談地下連續墻成槽施工技術

崔連有

(中鐵十二局集團第二工程有限公司，山西太原 030032)

1 工程概況

1.1 工程簡介

長沙地鐵五一廣場站位于長沙市五一大道與黃興中路交叉口下。為2號線與1號線“十”字島—島換乘站，2號線車站順五一大道東西向布置，1號線車站順黃興中路南北向布置，2號線車站主體結構形式為地下三層跨島式車站。采用明挖順筑法施工。2號線基礎開挖深度24.5 m，圍護結構采用1 000 mm地下連續墻+內支撐，地下連續墻深30 m～35 m。地下連續墻按永久結構考慮，使用階段主體結構和圍護結構一起承載，一起組成復合墻體系圍護結構體系。

1.2 施工區域地質情況

五一廣場站站點工程地質情況依次為:①回填土;②粉質粘土;③中砂;④卵石;⑤強風化泥質灰巖;⑥中風化灰巖;⑦微風化灰巖，除微風化灰巖為Ⅴ級次堅石外，均為Ⅰ級松土～Ⅳ級軟石，均屬一般巖土體。

2 導墻施工

2.1 導墻選型

導墻起鎖口和導向作用，直接關系到連續墻順利成槽和成槽精度。根據表層為回填土，土質結構差的工程地質情況以及成槽施工要經過液壓抓斗抓土，沖樁機沖孔等工序，施工周期長的特點，導墻采用“］［”形現澆鋼筋混凝土結構，導墻的高度為1.5 m。在導墻內側每隔2 m加設上、下兩道支撐。根據原地面下雜填土及素填土的分布厚度，為了保證槽內的水頭，導墻底鋪墊高塑性指數的粘土并夯實，以保證成槽施工平面位置、成槽垂直度，防止塌壁。

2.2 導墻的施工要點

1)開挖至導墻基底時，對基底以下1 m～2 m范圍內進行釬探，探明基底以下有無混凝土基礎、木樁及各種管線等障礙物存在，若有則進行清除。2)在混凝土強度達到70%時拆模，立即加對口撐，上一層設［10槽鋼支撐間距2 m，下一層設80 mm×80 mm木枋支撐間距2 m，保證頂面高程、內外墻間距、垂直度滿足設計要求。3)導墻未達到設計強度，嚴禁重型機械設備接近，并不在導墻頂上放置過重物件，防止導墻受壓變形。

3 地下連續墻成槽施工

車站主體圍護結構采用1 000 mm厚地下連續墻，地下連續墻槽段設計幅寬為6 m，車站主體連續墻共73幅，有“一”形、“L”形和“Z”形等。

地下連續墻挖深約30 m～35 m，嵌入中、微風化巖體深度約為3.0 m～7.0 m，墻底主要位于微風化巖層中。

3.1 地下連續墻成槽工藝流程

連續墻成槽工藝流程圖見圖1。

3.2 機械成槽

機械成槽工序是地下連續墻施工的關鍵工序之一，既控制工期又影響質量。根據本工程地層地質結構特點，成槽采用“抓沖結合”的方法。土層、砂層、卵石層、強風化灰巖采用液壓抓斗直接成槽;中風化巖及微風化采用沖樁機沖孔、再用抓斗清槽。沖孔成槽過程中根據不同地層變化及時提取巖樣，以確定入微風化巖槽體深度。

圖1 地下墻成槽工藝流程

1)單元槽段的長度為6 m。根據連續墻的施工工藝，分①，②期槽段施工，當施工一個①期槽段后，中間隔開一個②期槽段，進行下一個①期槽段施工，當兩個①期槽段達到2.5 MPa后，進行中間的②期槽段的成槽與其他工序，見圖2。2)抓土按每一幅槽段劃好的油漆標志，依照預先排好的施工順序進行。成槽時應及時補漿，防止塌方，泥漿液面應高于地下水位不小于0.5 m。垂直度由成槽機糾偏裝置自行控制，垂直度不大于1/500。3)對于二期槽段與一期槽段的接觸面，開孔時圓錘貼先澆槽段邊下落，保證把先前預埋的泡沫板沖干凈。修孔時，應采用特殊的帶鋼絲刷的方錘沖刷接頭，確保接頭不夾泥還必須采用鋼刷鉆頭進行接頭清刷，使用沖擊鉆機帶上自加工的帶鋼絲刷的專用沖擊頭對兩槽段接觸面進行反復清刷，除去附著的泥渣，確保接縫的潔凈，保證止水效果。4)土層至中風化巖層上部再采用成槽機液壓抓斗直接抓土成槽，并收低使抓槽底部基本平整，為后續沖樁機沖孔創造條件。5)下部巖層為中、微風化灰巖，采用CZ30沖鉆機進行跳孔沖擊成孔施工(見圖3)。先在導墻上標出主副孔位置，先完成主孔沖擊(1，2，3，4 孔)，再進行副孔沖擊(5，6，7 孔)，沖孔完畢后，再用沖擊樁機配方錘打夾修孔，沖擊掉主副孔之間凸出槽壁上巖體。在沖樁過程中，采用分砂機進行泥漿分砂，可加快沖樁進尺速度。一個槽段配備兩臺鉆機，可加快施工進度。6)角隅施工。角隅槽段為“L”“Z”形。由于抓斗成槽的抓斗張開尺寸為3.5 m，有些槽段長度小于此尺寸，采用沖樁機直接沖孔，成孔后換方錘劈打修整，修整時應更加認真、仔細防止修壁時造成塌壁。7)清槽。由于重錘沖擊后形成的石屑粒徑比較大，數量多，石屑在泥漿中下沉速度快，容易在槽底板結，給連續墻的施工質量帶來隱患。清槽工序必須分兩步進行，成槽后，先用液壓抓斗抓除槽底巖渣，再用空氣壓縮機配合分砂機反循環對未被抓斗抓除的石屑清除。分砂時間根據槽段入巖深度及現場測定的含砂量確定，本工程標準槽段分砂時間大致在6 h～8 h。分砂完畢后，為保證鋼筋與混凝土的握裹力，必須以小比重泥漿置換護壁泥漿，在清孔過程中，要不斷向槽內泵送小比重泥漿，但必須保持槽內的水頭比地下水位高出至少1.0 m，防止塌孔。

4 泥漿質量控制

圖2 連續墻分期施工示意圖

圖3 巖層段沖擊成孔示意圖

在成槽過程中，泥漿具有護壁、攜渣、冷卻機具和潤滑等作用，泥漿的使用是保證成槽質量的關鍵。

本工程泥漿制作采用膨潤土造漿、粘土造漿及沖擊粘土層自造漿三種形式。

1)新鮮泥漿質量控制:拌好的新鮮泥漿的性能要適合于地基條件和施工條件，定期對其進行質量控制試驗，當泥漿不能滿足所需性能時，分析原因，采取修正配合比、更換材料等相應措施。在挖槽過程中，從泥漿池向正在挖的槽段供給泥漿。在向溝槽供泥漿之前確保溝槽內始終有性能良好的新鮮泥漿。

2)槽內泥漿質量的控制:對溝槽內的泥漿，可按挖槽過程中和挖槽完了到澆筑混凝土前的放置期間分別進行質量控制。挖槽過程中的泥漿質量控制，重點是保持泥漿所需的性能，保持槽壁的穩定所需要的預定泥漿液面。挖完槽時對泥漿做充分的質量調整，為保持泥漿的良好狀態，適當的往槽內補充新鮮的泥漿并定期進行質量調整。檢驗泥漿的性質，經常注意泥漿的液面變化以及周圍條件(如雨水的流入和地下水位等)的變化。從溝槽里循環出來的泥漿送進沉淀池排除土渣。當泥水分離性不好時要在泥漿中加入分散劑或者水;并通過泥漿性能試驗，查明泥漿質量惡化原因并采取相應的質量調整措施，使之成為良好的泥漿。

3)對混凝土置換出來的泥漿質量控制:置換出來的泥漿進行質量控制試驗，根據試驗結果，判斷其能否繼續使用。認為可以使用的泥漿直接送到優質泥漿池中;認為通過再生處理可以使用的泥漿進行再生處理。

5 結語

對于地處城市繁華地段入巖地下連續墻施工，如何保證施工工期，提高施工功效是施工全過程的焦點問題。在該工程地下連續墻施工中，該施工工藝機械成槽利用國內普通設備的匹配，解決了入巖問題;通過導墻的合理選型、泥漿質量的控制，保證了成槽質量和混凝土灌注質量，為地下連續墻的施工進度及質量提供了技術保證。

［1］GB 50299-1999，地下鐵道工程施工及驗收規范［S］.

［2］GB 50202-2002，建筑地基基礎工程施工質量驗收規范［S］.