尺定位后再放置預(yù)埋筋（件）。水平位置控制則需在定位鋼筋上按照設(shè)計(jì)位置及間距畫出具體位置，再安放預(yù)埋筋（件）。為保證預(yù)埋套筒與板受力鋼筋順利進(jìn)行連接，地連墻內(nèi)預(yù)埋套筒需要采用保護(hù)罩并纏膠帶進(jìn)行保護(hù)，防止泥漿及水泥漿進(jìn)入套筒造成預(yù)埋套筒損壞。地連墻預(yù)埋筋（件）施工完成應(yīng)仔細(xì)逐個部位的進(jìn)行檢查，保證預(yù)埋位置準(zhǔn)確和預(yù)埋套筒保護(hù)到位。

3.2 地下連續(xù)墻成槽施工

由于五一路站地質(zhì)情況較為復(fù)雜，地連墻成槽范圍內(nèi)分布著深厚的寒武系陡坡寺組泥巖層，其承載力特征值為200～400 kPa，采用成槽機(jī)成槽施工較為困難，成槽施工采用抓銑結(jié)合工藝，在遇抓斗無法成槽時，應(yīng)采用銑槽機(jī)配合施工的方式。泥漿是地下連續(xù)墻成槽施工中確保槽壁穩(wěn)定的關(guān)鍵，其質(zhì)量好壞直接影響地連墻施工的質(zhì)量與安全，需要控制好泥漿的質(zhì)量。泥漿拌和后放置在貯漿池內(nèi)，一般靜置24 h以上方可使用，使膨潤土顆粒充分水化膨脹，確保泥漿質(zhì)量。泥漿制作的配合比根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際土層情況適當(dāng)進(jìn)行調(diào)整，使用的泥漿應(yīng)定期進(jìn)行泥漿性能檢測，不合格的泥漿需要及時進(jìn)行廢棄處理。

現(xiàn)場采用的成槽機(jī)與銑槽機(jī)均具有電腦控制與糾偏裝置，因此在開挖過程中應(yīng)時刻關(guān)注側(cè)斜儀器的動向，及時糾正垂直偏差，做到隨挖隨糾，確保成槽的垂直度滿足設(shè)計(jì)要求。成槽達(dá)到設(shè)計(jì)深度后，采用銑槽機(jī)再沿槽長方向套銑幾次，把銑槽銑單孔和隔墻時因銑槽成槽的垂直度各不相同而形成的凹凸面修理平整，保證槽段橫向有良好的直線性。沿槽長方向套挖的同時，把銑槽機(jī)刀頭下放到槽段設(shè)計(jì)深度上挖除槽底沉渣，確保沉渣厚度滿足設(shè)計(jì)不大于20 mm的要求。成槽結(jié)束以后采用超聲波測壁儀對每幅地連墻進(jìn)行此制度檢測。成槽結(jié)束后應(yīng)及時下放鋼筋籠，如因故導(dǎo)致間隔時間較長，在鋼筋籠入槽前采用銑槽機(jī)再次進(jìn)行清底，確保沉渣厚度滿足設(shè)計(jì)要求。

3.3 疊合墻接觸面處理

由于地連墻穿越復(fù)雜的地質(zhì)環(huán)境，基坑開挖后，發(fā)現(xiàn)地連墻表面附著大量泥土，地連墻凹凸不平，為確保地連墻與內(nèi)襯結(jié)合牢固形成統(tǒng)一的整體，在基坑開挖期間需要隨著基坑開挖施工而進(jìn)行地連墻墻面鑿毛處理，為保證地連墻內(nèi)預(yù)埋件不被破壞并較少對地連墻的擾動，應(yīng)采用人工鑿毛的方式處理結(jié)合面。地連墻墻面鑿毛應(yīng)輕微細(xì)致，深度控制在10～20 mm，以達(dá)到要求效果，剔除混凝土表面浮漿及松軟層，露出大部分粗骨料，骨料外露75%即可，侵界部分需要全部鑿除。鑿毛完成后，地連墻上會存在部分泥土，需要采用高壓水槍進(jìn)一步對地連墻面進(jìn)行沖洗。

3.4 內(nèi)襯墻防水施工

地下結(jié)構(gòu)內(nèi)襯墻外側(cè)有地下連續(xù)墻作為其基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)時，地下連續(xù)墻與地下結(jié)構(gòu)內(nèi)襯墻間設(shè)有防水隔離層，內(nèi)襯墻外側(cè)的防水隔離層與結(jié)構(gòu)頂板防水層、底板防水層形成一個整體，防水性能較好。本站采用疊合墻的施工方式，沒有在地連墻與內(nèi)襯墻之間設(shè)置防水隔離層，為確保車站的整體防水，采用混凝土自防水和內(nèi)側(cè)涂刷防水涂料進(jìn)行雙層防水，即采用P12、內(nèi)襯墻采用P8～P12的防水混凝土，在負(fù)四層內(nèi)襯墻內(nèi)側(cè)涂刷水泥基滲透結(jié)晶型防水涂料。

涂料采用濕法施工基本流程：清理基面→修補(bǔ)基面→濕潤基面→附加層→節(jié)點(diǎn)處理→稱量凈水→配比攪拌→刮涂（刷涂、噴涂）→灑水養(yǎng)護(hù)→檢查驗(yàn)收。內(nèi)襯墻內(nèi)側(cè)防水涂料施工前應(yīng)徹底除去混凝土底板、內(nèi)襯墻上附著的污漬、塵土、油脂、脫模劑、松浮物及薄膜、油漆、表面涂層及其他附著物質(zhì)，清理施工面上的泥漿、水泥浮漿、煙頭等雜物，用高壓水及硬質(zhì)刷清理、清洗施工面直至露出混凝土原貌。

采用滲透結(jié)晶材料要求內(nèi)襯墻表面應(yīng)有暴露的毛細(xì)管，以提供滲透管道，遇到特別光滑部位，需要進(jìn)行毛化處理。即在光滑的混凝土表面采用鋼絲刷、水槍噴打等方式將內(nèi)襯墻表面打磨毛糙，確?；炷帘砻婢哂忻?xì)管道系統(tǒng)，處理后的表面不應(yīng)有光滑、反光的現(xiàn)象。

4 疊合墻施工質(zhì)量控制的重點(diǎn)和難點(diǎn)

疊合墻施工的重點(diǎn)和難點(diǎn)主要在于結(jié)構(gòu)滲漏水控制，疊合墻滲漏水的主要原因有地連墻滲水及其他缺陷處理不徹底、混凝土配合比設(shè)計(jì)不合理導(dǎo)致內(nèi)襯墻出現(xiàn)裂縫、內(nèi)側(cè)墻混凝土澆筑自由落體高度大導(dǎo)致混凝土離析、內(nèi)襯墻混凝土澆筑質(zhì)量差、混凝土養(yǎng)護(hù)不到位產(chǎn)生裂縫、施工縫處理不到位等原因，在施工過程中應(yīng)嚴(yán)格把控這些部位或工序的施工質(zhì)量。疊合墻防水效果主要靠混凝土結(jié)構(gòu)的自防水效果，故混凝土施工的質(zhì)量好壞關(guān)系車站結(jié)構(gòu)防水效果，疊合墻防水施工控制的重點(diǎn)在于混凝土施工質(zhì)量控制。車站結(jié)構(gòu)施工前需要合理確定混凝土配合比，在滿足混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度的前提下盡量減少水泥用量，選用水化熱低的水泥，以減少因水化熱過大導(dǎo)致內(nèi)襯墻產(chǎn)生較多裂縫現(xiàn)象發(fā)生；在內(nèi)襯墻混凝土澆筑過程中應(yīng)均勻澆筑，充分振搗，發(fā)揮內(nèi)襯墻混凝土防水功能；混凝土澆筑完成后及時進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，減少裂縫的產(chǎn)生。

5 結(jié)語

在五一路站地連墻施工過程中采用水準(zhǔn)儀配合鋼尺，對地連墻鋼筋籠和預(yù)埋筋（件）進(jìn)行精準(zhǔn)定位，在基坑開挖過程中采用人工鑿毛的方式，配合高壓水槍沖洗，使得地連墻與內(nèi)襯墻接觸面處理符合設(shè)計(jì)及規(guī)范要求，確保地連墻與內(nèi)襯墻的有效結(jié)合，形成整體共同受力。在主體結(jié)構(gòu)施工過程中加強(qiáng)地連墻缺陷處理、混凝土施工及施工縫處理的質(zhì)量控制，充分發(fā)揮地連墻和內(nèi)襯墻的混凝土自防水效果，輔以內(nèi)側(cè)防水涂料的雙層防水，有效控制車站疊合墻防水質(zhì)量。