下关站地下连续墙的施工技术浅析

下关站地下连续墙的施工技术浅析

邹振佳

中铁三局集团华东建设有限公司江苏南京210000

摘要：地铁工程位多处城市中心热闹繁华地段之下，有着隐蔽性大、现场周边环境复杂、施工难度大、技术要求高、工期长等特点。目前国内地铁车站施工大部分采用明挖法，基坑围护结构主要有钻孔灌注桩、咬合桩和地下连续墙等支护方式。在众多的支护方法中，地下连续墙以刚度大、整体性强、防渗水效果好等突出的优点和广泛的适用性而得到了越来越多的应用。

关键词：下关站；地下连续墙；施工技术

1前言

在现代社会的发展中，地铁已经逐渐成为城市的重要交通工具之一，其有效缓解了城市的交通膨胀问题。由于地铁的建设工程通常位于地下，施工空间狭小，施工难度大，在众多的支护方法中，地下连续墙以刚度大、整体性强、位移控制效果好等突出的优点和广泛的适用性而得到了越来越多的应用。

2地铁地下连续墙施工技术实例分析

2.1工程概况

下关站为5号线与9号线换乘站，车站位于中山北路与热河南路交叉口，5号线车站沿中山北路方向跨热河南路设置于中山北路偏南侧。车站起讫里程为左线K34+334.927～K34+671.472，右线K34+354.110～K34+669.722，长度约315.612m。

5号线车站建筑布置为地下两层13米站台岛式车站，车站设计为地下两层结构，局部三层。工程围护结构设计采用地下连续墙技术，结合内钢支撑系统进行支撑施工。该地下连续墙设计总共划分成141幅槽段，墙厚为800mm，墙深最深处为51.5m。混凝土的强度则采用水下C35P8，而接头则采用Q235型钢646mm×400mm×10mm的工字钢（板）。

2.2施工前勘测与准备

2.2.1地质条件

经设计勘测，该工程的施工地点的地层上覆土层以淤泥质粉质黏土、粉质粘土及粉砂为主，下伏基岩为白垩系浦口组泥质粉砂岩，设计要求槽的深度较深，成槽与混凝土浇筑过程中，容易出现流砂、涌泥问题，会严重影响槽壁的稳定性，进而发生坍塌。由于地下连续墙底部进入中风化泥岩约2.0m，其土质硬度大，因而应用成槽机进行挖掘。

2.2.2成槽垂直度控制及导墙施工

本工程的地下连续墙成槽的槽深为51.5m，同时要求其垂直度为1/3000，对于相邻的两槽段中心线在深度上的偏差应当在100mm以内。实际施工中应当加强对于成槽的质量保证。导墙在设计、施工时要充分考虑所选用铣槽机、汽车吊等大型设备以及钢筋网的质量，确保在施工过程中保持稳定（图1）。

在施工过程中要注意以下几点：

1）导墙宽度比要求宽度要宽出50mm。若设计地下连续墙宽度1000mm，则在施工导墙时，导墙净宽应设置为1050mm。

2）维持导墙内稳定液水位始终比地下水位高1.0m以上。

3）导墙施工时充分考虑一层板及周边连接。

4）导墙施工缝处应凿毛，增加钢筋插筋，使导墙成为整体，为达到不渗水的目的，施工缝应与地下连续墙接头错开。

5）导墙制作完成并自然养护到70%设计强度以上后，方可进行成槽作业，在此之前禁止车辆和起重机等重型机械靠近导墙。

2.2.3工字钢接头防绕流

地下连续墙的接头工字钢比较长，垂直度、曲度等的控制存在一定难度，槽段的厚度为800mm，而工字钢仅有700mm。由于槽位偏斜等多种因素，其相邻的槽间接头处，形成了绕流混凝土，从而导致接头受力不良和基坑渗水问题。

3具体成槽施工

3.1槽段划分及成槽施工

3.1.1槽段划分

划分槽段时，需要依据地质条件、施工机械等实际情况来决定，按照该工程的设计要求对地下连续墙槽段进行划分时，其标准槽段的长度是6m；对于转角等特殊部分，则需要根据成槽机的最小施工长度来决定。。

3.1.2成槽施工

1）槽段放样：导墙施工结束后，立即在导墙顶面上画出分幅线，用红漆标明单元槽段的编号；同时测出每幅墙顶的标高，并将其标注在施工图上，以备有据可查。

2）槽段开挖：使用小型挖掘机，将预开挖的槽段先挖掘2.5m以上的深度并注满泥浆，使得成槽机入槽开挖时，其泥浆泵能浸没在液面以下；在地下连续墙一侧紧连围墙等类似场地不足以使用挖掘机时，可以使用钢丝绳重力式抓头进行成槽作业前的准备工作；先行挖掘完成后，使用双轮铣槽机进行成槽施工，从顶部到底部的土层开挖及开挖完成后的泥浆置换都由双轮铣槽机完成。槽段开挖顺序为：P槽段①、②开挖→P槽段③开挖→钢筋笼吊装→P槽段混凝土浇筑→下一P槽段施工→S槽段开挖、钢筋笼吊装→S槽段混凝土浇筑。

3.3铣槽过程中垂直度控制

所有操作均采用双计算机控制，自动反映所铣削槽段的垂直情况，并对各种故障实行自动报警模式。双轮铣槽机上配备随钻测斜仪，随时可以对孔斜和孔深进行测量。其通过2个独立的测斜器沿墙板轴线和垂直于墙板的2个方向进行测量。这些设备提供的数据将由车内的计算机进行处理并显示出来，操作人员可以连续不断地监测，并在需要的时候对开挖的垂直度加以纠偏，沿墙板轴线方向的垂直度可以通过调整切割轮的速度得以实现。

3.4配套泥浆循环处理系统

根据铣槽机的铣槽原理设置配套泥浆循环处理系统，铣削钻孔时，置于铣削头中的泥浆泵抽吸孔底泥浆并经输浆管路将其送至地面的泥浆循环处理系统处理。

3.5地下连续墙槽段接头处理

综合考虑施工难度、使用地层和深度以及施工效率等因素，本工程接头形式采用套铣接头。在P槽段与S槽段间每个接头处搭接100mm，S槽段在铣槽施工时将P槽段接头处的新浇筑混凝土切削掉100mm，形成致密的地下连续墙接）。为了使套铣接头处有良好的止水效果，本工程专门制作了钢丝刷，在S幅槽段清孔换浆结束前，采用专用钢丝刷子钻头自上而下分段反复刷洗P期槽端头，直至刷子钻头上基本不带泥屑，孔底淤泥不再增加。

3.6槽孔验收

清槽换浆后需对泥浆性能及成槽深度、宽度、垂直度等进行检测；使用洗砂瓶、比重计、漏斗及pH计检测泥浆含砂率、相对密度、黏度及pH值；使用侧壁测定仪测定成槽宽度和垂直度；使用测绳测量成槽深度及槽底的清理情况。若验孔达不到标准，则可用铣槽机修孔，并再次进行检测，如此反复，直到达到要求标准为止。所测槽孔的最终垂直度均小于1/400，达到了较高的精度要求，说明施工中采取的垂直度控制措施是行之有效的。

3.7保证护壁泥浆质量

由于该工程漩流池基坑的开挖与支护影响深度范围内土层有杂填土层、素填土层、粉质粘土层，这些土层成槽后的稳定性不佳，而槽段必须要保证有较长的冲破岩施工时间，故在成槽施工过程中一般都要采用优质泥浆护壁来维持槽段壁土体的稳定性。在较长的成槽施工过程中，泥浆极容易产生沉淀、流失等现象，要按相关要求进行泥浆质量检测，及时调整泥浆指标，从而确保槽壁稳定，对不可调整的废弃劣质泥浆及时进行水土分离处理，保证不污染环境。

3.8预防卡锤发生及处理方法

重锤的边缘在长时间的冲击破岩过程中，容易被磨成中间大、两端小的纺锤形，这种形状极易导致重锤卡在槽段中间。因此，必须经常注意检查重锤边缘的磨损情况，发现重锤边缘磨损严重时，必须及时对重锤进行修补，以保障重锤的棱角基本完好，不出现纺锤形的现象。在重锤冲破岩入槽前，必须安装打捞绳，一旦发生重锤掉落的现象，便于及时进行打捞。卡锤发生时，要使用其他冲锤在被卡重锤附件小进尺轻轻敲击，使得被卡重锤从卡锤处松动，然后回填小碎石后继续小进尺的冲击破岩。

结语

作为地铁车站深基坑的围护结构，其施工质量直接影响基坑开挖的安全和后续结构施工的质量，因此在地连墙施工过程中，必须严把每道工序的施工质量，保证其止水效果和整体性能。从本站来看，只要控制好每道工序的施工质量，地连墙的质量就能得到保证，从而起到较好的止水和挡土的效果。

参考文献

[1]兰新星.地下连续墙施工的工程风险分析[D].宁波大学2012

[2]乐义平.武汉地铁东方马城站地下连续墙质量的控制[J].武汉建设.2015（02）：38-40