鄭州市文化路-東風路下穿隧道工程地下連續墻的施工

郭 舉，田 野

1 開封市建筑工程質量監督站（475000） 2 河南省建筑科學研究院有限公司（450053）

地下連續墻技術起源于20世紀50年代的意大利,并在50年代傳入我國，最早用于水庫工程作為防滲墻，以后城建工程中逐漸得到廣泛采用。鄭州市文化路-東風路下穿隧道方案根據該地域地質條件、周邊環境以及工期要求，經過有關專家論證，采用了地下連續墻支護并作為承重結構，該工程作為下穿式隧道試點項目于2009年10月開工建設，并于2010年6月主體竣工。這在鄭州市尚屬首次，對解決城市交通矛盾以及設計施工作出了非常有益的借鑒作用。

1 工程概況

鄭州市東風路—文化路下穿式隧道工程為東風路下穿文化路隧道工程，工程總長880 m，其中隧道長286 m，凈高4.6 m，斷面形式為雙孔箱涵，單孔凈跨徑8 m，東西引坡長分別為185 m及205 m，在立交引坡0-303～0+283段采用地下連續墻+內支撐支護結構，地下連續墻墻厚80 cm，在施工階段作為支護結構，在使用階段為箱涵側墻,地下連續墻“兩墻合一”作為結構一部分共同受力。

地質概況:場地內勘探孔揭露50.0 m范圍內,表層為0.3 m厚水泥地坪,下至約2 m為填土,2.0 m至32.0 m為第四紀全新沖積形成的地層,以粉土、粉質黏土、粉細砂為主,32.0 m以下為第四紀晚更新世紀沖積形成的地層,以粉質黏土為主。

2 施工原理和施工工藝

地下連續墻施工采取如下工序流程:測量放線→導墻施工→泥漿護壁→液壓成槽機成槽→反循環排渣→清理基底→鋼筋籠吊放→水下混凝土澆筑。

2.1 導墻施工

導墻采用C20鋼筋混凝土現場澆筑。導墻的定位直接決定了地連墻的位置精確度，放線要正確，同時導墻之間距離比挖槽設備大4 cm；模板、鋼筋配置要符合設計以及規范要求；導墻在拆模后立即用方木將左右導墻之間進行支撐，以防導墻早期強度不夠的情況下的變形。同時沿地下連續墻方向換填粘上，按回填上要求分層夯實；嚴格控制好導墻的墻頂標高，除按設計圖紙施工外，墻頂標高要高于地連墻頂標高15～20 cm;同時嚴格控制導墻內壁垂直度,a/h＜1/100。

2.2 泥漿的配制

施工過程中，泥漿的主要作用是護壁，另外還有攜砂、冷卻、降液和潤滑的作用，由于泥漿的川量很大，其成分是膨潤土、纖維素、純堿和水，泥漿的主要技術指標有比重、粘度、pH值、失水量和泥皮厚度。根據經驗，確定如下控制指標:陶土粉 10%～12%;純堿 0.5%；CMC 0.3%;粘度 18～25 s;比重1.05～1.07 g/cm;失水量 ＜10 ml/30 min;泥皮厚＜1mm/30 min;pH7～9;膠體率 98%。根據以上指標和鄭州實際情況，通過試驗，確定泥漿的配比為純堿:纖維素:膨潤土:水=2:3:100:1000,泥漿質量的好壞直接影響地下連續墻的質量,在成槽施工過程中要隨時控制各項指標。

2.3 成槽與清孔

成槽施工中要隨時觀測槽體的垂直度,應控制在5‰，還要觀察槽壁是否穩定，如果槽內泥漿迅速下降，必須馬上停止施工。如果出現槽壁坍塌，應及時回填，1周后再行施工。為保證成槽質量，液壓抓斗在開孔入槽前檢查儀表是否正常，糾偏推板是否能正常工作，液壓系統是否有滲漏等。開始成槽時，挖掘速度不要太快。在整個成槽過程中隨時進行糾偏，始終保持顯示精度在良好范圍內。整幅槽段挖到底后進行清孔,挖除鏟平抓接部位的壁面及鏟除槽底沉渣，以消除槽底沉渣對將來墻體的沉降。施工方法是:有次序地一端向另一端鏟挖，每移動50 cm，使抓深控制在同一設計標高。

2.4 鋼筋籠的制作安裝

鋼筋籠在現場加工制作。墻段鋼筋設計計算除滿足受力的需要,同時還要滿足吊裝的需要，網片要有足夠的剛度。吊點選在鋼筋籠支撐桁架處，并且在重心位置（因端頭處采用工字鋼接頭，所以重心不在鋼筋籠的幾何中心）。根據設計圖紙對鋼筋籠進行加工制作,其中縱向鋼筋底端距槽底的距離在10～20 cm以上，水平鋼筋的端部至混凝土表面留5～15 cm的間隙。為防止入鋼筋籠時碰撞槽壁，采用厚3.2mm（30 cm×50 cm）鋼板作為定位墊塊焊接在鋼筋籠上,即在每個單元槽段的鋼筋籠前后兩個面上分別在水平方向設置3塊縱向間隔5 m布置定位墊塊。根據單元槽長度確定鋼筋籠預留灌注混凝土導管位置，槽段寬度基本在6 m左右，預留導管間距不大于3 m，預留導管位置和槽段端部接頭部位不大于1.5 m。將網片組焊成骨架，吊裝時采用120T及60 T吊車各一臺配合起吊。在下籠過程中，發現下籠困難必須查明原因，及時采取有效措施。現場就出現槽壁垂直度控制偏差過大，出現下籠困難，對于此情況不能勉強硬性下籠，隨時吊出鋼筋籠，對槽壁重新修正后再吊裝。

2.5 混凝土澆筑

地下連續墻的混凝土是在護壁泥漿下導管進行灌注的,地下連續墻的混凝土澆筑按水下澆筑的混凝土進行制備和灌注。混凝土的配合比按設計要求通過試驗確定，根據混凝土澆筑速度，可適當加入緩凝劑。鋼筋籠就位后，檢測槽底沉淀物不超過設計要求在4小時內澆筑混凝土。澆筑混凝土采用雙管澆筑，嚴禁單管澆筑，管位置要適當，這樣會使混凝土澆筑面均勻上升，利于浮漿上浮。嚴格控制混凝土的坍落度，特別是入槽前的坍落度，因為是水下混凝土，坍落度控制在18～20 cm之間，以保證混凝土密實度。為直觀反映混凝土的質量，施工完畢后，做20%的超聲波檢測實驗,通過實驗證明混凝土強度的合格率100%,墻身完好率100%。

3 經驗總結

1）成槽垂直度和鋼筋籠質量是保證施工質量的重要條件，同時也提高了鋼筋籠的安裝速度和質量，施工初期，由于經驗少，設備操作不熟練等原因，成槽垂直度超標，鋼筋籠安裝不到位，由此產生了一定工期損失。

2）泥漿循環使用，既節約資金，又提高了工作效率。

3）在混凝上澆筑前進行一次清孔，使槽底沉渣降低到10 cm以下，有效地保證了底部混凝土的質量。

4）各工序銜接要緊湊有序,有效保證了施工速度。

作為鄭州市下穿隧道試點工程,特別是首次采用地下連續墻方案，經過科學有序的施工，取得了較理想的效果，特別是大幅節約工期,對周邊市場經營環境的負面影響減少到了最小。同時，也對在其他路段采取類似方案提供了很大的借鑒作用。