复合地层中地铁车站主体结构叠合墙施工控制要点

刘璞旭

（中铁华铁工程设计集团有限公司，北京 100000）

1 工程概况

轨道交通5号线五一路站属于换乘站，总长131.300 m，位于五一路东侧，景星街北侧，整个车站位于景星公园地块内，且周边环境复杂。五一路站穿越景星地下停车场（深度达6.8 m），施工范围涉及省公安厅住宅楼，最小距离为7 m，距轨道交通3号线五一站附属地下连续墙（以下简称“地连墙”）1.42 m。车站采用地下四层岛式站台形式，基坑围护结构采用1 500 mm厚地下连续墙+内支撑方案。标准段连续墙深度为54.1 m，盾构段连续墙深度为56.6 m，地连墙和内衬墙组成叠合墙，共同承受土压力和起到防水作用。

2 工程地质及水文地质条件

2.1 工程地质

（1）第四系人工填土层（Q4ml）。

2层素填土：杂色，灰褐色，稍压密，稍湿，主要成分为粉质黏土、碎石，泥炭质土及建筑垃圾，分布于线路表层，层厚2.00～4.00 m，平均厚度2.76 m；为近期人工堆填而成，属Ⅰ级松土。

（2）第四系全新统冲湖积层（Q4al+l）。

①3-3层粉质黏土。

灰色，可塑，土质较均匀，黏性一般，具中等压缩性；各钻孔均揭露该层，呈层状分布，层厚2.40～10.00 m，平均厚3.44 m，层面埋深2.00～4.00 m；承载力特征值100 kPa，岩土施工工程等级为Ⅱ级。

②10-3层圆砾土。

灰色，中密，饱和，粒径2～20 mm约占60%，其余为黏性土充填，级配一般，属低压缩性；钻孔揭露该层，呈层状分布，层厚1.50～7.60 m，平均厚度4.06 m，层面埋深5.20～12.00 m；承载力特征值350 kPa，岩土施工工程等级Ⅱ级。

（3）第四系上更新统冲湖积层（Q3al+l）。

①2-3层粉质黏土。

灰褐色，浅灰色，可塑，土质较均匀，黏性一般，局部含粉砂夹层，具中等压缩性；钻孔均揭露该层，呈层状分布，层厚1.50～10.00 m，平均厚度5.66 m，层面埋深9.00～35.00 m；承载力特征值110 kPa，岩土施工工程等级为Ⅱ级。

②3-3层粉土。

灰色，中密～密实，潮湿，主要成分以粉粒为主，土质较均匀，含少量黏粒及粉砂；3个钻孔揭露含有该层，呈透镜状分布，层厚1.00～8.60 m，平均厚度3.00 m，层面埋深9.50～29.00 m；承载力120 kPa，岩土施工工程等级为Ⅱ级。

③4-3层粉砂。

灰色，中密～密实，饱和，主要以石英、长石为主，含少量黏土；2个钻孔揭露含有该层，呈透镜状分布，层厚1.00～3.80 m，平均厚度2.85 m，层面埋深17.00～26.00 m；承载力特征100 kPa，岩土施工工程等级为Ⅱ级。

④9-3层圆砾土。

灰色，中密，饱和，粒径2～20 mm约占60%，其余为黏性土充填，级配一般，属中等压缩性；仅1个钻孔揭露该层，呈透镜状分布，局部层厚3.50 m，层面埋深31.50 m；承载力特征值350 kPa，岩土施工工程等级为Ⅱ级。

（4）寒武系陡坡寺组（∈2d）。

①1-1层泥岩。

黄褐色，全风化，原岩结构基本破坏，仅外观可辨，岩芯呈土状；钻孔揭露该层，呈层状分布，揭露层厚1.69～29.00 m，平均厚度13.84 m，层面埋深23.00～76.80 m；承载力特征值200 kPa，岩土施工工程分级等级为Ⅲ级。

②1-2层泥岩。

灰黄色，强风化，原岩结构清晰，裂隙发育，岩芯破碎，呈砾状、碎块状、半岩半土状；未揭穿，揭露层厚为4.00～14.30 m，平均厚度为9.08 m，层面埋深28.00～61.00 m；承载力特征值300 kPa，岩土施工工程分级等级为Ⅳ级。

③1-3层泥岩。

灰色、灰黄色，中等风化，泥质结构，层状构造，节理裂隙发育，岩芯较完整，岩芯多呈薄饼状～短柱状，节长3～15 cm，质较软；未揭穿；承载力特征值400 kPa，岩土施工工程分级等级为Ⅳ级。

2.2 水文地质

场区范围内地下水主要有上层滞水、孔隙水以及基岩裂隙水三类。稳定水位为混合水位及潜水水位，约在地表下2.30～2.70 m，受含水层层面起伏影响较大，具微承压性[1]。

3 施工工艺及控制要点

3.1 地下连续墙钢筋笼制作及预埋筋（件）定位

（1）钢筋笼制作。

按设计图布置及焊接各类钢筋，为防止吊装过程中钢筋笼产生变形，各类钢筋笼均设置纵向抗弯桁架，拐角形钢筋笼增设定位斜拉杆。为保证保护层的厚度，在钢筋笼宽度上水平方向设两列定位垫块，每列定位垫块纵向间距4 m。

（2）钢筋笼及预埋筋定位（件）。

钢筋笼顶标高控制采用水准仪，在成槽完成后根据吊筋位置在导墙上分别测量四点位置的标高，再计算吊筋长度，以确保钢筋笼顶标高与设计标高一致。预埋筋（件）则以笼顶标高为基准点，以钢卷尺定位后再放置预埋筋（件）。水平位置控制则需在定位钢筋上按照设计位置及间距画出具体位置，再安放预埋筋（件）。为保证预埋套筒与板受力钢筋顺利进行连接，地连墙内预埋套筒需要采用保护罩并缠胶带进行保护，防止泥浆及水泥浆进入套筒造成预埋套筒损坏。地连墙预埋筋（件）施工完成应仔细逐个部位的进行检查，保证预埋位置准确和预埋套筒保护到位。

3.2 地下连续墙成槽施工

由于五一路站地质情况较为复杂，地连墙成槽范围内分布着深厚的寒武系陡坡寺组泥岩层，其承载力特征值为200～400 kPa，采用成槽机成槽施工较为困难，成槽施工采用抓铣结合工艺，在遇抓斗无法成槽时，应采用铣槽机配合施工的方式。泥浆是地下连续墙成槽施工中确保槽壁稳定的关键，其质量好坏直接影响地连墙施工的质量与安全，需要控制好泥浆的质量。泥浆拌和后放置在贮浆池内，一般静置24 h以上方可使用，使膨润土颗粒充分水化膨胀，确保泥浆质量。泥浆制作的配合比根据现场实际土层情况适当进行调整，使用的泥浆应定期进行泥浆性能检测，不合格的泥浆需要及时进行废弃处理。

现场采用的成槽机与铣槽机均具有电脑控制与纠偏装置，因此在开挖过程中应时刻关注侧斜仪器的动向，及时纠正垂直偏差，做到随挖随纠，确保成槽的垂直度满足设计要求。成槽达到设计深度后，采用铣槽机再沿槽长方向套铣几次，把铣槽铣单孔和隔墙时因铣槽成槽的垂直度各不相同而形成的凹凸面修理平整，保证槽段横向有良好的直线性。沿槽长方向套挖的同时，把铣槽机刀头下放到槽段设计深度上挖除槽底沉渣，确保沉渣厚度满足设计不大于20 mm的要求。成槽结束以后采用超声波测壁仪对每幅地连墙进行此制度检测。成槽结束后应及时下放钢筋笼，如因故导致间隔时间较长，在钢筋笼入槽前采用铣槽机再次进行清底，确保沉渣厚度满足设计要求。

3.3 叠合墙接触面处理

由于地连墙穿越复杂的地质环境，基坑开挖后，发现地连墙表面附着大量泥土，地连墙凹凸不平，为确保地连墙与内衬结合牢固形成统一的整体，在基坑开挖期间需要随着基坑开挖施工而进行地连墙墙面凿毛处理，为保证地连墙内预埋件不被破坏并较少对地连墙的扰动，应采用人工凿毛的方式处理结合面。地连墙墙面凿毛应轻微细致，深度控制在10～20 mm，以达到要求效果，剔除混凝土表面浮浆及松软层，露出大部分粗骨料，骨料外露75%即可，侵界部分需要全部凿除。凿毛完成后，地连墙上会存在部分泥土，需要采用高压水枪进一步对地连墙面进行冲洗。

3.4 内衬墙防水施工

地下结构内衬墙外侧有地下连续墙作为其基坑围护结构时，地下连续墙与地下结构内衬墙间设有防水隔离层，内衬墙外侧的防水隔离层与结构顶板防水层、底板防水层形成一个整体，防水性能较好。本站采用叠合墙的施工方式，没有在地连墙与内衬墙之间设置防水隔离层，为确保车站的整体防水，采用混凝土自防水和内侧涂刷防水涂料进行双层防水，即采用P12、内衬墙采用P8～P12的防水混凝土，在负四层内衬墙内侧涂刷水泥基渗透结晶型防水涂料。

涂料采用湿法施工基本流程：清理基面→修补基面→湿润基面→附加层→节点处理→称量净水→配比搅拌→刮涂（刷涂、喷涂）→洒水养护→检查验收。内衬墙内侧防水涂料施工前应彻底除去混凝土底板、内衬墙上附着的污渍、尘土、油脂、脱模剂、松浮物及薄膜、油漆、表面涂层及其他附着物质，清理施工面上的泥浆、水泥浮浆、烟头等杂物，用高压水及硬质刷清理、清洗施工面直至露出混凝土原貌。

采用渗透结晶材料要求内衬墙表面应有暴露的毛细管，以提供渗透管道，遇到特别光滑部位，需要进行毛化处理。即在光滑的混凝土表面采用钢丝刷、水枪喷打等方式将内衬墙表面打磨毛糙，确保混凝土表面具有毛细管道系统，处理后的表面不应有光滑、反光的现象。

4 叠合墙施工质量控制的重点和难点

叠合墙施工的重点和难点主要在于结构渗漏水控制，叠合墙渗漏水的主要原因有地连墙渗水及其他缺陷处理不彻底、混凝土配合比设计不合理导致内衬墙出现裂缝、内侧墙混凝土浇筑自由落体高度大导致混凝土离析、内衬墙混凝土浇筑质量差、混凝土养护不到位产生裂缝、施工缝处理不到位等原因，在施工过程中应严格把控这些部位或工序的施工质量。叠合墙防水效果主要靠混凝土结构的自防水效果，故混凝土施工的质量好坏关系车站结构防水效果，叠合墙防水施工控制的重点在于混凝土施工质量控制。车站结构施工前需要合理确定混凝土配合比，在满足混凝土设计强度的前提下尽量减少水泥用量，选用水化热低的水泥，以减少因水化热过大导致内衬墙产生较多裂缝现象发生；在内衬墙混凝土浇筑过程中应均匀浇筑，充分振捣，发挥内衬墙混凝土防水功能；混凝土浇筑完成后及时进行养护，减少裂缝的产生。

5 结语

在五一路站地连墙施工过程中采用水准仪配合钢尺，对地连墙钢筋笼和预埋筋（件）进行精准定位，在基坑开挖过程中采用人工凿毛的方式，配合高压水枪冲洗，使得地连墙与内衬墙接触面处理符合设计及规范要求，确保地连墙与内衬墙的有效结合，形成整体共同受力。在主体结构施工过程中加强地连墙缺陷处理、混凝土施工及施工缝处理的质量控制，充分发挥地连墙和内衬墙的混凝土自防水效果，辅以内侧防水涂料的双层防水，有效控制车站叠合墙防水质量。