地铁车站地下连续墙施工技术分析

地铁车站地下连续墙施工技术分析

李国强

身份证号：410323199707272519中铁隧道股份有限公司    河南郑州  450000

摘要：在我国地铁车站施工中连续墙施工技术是主要施工技术，随着地下连续墙深度的增加，为了保证地下连续墙施工的可靠性，我们不妨对地下连续墙进行重新的认识和定义，在目前试行的超深地下连续墙技术规程中，将深度超过75m的地下连续墙称为超深地下连续墙。这一深度的地下连续墙相比于常规的地墙工艺，提出了更高的技术要求，在成墙前及成墙过程中，对其质量进行预先控制，降低超深地下连续墙出现质量问题的概率，减少基坑施工可能面临的风险。

关键词：地铁工程；地下连续墙；施工技术

引言

如今地下连续墙支护结构已经频繁出现在各个地铁深基坑项目之中，其兼备永久性挡土、承重等功能。通过对其支护方式的研究，详细说明了该结构在实际使用过程中的具体流程、技术要点、注意事项，望为类似项目提供参考。

1概述

1.1地下连续墙施工概述

地下连续墙作为地铁车站主要的围护结构系统，起着至关重要的围护支撑作用。工程在施工一期围护结构地下连续墙过程中，应采用专用的挖槽设备，沿着基坑的周边，按照事先划分好的幅段，开挖狭长的沟槽施作导墙，地下连续墙的一字形槽段长度取6m。当成槽施工可能对周边环境产生不利影响或槽壁稳定性较差时，缩小槽段长度。必要时采取先施工外侧搅拌桩对槽壁进行加固；地下连续墙的转角处或有特殊要求时，单元槽段的平面形状可采用L形、T形等。每个副段的沟槽开挖结束后，在槽段内放置钢筋笼，并浇筑水下混凝土。地下连续施工中，常因项目管理不到位、施工班组地下连续墙施工经验不足，导致基坑开挖后发生多起因相邻标准槽段(首开槽段)发生倾斜。

1.2地下连续墙施工技术优势

地下连续墙有两个明显的优势：一是对周围环境影响小，二是转动时无噪音、无振动。在地下工程与现有建筑物密切相关的城市，由于环境条件有限或水文地质和工程地质复杂，该方法优势明显。此外，建造地下连续墙的过程与其他施工方法相比具有许多优点：（1）适用于不同地点的不同土壤条件。在我国，除难利用的岩溶地区和封闭水压高的砂砾石层外，地下连续墙技术可应用于所有类型土壤，地下连续墙施工技术几乎是唯一可以使用的高效施工方法。（2）基于自身高强度，地下连续墙可作为临时安装和永久性地下主体结构，不仅可以构成深基础挡土墙的临时支撑，在一定的结构措施下，也可以用作地面多层建筑的基础或作为地下工程结构的一部分。在一定条件下，可以大大降低项目总成本，提升经济效益。（3）传统施工方法先地下、后地上。地下连续墙施工方法可称为反向方法或“逆向法”，在地下室屋顶完成后可同时建造高层地下室和地上高层建筑，可有效缩短整体施工工期，兼顾施工工艺和地下连续墙的施工工艺。

2地下连续墙施工技术要点

2.1导墙施工

首先，墙体混凝土浇筑前，利用刷壁器清刷已成墙段钢筋笼止水钢板面，避免夹渣形成透水通道。其次，控制混凝土质量，现场做好试块及坍落度试验，严禁加水，不合格混凝土务必清退出场。计算确定提升混凝土导管时间及拔管速度，同时用卷扬机上下抽动导管进行振捣。另外，混凝土浇筑面较设计高度应高出50cm以上，待开挖后凿除墙头，确保混凝土实体强度。导墙的作用是给地连墙成槽施工提供平面方向的指引，同时在一定程度上防止泥土进入槽内、控制泥浆液面高度。工作人员应将导墙设计为“┓┏”形，同时将其高度控制为2m。需要注意的是，为了确保其垂直度，导墙中心轴线需和地连墙轴线完全重合。为了有效避免地表水冲入槽内破坏泥浆的性能，导墙的顶面应超出地面高度约0.2m。

2.2水下混凝土灌注质量控制

地下连续墙由于其工艺需要，采用导管法进行水下混凝土浇筑，利用带有快速接头的密封导管进行水下混凝土浇灌。灌筑砼时，以充气球胆作为隔水栓，砼罐车直接把砼送到导管上的漏斗内，灌筑时各导管同步灌筑，保持砼面水平上升。而在水下混凝土浇筑施工过程中，常会发生无法继续进行灌入的情况，而槽段内可以观察到返浆不顺畅，甚至不返浆的情况。而在超深地下连续墙施工中，这一类的情况由于导管长度加长，导管口泥浆压力由于深度增加而增长，变得更为严重。其原因可能有几种情况：①导管发生变形或使用前冲洗不干净造成导管内壁附着有混凝土凝结物，使得隔水栓未能成功冲出导管底口，进而造成浇筑时返浆失败，亦或是导管密封无法承受外部泥浆压力导管进泥浆造成混凝土离析；②地墙槽段底部，残留的沉渣过厚造成返浆失败；③水下混凝土配合比不理想，和易性、流动性差，粗骨料粒径过大，铺摊不开，造成离析；④混凝土浇筑不连续，或导管口距离槽段底部距离过近，甚至于将导管插入到了槽底的泥砂中。可以发现问题主要集中在导管自身状况及浇筑方法上，因此对于水下混凝土浇筑的质量控制上，一方面需要考虑导管的适应性，导管使用前必须每段进行试拼装以及水密性试验，由于超深地下连续墙需要考虑的浇筑环境更为恶劣，试水压力需要根据地下连续墙的深度进行调整。在上次浇筑完成后，导管需要及时进行冲洗清理，避免混凝土结块附着在管壁内，同时在导管下一次安装前进行检查，避免使用内壁污染的导管，安装导管时注意检查更换密封圈，保证导管接缝处的密封性良好。

2.3泥浆配制

泥浆配制的好坏直接关乎成槽质量，所以在整个施工环节中尤为重要。配制泥浆要结合场地条件，土层勘探成果和地下水类型及贮存条件等因素进行。1）泥浆系统由泥浆箱、打浆机、除砂机、泥浆泵及泥浆输送管组成。2）泥浆的原材料有膨润土、苏打、羧甲基纤维素钠和优质的水源。3）泥浆的储备量要根据每幅地连墙的挖方量，开挖过程中的损耗量、施工进度及泥浆的配制速度来定。4）结合水文地质状况，通过对现场黏土的采集和外购的膨润土，还有自来水和降水井里抽上来的地下水等进行不同配比的试验，经过反复对比选出最经济合理的泥浆配比。5)新制备好的泥浆应存放1天以上，使其成分混合充分。6)槽内浆液高度需控制在地下水位线1m之上及导墙面0.2m之下。7）遇到砂性土，为抑制槽内侧壁土体塌落，可据实增大泥浆比重和黏度。

2.4槽壁加固

基坑深度范围内有较厚的淤泥层时，为保证连续墙正常施作，可以在连续墙成槽前，在连续墙槽壁两侧进行Φ650@450深层三轴搅拌桩加固，加固深度应进入淤泥层以下地层不小于1m。现有施工设备中，超深三轴搅拌桩有成功案例的最大加固深度为45m，但此种搅拌钻机机身接近60m高度，施工风险较大。三轴搅拌桩在40m深度内能保证有较好的加固效果，且加固效果优于旋喷桩，当施工深度大于40m时，工后形成的墙体质量不可控。现场施工时应先采用挖掘机沿轴线开挖沟槽，导沟深约1~1.2m，宽约为1.0m，主要用来导流钻孔后被置换出的水泥土，并及时挖除槽内多余泥浆。待搅拌机下沉到一定深度后，即开始按设计确定的配合比拌制水泥浆，待压浆前将水泥浆倒入贮料罐中。水泥掺入量连续墙外侧为15%，内侧为12%，阳角加固为20％。搅拌机下沉到达设计深度后，继续开启灰浆泵将水泥浆从搅拌中心管不断压入土中，并且边喷浆边旋转，同时严格按照设计确定的提升速度均匀提升搅拌桩机。桩基升出地面即完成一根桩状加固体。

结语

为了保证工程实体的安全和可控，更是为了保证相关企业的正常运行。考虑到目前地下空间开发的迫切需要，超深地下连续墙施工技术的潜力尚能够继续深挖，但在不断挑战地墙深度的同时，保证质量更是对这一技术的保护和促进。

参考文献：

[1]王为为.地下连续墙施工常见问题的处理技术[J].城市建设理论研究,2018(19):449.