地铁车站地下连续墙施工中关键工序及要点

史华伟 薛 帅

(1.太原市城乡规划设计研究院，山西 太原 030002； 2.帝国理工学院，英国 伦敦 SW7 2AZ)

地铁车站地下连续墙施工中关键工序及要点

史华伟1薛 帅2

(1.太原市城乡规划设计研究院，山西 太原 030002； 2.帝国理工学院，英国 伦敦 SW7 2AZ)

以太原市某地铁车站地下连续墙的具体施工案例为背景，分析了地下连续墙制作过程中导墙、成槽、泥浆护壁、钢筋笼制作与吊装、地下连续墙墙体等部位施工的关键技术要点，为地下连续墙施工提供一定的参考和借鉴。

地铁车站,地下连续墙,技术要点

0 引言

地下连续墙作为一种新兴的地下工程技术，由于其具有维护、防渗、承重等一系列的优点而得到广泛的推广应用。地下连续墙是由意大利工程师1950年首次提出，并成功应用于大坝工程40 m深度的防渗墙中[1]。1950年以后，法国、日本开始引进地下连续墙施工工艺，到20世纪60年代后期，欧洲国家以及美国等国家也先后引进地下连续墙施工工艺。地下连续墙最开始以防渗为主，随后以挡土、承重等其他功能逐渐应用于建筑工程、市政工程、交通运输工程中[2]。

1958年，中国在青岛月子口水库建造中第一次使用地下连续墙技术。随后40多年，国内地下连续墙一直处于探索和研究阶段。21世纪后，土地资源越来越稀缺，城市发展逐步转向地下，地下连续墙在我国得到广泛应用。

太原市地铁2号线工程建设中，地下连续墙在地铁车站中得到首次大规模应用。

1 工程概况

该车站设计总长度为222.6 m，为地下2层14 m岛式站台车站。车站结构型式采用整体式钢筋混凝土箱形框架结构，标准段结构外包尺寸为23.1 m×13.82 m，采用地下连续墙+内支撑系统支护，明挖法施工。车站中心里程处标准段基坑宽23.1 m、基坑深度约17.1 m。南端盾构段基坑宽27.2 m、基坑深度约为18.84 m，北端盾构段基坑宽27.95 m、基坑深度约为18.2 m，车站基坑开挖面积约5 359 m2。地面高程为780.71 m～781.09 m，顶板以上覆土约2.9 m～3.1 m。基底主要位于黏质粉土层(140 kPa)、粉细砂层(170 kPa)中。

2 地质情况

车站工程位于汾河东岸一级阶地区，地形开阔平坦，总体趋势为北高南低。场地内地层主要为第四系全新统、上更新统地层。

2.1 第四系全新统

主要以人工杂填土、粉质黏土、细砂及中砂为主，总厚度达16 m～32 m。

人工杂填土层厚1.70 m～11.90 m，欠压实～稍压实，均匀性差。粉质黏土可塑为主，局部软塑，层厚1.70 m～9.40 m，压缩系数平均值0.33 MPa-1～1 MPa-1，属中压缩性土。粉土层厚0.60 m～14.70 m，中密～密实，压缩系数平均值0.18 MPa-1～1 MPa-1，属中压缩性土。细砂层厚0.70 m～10.30 m，颗粒级配差，局部夹薄层黏质粉土，中密为主，局部稍密。中砂层厚0.50 m～8.20 m，粒级配中等，中密为主。

2.2 第四系上更新统

粉质黏土可塑为主，局部硬塑。揭露厚度1.00 m～7.90 m。压缩系数平均值 0.27 MPa-1～1 MPa-1，属中压缩性土。黏质粉土密实为主，层厚0.50 m～9.80 m，压缩系数0.21 MPa-1～1 MPa-1。细砂层厚1.3 m～2.5 m，密实，透镜状分布。中砂层厚1.60 m～14.00 m，颗粒级配不良，密实，饱和。卵石土层厚0.80 m～4.80 m，以中风化砂岩为主，颗粒级配良好，细砂充填，密实，饱和。

3 地下水特征

本地铁车站位于汾河东岸约1.6 km处，地下水主要影响因素为汾河水流的侧向径流补给，含水层主要为粉细砂和中砂，其含水层的渗透系数为6 m/d～21 m/d。车站地下水位埋深为5.1 m～7.8 m，平均水位高程773.9 m，地下水位变幅0.8 m～1.4 m。

4 地下连续墙施工要点

4.1 导墙施工控制要点

在开挖槽段之前，在地下墙墙面两侧部位设置导墙，导墙的强度、刚度和整体稳定性要满足规范要求。墙背处禁止回填建筑垃圾以及具有透水性质的材料，夯填材料选用黏性土并分层均匀夯实。导墙净距为地下连续墙设计厚度+50 mm的施工余量，导墙施工允许误差为：轴线偏差±10 mm，净空尺寸±5 mm，如图1所示。

施工时应注意以下事项：

1)在导墙施工全过程中，要保持导墙沟内不积水。

2)导墙沟附近的废弃管道必须封堵密实，以免成为漏浆通道。

3)导墙沟侧壁的土体作为其浇筑混凝土时的外侧土模，要禁止导墙沟宽度方向的超挖和导墙侧壁坍塌。

“那时我年轻，就这德性。我们交往了几个月，突然她一声不吭就消失了，也不知道是何缘故。我们都没实质性的接触，也就是见了几次面，吃了几顿饭，连手都没有拉过。我垂头丧气了半年。之后，我就遇到了前妻，总算找到了一个愿收留我的垃圾桶（所谓‘垃圾桶’的说法，沈敏后来才发现这是一个极其重要的信息，可惜她当时滑过了，压根就没有重视。她错过的线索太多了。她沮丧得恨不得痛打自己一顿），我就是垃圾，连垃圾都不如，垃圾都有人回收，废物利用。只要是个女的，我都求之不得，那时想结婚都想疯了。”

4.2 成槽和泥浆护壁控制要点

1)应保证成槽过程中槽壁的稳定性，因此在成槽过程中，槽壁附近区域范围内严禁附加荷载和机械设备工作，并严格控制振动，成槽的垂直度要小于1/300。

2)成槽过程中要采用泥浆护壁技术，泥浆的配比以及用量要严格按照实验室给定的参数，泥浆的物理和化学性能、泥皮的形成能力、黏度与流动性等指标要符合规范要求。

3)成槽机成槽施工时，履带下面应铺设路基钢板，减少对地面压强和槽壁影响，见图2。

4)施工过程中，实时监测泥浆漏失情况并及时补浆，保证槽段内的泥浆量保持在要求的高度。

5)每日均需检验泥浆的质量情况并及时调整泥浆质量指标。遇到雨天地下水位升高时，需及时增加泥浆的比重和稠度，降雨量超过允许值时停止成槽施工并及时遮挡槽口防止雨水进入。

6)每幅槽段的施工保证做到紧凑、连续，在施工过程中及时拦截通至槽内的地下水流，确保整幅槽段的施工进度。

4.3 钢筋笼制作与吊装

1)吊装钢筋笼需整幅进行，钢筋接头连接采用焊接，且同一断面焊接接头不超过50%。

2)除钢筋笼四周的交点搭接采用全点焊外，其他交点均用50%交错点焊。

3)将钢垫板焊接于主筋上，位置在钢筋笼与土体接触的两侧面间隔一定距离，这是要确保主筋保护层厚度和钢筋笼的垂直度达到规范要求。

4)在车站两端盾构进、出洞范围的地下连续墙配筋采用玻璃纤维筋。施工现场应水平放置玻璃纤维筋，避免室外暴晒，保证杆体端部不被油渍污染。同时，在装卸和运输的过程中不能抛掷和撞击玻璃纤维筋。玻璃纤维筋搬运、制作、安装以及施工过程中，宜避免其与皮肤的直接接触。

5)钢筋笼存在两个以上的搭接部位，且需吊装才能将钢筋笼放置到位，故吊装的方式采用从上向下(沿高度方向)的三吊点方式起吊，吊点应布置在钢筋之上，严禁将吊点固定在玻璃纤维筋上。采用钢制U形卡固定纵向受力的玻璃纤维筋和普通纵筋及玻璃纤维筋之间的搭接，如图3所示。

4.4 地下连续墙墙体施工控制要点

1)地下墙间隔施工时，先将相邻墙体接头冲刷干净，保证没有泥浆附着在接头表面，确保相邻墙体能够紧密结合。

2)本车站的冠梁不仅做压顶梁，而且参与连接地下墙结构抗浮，所以必须保证连续墙顶部附近的混凝土浇筑质量强度达到设计要求。同时冠梁上预埋注浆管，后期浇筑素微膨胀混凝土填实冠梁与顶板之间的间隙。

3)在安装钢筋笼之前，一定要对槽底泥浆沉淀物进行置换和清除，同时把接缝面的泥土杂质清理干净。

4)根据相关标准规定，地下连续墙的垂直偏差不允许超过1/300，墙面局部凹凸不能超过100 mm，同条件下地下墙的外垂直度检测量不得低于墙段总数的20%，且要达到10幅以上。

5)采用声波透射法对墙体混凝土质量进行检测，同条件下检测墙段数量不宜少于总墙段数量的20%，并达到3幅以上，预埋超声波管在每个检测墙段不少于4个，若根据声波透射法评估墙身质量不达标时，须钻芯取样进行验证。

6)如果塌方现象发生在接头箱位置时，首先要进行清淤，然后吊放钢筋笼，最后还要用碎石填充十字钢板外侧。目的是防止绕流现象在混凝土浇筑过程中的发生，这样还会影响下一槽段施工进度以及接头箱的起拔。

5 结语

1)目前地下连续墙技术在国内外已经趋于成熟，但是由于施工环境和条件的复杂性和地域性问题，在关键技术问题上仍然需要重点关注和不断探索。

2)本文依据太原地区地铁施工中采用的地下连续墙技术，结合具体施工条件，分析探讨了导墙、成槽、护壁以及墙体的关键施工技术控制要点，为今后有关地下连续墙方面的施工给予了有价值的依据和经验借鉴。

[1] 刘国彬，王卫东.基坑工程手册[M].北京：中国建筑工业出版社，2009.

[2] 丛蔼森.地下连续墙的设计施工与应用[M].北京：中国水利水电出版社，2001.

[3] 孙立宝.超深地下连续墙施工中若干问题探讨[J].探矿工程,2010,37(2):51-55.

[4] 陶可友.天津地铁4号线多伦道站地下连续墙施工技术[J].价值工程,2017,36(14):134-135.

[5] 吴九江,程谦恭,文 华.地下连续墙基础在日本的多样化发展[J].工业建筑,2013,43(1):144-149.

Dominateconstructiontechnicalofkeyprocedurefordiaphragmwallconstructioninsubwaystation

ShiHuawei1XueShuai2

(1.TaiyuanUrbanPlanningandDesignResearchInstitute，Taiyuan030002,China;2.ImperialCollege,LondonSW7 2AZ,UK)

According to the diaphragm wall construction of the subway station in Taiyuan, the dominate construction technical are analyzed based on key procedure of the guide wall of the diaphragm wall, trenching, shaft wall protection by drilling mud, processing and installation of steel reinforcement cage, the wall construction of the diaphragm wall. It can provide some reference and experience for future diaphragm wall construction.

subway station, diaphragm wall, dominate construction technical

2017-10-06

史华伟(1978- )，男，高级工程师； 薛 帅(1994- )，男，在读硕士

1009-6825(2017)35-0091-02

U231.4

A