地鐵工程地下連續(xù)墻的施工技術(shù)

段李浩

（中國水利水電第七工程局有限公司，成都 611730）

1 工程概況

本項目選取了南京地鐵11號線柳州路站地下2層11 m島式站臺車站為主要研究對象進行分析，該車站全長達299.5 m，其中標準段寬度為20.7 m，站臺中心里程處的頂板覆土厚度達3 m。項目單位決定將該車站設(shè)計為地下2層現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)，且主體部分依照明挖順筑法開展施工。該車站共有4大出入口、1大安全出入口以及2組風亭。

2 地連墻施工方案

本項目共計包含了1 m與0.8 m 2種厚度的連續(xù)墻，項目單位預(yù)計將其分成68個槽段，其中，有61個設(shè)計為“一”形，另外7個則設(shè)計為“Z”形。根據(jù)項目實際條件，每一段連續(xù)墻分幅的長度需控制在6 m左右，測量可得地連墻長度包含了42.5 m、34.3 m、30.65 m、27.33 m，地連墻之間需要借助工字鋼接頭進行連接。對于地下連續(xù)墻部分的成槽施工，工作人員需借助液壓抓斗成槽機輔助施工，且提前加工好鋼筋籠，隨后在2臺起重機的作用下起吊鋼筋籠，將其置于槽段中，最后借助雙導管灌注水下混凝土成墻。

3 槽壁加固

地連墻施工前，需進行槽壁加固，槽壁加固采用φ850 mm@600 mm三軸水泥攪拌樁，樁長為場坪地面至導墻底以下15m；基坑底采用φ850 mm@600 mm三軸水泥土攪拌樁進行“裙邊+抽條”加固，裙邊寬度3.25 m，抽條寬度3.25 m，間距3.5 m，樁長為基坑底至基坑底以下3 m。為防止基坑底與先期預(yù)埋段地連墻接口處涌砂，對接口向東5.85 m范圍內(nèi)基坑底采用φ850 mm@600 mm三軸水泥攪拌樁加固，樁長為場坪地面至基坑底以下3 m。三軸水泥攪拌樁采用三軸攪拌樁機械在土層深部就地將水泥和土強制攪拌（兩軸同向旋轉(zhuǎn)噴漿與土拌和，中軸逆向高壓噴氣在孔內(nèi)與水泥土充分翻攪拌和），利用土和水泥水化物間的物理化學作用，形成有一定強度的水泥土固結(jié)體，從而改善土的強度、透水性和承載力等特性。

4 施工技術(shù)

4.1 導墻施工

導墻的作用是給地連墻成槽施工提供平面方向的指引，同時在一定程度上防止泥土進入槽內(nèi)、控制泥漿液面高度。工作人員應(yīng)將導墻設(shè)計為“┓┏”形，同時將其高度控制為2 m。需要注意的是，為了確保其垂直度，導墻中心軸線需和地連墻軸線完全重合。為了有效避免地表水沖入槽內(nèi)破壞泥漿的性能，導墻的頂面應(yīng)超出地面高度約0.2 m。

4.2 泥漿的制備

泥漿制備往往需要使用到儲料斗螺旋輸送機、定量水箱、藥劑儲液桶、磅秤等。預(yù)制之前，先將羧甲基纖維素（CMC）浸泡1~2d，隨后摻入一定量的膨潤土泥漿，再攪拌均勻，預(yù)制完成的CMC液體必須先靜置6 h才能投入使用。施工人員在攪拌機中摻入1/3的水，然后啟動攪拌機。所有攪拌好的泥漿液都必須臨時儲存在新漿池內(nèi)24 h，其目的是令膨潤土充分水化。

4.3 成槽施工

4.3.1 施工順序

開挖維護結(jié)構(gòu)包含0.8 m、1 m厚度的地下連續(xù)墻，根據(jù)實際情況，將其劃分成68個槽段，其中，0.8 m厚的地下連續(xù)墻需劃分成50個槽段，1 m厚地下連續(xù)墻則需分成18個槽段。此外，在這68個槽段中，有61個設(shè)計為“一”形、剩余7個設(shè)計為“Z”形。項目單位需同時安排2臺成槽機開展施工，將其分成4大作業(yè)面；自地連墻長邊的方向依次往中間推進施工，且必須按照跳槽的方式進行槽段的開挖，一般相隔1~2段，首開段為雙雌槽段，后相繼施工一雌一雄槽段，最后施工的槽段為雙雄槽段。對于同一直線段上的地下連續(xù)墻進行施工時，應(yīng)嚴格依照跳槽的方式開展工作。

4.3.2 成槽垂直度的控制

在最終成槽之前，工作人員可借助車載水平儀調(diào)節(jié)成槽機的平整情況。在整個施工過程中，工作人員應(yīng)密切關(guān)注垂直度儀表、自動糾偏裝置，從而確保最終的垂直度、精度均滿足設(shè)計標準。除此之外，相鄰兩槽段中心線任意位置的深度偏差均不得大于槽深×垂直度/300的結(jié)果數(shù)值。

4.3.3 成槽開挖

依照槽段進行劃分，實現(xiàn)分幅跳槽施工，對于標準段，嚴格依照“三抓法”（即每幅地連墻施工時，先抓兩側(cè)土體，后抓中心土體，如此反復(fù)開挖至設(shè)計槽底標高為止）的原則進行開挖，即每幅連續(xù)墻進行施工時，應(yīng)先開挖兩端，再開挖中間，反復(fù)循環(huán)這一流程直至槽底標高達到設(shè)計標準。

待槽底標高達到設(shè)計標準之后，工作人員應(yīng)先進行鏟壁后一次掃孔，每次掃孔過程中，抓斗應(yīng)與其保持約50 cm的間隔，從而保障最終槽底的沉渣厚度在0.1 m以內(nèi)。掃孔結(jié)束后，即可借助泵吸反循環(huán)法完成清孔處理。

待清底置換工序完成之后，工作人員仔細檢查孔底泥漿、槽深，一旦發(fā)現(xiàn)有指標達不到設(shè)計規(guī)定的標準，則重新進行清底置換，確保所有指標均符合設(shè)計規(guī)定才能開始后續(xù)施工。

4.3.4 施工要點

1）開始開挖之前，工作人員在成槽機下方準備一塊20 mm厚的鋼板，成槽機應(yīng)以最大工作半徑停機，不可出現(xiàn)“一停三抓”（嚴禁成槽機最大工作半徑停機，先抓兩側(cè)土體，后抓中心土體）的情況，其目的是幫助導墻降低來自內(nèi)外側(cè)的壓力。同時，工作人員確保成槽機的起重臂傾斜度維持在65°~75°，整個開挖過程中，起重臂不可出現(xiàn)俯仰，只能進行回轉(zhuǎn)。提前在導墻表面標注所需開挖的尺寸，保障鋼筋籠、接頭樁能夠根據(jù)設(shè)計規(guī)定的要求進行擺放。

2）整個成槽施工必須嚴格參照設(shè)計規(guī)定開展，嚴禁擅自調(diào)換施工順序。相鄰幅槽段的施工間隔時間必須超出1 d以上。每一個槽段施工完成后，應(yīng)該由專業(yè)人員檢查質(zhì)量，確保符合標準后才能開始后續(xù)環(huán)節(jié)的施工。

3）工作人員應(yīng)確保最終成槽機的導桿與槽段完全垂直，打開抓斗，按照油漆標志以緩慢的速度從槽內(nèi)抓土，整個流程必須嚴格控制速度，避免因速度過快導致槽壁出現(xiàn)坍塌，最好將成槽機的掘進速度維持在15 m/h的水平。

4）施工過程中若需要使用到大型機械，則確保其不會觸碰到槽段邊緣，有效維系槽壁的穩(wěn)定性。成槽過程中，工作人員應(yīng)根據(jù)實際情況及時補入適量的泥漿液體，若發(fā)現(xiàn)槽內(nèi)泥漿快速流失、地面出現(xiàn)明顯下陷，必須立即中止施工，找出相關(guān)原因，處理完成后才能繼續(xù)開始施工[1]。

5）對于所有的“L”形、“Z”形等異型槽段，工作人員必須嚴格參照規(guī)定的要求開展施工，例如，不足兩抓寬度的槽段，可以采用交替互相搭接的方法直挖成槽。若在施工過程中發(fā)現(xiàn)問題，需暫停施工，找出原因并處理之后，才能開始后續(xù)施工。

4.3.5 刷壁

為有效提升接頭部位的抗?jié)B、抗剪性能，在連續(xù)墻接頭處對先行幅墻體接縫進行刷壁清洗；刷壁采用特制的刷壁器，由起重機懸掛緊貼上一槽段接頭，上、下中速升降，反復(fù)刷動≥20次，完全清除接頭上泥渣和泥皮，直至接頭、刷壁器表面均無泥皮。

4.4 鋼筋籠吊裝

施工人員在進行吊裝的時候，應(yīng)根據(jù)實際情況布設(shè)吊點，可以同時借助1臺300 t履帶吊、1臺150 t履帶吊完成施工。在主副2臺吊機的作用下，將鋼筋籠水平升起，待其全部離開地面之后，即可開始調(diào)節(jié)角度，令其與槽段中部處于同一條直線中，緩慢入槽[2]。圖1為鋼筋籠吊點布置示意圖。

圖1 鋼筋籠吊點布置示意圖

觀察圖1可以發(fā)現(xiàn)，施工人員在吊放鋼筋籠時，需始終保持吊點中心和槽段中心在同一直線上，還需確保鋼筋籠側(cè)面、相鄰槽段工字鋼接頭處一直留有適當?shù)拈g隙，低速將其置于槽體內(nèi)，以避免出現(xiàn)大幅擺動，進而破壞槽壁結(jié)構(gòu)。為了確保水平方向同樣符合設(shè)計規(guī)定的標準，施工人員可提前在導墻表面進行標注，為整個吊放過程提供參考。

待其主吊點靠近導墻頂端之后，借助鐵扁擔將整個鋼筋籠懸掛至導墻上，主吊改為吊在吊環(huán)上后，緩慢下放鋼筋籠。按照標準適當調(diào)整鋼筋籠的位置，令其固定在導墻上，即可插入導管開始澆筑。需要注意的是，施工人員應(yīng)在工字鋼周邊安設(shè)接頭箱，其目的是堵塞縫隙，避免出現(xiàn)混凝土繞流現(xiàn)象。

4.5 接頭箱

本工程槽段間接頭用H型鋼方式連接雌雄接頭，先施工雙雌槽段，H型鋼與雙雌槽段鋼筋籠焊接成整體吊放，然后采用接頭箱抵住兩側(cè)H型鋼鋼板，接頭箱安裝前應(yīng)對接頭箱逐段進行清理和檢查，用汽車吊吊裝并在槽口連接。接頭箱中心線必須對準正確位置，垂直并緩慢下放，當距槽底50 cm左右時，快速下入，插入槽底，并在箱體背面回填土或粗砂，防止混凝土從底部及側(cè)部流到接頭箱背面。接頭箱上部用木楔與導墻塞緊，并用接頭箱起拔機夾住箱體。

接頭箱起拔采用頂升架頂拔和吊車提拔相結(jié)合。起拔時間和拔升高度根據(jù)混凝土澆筑時間、澆筑高度以及混凝土初凝和終凝時間而定，依次拔動，一般2~3 h開始頂拔，具體采取輕輕頂拔和回落方法，每次頂拔10 cm左右，拔到0.5~1.0 m時，如果接頭箱側(cè)無涌漿等異?，F(xiàn)象，每隔30 min拔出0.5~1.0 m，最后根據(jù)混凝土頂端的凝結(jié)狀態(tài)全部拔出，沖洗干凈。

4.6 地連墻混凝土澆筑

由施工人員駕駛2臺容量為10 m3的罐車，將灌注材料卸至2個容量為4 m3的大料斗中，開始澆筑后，可以充氣球膽充當隔水栓，從而使得灌注車上的材料能夠直接經(jīng)由漏洞傳入底部。封底結(jié)束之后，開始完成水下部分的混凝土澆筑工作。

澆筑時，實時觀察導管內(nèi)混凝土面的變化情況，確保澆筑流暢、順利進行，同時將坍落度維持在18~22 cm，若發(fā)現(xiàn)其參數(shù)指標達不到設(shè)計規(guī)定，則不可進行澆筑。工作人員可同步進行多個導管的澆筑，但需要將速度控制在3~5 m/h，混凝土面各個區(qū)域的高度差把控在30 cm以內(nèi)。啟動澆筑之后，混凝土材料會源源不斷地被傳送到導管內(nèi)，每完成1~2車混凝土，工作人員需進行測量檢驗，確保來料方數(shù)、槽內(nèi)實測方數(shù)相吻合，并如實記錄所有的測量數(shù)據(jù)。此外，項目導管埋深應(yīng)控制在2~6 m范圍內(nèi)，若混凝土材料出現(xiàn)堵塞，可適當抖動導管。整個澆筑環(huán)節(jié)必須流暢，中斷時間需＜0.5 h。

4.7 墻縫注漿

注漿管采用直徑為φ25 mm（外徑）、壁厚2.5 mm的Q235鋼管，插入槽底50 cm。插入槽底部并制成花管形式，鋼花管用封箱帶包住，上部外露10 cm，施工之前嚴格做好注漿管的防護處理，一旦在開挖過程中發(fā)現(xiàn)有漏縫，需要暫停注漿進行彌補。施工人員必須嚴格把控注漿量、注漿壓力等指標，注漿壓力未達到0.35 MPa，注漿量已達2.0 m3或注漿壓力已達0.35 MPa，注漿量未達到2.0 m3，或發(fā)現(xiàn)地下連續(xù)墻墻頂上抬超過10 mm時，均須停止注漿。若漿液已冒出地面也須停止注漿。

5 結(jié)語

如今地下連續(xù)墻支護結(jié)構(gòu)已經(jīng)頻繁出現(xiàn)在各個地鐵深基坑項目之中，其兼?zhèn)溆谰眯該跬?、承重等功能。本文選取了某實際項目作為研究對象，通過對其支護方式的研究，詳細說明了該結(jié)構(gòu)在實際使用過程中的具體流程、技術(shù)要點、注意事項，望為類似項目提供參考。