地铁车站地下连续墙施工技术应用

杨正仁

摘 要：目前，我国各大中城市大力发展城市轨道交通工程建设，尽管施工技术水平日趋成熟，但地铁车站围护结构施工仍然存在诸多质量问题有待进一步改善提高。在诸多的围护结构形式中，本文就以比较常见的地下连续墙施工作为对象进行阐述，以某车站为例，重点介绍沿海地带富水地区地下连续墙施工方法、工艺流程及质量控制措施。

关键词：车站；地下连续墙；施工

1 工程概况

某车站围护结构采用地下连续墙+内支撑体系，围护结构采用厚度800mm的水下C35混凝土地下连续墙，基本墙幅为6m，地连墙最深17.5m。

车站基坑四周均为养殖池，其地表水位高出基坑顶约3.5m，地下水较为发育，岩层间裂隙水丰富。所处地层由上至下主要有素填土、粉质黏土、中粗砂、淤泥、粘性土、全中微风化凝灰熔岩、全中风化花岗岩。

2 地下连续墙的运用

目前地铁车站围护结构运用最为广泛的地下连续墙施工，是用成槽机沿着事先做好的导墙坑内，依靠泥浆护壁，按照设计深度挖出深槽后进行换浆、清槽，吊放制作成型的钢筋笼，然后用水下灌注混凝土的方法浇筑而成的钢筋混凝土结构，如此跳幅间隔施工最后封闭成环，可起到堵截基坑外渗漏水、土体侧向力约束和主体结构承重等作用。封闭成环的墙体整体性好，刚度大，施工过程中振幅小，对施工周边环境设施影响小，较之基坑放坡可減少大量的土石方开挖。地下连续墙施工可在各种地质中进行，适用范围较广。

3 重难点分析及应对措施

3.1 大型机械设备安全和起重吊装作业安全是管控重点

施工所需用到成槽机及大吨位履带吊等大型、特种设备，使用频率高，作业时间长，极易发生安全事故。提前做好行驶道路地基处理及硬化，导墙主筋与临近成槽机作业道路一侧路面钢筋连接，防止因地基不牢或塌孔导致成槽机倾覆。另外，严抓钢筋笼制作质量，规范起吊作业程序，防止钢筋笼散落、机械倾覆等情况发生。

3.2 成槽过程中预防塌孔、端头缩径是控制重点

根据水文及地质情况，受孔隙水影响，成槽过程极其容易出现塌孔，特别是中粗砂层可能发生流变，土层易发生径缩。应根据不同地质情况，选用合适的成槽设备，抓斗起降速度均匀，特别是穿越中粗砂层时要慢速抓挖，适当加大泥浆密度，控制进尺速度。

3.3 接缝止水效果是控制难点

基坑降水后，坑内外的承压水稳定水头落差较大，极易出现接缝渗漏水。采用“工”字接头和用钢筋做压条的铁皮止水，对先成幅段接头采用专门止水刷壁器，清除附着在接头处的泥皮等，与后浇筑幅能形成较好的整体密封性。

4 施工方法及工艺流程

地下连续墙施工主要包括有施工准备、槽壁加固、导墙施作、泥浆制作及成槽施工、土方及泥浆外运、刷壁及清基、接头管安装、钢筋笼制作及吊装、灌注砼、桩头破除、桩检等。

4.1 施工准备及槽壁加固

场地开挖至地连墙墙顶以上0.5m处，平整后按照设计要求进行槽壁加固施工，以期达到加固土体及止水等效果，然后沿地连墙外侧修筑施工道路供成槽机和起重等机械设备施工作业。

4.2 导墙施工

沿设计的地下连续墙测量放线，定出导墙中心线。考虑地下连续墙成槽及混凝土浇筑等偏差影响，防止墙体倾限，满足主体结构设计结构尺寸要求，按照规范要求的墙体平面位置允许偏差30mm、垂直度允许偏差1/200～300，结合本工程设计墙体深度17.5m，其墙体的倾斜水平值可控制在8.75cm即可，而导墙允许偏差为10mm，充分考虑累计误差，将四周导墙中心线往基坑外侧平移10cm。另外，考虑成槽施工过程当中孔缩等情况，为满足墙体结构尺寸，导墙净距比设计地下连续墙厚度加宽30～50mm。采用配备1m宽挖斗的挖掘机沿导墙中心线开挖，人工配合清理两侧及基底形成宽高均不小于120cm，且挖入原状土层不小于20cm的“┐┌”型坑槽。随后布设钢筋直径不小于12mm，间距不大于20cm的单层钢筋网片，单面立模后浇筑C20以上混凝土不低于20cm厚，水平面宽度不小于100cm，顶面高出原地面10cm且高出地下水位0.5m以上，导墙钢筋与临近施工道路一侧路面钢筋连接。

4.3 泥浆制作及成槽施工

槽段开挖前，应根据土质情况试配泥浆，提前制备能够满足每日计划成槽方量2倍以上优质泥浆贮存24h以上方可使用，泥浆在循环使用过程中通过沉淀或除砂处理等再生手段使之符合要求后方可使用。利用液压抓斗挖掘机进行挖槽作业，导杆应垂直槽段，抓斗张开，缓慢匀速入槽抓土，以免破坏槽壁和坍塌，挖出的土渣直接装车运至弃渣点。成槽过程中不间断的向槽段注入合格的新鲜泥浆，确保泥浆顶面高度不低于导墙顶面30cm且高出地下水位50cm以上，以使泥浆起到良好的护壁作用，防止槽壁坍塌。穿越含砂量较大的土层，可适当加大泥浆比重。密切关注土层变化，及时调整泥浆性能指标和挖掘速度，进入粉砂层可采用抓铣结合或抓钻结合的方式成槽。成槽后专用检孔器和超声波测井仪等设备，进一步检验槽段垂直度、深度、净尺寸，视情况采取相应措施予以纠偏。

4.4 刷壁与清基

成槽后用专用的刷壁器在已完成幅段“工”字型接头上上下反复刷洗不少于20次，直至刷壁器上无泥即为刷洗完成，以达到清除已完幅段接头黏附的淤泥，避免产生幅段接头夹泥而导致裂隙渗水。刷壁后进行清基和泥浆置换作业，采用泵吸法清底后可用导管吸泥浆进行反复清底，确保清基效果。清基结束1h后检测，槽底泥浆比重砂性土小于1.15、粘性土小于1.20，粘度20～30s，含砂率小于7%，沉渣厚度不大于100mm。整个清基和泥浆置换过程中，控制好吸浆量和补浆量基本平衡，避免出现泥浆溢出槽外或泥浆面低于导墙顶面30cm。

4.5 接头管及钢筋笼制作吊装

槽段清基合格后，立刻吊放接头管。一般将两块整体600mm宽锁口管夹住已经焊接在钢筋笼上的止水钢板，并保证锁口管的中心应为设计中心线相吻合，底部插入槽底以下30～50cm，以保证密贴，防止混凝土倒灌。待混凝土浇筑完初凝后开始垂直、匀速、缓慢、连续提升，在混凝土终凝前全部拔出。钢筋笼在胎架上制作成型，按照设计要求安设混凝土保护层垫块，一般纵向间距3～5m，横向设置2～3块，垫块采用4～6mm钢板制作焊接在主筋上。钢筋笼制作完成后按照吊装方案吊装缓慢入槽，安装误差控制在20mm以内。

4.6 水下灌注混凝土及墙底注浆

钢筋笼安装就位后，立即安设导管。一般安设2根直径200～300mm的导管，导管安设水平布置距离不大于1.5m，距槽段两端距离不大于1.5m，导管距基底一般控制在30～50cm。准确计算首盘混凝土需求量，确保首盘料灌注完成后导管埋深不小于50cm，随后连续灌注混凝土，间隔时间一般不超过30min，灌注速度一般控制在3～5m/h，同時确保导管埋深在2～4m之间，视浮浆厚度确定灌注顶面高度，一般灌注混凝土高出墙顶30～50cm为宜，以确保清理浮浆后其墙体标高和混凝土强度满足设计要求。待墙体混凝土达到设计强度后进行墙底注浆，其注浆总量达到设计要求后终止注浆，一般来说注浆量达到80%且注浆压力达到2Mpa即可。

5 结束语

总之，地铁车站地下连续墙在实际施工运用过程中对于成槽质量、接头止水处理以及混凝土灌注质量控制尤为关键，是确保墙体本质质量及支护受力安全、防渗漏水的主要因素。

参考文献：

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[2]赵建夏，黄力平.地下连续墙施工中的常见事故及对策[J].现代隧道技术，2001，38（4）.

[3]蔺宗宗，黄震，吴海波.地下连续墙的施工及质量控制[J].混凝土世界，2011，1（1）.