地鐵車站地下連續墻接縫施工質量控制要點分析

王 斌

（上海隧道工程有限公司，上海 200032）

地鐵基坑施工環境錯綜復雜，對于地質條件差、周邊環境保護要求高的基坑，通常采用地下連續墻圍護結構。地下連續墻作為基坑工程擋土、截水、防滲、承重結構，其滲漏問題一直是影響基坑安全的重要因素，而接縫又是地下連續墻滲漏的集中部位。文章結合南京地鐵5號線工程前莊站地下連續墻施工工程實例，梳理地下連續墻接縫質量問題發生的原因，并總結針對性處置措施，從地下連續墻施工的源頭控制接縫質量，希望為類似工程提供參考。

1 地下連續墻接頭形式特點

常見的地下連續墻接頭形式有鎖口管接頭、工字鋼接頭、十字鋼板接頭、GXJ橡膠止水接頭、銑槽機銑接頭等。不同的接頭形式在接縫整體性、止水性能、抗剪切能力等方面都有很大差異，工藝自身的優勢也會在很大程度上提高成型地下連續墻接縫的質量[1]。因此，選擇合適的地下連續墻的接頭形式是十分關鍵的。具體接頭形式性能對比如表1所示。

2 工程概況

南京地鐵5號線前莊站車站為地下二層島式站臺車站，包括4個出入口，2個風道，采用明挖順作法施工。車站全長228.7m，主體基坑標準段開挖深度約16.56～18.62m，基坑寬度20.1m。

車站場區地形相對平坦、開闊，地貌單元屬古秦淮河沖積平原，地面吳淞高程在7.014～8.389m。車站底板主要位于②-2b4淤泥質粉質黏土層、②-2c-d2-3粉土夾粉砂層，地墻底進入K2c-2強風化泥質粉砂巖、K2c-3中風化泥質粉砂巖層，地質剖面如圖1所示。場區范圍內地下水主要為孔隙潛水，局部分布有弱承壓水。

為滿足基坑穩定性和防滲等要求，車站主體圍護結構選用800mm厚地下連續墻，槽段深度32.3～34.3m，共92幅。地下連續墻混凝土強度為水下C35，抗滲等級為P8。

圖1 前莊站地質縱斷面圖

前莊站因粉土夾粉砂層與淤泥質黏土層互層的地質特點，地下連續墻接縫施工質量不易控制，接縫容易發生滲漏。綜合考慮地下連續墻不同接頭形式的性能及其經濟性，前莊站地下連續墻接頭形式選用GXJ橡膠止水接頭和工字鋼接頭，各46幅，平面布置如圖2所示。

圖2 前莊站地下連續墻平面布置圖

3 接縫質量問題

由于地下連續墻工字鋼接頭使用頻率較高，且與鎖口管接頭、十字鋼板接頭工藝相差有限，故文章結合前莊站工程實例，以工字鋼接頭工藝為主要切入點，并結合GXJ橡膠止水帶接頭現場試驗應用效果進行分析。地下連續墻接縫質量問題主要有以下幾個方面：

（1）接縫混凝土繞流。前一幅地下連續墻混凝土澆筑時，混凝土繞流至接縫工字鋼背部，影響下一幅地墻成槽、刷壁等工藝施工，繞流混凝土下部土無法完全清理干凈，導致接縫混凝土面不干凈，甚至夾泥，最終影響兩幅地下連續墻接縫質量。

（2）工字鋼變形。前一幅槽段地下連續墻工字鋼變形，會產生下一幅地墻成槽、刷壁等工藝施工缺陷，最終影響地下連續墻接縫質量。

（3）垂直度不佳。垂直度分法向和切向兩個方向，導致的接縫質量問題不同。法向垂直度不佳，會產生地墻侵界、結構側墻混凝土超方等諸多問題。對于接縫問題，主要表現在相鄰兩幅地下墻傾斜角度不同，特別是內外侵現象（俗稱“開褲衩”），極易引起接縫漏水，接縫滲流路徑上工字鋼雙翼緣板止水變成單翼緣板止水，且滲流路徑減小，工字鋼止水效果大大減弱。切向垂直度不佳，主要表現為鋼筋籠傾斜。以前莊站33m深，6m寬槽段地墻為例，若鋼筋籠傾斜，接縫側鋼籠低5cm，理論上可導致地墻底部工字鋼比上部內縮約30cm，影響下一幅地墻成槽、刷壁施工，可能產生接縫夾泥，最終影響地下連續墻接縫質量。

（4）接縫夾泥。除上述原因會產生接縫夾泥外，還可能由泥皮附著或澆筑不當產生。

（5）不均勻沉降。相鄰兩幅地下連續墻不均勻沉降，會導致接縫處擾動，使接縫處滲流點擴大。

4 接縫施工質量控制要點

4.1 施工準備

結合現場情況因地制宜地進行施工現場平面布置、場地硬化及平整，提供高程控制點，避免地墻鋼筋籠下放時鋼筋籠切向傾斜，控制好成槽施工垂直度，從源頭上提供保障。

4.2 導墻施工

導墻是測量挖槽標高、垂直度和精度的基準，因此導墻施工的垂直度、高程以及導墻兩側翻邊混凝土路邊的質量控制尤為重要。導墻底應位于不易塌方的地層中，導墻垂直度應小于H/500，導墻頂標高應控制在±20mm，并在成槽施工前復核。

4.3 泥漿控制

泥漿應優先選用膨潤土泥漿，現場應有足夠的儲漿條件，并且每日每槽段對新鮮泥漿、待處理泥漿、成槽泥漿、清孔泥漿進行檢測，前莊站砂性土泥漿性能檢測指標見表2。對滿足比重≥1.25g/cm3、黏度≥50s、含砂量≥10%其中一項指標的泥漿，應予以廢棄，避免清孔時間過長或者泥漿過厚導致泥皮附著在接頭上，進而引起接頭夾泥。具體檢測指標如表2所示。

表2 前莊站砂性土泥漿性能檢測指標

4.4 成槽施工

成槽前應復核槽段位置，選用合適的具有糾偏功能的設備，前莊站選用金泰SG70成槽機施工。施工時應隨挖隨糾，抓斗沒入導墻后，懸吊鋼索不得處于松弛狀態，以保證挖槽垂直精度控制在3‰左右。

4.5 鋼筋籠制作

鋼筋籠與工字鋼應焊接牢靠，避免混凝土澆筑時因脫焊導致工字鋼變形；工字鋼兩側牢靠安裝白鐵皮，減少混凝土澆筑過程混凝土繞流，避免對下一幅槽段成槽、刷壁等工藝造成不良影響。

4.6 刷壁

工字鋼接頭首先用液壓抓斗清除接頭處回填土，然后用專用刷壁器對接頭進行刷壁處理，上下應＞10次且鋼絲刷上不應有泥，否則應繼續刷壁，將接縫夾泥的可能性降到最低。

4.7 混凝土澆筑

澆筑前工字鋼背部應用袋裝土填充密實，回填袋裝土應采取分層回填并夯實的措施，以保證回填密實和防止混凝土繞流。分層夯實高度≥10m，采用吊車吊重錘進行捶擊夯實，重錘重量≤5t，夯實后再進行下一層袋裝土回填。

水下混凝土澆筑采用導管法，導管水平布置距離不應＞3m，距槽段兩側端部不應＞1.5m，導管下端距槽底應為300～500mm，灌注混凝土前應在導管內安放隔水拴。前莊站混凝土采用水下C35混凝土，下料用經過耐壓試驗的Ф270混凝土導管，防止泥漿流入混凝土中。混凝土澆筑初灌量及埋管深度全部滿足規范要求，確保澆筑過程不發生夾泥現象。在施工過程中，質量管理人員繪制了混凝土澆筑曲線，對混凝土的澆筑時間和澆筑深度進行嚴格把關，以便后期進行缺陷分析，采取必要措施。

4.8 掃孔、清孔與墻趾

掃孔、清孔與墻趾注漿，掃孔、清孔以減小沉渣厚度，清孔應在刷壁和第一次掃孔之后進行，清孔管應先在離槽底1～2m處進行試挖或試吸，然后深入槽底進行清孔，避免淤泥悶住管底[2]。墻底注漿應在墻體混凝土達到設計強度70%后方可進行，減少相鄰兩幅地下連續墻不均勻沉降。

4.9 過程控制

施工前進行交底和培訓，施工過程中及時進行超聲波檢測、泥漿性能指標檢測，對混凝土澆搗曲線等進行記錄，施工完成后及時分析總結。對存在質量問題，可能引起較大滲漏水的接縫，在開挖前進行缺陷預處理，如坑外接縫處高壓旋噴樁補樁。

5 結束語

地下連續墻不同的接頭形式，接縫質量問題產生的原因大同小異。南京地鐵5號線前莊站實踐了工字鋼接頭和GXJ橡膠止水帶接頭，工字鋼接頭因工字鋼變形、繞流混凝土未及時處理等原因，難以做到有效刷壁。GXJ接頭在本幅槽段的成槽及掃孔、清孔過程中，接頭箱尚未吊出，能夠繼續保護接縫處混凝土面；接頭箱吊出時，接縫處為新鮮且完整的混凝土面，無需刷壁工藝。同時，在接頭箱吊出時已清孔換漿，接頭夾泥現象幾乎為零。目前前莊站主體結構已完工，基坑開挖過程接縫質量良好。文章通過對前莊站地下連續墻施工的總結，得出如下結論：

（1）接縫質量問題產生的原因有很多，地下連續墻施工的各工藝處置不當都會對后道工序產生不可逆的影響，進而造成接縫滲漏。只有從施工過程中的源頭抓起，分析接縫質量問題可能的原因，才能針對性地采取措施，防患于未然。

（2）GXJ接頭因接頭板拔出在成槽之后，接縫處為新鮮且完整的混凝土面，避免了夾泥，在很大程度上提高了成型地下連續墻接縫的質量。