地铁车站基坑工程中的地下连续墙施工工艺

2022-01-20马志珑

中华建设 2022年1期

马志珑

地铁车站深基坑工程中会大量应用到地下连续墙支护结构，该结构不仅是承重基础，还能起到挡土墙、止水帷幕的作用，且为永久性挡土结构。鉴于此，本文以实例为基础，对地下连续墙施工工艺进一步研究分析，旨在为类似项目提供参考。

一、工程概况

天津地铁5号线车站部分设置于东风桥东侧地下，采用盖挖逆做法施工，基坑为地下三层，设2道砼支撑，5个出入口，2座风亭，开挖土方量约21.57万方；车站长241m，宽26.35m，基坑标准段深度27.920m，盾构井深度达29.887m，宽度26.35m，围护结构采用地连墙，墙宽1.2m，深56.5m，共127幅。

二、导墙施工

确定导墙轴线的时候，多会用到全站仪。对于导墙上方一般用机械设备对土体开挖，当基底超过300mm时，为了防止扰动基底土体，先对其进行清洗。当开挖好导墙基槽之后，利用70mm水泥砂浆完成垫层。钢模板支撑导墙的模板，而100mm×100mm方木充当支撑体系。对其振捣时，振捣器选用的是插入式。在浇筑时要注意几点，对称进行，匀速浇筑，尽量避免出现中心线偏离的情况。在对导墙顶进行标高时，首先保证大于地面，其次两者之间的最小差值应维持在150mm，以阻挡积水可能进入槽中查造成污染。当混凝土强度达到设计要求的70%时，才能拆除导墙。当完成拆除后，需将三道100mm×100mm方木支撑设置于导墙中间。在正式对成槽施工前，应当保留支撑以防止导墙的变位。

结束对导墙的施工后，需要对导墙的顶面标注分幅线以便后续的施工，对于吊筋需根据测量值和钢筋笼的标高计算得出，便于精准定位钢筋笼。

三、成槽施工

挖槽时，槽孔和抓斗必须保持垂直状态，而且抓斗作业时有一个前提就是吃土阻力均衡，否则就会出现以下两种情况：其一是斗齿吃在实土内部，其二便是斗齿并没有进入洞中。在抓斗作业时，不能存在一边斗齿在实土中，而另一个都没有进入洞中，因此需注意按下列顺序挖掘：

1.将槽段两端挖出单孔，或者完成第一抓之后，再间隔一段距离进行第二抓，中间留出没有被挖掘的隔墙，以便挖单孔时可以保持吃力的平衡，使得槽的垂直度保持不变。

2.由于抓斗开斗长度比孔间隔墙较长，所以隔墙后挖，由于隔墙被抓斗套着作业，此时抓斗吃力还能保持平衡，使得槽的垂直度保持不变。

四、清槽

1.沉淀法清槽

沉淀法清槽的具体内涵为，液压抓斗对于槽底的沉渣可以全部挖除。

泥浆自身具有粘度和重量，所以土渣在沉降过程中会存在阻碍，可能会花费较多时间，所以为了清槽的程度达到要求，需要在第一次扫孔也就是成槽大约3小时后利用沉淀法清底。

2.置换法清孔

清底开始时间：当抓斗对槽底的沉渣清除后，利用置换法对剩余没有被清除的细小土渣进行处理。

清底方法：利用起重机将Dg100空气升液器吊入槽中，压缩空气输入时用到的空气压缩机的规格可以是6m³或3m³，为了完全去除土渣淤泥，可采用泥浆反循环法。

正式清底时，按照上述步骤将空气升液器吊入到槽中，而且吸泥管要先行试挖或试吸，所以一般会停留在距离槽底1～2m的位置，以此避免土渣将吸泥管堵塞。施工过程中，按照从浅到深的顺序展开，来回移动空气升液器，以保证土渣和淤泥全被吸除干净。

换浆的方法：换浆法用于浇筑混凝土之前，放置好钢筋笼后，以完成二次清槽。来回移动空气升液器，但是不再出现土渣或淤泥，同时槽底沉渣小于10cm的时候，空气升液器不再工作，下一步便将槽底内不合格的泥浆置换出来。

依据取样试验的结果来确定清底换浆的完成度，每向槽内深入5m，便对槽底取样一次，若相关数据均达到要求，才能说明清底换浆达到了要求。

五、刷壁

本文涉及到的工程超深地连墙，因此对刷壁机的技术要求有所提高，为了让清刷接头位置的淤泥更加便捷高效，需要增大推力。

当成槽后，会有多余的淤泥附着在地下连续墙上，当接头上的淤泥没有被立刻去除时，便会夹泥，最终导致在基坑中发生漏水，因此需要提前刷壁。刷壁时通常会用到专门的设备，还需结合履带一起使用，当来回清刷20次以上之后，要保证接头不存在杂物，尽量避免出现渗漏水。

本文所涉及到的工程，应当提升刷壁工艺技术，为了保证接头的泥土被更完全地清理干净，需要借助两个措施增加刷壁机的清除力：沉放斜仓板时，自身的泥浆推力以及定向重物会借助滑轮增加刷壁机的推力。

刷壁的过程中，第一步先把重约为6t的定向重物沉放到地下墙底部，如图1所示，当达到接头位置后，将钢丝绳拉紧并进行固定；通过将刷壁机反复移动，利用刷壁机斜仓板以及定向重物滑轮的共同作用给刷壁接头一个更大的推力，使得刷壁效果更加显著。

图1 刷壁示意图

六、钢筋笼的吊放

被标段的车站主体结构的地下连续墙钢筋笼达到了53m。通过分析图纸所示的施工用地范围，再经过实际的勘测，结合分析天津地质之后，决定对钢筋笼进行集体的吊装，以避免发生塌孔。由于钢筋笼自身重量较大，所以决定安排两辆履带车，型号分别是450T和200T，将前一型号的履带吊充当主吊机，而后一型号的则是起配合作用。起吊的时候，会采用三索式，所用工字钢为I40，为了避免下端发生拖引现象，应将绳子系在笼子的下方，以减少绳索的摆动。将钢筋笼放入槽内时应当保持缓慢。槽段中心和吊点中心应保持在一条直线上。把泡沫板、预埋件提前设置在钢筋笼上，且必须牢固可靠，避免意外掉落。等钢筋笼达到设计位置之后，便在导墙上放置槽钢。

七、接头箱的吊放

完成清槽并验收合格之后，利用履带起重机将接头箱吊放到合适位置。具体要求是把已完成焊接的钢筋笼上方的工字止水钢板利用两个600mm的接头箱夹住，便于设计中心线和接头箱中心能够重合，为了让贴合更加紧密，需将接头箱深入到槽底30～50cm的位置，以此避免混凝土出现倒灌的现象。为了避免发生倾斜，需填补砂石到接头箱内部。

八、墙体混凝土的浇注

先行设计好浇筑方案，才能展开浇筑作业。设计方案时，应当考虑以下因素，即导管的位置，混凝土的浇灌量，明确混凝土上升和导管底端之间的联系，提前确定泵送混凝土。

将导管安装好，在导管下放置球胆。在浇筑完成，将球胆压出，最终保证其浮于泥浆中。浇筑时，会在混凝土2～6m的位置埋入导管的下端。浇筑要将球胆开管进行，所选择的漏斗自身容积必须在规定范围之内，对混凝土进行输送时，利用连续泵输送到漏斗内部进行。正式浇筑作业时，应当保持浇筑的连续性，当混凝土的位置开始上升时，保持记录，随之将导管慢慢提升，该过程中不能直接把导管拔出，导管的移动范围应保持在30cm，特别是靠近墙体接头的位置，更应保持缓慢，不能剧烈运动。