地下連續墻夾泥滲漏施工在地鐵車站中的應用

邢鐵強

1 概述

地下連續墻可供截水防滲或擋土承重之用，是區別于傳統施工方法的一種地下工程結構形式和施工工藝。具有對鄰近建筑物和地下管線影響少，無噪聲、無振動，公害低的特點。在軟弱地基，四周鄰近街道或與現有建筑物緊密連接，對基坑周圍地面沉降和位移值有嚴格限制，限制打樁和噪聲污染，或者受環境條件所限，水文地質復雜，很難設置井點排水等。設計采用逆作法施工，開挖的臨時圍護結構同時又作為主體結構的一部分，如地下室外墻施工時，采用地下連續墻支護具有明顯的優越性和很好的經濟效益。隨著現代城市建設，越來越多的地下連續墻被設計使用，工程規模也越來越大，由于地下連續墻內部及其邊界上夾泥引起的工程事故近年來時有發生，逐漸引起了各方面的注意。

2 地下連續墻夾泥滲漏質量問題分析及施工對策

2.1 原因分析

地下連續墻夾泥通常發生在相鄰槽孔接頭縫內，墻底與地基之間，墻身頂部和導管中間位置出現在墻體表面上，或向墻內延伸一定深度，甚至貫穿墻體，形成夾泥縫洞，在墻體內或邊界上集中滲漏通道，引起地基和其上建筑物的破壞，造成工程事故;地下連續墻夾泥另一方面也減少了墻體的有效厚度，降低了墻體的承受荷載和抵抗化學腐蝕的能力。

歸其主要原因有:泥漿質量差;清孔不徹底，清孔驗收后停置時間過久;下放接頭管和鋼筋籠、埋設觀測儀器等原因造成的孔壁坍塌;或混凝土澆灌時局部塌孔和泥皮崩落;混凝土配比不當，和易性差，離析;混凝土澆筑強度小，混凝土上升速度慢;導管間距大于混凝土的有效流動半徑，灌注管攤鋪面積不夠，部分角落灌注不到被泥渣填充;導管接頭不嚴，泥漿滲入導管;首批混凝土量不足，灌注管埋設深度不夠，未能將泥漿與混凝土隔開，泥渣從底口進入混凝土內;導管提升過猛，或探測失誤，導管埋置深度過淺，涌入泥渣;混凝土澆灌間斷或澆灌時間過長，混凝土初凝失去流動性，繼續灌注的混凝土頂破頂層上升，混入泥渣;接頭孔壁泥皮刷洗不干凈等都是造成墻體夾泥的主要因素。

2.2 預防措施

采用容重小、觸變性能好、抗污染能力強的泥漿，混凝土和泥漿容重之差宜大于10 kN/m3，適當加入外加劑如純堿提高泥漿抗污染能力;清孔時，要用新鮮泥漿把槽孔內的泥漿換出一部分或大部分，使孔底殘留的淤積物最少，槽孔內泥漿指標盡量接近新鮮泥漿，以減少澆筑過程中產生的夾泥;清孔后，及時放置鋼筋，灌注混凝土，減少停置時間;采用非鉆鑿式接頭如接頭管，使孔壁平整光滑，改善接頭孔壁的刷洗質量;通過試驗確定混凝土配比，保證混凝土具有良好的和易性與流動性;控制混凝土澆筑強度大于20m3/h～25 m3/h，槽孔內混凝土上升速度大于2.0m/h～3.0m/h;導管接頭采用粗絲扣，設橡膠圈密封;控制導管間距在3 m左右，導管距孔端距離0.8 m～1.2 m，使各導管能夠均勻進料，避免經常上下或左右提拉導管;保證首批混凝土灌入量足夠充分，使其能把泥漿從導管中擠出，同時始終保持快速繼續進行，盡量使各導管均衡提升和拆卸，相鄰導管的埋深之差小于1.0m～2.0m，保證槽孔混凝土面均勻上升;控制導管埋入混凝土深度在2.0m～6.0m之間，中途停歇不超過15min，導管埋入混凝土的時間不超過2 h，槽孔混凝土面距導管進料口高差始終大于3 m以上;另外還可采用二次開挖除去孔壁泥皮，減少槽孔壁上泥皮造成的“包塊”和帶狀夾泥。

2.3 處理方法

2.3.1 混凝土澆灌過程中的處理措施

混凝土澆筑中遇塌孔時，可將沉積在混凝土上的泥土吸出，繼續灌注，同時應采取加大水頭壓力等措施;如混凝土凝固，可將導管提出，將混凝土清出，重新下導管，灌注混凝土;混凝土已凝固出現夾層，應清除后采取壓漿補強方法處理。

2.3.2 墻體夾泥滲漏的處理

墻體中可見的帶狀夾泥層和“包塊”“狗洞”等，均應鑿除處理。墻面上的夾泥應挖除干凈，小塊的可用砂漿回填或抹面，大塊的應立模澆筑混凝土，如有漏水應進行注漿。接縫夾泥造成的滲水，應采用水泥漿或堵漏材料封堵，或注漿處理。如夾泥部位露出鋼筋，則應徹底消除干凈，再用加入UEA的混凝土澆筑。當接縫夾泥厚且深時，應根據具體情況在接縫上及兩側鉆孔，清洗泥皮后進行低壓灌漿或回填混凝土，或在接縫一側或兩側地基中灌漿處理，若墻底淤積物太厚時，也應考慮進行灌漿。

3 工程實例

3.1 工程概況

本工程為上海軌道交通楊浦線(M8線)成山路車站，車站設計全長160m，寬20.8 m，地下，島式，箱形，雙柱三跨二層，圍護結構采用地下連續墻，標準段:600mm厚，27 m深;端頭井墻:800mm厚，29 m深;主體基坑深15 m～17 m;接頭管采用單圓柔性接頭;地下連續墻混凝土強度設計等級為C30，抗滲等級為P8，兼作基坑臨時圍護結構。

楊浦線(M8線)成山路車站位于浦東新區上南路靠近成山路交叉口，交通較繁忙，車站沿線路中線設置，平行于上南路，道路兩側為住宅區與部分高層建筑。

3.2 地下連續墻施工具體技術措施

1)采用整體式鋼筋混凝土導墻控制地下連續墻施工精度，導墻深1.5 m ～2.0m，導墻槽凈寬 640mm(端頭井 840mm)，肋厚150mm。為防止導墻在側向土壓力的作用下產生位移，在導墻內每1 m～2 m加設上下兩道支撐。導墻高出地面150mm，保證泥漿液面始終高于地下水位1.0m以上，并防止地面雨水流入槽內稀釋及污染泥漿。導墻外側采用粘土回填壓實，防止地面水從導墻背后滲入，引起導墻槽段塌方。

2)制備優質泥漿。護壁泥漿采用膨潤土、CMC、純堿等制作，控制泥漿指標:比重1.05 g/cm ～1.15 g/cm、粘度19 s～25 s、泥皮厚小于1mm～2.5mm、pH值8～14，穩定率100%，膠體率大于95%，失水量小于10mL/30min～30mL/30min，新配制泥漿指標應滿足指標最小值，并在使用中根據地質及施工情況及時進行調整，對污染、超比重不能再生利用的泥漿堅決廢棄。

3)分段流水施工。控制槽段長度為30mm～50mm，以4 m～8 m為宜，同時注意槽段之間的接頭位置設置，避開轉角及地下連續墻與內部結構的連接處，以保證地下連續墻具有較好的整體性。

4)采用抓斗挖槽機造孔，施工時抓斗平行于導墻內側，閉斗下放，自行墜入導墻內，利用抓斗的沖擊，將槽孔的地層顆粒擠入地基，加大地基的密實度和彈性模量，既可減少作用在槽孔壁上的土壓力，又可提高墻體抵抗外荷載的能力，同時又提高了槽孔壁的抗滲能力。開挖時再張開，以免造成渦流沖刷槽壁，引起塌孔。挖土時保持抓斗非擠滿土方，以減小對泥漿粘度、比重影響。

5)鋼筋籠制作預留出導管的位置，鋼筋籠端部與接頭管或混凝土接頭面預留空隙尺寸15cm～20cm。控制槽孔和鋼筋籠尺寸偏差滿足設計和規范要求，縱向鋼筋的底端距離槽底面10cm～20cm，底端應稍向內彎折，防止吊放鋼筋籠擦傷槽壁。

6)槽段挖到設計標高后，測定槽底殘留土渣厚度。使用抓斗、泥漿泵對槽底進行認真清理，然后在土渣還沒沉淀之前，用新泥漿置換槽內泥漿，使槽內泥漿密度在1.15 g/cm以下，沉渣厚度不大于100mm，粘度不大于25 s，含砂量不大于0.8%。清孔驗收后及時吊放鋼筋籠，澆筑混凝土。槽孔停置時間不得超過2 h，否則應進行二次清孔。

7)鋼筋籠吊放，由兩臺履帶吊機配合，翻轉豎立，起吊時禁止鋼筋籠下端在地面拖引，造成下端鋼筋變形，吊放時，吊點中心應對準槽段中心，禁止鋼筋籠產生橫向擺動，造成槽壁坍塌，鋼筋籠放入槽內后，檢查鋼筋籠的高度是否符合設計要求，然后用槽鋼將鋼筋籠固定于導墻上。若鋼筋籠不能順利放入槽內，則吊出鋼筋籠，查明原因解決或修槽后重新吊放，嚴禁強行沖放。

8)澆筑水下C30混凝土。控制拌合混凝土應具有良好的和易性和流動性，坍落度宜在15cm～20cm左右，水灰比宜小于0.6。采用φ250mm螺旋快速接頭導管，控制導管間距不大于3 m，導管距接頭0.8 m～1.2 m，嚴格控制首灌混凝土量，保持導管埋入混凝土深度始終控制在2 m～6 m之間，最大不得超過6 m，澆至連續墻頂時可適當減少埋置深度，并應控制在1 m～1.5 m。連續灌注，混凝土澆筑時間不得超過4 h，中斷時間不得超過15min，攪拌好的混凝土須在1 h內使用完畢，以保持混凝土的均勻性。灌注過程中要求不斷量測混凝土面高度和上升速度，控制各導管進料均勻，槽孔內混凝土上升速度保持在4 m/h～5 m/h以上。澆筑混凝土頂面須高出設計高程0.5 m以上，接上部施工時鑿去墻頂質量較差的混凝土。

9)接頭管采用單圓柔性接頭，外壁光滑，涂抹黃油。單元槽段成孔后，先吊放鎖口管，再吊放鋼筋籠，混凝土開澆后4 h～5 h開始第一次松動鎖口管，作旋轉和上下活動，以后每10min～15min松動一次，直到最后澆筑的混凝土都終凝后(一般澆筑完后5 h～6 h)再全部拔出。

10)當二期槽段開挖完成后，應對一期槽段已澆筑混凝土端頭表面進行清理，將附著的土渣和泥皮除去。開挖順序應先深后淺。

3.3 工程實施效果

施工制定了詳細的施工方案，施工前對可能發生的質量問題進行了原因剖析，制訂了一系列的預防措施，緊急處理方案和技術保障措施，精細施工，按設計要求，嚴格執行施工工藝、施工方案和技術措施，加強現場質量控制，保障了從導墻施工，槽孔開挖，泥漿制備和使用、監控、調整，鋼筋籠制作下放，水下混凝土澆筑等一系列工序的施工質量，因此成山路車站主體連續墻圍護結構施工取得了良好的效果，開挖中無發生嚴重塌孔、漏漿現象，墻體挖出后，墻面平整、規則、無蜂窩麻面現象，接縫平直、牢固、無滲水現象，基坑干燥，僅接縫和墻頂位置墻體表面局部有少許夾泥，其他位置夾泥極少，措施實施已達到預期目標。

［1］夏明耀，曾進倫.地下工程設計施工手冊［M］.北京:中國建筑工業出版社，1999:312-359.

［2］叢藹森.地下連續墻的設計施工與應用［M］.北京:中國水利水電出版社，2000:376-418.