復合地層中地鐵車站主體結構疊合墻施工控制要點

劉璞旭

（中鐵華鐵工程設計集團有限公司，北京 100000）

1 工程概況

軌道交通5號線五一路站屬于換乘站，總長131.300 m，位于五一路東側，景星街北側，整個車站位于景星公園地塊內，且周邊環境復雜。五一路站穿越景星地下停車場（深度達6.8 m），施工范圍涉及省公安廳住宅樓，最小距離為7 m，距軌道交通3號線五一站附屬地下連續墻（以下簡稱“地連墻”）1.42 m。車站采用地下四層島式站臺形式，基坑圍護結構采用1 500 mm厚地下連續墻+內支撐方案。標準段連續墻深度為54.1 m，盾構段連續墻深度為56.6 m，地連墻和內襯墻組成疊合墻，共同承受土壓力和起到防水作用。

2 工程地質及水文地質條件

2.1 工程地質

（1）第四系人工填土層（Q4ml）。

2層素填土：雜色，灰褐色，稍壓密，稍濕，主要成分為粉質黏土、碎石，泥炭質土及建筑垃圾，分布于線路表層，層厚2.00～4.00 m，平均厚度2.76 m；為近期人工堆填而成，屬Ⅰ級松土。

（2）第四系全新統沖湖積層（Q4al+l）。

①3-3層粉質黏土。

灰色，可塑，土質較均勻，黏性一般，具中等壓縮性；各鉆孔均揭露該層，呈層狀分布，層厚2.40～10.00 m，平均厚3.44 m，層面埋深2.00～4.00 m；承載力特征值100 kPa，巖土施工工程等級為Ⅱ級。

②10-3層圓礫土。

灰色，中密，飽和，粒徑2～20 mm約占60%，其余為黏性土充填，級配一般，屬低壓縮性；鉆孔揭露該層，呈層狀分布，層厚1.50～7.60 m，平均厚度4.06 m，層面埋深5.20～12.00 m；承載力特征值350 kPa，巖土施工工程等級Ⅱ級。

（3）第四系上更新統沖湖積層（Q3al+l）。

①2-3層粉質黏土。

灰褐色，淺灰色，可塑，土質較均勻，黏性一般，局部含粉砂夾層，具中等壓縮性；鉆孔均揭露該層，呈層狀分布，層厚1.50～10.00 m，平均厚度5.66 m，層面埋深9.00～35.00 m；承載力特征值110 kPa，巖土施工工程等級為Ⅱ級。

②3-3層粉土。

灰色，中密～密實，潮濕，主要成分以粉粒為主，土質較均勻，含少量黏粒及粉砂；3個鉆孔揭露含有該層，呈透鏡狀分布，層厚1.00～8.60 m，平均厚度3.00 m，層面埋深9.50～29.00 m；承載力120 kPa，巖土施工工程等級為Ⅱ級。

③4-3層粉砂。

灰色，中密～密實，飽和，主要以石英、長石為主，含少量黏土；2個鉆孔揭露含有該層，呈透鏡狀分布，層厚1.00～3.80 m，平均厚度2.85 m，層面埋深17.00～26.00 m；承載力特征100 kPa，巖土施工工程等級為Ⅱ級。

④9-3層圓礫土。

灰色，中密，飽和，粒徑2～20 mm約占60%，其余為黏性土充填，級配一般，屬中等壓縮性；僅1個鉆孔揭露該層，呈透鏡狀分布，局部層厚3.50 m，層面埋深31.50 m；承載力特征值350 kPa，巖土施工工程等級為Ⅱ級。

（4）寒武系陡坡寺組（∈2d）。

①1-1層泥巖。

黃褐色，全風化，原巖結構基本破壞，僅外觀可辨，巖芯呈土狀；鉆孔揭露該層，呈層狀分布，揭露層厚1.69～29.00 m，平均厚度13.84 m，層面埋深23.00～76.80 m；承載力特征值200 kPa，巖土施工工程分級等級為Ⅲ級。

②1-2層泥巖。

灰黃色，強風化，原巖結構清晰，裂隙發育，巖芯破碎，呈礫狀、碎塊狀、半巖半土狀；未揭穿，揭露層厚為4.00～14.30 m，平均厚度為9.08 m，層面埋深28.00～61.00 m；承載力特征值300 kPa，巖土施工工程分級等級為Ⅳ級。

③1-3層泥巖。

灰色、灰黃色，中等風化，泥質結構，層狀構造，節理裂隙發育，巖芯較完整，巖芯多呈薄餅狀～短柱狀，節長3～15 cm，質較軟；未揭穿；承載力特征值400 kPa，巖土施工工程分級等級為Ⅳ級。

2.2 水文地質

場區范圍內地下水主要有上層滯水、孔隙水以及基巖裂隙水三類。穩定水位為混合水位及潛水水位，約在地表下2.30～2.70 m，受含水層層面起伏影響較大，具微承壓性[1]。

3 施工工藝及控制要點

3.1 地下連續墻鋼筋籠制作及預埋筋（件）定位

（1）鋼筋籠制作。

按設計圖布置及焊接各類鋼筋，為防止吊裝過程中鋼筋籠產生變形，各類鋼筋籠均設置縱向抗彎桁架，拐角形鋼筋籠增設定位斜拉桿。為保證保護層的厚度，在鋼筋籠寬度上水平方向設兩列定位墊塊，每列定位墊塊縱向間距4 m。

（2）鋼筋籠及預埋筋定位（件）。

鋼筋籠頂標高控制采用水準儀，在成槽完成后根據吊筋位置在導墻上分別測量四點位置的標高，再計算吊筋長度，以確保鋼筋籠頂標高與設計標高一致。預埋筋（件）則以籠頂標高為基準點，以鋼卷尺定位后再放置預埋筋（件）。水平位置控制則需在定位鋼筋上按照設計位置及間距畫出具體位置，再安放預埋筋（件）。為保證預埋套筒與板受力鋼筋順利進行連接，地連墻內預埋套筒需要采用保護罩并纏膠帶進行保護，防止泥漿及水泥漿進入套筒造成預埋套筒損壞。地連墻預埋筋（件）施工完成應仔細逐個部位的進行檢查，保證預埋位置準確和預埋套筒保護到位。

3.2 地下連續墻成槽施工

由于五一路站地質情況較為復雜，地連墻成槽范圍內分布著深厚的寒武系陡坡寺組泥巖層，其承載力特征值為200～400 kPa，采用成槽機成槽施工較為困難，成槽施工采用抓銑結合工藝，在遇抓斗無法成槽時，應采用銑槽機配合施工的方式。泥漿是地下連續墻成槽施工中確保槽壁穩定的關鍵，其質量好壞直接影響地連墻施工的質量與安全，需要控制好泥漿的質量。泥漿拌和后放置在貯漿池內，一般靜置24 h以上方可使用，使膨潤土顆粒充分水化膨脹，確保泥漿質量。泥漿制作的配合比根據現場實際土層情況適當進行調整，使用的泥漿應定期進行泥漿性能檢測，不合格的泥漿需要及時進行廢棄處理。

現場采用的成槽機與銑槽機均具有電腦控制與糾偏裝置，因此在開挖過程中應時刻關注側斜儀器的動向，及時糾正垂直偏差，做到隨挖隨糾，確保成槽的垂直度滿足設計要求。成槽達到設計深度后，采用銑槽機再沿槽長方向套銑幾次，把銑槽銑單孔和隔墻時因銑槽成槽的垂直度各不相同而形成的凹凸面修理平整，保證槽段橫向有良好的直線性。沿槽長方向套挖的同時，把銑槽機刀頭下放到槽段設計深度上挖除槽底沉渣，確保沉渣厚度滿足設計不大于20 mm的要求。成槽結束以后采用超聲波測壁儀對每幅地連墻進行此制度檢測。成槽結束后應及時下放鋼筋籠，如因故導致間隔時間較長，在鋼筋籠入槽前采用銑槽機再次進行清底，確保沉渣厚度滿足設計要求。

3.3 疊合墻接觸面處理

由于地連墻穿越復雜的地質環境，基坑開挖后，發現地連墻表面附著大量泥土，地連墻凹凸不平，為確保地連墻與內襯結合牢固形成統一的整體，在基坑開挖期間需要隨著基坑開挖施工而進行地連墻墻面鑿毛處理，為保證地連墻內預埋件不被破壞并較少對地連墻的擾動，應采用人工鑿毛的方式處理結合面。地連墻墻面鑿毛應輕微細致，深度控制在10～20 mm，以達到要求效果，剔除混凝土表面浮漿及松軟層，露出大部分粗骨料，骨料外露75%即可，侵界部分需要全部鑿除。鑿毛完成后，地連墻上會存在部分泥土，需要采用高壓水槍進一步對地連墻面進行沖洗。

3.4 內襯墻防水施工

地下結構內襯墻外側有地下連續墻作為其基坑圍護結構時，地下連續墻與地下結構內襯墻間設有防水隔離層，內襯墻外側的防水隔離層與結構頂板防水層、底板防水層形成一個整體，防水性能較好。本站采用疊合墻的施工方式，沒有在地連墻與內襯墻之間設置防水隔離層，為確保車站的整體防水，采用混凝土自防水和內側涂刷防水涂料進行雙層防水，即采用P12、內襯墻采用P8～P12的防水混凝土，在負四層內襯墻內側涂刷水泥基滲透結晶型防水涂料。

涂料采用濕法施工基本流程：清理基面→修補基面→濕潤基面→附加層→節點處理→稱量凈水→配比攪拌→刮涂（刷涂、噴涂）→灑水養護→檢查驗收。內襯墻內側防水涂料施工前應徹底除去混凝土底板、內襯墻上附著的污漬、塵土、油脂、脫模劑、松浮物及薄膜、油漆、表面涂層及其他附著物質，清理施工面上的泥漿、水泥浮漿、煙頭等雜物，用高壓水及硬質刷清理、清洗施工面直至露出混凝土原貌。

采用滲透結晶材料要求內襯墻表面應有暴露的毛細管，以提供滲透管道，遇到特別光滑部位，需要進行毛化處理。即在光滑的混凝土表面采用鋼絲刷、水槍噴打等方式將內襯墻表面打磨毛糙，確保混凝土表面具有毛細管道系統，處理后的表面不應有光滑、反光的現象。

4 疊合墻施工質量控制的重點和難點

疊合墻施工的重點和難點主要在于結構滲漏水控制，疊合墻滲漏水的主要原因有地連墻滲水及其他缺陷處理不徹底、混凝土配合比設計不合理導致內襯墻出現裂縫、內側墻混凝土澆筑自由落體高度大導致混凝土離析、內襯墻混凝土澆筑質量差、混凝土養護不到位產生裂縫、施工縫處理不到位等原因，在施工過程中應嚴格把控這些部位或工序的施工質量。疊合墻防水效果主要靠混凝土結構的自防水效果，故混凝土施工的質量好壞關系車站結構防水效果，疊合墻防水施工控制的重點在于混凝土施工質量控制。車站結構施工前需要合理確定混凝土配合比，在滿足混凝土設計強度的前提下盡量減少水泥用量，選用水化熱低的水泥，以減少因水化熱過大導致內襯墻產生較多裂縫現象發生；在內襯墻混凝土澆筑過程中應均勻澆筑，充分振搗，發揮內襯墻混凝土防水功能；混凝土澆筑完成后及時進行養護，減少裂縫的產生。

5 結語

在五一路站地連墻施工過程中采用水準儀配合鋼尺，對地連墻鋼筋籠和預埋筋（件）進行精準定位，在基坑開挖過程中采用人工鑿毛的方式，配合高壓水槍沖洗，使得地連墻與內襯墻接觸面處理符合設計及規范要求，確保地連墻與內襯墻的有效結合，形成整體共同受力。在主體結構施工過程中加強地連墻缺陷處理、混凝土施工及施工縫處理的質量控制，充分發揮地連墻和內襯墻的混凝土自防水效果，輔以內側防水涂料的雙層防水，有效控制車站疊合墻防水質量。