地鐵深基坑地下連續墻圍護結構施工技術綜述

鐘建明

（廣東建科建設咨詢有限公司，廣東 廣州 510000）

近年來地鐵建設規模在國內一線城市中不斷擴展，伴隨而來的城市深基坑工程越來越多，對深基坑支護技術水平、工藝的要求越來越高，而地下連續墻工藝憑借其優異的截水、防滲、承重、擋土能力及安全可靠性[1]，成為了地鐵深基坑支護的不二之選，被廣泛應用在地鐵工程中。

1 工程概況

本文選取的地鐵車站為地下4層島式車站，全長280.8 m，站臺標準段寬為43.2 m，總建筑面積30 585.8 m2。車站站廳為明挖順做法，圍護結構為1.2 m，0.8 m厚地下連續墻+混凝土支撐，基坑開挖深度16.0 m～40.1 m，車站設置5個出入口、2個風亭組。

2 施工方案

通過對該項目施工環境的勘測與對連續墻結構進行分析，考慮到該工程實際使用條件與施工團隊自身能力，加之為了保障工期順利開展，本工程主要使用的設備如下：BH-12型液壓抓斗成槽機1臺、徐工XTC80雙輪銑1臺、上海金泰SH30旋挖鉆機1臺、300 t和150 t履帶吊各1臺、PC200挖掘機（帶破碎錘）1輛、泥漿設備（容量750 m3）1套。

地下連續墻施工重點、難點在于成槽工藝，本項目采用液壓成槽機+雙輪銑+旋挖鉆機配合成槽工藝施工。首先以液壓成槽機直挖成槽施工，待開挖到地下連續墻液壓成槽機不能施工巖層時采用雙輪銑進行成槽施工；當遇到巖層較硬雙輪銑施工進度較慢時先用旋挖鉆機在槽段內兩端和中間鉆孔，鉆孔直徑與地下連續墻厚度一致，再用雙輪銑成槽施工。地下連續墻成槽后使用履帶吊安裝鋼筋籠，然后安裝導管完成水下混凝土澆筑。

3 地下連續墻施工工藝

如圖1所示，為施工地下連續墻施工步序。

3.1 測量放線

使用經過鑒定的全站儀等測量設備，根據建設單位提供的且經復測審批后的現場測量控制點、建筑軸線及水準點等有關資料和點位，準確地測量放樣出地下連續墻的軸線。為避免地下連續墻侵限，測量放樣時對其外放10 cm。

3.2 導墻施工

1）導墻施工工序

導墻施工工序具體為：場地平整→測量定位→導墻溝開挖→基底處理→綁扎鋼筋→模板安裝→澆筑混凝土→拆模并設置臨時橫撐→土方回填。

2）導墻溝開挖

根據測量人員標定的地下連續墻基準線（中線、內線或外線），沿線灑上白灰作標記，由挖掘機破除原道路路面并進行開挖，開挖過程中嚴禁對導墻兩側土體產生擾動。當挖至導墻底部深度時安排人工進行修整溝壁和放邊坡。導墻溝開挖完畢后立即施工100 mm厚的水泥砂漿墊層。

3）立內模，綁扎鋼筋網片

在墊層砂漿達到一定強度后，首先根據設計圖紙在墊層上彈出鋼筋位置墨線，然后根據鋼筋設計圖紙綁扎鋼筋網。鋼筋綁扎完成后開始模板架立，模板采用木膠板，外側加50 mm×100 mm橫向和縱向背楞，并每隔2 m加設2道橫向支撐，經檢查模板的位置、垂直度符合限差要求后澆筑混凝土。

4）澆筑混凝土和回填養護

混凝土澆筑之前先清理槽底的渣土，澆筑混凝土時使用插入式振搗棒振搗，導墻澆筑完成24 h后覆蓋塑料薄膜養護。導墻拆模后導墻內下部1.5 m回填土，上部每間隔3.0 m設一道100 mm×100 mm方木，以控制導墻中距離和變形。

3.3 泥漿配制及使用

泥漿性能與施工方法將直接影響到挖槽與成槽效果。在泥漿材料的支持下可為地下連續墻挖槽施工創造良好條件，發揮出護壁、冷卻機具及切土等多重效果，因此在實際施工中需控制好泥漿性能，要求穩定性、比重足夠合理。

基于工程地質情況選取優質納基膨潤土及自來水，將二者充分攪拌后制得漿液，關于其性能要求見表1。

室內性能試驗是確保泥漿質量的關鍵，經此環節后對既有泥漿指標做靈活調整。

表1 成槽護壁泥漿性能指標要求

泥漿循環的實現需得到大量設備的支持，基于3 kW型泥漿泵可達到泥漿循環的效果，在15 kW型泥漿泵的作用下實現輸送作業，并利用22 kW泥漿泵高效回收，關于泥漿循環管路的構成有泥漿泵與軟管兩部分。

經過泥漿循環后在泥漿凈化裝置的作用下實現對泥漿的分離處理，使其達到凈化狀態后允許補充新制泥漿，從而提升泥漿利用率。現階段，優化泥漿技術指標的可行途徑較多，如補充晶石粉、納土等，在此類材料的作用下可改善泥漿護壁性能，不滿足性能指標的應將其視為廢漿處理。

清槽作業時需持續性置換泥漿，結束此項操作后檢測槽底0.5 m～1.0 m的泥漿性能，該處應滿足泥漿比重＜1.15、黏度≤25 s，砂率≤7%的要求。

成槽作業時需調節好槽內泥漿液面且不可出現泥漿外溢現象，超出地下水位的高度需達到1 m，根據現場情況若暫停施工時需控制好泥漿面，至少＞導墻頂面50 cm。

3.4 槽段開挖

按現場實際情況劃分槽段、分幅施工。挖槽的精度是保證地下連續墻質量的關鍵之一，施工前應進行成槽試驗，確定施工工藝流程并選擇操作技術參數[2]。在成槽過程中嚴密注視成槽設備上的檢測儀器，如發現垂直度有偏差立刻利用成槽設備的糾偏功能進行糾偏，從而保證成槽的垂直度。

1）抓斗式成槽機成槽施工

車站地下連續墻采用液壓成槽機直挖成槽施工，開挖出的土方集中存放于場內的臨時存土坑內，晾曬后及時用棄土車運至指定的棄土場。

2）雙輪銑成槽施工

待巖層抓斗式成槽機不能施工時采用雙輪銑進行成槽施工。當遇到巖層較硬雙輪銑施工進度較慢時為加快雙輪銑成槽速度，先用旋挖鉆機在槽段內鉆孔，然后用雙輪銑銑槽，鉆孔直徑與地下連續墻厚度一致，鉆孔位置分別為地下連續墻槽段兩端和中間。

雙輪銑工作原理為：基于液壓馬達的驅動作用可推動鼓輪組刀盤持續運轉（設置的2個鼓輪保持反向運轉狀態），在其作用下切削巖石，適配泵吸反循環系統，將產生的破碎巖石轉移到處理裝置中，經過碎渣后再將其運輸至特定堆放場所。

3）清槽換漿與接頭刷壁

清槽工作分2道工序進行，第1次清槽為槽孔開挖至設計深度并驗收合格后進行清槽換漿。清孔時采用泵吸法清孔，將排渣管下入孔內，排渣管底口距離槽底0.5 m～1.0 m，啟動泥漿泵，孔底漿渣被泵吸出孔外至泥漿凈化系統，被凈化后的泥漿流回槽孔內并向槽內不斷補充新鮮泥漿。鋼筋籠安放完成后采用置換氣吹法清槽，對槽底再次進行清槽換漿，保證其沉渣厚度≤100 mm。

為保證接縫的施工質量及避免接縫夾泥的質量缺陷，除采用優質膨潤土泥漿作為護壁泥漿外應在混凝土接縫清渣完成前采用刷洗措施清除地下連續墻接縫表面上吸附的泥皮與雜質。

3.5 鋼筋籠的吊裝

鋼筋籠吊放采用雙機抬吊，空中回直整體入槽的吊裝方法。以300 t作為主吊，150 t履帶吊機作副吊機。起吊時必須使吊鉤中心與鋼筋籠重心相重合，保證起吊平衡。在吊裝作業前需檢查各個吊裝設備是否安全、可靠。鋼筋籠吊放具體分6步：①現場使用到300 t，150 t吊機，在專員的指揮下將其轉移到指定位置完成吊點的卸扣操作；②檢查吊機鋼絲繩狀況是否足夠穩定，調整好受力中心后采取同步起吊的方式；③檢查鋼筋籠位置，其與地面的間距以0.3 m～0.5 m為宜，要求鋼筋籠處于穩定狀態且不發生變形現象，分析鋼筋籠尾部與地面的距離，靈活調整現場作業；④完成鋼筋龍骨起吊作業后在300 t吊機的輔助下將其向左（右）側旋，輔以150 t吊機使其到達指定位置，使得鋼筋籠與地面完全垂直；⑤卸載150 t吊機的吊點，隨后將該設備轉移至遠離施工現場的區域；⑥指揮300 t吊機緩慢、平穩吊籠入槽。

3.6 澆筑墻體水下混凝土

地下連續墻混凝土為C35（抗滲等級P6），采用雙導管在泥漿中灌注。導管安裝前須測試、檢驗混凝土導管密水性。當施工現場罐車進場3輛以上后方可進行灌注。由于導管內混凝土密度＞導管外的泥漿密度，利用兩者的壓力差使混凝土從導管內流出，在管口附近一定范圍內上升替換掉原來泥漿的空間[3]。在灌注混凝土前還應測量其沉渣厚度，如＞10 cm應重新清孔。

1）初灌施工時可設置球膽，達到隔離混凝土與泥漿面的效果，調節好導管底端位置，其與槽底間距需達到0.3 m～0.5 m，初灌施工遵循持續性原則，埋管深度＞2 m。

2）相同槽段的導管數量以2根為宜，彼此間距≤3 m，調節好導管與槽段接頭位置并≤1.5 m，要求混凝土面保持勻速上升的狀態，不同導管所對應的混凝土高差值應≤0.5 m。安排專員密切測量混凝土面上升高度，在此基礎上測算埋管深度，需在2 m～6 m之間。

3）灌注作業時提升設備以達到增強混凝土密實性的效果和避免空洞與蜂窩現象。控制單幅槽段灌注時長≤6 h，且不允許出現中斷現象，否則會對混凝土均勻性造成影響。

4）混凝土灌注頂標高，應規范要求＞設計標高0.5 m，不得超灌或欠灌。

5）一期地下連續墻槽段灌注完成并達到70%強度以上，方可進行相鄰連續墻槽段的施工。

6）每個槽段必須現場留置1組混凝土抗壓試塊，并每5幅墻留置1組抗滲試塊。地下連續墻檢測：垂直度檢測為100%檢測，即每幅都需檢測；墻身完整性檢測頻率為20%，即需檢測地連墻幅數的20%。

4 結語

在地鐵車站施工中，深基坑支護工程的地下連續墻是其中的重點，需要引起施工人員的高度重視。基于此，本文將某個深基坑圍護工程作為研究對象，該基坑采取地下連續墻的圍護方式，系統地總結了地下連續墻施工技術在深基坑圍護工程中的具體應用，提出地下連續墻的相應施工技術要點及主要工作流程，望日后能夠給相似工程提供經驗。