地鐵車站地下連續墻成槽質量控制

劉勇杰

（中鐵二十二局集團第二工程有限公司）

地鐵施工中，因為存在基坑深、對地下水要求高的問題，因此地下連續墻施工技術是基坑開挖過程中最常用的支護方式。該支護系統支護和防水效果較好，但施工成本偏高，為確保地鐵項目正常開展，施工時一定要掌握施工技術要點，控制好施工質量，才能最大化提升工程效益。

1 工程概況

1.1 建設概況

綠水公園站為天津地鐵8 號線一期工程起點站，分左右兩條施工路線，由于本項目為大里程盾構始發站，故采用明挖順作法進行施工。施工場地土類型為中軟土，圍護結構采用800mm 厚鋼筋混凝土連續墻+內支撐形式，段寬21.6m ～26.2m，基坑深度16.774m ～18.407m。

1.2 圍護設計概況

本項目站主體基坑圍護結構的地下連續墻共97幅，厚度均為0.8m，采用鎖口管接頭。平面形狀主要有“一”字型、“T”型、“L”型和“Z”型，其中“一”字型91 幅，“T”型、“L”型、“Z”型各2 幅。標準段處地連墻深32m，墻底位于1111中硬粉質黏土層；端頭處地連墻深35m，墻底位于112中硬黏質粉土層。

1.3 圍護結構施工重難點

本工程的施工難點主要是如何控制成槽質量及控制好地下連續墻施工中的沉渣厚度，因為成槽質量和沉渣厚度會對后續地下連續墻施工產生直接影響。對此，按以下措施進行處理：

⑴施工前選擇不同品牌、檔次膨潤土，現場配置泥漿試驗，對比含沙率、粘度、膠體等指標。按照護壁泥漿性能指標，通過試驗確定泥漿配比，根據配比向泥漿攪拌機中加入膨潤土和水。按規定進行泥漿檢測，專人負責測試，保證泥漿循環及分離凈化。

⑵成槽完成后要按順序進行清孔工作。抓斗的體積越大，對槽底產生的沖擊力就越大，為了防止槽底發生超挖現象，盡量減緩實施清孔的抓斗下落速度；但為了防止因槽內泥漿下降過快而致使孔坍塌問題，在抓斗上升時應持續在槽內補充合格的泥漿，并保障抓斗上升的速度能適應補充泥漿的速度。

⑶減少清孔后澆筑混凝土的時間間隔。這兩者之間的時間間隔過大也是造成槽內沉渣過厚的原因之一。當清孔完畢后，要陸續進行吊放鋼筋籠、準備澆筑混凝土設備以及等待混凝土運輸等工作，所以，清孔后要緊密銜接后續工作，提前準備、協商，才能將清孔完成至混凝土開始澆筑的延續時間控制在4h 以內。

2 施工方案

本工程中，地下連續墻施工按照順幅施工方式，寬度＞5.6m 的槽段三抓成槽，先用成槽機抓斗抓槽段兩端，再抓槽段中間部分。寬度＜5.6m 的槽段兩抓成槽，用成槽機抓斗先抓槽段一端，完成后再抓槽段剩余部分。以200t 履帶吊機為主、120t 履帶吊機配合的起重設備，將鋼筋籠整體起吊放入槽后再灌注水下混凝土。鋼筋籠主筋采用焊接和直螺紋機械連接，現場整體加工成形后整體吊裝，2～3 套導管灌注水下混凝土。

3 地下連續墻導墻施工技術要點分析

本文根據天津地鐵8 號線一期工程綠水公園車站項目的地下連續墻施工實踐，主要從成槽工序質量控制方面對該技術進行歸納總結，以起到參考作用。

3.1 成槽施工

成槽工序既對工期有控制作用，又會影響施工質量。根據地質情況并結合工期要求，單位采用GB46 雙輪銑槽機直接銑槽施工。成槽施工順序按照大里程向小里程跳槽形式進行。

3.1.1 試成槽

地下連續墻施工前，選擇標號為WW-16 的地下連續墻作為試成槽槽段，主要作為核實地質資料、檢驗所用成槽機性能、施工工藝以及技術要求的依據，同時檢測超聲波檢測方法的適宜性。成槽試驗成功后方可進行施工。在后續施工中嚴格遵照執行試驗所得工藝參數及采取技術措施[1]。

3.1.2 槽段開挖

根據導墻實際標高計算成槽深度，以保證地墻的設計深度。槽深采用標準的測繩測量，每幅根據其寬度測2～3 點，同時根據導墻實際標高控制挖槽的深度，以保證地墻的設計深度。在抓斗繩索上根據不同地下墻的深度作好標記，以控制槽段超挖。成槽機施工順序按照先兩邊后中間的原則施工，成槽機抓斗寬度為2.8m，槽段兩邊外放0.5m，兩邊抓槽寬度為2.8m，中間抓槽寬度為1.4m。

圖1 6m 首開槽段開挖順序

3.1.3 成槽控制

⑴控制槽機的垂直度。在開展工程之前，作業人員按照標準調節槽機的水平度和垂直度。垂直度可通過成槽機上的垂直度測量儀和自動糾偏設備來控制。

⑵成槽挖土的順序。在對單元槽段和轉角槽段進行開挖時，應分別遵循“先兩邊后中間”、“先短后長”的原則。

⑶初始挖槽精度對整個槽壁精度影響較大，應遵守“慢進慢出”的原則，嚴格控制垂直度，保證槽壁和接頭符合標準。

⑷成槽過程中，周邊應避免出現較大荷載，過程中加強監測，如出現局部嚴重坍塌，應將槽段及時回填后重新開挖成槽。

⑸技術員旁站并經常檢測護壁泥漿液面高度，成槽機運行過程中現場要有專人負責電纜拖移，避免發生觸電事故。

⑹成槽施工結束后，利用超聲波對槽深和槽寬以及槽壁的垂直度進行檢測，同時對其開展第一次清底工作，驗收達標之后方可下鋼筋籠開展第二次清底工作。督促現場施工人員在槽口放安全網板，防止人和物墜落。

3.1.4 導墻拐角部位兩端部位處理

當成槽機在地下連續墻的拐角位置進行作業時，由于抓斗式殼體和斗齒不是在成槽截面上，所以盡管槽機緊靠導向墻施工，也會使角部存留余土。為了避免成槽斷面不足而影響鋼筋籠下槽，需要在導墻拐角的地方按照槽機的端面形狀適當外放300mm。

3.1.5 刷壁和清底

鎖口管接頭槽段刷壁時用吊車吊住刷壁器對槽段接頭壁進行上下刷動，以清除接頭壁上的雜物。為保證刷壁器重量，防止在刷壁過程中晃動，將刷壁器內部用素混凝土填充。刷壁器每次提出槽口邊時采用高壓水槍沖洗干凈刷壁器，直至刷壁器提起后鋼絲上無泥為止。刷壁合格條件為連接處墻壁無泥，刷壁器上無泥，槽底淤泥不再增加，采用超聲波檢測合格。且為保證刷壁效果，刷壁器吊點位置略向后移，吊起后刷壁器稍微向前傾斜，每一層的鋼絲刷由上到下一層比一層長3cm。現場負責人實時記錄刷壁時的刷壁次數和刷壁器的附土程度，確保施工過程既有監督又有記錄[2]。

刷壁結束之后立即通過撩抓法進行清底工作，首先勻速下落抓斗到槽底一定深度；其次慢慢關閉抓斗，抓出沉淀在槽底的大量渣子；最后確保槽底的沉渣厚度至多為10cm。采用新制泥漿進行槽段清底，使槽底泥漿比重≤1.15g/cm3、粘度≤28s、含砂率≤4%。槽段清底時要及時向槽內補充優質泥漿，保持泥漿面高度基本不變。

3.1.6 預防措施

⑴卡斗的預防措施。卡斗的主要原因是上部縮頸導致槽段寬度變小而卡斗，對此需控制好泥漿。

⑵埋斗的預防措施。埋斗的主要原因為槽段塌方土將抓斗埋住，所以只要控制好槽壁的穩定性即可預防埋斗現象。一旦出現埋斗立即置換槽段內泥漿，將其泥漿比重調至1.2g/cm3以上，粘度調到30s 以上，控制槽段的再次塌方。然后利用高壓水（泥漿）槍沖散上部塌方土體，再利用氣舉反循環將散土吸出。最后利用吊車配合成槽機將抓斗提出。

⑶掉斗的預防措施。成槽機抓斗掉斗的主要原因是鋼絲繩突然斷裂，或者是埋斗后處理不當導致抓斗掉入槽中，所以在成槽機工作前要仔細檢查鋼絲繩，且按時間和工作量定時更換鋼絲繩，即可預防掉斗現象。

3.2 鋼筋籠制作及吊裝

⑴鋼筋籠加工平臺。該項目選用12a 槽鋼搭建鋼筋籠加工平臺，槽鋼橫距為1.5m、縱距為2m。為了確保加工質量，當槽鋼就位后利用抄平法使縱向槽鋼的頂面在橫向上保持同一高度，誤差至多為1cm。確保平臺的四個角均為直角且進行標記，在加工鋼筋籠的過程中，定位要準確，布置的槽鋼要橫平豎直。安裝鋼筋臺時短鋼筋應被焊在籠頭下方1000mm 的地方，以便于緊固第一根水平筋。

⑵鋼筋籠制作。確保單元槽段的實際寬度與成型鋼筋的尺寸正確合理后才可制造鋼筋籠。選用HRB400E 級鋼筋制造地下連續墻，然后通過直螺紋套筒對主筋的接頭進行連接，最后利用點焊和單面焊法加固鋼筋，前者選用電弧焊，后者選用二氧化碳保護焊。

⑶鋼筋籠吊裝。按照最重一幅鋼筋籠30.96t 重、長33.95m 來配置吊車。為確保鋼筋籠被成功起吊到槽內，選用中聯200t 和120t 的雙機吊車來抬吊有5 個吊點的鋼筋籠。主副吊機的承重分別為200t、120t。起吊開始之前提前驗算好起吊位置，為了保障起吊過程的安全性，需在方圓2m 之內加固焊接[3]。

3.3 混凝土灌注

本工程地下連續墻混凝土標號設計為水下C35、抗滲等級為P8，坍落度為180mm～220mm，清孔完成到混凝土灌注的間隔≤4h，且灌注時間不超過4h。在灌注過程中，導管要采用250mm 的圓形螺旋快速接頭形式。在使用前對導管進行密封水壓試驗，水壓應＞0.6MPa 才算合格，導管下放采用澆筑架起吊，導管上方安裝方形或圓形漏斗，灌注過程中采用澆筑架拆卸導管。導管安裝深度距離槽底500mm，對安裝的每節導管做好標記，以方便灌注過程中記錄和檢查。

4 結語

地下連續墻施工中需要重點控制成槽工序，地鐵車站圍護的效果是這些部分施工質量好壞的最終呈現方式，而如何保證地下連續墻的質量達到甚至超過設計預期則是施工的關鍵。在整個施工過程中，按照本文所述的程序和方法進行地鐵車站地下連續墻的施工，可取得較好的施工效果。