复杂地质条件下地下连续墙施工技术

冀 新 华

(中铁十四局集团大盾构工程有限公司，山东 济南 250002)



复杂地质条件下地下连续墙施工技术

冀 新 华

(中铁十四局集团大盾构工程有限公司，山东 济南 250002)

结合珠江三角洲城际快速轨道世纪莲站工程的地质条件，分析了该工程地下连续墙施工的重难点，并从导墙施工、泥浆配制、成槽施工、钢筋笼吊装等方面，阐述了其施工技术，总结了施工中的注意事项，确保了工程的顺利开展。

地下连续墙，泥浆，钢筋笼，导墙

1 工程概况

1.1 工程简介

珠江三角洲城际快速轨道交通广州至佛山段二期工程世纪莲站位于世纪莲体育中心西南侧、规划影城南侧、规划书城北侧，沿裕和路呈东西走向，为单柱双跨双层站，标准段基坑宽19.7 m，深17.5 m，车站全长285 m。车站围护结构采用800 mm厚地下连续墙加内支撑体系，地下连续墙深17.6 m～21.7 m，嵌固深度要求：进入微风化岩层不少于1.5 m，进入中风化岩层不少于2.5 m，进入强风化岩层不少于3.5 m，进入粘土层不少于5.5 m。

1.2 工程地质情况

地下连续墙施工范围内各岩土分层及特征如下：

①人工填土层:层厚2.80 m～10.20 m，平均4.11 m，该段下部已经过人工地基处理。

②淤泥质土：场地内大部分区域有揭露，层厚0.80 m～5.70 m。土性：深灰色，流塑，主要成分为粘粒、粉粒及有机质，含少量粉细砂，有腥臭味。

③(淤泥质)粉细砂：场地范围内广泛分布，层厚0.70 m～9.60 m。土性：浅灰、深灰色，松散～稍密，饱和，颗粒主要矿物成分为石英，粒径不均匀，含粘粒。

④中粗砂：场地内局部分布，层厚1.10 m～2.70 m。土性：浅灰、深灰色，稍密～中密，饱和，颗粒主要矿物成分为石英，粒径不均。

⑤粉质粘土：该层在场地内较广泛分布，层厚0.70 m～5.90 m。土性：灰黄、浅灰色，可塑，主要由粉粘粒组成，局部含较多粉砂，韧性及干强度中等。

⑥泥质粉砂岩全风化带：呈层状分布，层厚0.60 m～4.90 m。岩性：褐红、灰褐色，岩石矿物风化剧烈，原岩结构基本破坏，岩芯呈坚硬土状，遇水易软化。

⑦泥质粉砂岩强风化带：呈层状分布，层厚0.70 m～15.49 m，平均6.94 m。岩性：褐红色、灰褐色，原岩结构大部分破坏，矿物成分显著变化，岩芯多呈半岩半土状，岩块用手可掰断，局部呈碎块状、块状，夹中风化岩块。

⑧泥质粉砂岩中风化带：揭露层厚0.80 m～6.70 m，平均2.86 m。岩性：褐红、浅灰、灰褐色，粉砂结构，层状构造，泥钙质、铁质胶结，裂隙发育，岩芯多呈块状及短柱状，少量呈碎块状，锤击声哑，易击碎。岩石质量指标RQD约为40%，岩体较破碎，属于软岩，岩体基本质量等级为Ⅴ级。

⑨泥质粉砂岩微风化带：层顶埋深19.20 m～27.90 m。岩性：褐红、浅灰、灰褐色，粉砂结构，层状构造，泥钙质、铁质胶结，可见少量风化裂隙。岩石质量指标RQD约为85%，岩体较完整，属于软岩～较软岩，岩体基本质量等级为Ⅳ级。

2 施工重难点分析

1)地下连续墙穿越地层复杂，施工过程容易造成塌孔，对泥浆指标要求高。

2)部分墙体进入微风化岩层，岩石强度较高，成槽难度大。

3)站址范围内管线众多，有电力、煤气管、排水管、给水管，地连墙施工过程对周边环境保护要求高。

3 施工方法及注意事项

3.1 施工工艺流程

施工前期准备→挖导沟→浇筑导墙→泥浆配制→液压抓斗土层成槽→旋挖钻或冲击钻配合成槽→吸泥清底→吊放钢筋笼→安放导管→混凝土浇筑→下一槽段施工。

3.2 施工方法

地下连续墙施工采用GB-34液压抓斗为主，旋挖钻机或冲击钻为辅的方式施工进行成槽，100 t履带吊为主吊，50 t履带吊为辅吊双吊配合吊放钢筋笼，双导管浇筑水下混凝土的方式进行施工。具体施工方法及步骤如下。

3.2.1 地基处理及导墙施工

采用镐头机和挖掘机清除导墙范围内地上及地下障碍物，对范围小深度浅的障碍物采用深导墙施工，对范围大深度深的障碍物采用三合土分层回填夯实，然后再做深导墙。

导墙沟采用挖掘机开挖，人工配合修整成槽，然后绑扎钢筋，浇筑混凝土。导墙放线时应根据地质情况考虑地下连续墙施工时误差，进行一定的外放，外放以控制在10 cm～15 cm为宜。导墙达到拆模强度后进行拆模，拆模后及时加设内支撑并回填土方，防止导墙变形。

3.2.2 泥浆配制及搅拌

成槽时采用优质泥浆护壁，泥浆采用膨润泥浆，加入CMC增粘剂(羧甲基纳纤维素，又称人造浆糊)、纯碱、镁铬木质磺酸钙等辅助材料配制而成，成槽过程中根据不同地质，及时调整泥浆指标，以保证泥浆护壁稳定。如在淤泥质土、中粗砂地层应采用高比重、高粘度泥浆，在强风化、中风化、微风化地层比重、粘度等指标可适当降低。

3.2.3 成槽施工

1)成槽施工先选择标准幅为6 m的槽段进行成槽工艺试验，验证成槽工艺的适用性、泥浆指标的合理性、设备选择的可靠性等，以总结经验，改进施工工艺及方法。

2)普通段成槽：槽段放样完成后，即可进行成槽施工，成槽采用液压抓斗成槽机成槽，标准槽段采取三序成槽，先挖两边，再挖中间。开挖过程中要实测垂直度，并及时纠偏,见图1。

3)入岩段成槽：对于连续墙入岩段液压成槽机无法开挖部分采用冲击钻或旋挖钻配合成槽施工。冲击钻成槽、旋挖钻成槽工艺见图2,图3。

冲击钻成槽工艺流程：第一步：槽壁机抓取强风化以上土层，先抓两侧，再抓中间(见图2a))；第二步：两台圆锤冲击钻跳孔冲击奇数孔(见图2b))；第三步：两台圆锤冲击钻跳孔冲击偶数孔(见图2c))；第四步：两台方锤冲击钻冲击孔间残留岩埂(见图2d))；第五步：方锤冲击钻冲击最后残留岩埂(见图2e));第六步：下放钢筋笼浇筑混凝土(见图2f))。旋挖钻成槽工艺流程：旋挖钻机施工1,4,7孔，形成临界面(见图3a))；液压抓斗抓取2,3和5,6段(见图3b))。

4)清槽、换浆及刷壁。清槽采用液压抓斗机挖除后，再采用Dg100空气升液器利用反循环原理进行吸出的方式。

清槽完成后采用循环法对槽内泥浆进行更换，换浆过程保持槽内浆液平衡。

对相邻段或闭合段采用刷壁器进行刷壁处理，以保证地下连续墙接头质量。

3.2.4 钢筋笼吊装及混凝土浇筑

1)钢筋笼吊装(见图4)。单幅钢筋笼最大长度21.7 m，最大宽度7.25 m，最大重量19.68 t，采用100 t履带吊为主吊，50 t履带吊配合进行钢筋笼吊装，正式吊装前应进行试吊。

2)混凝土浇筑(见图5)。地下连续墙采用导管法浇筑，每幅连续墙下设两根导管，导管间距要满足混凝土浇筑后能够覆盖整个槽段要求。

3.2.5 地下连续墙接头处理

车站连续墙接头形式采用工字钢接头，工字钢接头采用钢板焊接而成。

3.3 施工验收标准

本工程地下连续墙允许偏差见表1。

表1 地下连续墙质量控制标准表

3.4 施工注意事项

1)施工前应分析施工中可能遇到的各种情况，如卡钻、掉钻、钢筋笼上浮、槽壁坍塌等，制定好各种应对措施。

2)导墙施工完毕后及时进行支撑回填，控制导墙变形，保证导墙垂直度。

3)加强地下连续墙成槽垂直度、槽底沉渣、接头等控制，保证墙体质量。

4)钢筋笼吊装保持两台吊车同步，动作协调统一，钢筋笼吊点设置合理，吊装设备及吊点设置应经过计算确定。

5)泥浆指标应根据地层变化情况及时进行调整，满足槽壁稳定及携渣要求。

6)混凝土浇筑前导管应进行压力试验，满足要求后方可下放。

4 结语

珠江三角洲世纪莲站地下连续墙施工地层包含了人工回填土、淤泥质土、(淤泥质)粉细砂、中粗砂、粉质粘土、泥质粉砂岩全风化带、泥质粉砂岩强风化带、泥质粉砂岩中风化带、泥质粉砂岩微风化带等地层，施工中设备选择合理，技术工艺得当，施工过程顺利，可供类似工程借鉴参考。

[1] 张蛮庆，游维忽.地下连续墙施工技术[J].工程机械,1995(3)：76.

[2] 刘 骥.浅析超长地下连续墙施工技术[J].江西建材,2015(18)：21.

[3] 郑小敏，时春霞.超大型嵌岩地下连续墙施工关键技术研究[J].建筑施工，2008,30(7)：89.

Continuous underground wall construction technologies under complicated geological conditions

Ji Xinhua

(ChinaRailway14thBureauGroupLargeShieldingEngineeringCo.,Ltd,Jinan250002,China)

Combining with geological conditions of intercity fast-rail Century Lian station engineering in Pearl River Delta, the thesis analyzes the continuous underground wall construction points and difficulties, and describes its construction technologies from aspects of guiding wall construction, slurry fabrication, groove-forming construction and steel cage hoisting, and finally summarizes construction matters, so as to guarantee the engineering smooth.

continuous underground wall, slurry, steel cage, guiding wall

1009-6825(2017)11-0085-03

2017-02-08

冀新华(1979- )，男，工程师

TU476.3

A