地铁车站地下连续墙接缝施工质量控制要点分析

王 斌

（上海隧道工程有限公司，上海 200032）

地铁基坑施工环境错综复杂，对于地质条件差、周边环境保护要求高的基坑，通常采用地下连续墙围护结构。地下连续墙作为基坑工程挡土、截水、防渗、承重结构，其渗漏问题一直是影响基坑安全的重要因素，而接缝又是地下连续墙渗漏的集中部位。文章结合南京地铁5号线工程前庄站地下连续墙施工工程实例，梳理地下连续墙接缝质量问题发生的原因，并总结针对性处置措施，从地下连续墙施工的源头控制接缝质量，希望为类似工程提供参考。

1 地下连续墙接头形式特点

常见的地下连续墙接头形式有锁口管接头、工字钢接头、十字钢板接头、GXJ橡胶止水接头、铣槽机铣接头等。不同的接头形式在接缝整体性、止水性能、抗剪切能力等方面都有很大差异，工艺自身的优势也会在很大程度上提高成型地下连续墙接缝的质量[1]。因此，选择合适的地下连续墙的接头形式是十分关键的。具体接头形式性能对比如表1所示。

2 工程概况

南京地铁5号线前庄站车站为地下二层岛式站台车站，包括4个出入口，2个风道，采用明挖顺作法施工。车站全长228.7m，主体基坑标准段开挖深度约16.56～18.62m，基坑宽度20.1m。

车站场区地形相对平坦、开阔，地貌单元属古秦淮河冲积平原，地面吴淞高程在7.014～8.389m。车站底板主要位于②-2b4淤泥质粉质黏土层、②-2c-d2-3粉土夹粉砂层，地墙底进入K2c-2强风化泥质粉砂岩、K2c-3中风化泥质粉砂岩层，地质剖面如图1所示。场区范围内地下水主要为孔隙潜水，局部分布有弱承压水。

为满足基坑稳定性和防渗等要求，车站主体围护结构选用800mm厚地下连续墙，槽段深度32.3～34.3m，共92幅。地下连续墙混凝土强度为水下C35，抗渗等级为P8。

图1 前庄站地质纵断面图

前庄站因粉土夹粉砂层与淤泥质黏土层互层的地质特点，地下连续墙接缝施工质量不易控制，接缝容易发生渗漏。综合考虑地下连续墙不同接头形式的性能及其经济性，前庄站地下连续墙接头形式选用GXJ橡胶止水接头和工字钢接头，各46幅，平面布置如图2所示。

图2 前庄站地下连续墙平面布置图

3 接缝质量问题

由于地下连续墙工字钢接头使用频率较高，且与锁口管接头、十字钢板接头工艺相差有限，故文章结合前庄站工程实例，以工字钢接头工艺为主要切入点，并结合GXJ橡胶止水带接头现场试验应用效果进行分析。地下连续墙接缝质量问题主要有以下几个方面：

（1）接缝混凝土绕流。前一幅地下连续墙混凝土浇筑时，混凝土绕流至接缝工字钢背部，影响下一幅地墙成槽、刷壁等工艺施工，绕流混凝土下部土无法完全清理干净，导致接缝混凝土面不干净，甚至夹泥，最终影响两幅地下连续墙接缝质量。

（2）工字钢变形。前一幅槽段地下连续墙工字钢变形，会产生下一幅地墙成槽、刷壁等工艺施工缺陷，最终影响地下连续墙接缝质量。

（3）垂直度不佳。垂直度分法向和切向两个方向，导致的接缝质量问题不同。法向垂直度不佳，会产生地墙侵界、结构侧墙混凝土超方等诸多问题。对于接缝问题，主要表现在相邻两幅地下墙倾斜角度不同，特别是内外侵现象（俗称“开裤衩”），极易引起接缝漏水，接缝渗流路径上工字钢双翼缘板止水变成单翼缘板止水，且渗流路径减小，工字钢止水效果大大减弱。切向垂直度不佳，主要表现为钢筋笼倾斜。以前庄站33m深，6m宽槽段地墙为例，若钢筋笼倾斜，接缝侧钢笼低5cm，理论上可导致地墙底部工字钢比上部内缩约30cm，影响下一幅地墙成槽、刷壁施工，可能产生接缝夹泥，最终影响地下连续墙接缝质量。

（4）接缝夹泥。除上述原因会产生接缝夹泥外，还可能由泥皮附着或浇筑不当产生。

（5）不均匀沉降。相邻两幅地下连续墙不均匀沉降，会导致接缝处扰动，使接缝处渗流点扩大。

4 接缝施工质量控制要点

4.1 施工准备

结合现场情况因地制宜地进行施工现场平面布置、场地硬化及平整，提供高程控制点，避免地墙钢筋笼下放时钢筋笼切向倾斜，控制好成槽施工垂直度，从源头上提供保障。

4.2 导墙施工

导墙是测量挖槽标高、垂直度和精度的基准，因此导墙施工的垂直度、高程以及导墙两侧翻边混凝土路边的质量控制尤为重要。导墙底应位于不易塌方的地层中，导墙垂直度应小于H/500，导墙顶标高应控制在±20mm，并在成槽施工前复核。

4.3 泥浆控制

泥浆应优先选用膨润土泥浆，现场应有足够的储浆条件，并且每日每槽段对新鲜泥浆、待处理泥浆、成槽泥浆、清孔泥浆进行检测，前庄站砂性土泥浆性能检测指标见表2。对满足比重≥1.25g/cm3、黏度≥50s、含砂量≥10%其中一项指标的泥浆，应予以废弃，避免清孔时间过长或者泥浆过厚导致泥皮附着在接头上，进而引起接头夹泥。具体检测指标如表2所示。

表2 前庄站砂性土泥浆性能检测指标

4.4 成槽施工

成槽前应复核槽段位置，选用合适的具有纠偏功能的设备，前庄站选用金泰SG70成槽机施工。施工时应随挖随纠，抓斗没入导墙后，悬吊钢索不得处于松弛状态，以保证挖槽垂直精度控制在3‰左右。

4.5 钢筋笼制作

钢筋笼与工字钢应焊接牢靠，避免混凝土浇筑时因脱焊导致工字钢变形；工字钢两侧牢靠安装白铁皮，减少混凝土浇筑过程混凝土绕流，避免对下一幅槽段成槽、刷壁等工艺造成不良影响。

4.6 刷壁

工字钢接头首先用液压抓斗清除接头处回填土，然后用专用刷壁器对接头进行刷壁处理，上下应＞10次且钢丝刷上不应有泥，否则应继续刷壁，将接缝夹泥的可能性降到最低。

4.7 混凝土浇筑

浇筑前工字钢背部应用袋装土填充密实，回填袋装土应采取分层回填并夯实的措施，以保证回填密实和防止混凝土绕流。分层夯实高度≥10m，采用吊车吊重锤进行捶击夯实，重锤重量≤5t，夯实后再进行下一层袋装土回填。

水下混凝土浇筑采用导管法，导管水平布置距离不应＞3m，距槽段两侧端部不应＞1.5m，导管下端距槽底应为300～500mm，灌注混凝土前应在导管内安放隔水拴。前庄站混凝土采用水下C35混凝土，下料用经过耐压试验的Ф270混凝土导管，防止泥浆流入混凝土中。混凝土浇筑初灌量及埋管深度全部满足规范要求，确保浇筑过程不发生夹泥现象。在施工过程中，质量管理人员绘制了混凝土浇筑曲线，对混凝土的浇筑时间和浇筑深度进行严格把关，以便后期进行缺陷分析，采取必要措施。

4.8 扫孔、清孔与墙趾

扫孔、清孔与墙趾注浆，扫孔、清孔以减小沉渣厚度，清孔应在刷壁和第一次扫孔之后进行，清孔管应先在离槽底1～2m处进行试挖或试吸，然后深入槽底进行清孔，避免淤泥闷住管底[2]。墙底注浆应在墙体混凝土达到设计强度70%后方可进行，减少相邻两幅地下连续墙不均匀沉降。

4.9 过程控制

施工前进行交底和培训，施工过程中及时进行超声波检测、泥浆性能指标检测，对混凝土浇捣曲线等进行记录，施工完成后及时分析总结。对存在质量问题，可能引起较大渗漏水的接缝，在开挖前进行缺陷预处理，如坑外接缝处高压旋喷桩补桩。

5 结束语

地下连续墙不同的接头形式，接缝质量问题产生的原因大同小异。南京地铁5号线前庄站实践了工字钢接头和GXJ橡胶止水带接头，工字钢接头因工字钢变形、绕流混凝土未及时处理等原因，难以做到有效刷壁。GXJ接头在本幅槽段的成槽及扫孔、清孔过程中，接头箱尚未吊出，能够继续保护接缝处混凝土面；接头箱吊出时，接缝处为新鲜且完整的混凝土面，无需刷壁工艺。同时，在接头箱吊出时已清孔换浆，接头夹泥现象几乎为零。目前前庄站主体结构已完工，基坑开挖过程接缝质量良好。文章通过对前庄站地下连续墙施工的总结，得出如下结论：

（1）接缝质量问题产生的原因有很多，地下连续墙施工的各工艺处置不当都会对后道工序产生不可逆的影响，进而造成接缝渗漏。只有从施工过程中的源头抓起，分析接缝质量问题可能的原因，才能针对性地采取措施，防患于未然。

（2）GXJ接头因接头板拔出在成槽之后，接缝处为新鲜且完整的混凝土面，避免了夹泥，在很大程度上提高了成型地下连续墙接缝的质量。