郑州市文化路-东风路下穿隧道工程地下连续墙的施工

郭 举，田 野

1 开封市建筑工程质量监督站（475000） 2 河南省建筑科学研究院有限公司（450053）

地下连续墙技术起源于20世纪50年代的意大利,并在50年代传入我国，最早用于水库工程作为防渗墙，以后城建工程中逐渐得到广泛采用。郑州市文化路-东风路下穿隧道方案根据该地域地质条件、周边环境以及工期要求，经过有关专家论证，采用了地下连续墙支护并作为承重结构，该工程作为下穿式隧道试点项目于2009年10月开工建设，并于2010年6月主体竣工。这在郑州市尚属首次，对解决城市交通矛盾以及设计施工作出了非常有益的借鉴作用。

1 工程概况

郑州市东风路—文化路下穿式隧道工程为东风路下穿文化路隧道工程，工程总长880 m，其中隧道长286 m，净高4.6 m，断面形式为双孔箱涵，单孔净跨径8 m，东西引坡长分别为185 m及205 m，在立交引坡0-303～0+283段采用地下连续墙+内支撑支护结构，地下连续墙墙厚80 cm，在施工阶段作为支护结构，在使用阶段为箱涵侧墙,地下连续墙“两墙合一”作为结构一部分共同受力。

地质概况:场地内勘探孔揭露50.0 m范围内,表层为0.3 m厚水泥地坪,下至约2 m为填土,2.0 m至32.0 m为第四纪全新冲积形成的地层,以粉土、粉质黏土、粉细砂为主,32.0 m以下为第四纪晚更新世纪冲积形成的地层,以粉质黏土为主。

2 施工原理和施工工艺

地下连续墙施工采取如下工序流程:测量放线→导墙施工→泥浆护壁→液压成槽机成槽→反循环排渣→清理基底→钢筋笼吊放→水下混凝土浇筑。

2.1 导墙施工

导墙采用C20钢筋混凝土现场浇筑。导墙的定位直接决定了地连墙的位置精确度，放线要正确，同时导墙之间距离比挖槽设备大4 cm；模板、钢筋配置要符合设计以及规范要求；导墙在拆模后立即用方木将左右导墙之间进行支撑，以防导墙早期强度不够的情况下的变形。同时沿地下连续墙方向换填粘上，按回填上要求分层夯实；严格控制好导墙的墙顶标高，除按设计图纸施工外，墙顶标高要高于地连墙顶标高15～20 cm;同时严格控制导墙内壁垂直度,a/h＜1/100。

2.2 泥浆的配制

施工过程中，泥浆的主要作用是护壁，另外还有携砂、冷却、降液和润滑的作用，由于泥浆的川量很大，其成分是膨润土、纤维素、纯碱和水，泥浆的主要技术指标有比重、粘度、pH值、失水量和泥皮厚度。根据经验，确定如下控制指标:陶土粉 10%～12%;纯碱 0.5%；CMC 0.3%;粘度 18～25 s;比重1.05～1.07 g/cm;失水量 ＜10 ml/30 min;泥皮厚＜1mm/30 min;pH7～9;胶体率 98%。根据以上指标和郑州实际情况，通过试验，确定泥浆的配比为纯碱:纤维素:膨润土:水=2:3:100:1000,泥浆质量的好坏直接影响地下连续墙的质量,在成槽施工过程中要随时控制各项指标。

2.3 成槽与清孔

成槽施工中要随时观测槽体的垂直度,应控制在5‰，还要观察槽壁是否稳定，如果槽内泥浆迅速下降，必须马上停止施工。如果出现槽壁坍塌，应及时回填，1周后再行施工。为保证成槽质量，液压抓斗在开孔入槽前检查仪表是否正常，纠偏推板是否能正常工作，液压系统是否有渗漏等。开始成槽时，挖掘速度不要太快。在整个成槽过程中随时进行纠偏，始终保持显示精度在良好范围内。整幅槽段挖到底后进行清孔,挖除铲平抓接部位的壁面及铲除槽底沉渣，以消除槽底沉渣对将来墙体的沉降。施工方法是:有次序地一端向另一端铲挖，每移动50 cm，使抓深控制在同一设计标高。

2.4 钢筋笼的制作安装

钢筋笼在现场加工制作。墙段钢筋设计计算除满足受力的需要,同时还要满足吊装的需要，网片要有足够的刚度。吊点选在钢筋笼支撑桁架处，并且在重心位置（因端头处采用工字钢接头，所以重心不在钢筋笼的几何中心）。根据设计图纸对钢筋笼进行加工制作,其中纵向钢筋底端距槽底的距离在10～20 cm以上，水平钢筋的端部至混凝土表面留5～15 cm的间隙。为防止入钢筋笼时碰撞槽壁，采用厚3.2mm（30 cm×50 cm）钢板作为定位垫块焊接在钢筋笼上,即在每个单元槽段的钢筋笼前后两个面上分别在水平方向设置3块纵向间隔5 m布置定位垫块。根据单元槽长度确定钢筋笼预留灌注混凝土导管位置，槽段宽度基本在6 m左右，预留导管间距不大于3 m，预留导管位置和槽段端部接头部位不大于1.5 m。将网片组焊成骨架，吊装时采用120T及60 T吊车各一台配合起吊。在下笼过程中，发现下笼困难必须查明原因，及时采取有效措施。现场就出现槽壁垂直度控制偏差过大，出现下笼困难，对于此情况不能勉强硬性下笼，随时吊出钢筋笼，对槽壁重新修正后再吊装。

2.5 混凝土浇筑

地下连续墙的混凝土是在护壁泥浆下导管进行灌注的,地下连续墙的混凝土浇筑按水下浇筑的混凝土进行制备和灌注。混凝土的配合比按设计要求通过试验确定，根据混凝土浇筑速度，可适当加入缓凝剂。钢筋笼就位后，检测槽底沉淀物不超过设计要求在4小时内浇筑混凝土。浇筑混凝土采用双管浇筑，严禁单管浇筑，管位置要适当，这样会使混凝土浇筑面均匀上升，利于浮浆上浮。严格控制混凝土的坍落度，特别是入槽前的坍落度，因为是水下混凝土，坍落度控制在18～20 cm之间，以保证混凝土密实度。为直观反映混凝土的质量，施工完毕后，做20%的超声波检测实验,通过实验证明混凝土强度的合格率100%,墙身完好率100%。

3 经验总结

1）成槽垂直度和钢筋笼质量是保证施工质量的重要条件，同时也提高了钢筋笼的安装速度和质量，施工初期，由于经验少，设备操作不熟练等原因，成槽垂直度超标，钢筋笼安装不到位，由此产生了一定工期损失。

2）泥浆循环使用，既节约资金，又提高了工作效率。

3）在混凝上浇筑前进行一次清孔，使槽底沉渣降低到10 cm以下，有效地保证了底部混凝土的质量。

4）各工序衔接要紧凑有序,有效保证了施工速度。

作为郑州市下穿隧道试点工程,特别是首次采用地下连续墙方案，经过科学有序的施工，取得了较理想的效果，特别是大幅节约工期,对周边市场经营环境的负面影响减少到了最小。同时，也对在其他路段采取类似方案提供了很大的借鉴作用。