市政地鐵工程中地下連續墻施工技術探討

摘 要：深基坑工程是市政地鐵工程建設的基礎，直接影響工程穩定性。在施工時地下連續墻是常用施工技術，具有截水、防滲、擋土以及承重作用，適合于多種地質環境，符合環保施工理念，不會給現有環境造成過度影響，施工造價管控效果好，減少施工成本投入。基于此，分析了市政地鐵工程中地下連續墻施工技術要點，以期可以為地下連續墻施工提供參考意見。

關鍵詞：市政地鐵工程；地下連續墻；施工技術

中圖分類號：U231.3" " " " " " " " " " " " " " " " 文獻標識碼：A" " " " " " " " " " " " " " " " 文章編號：2096-6903（2024）04-0010-03

0 引言

地下連續墻施工技術屬于工程建設中的重要技術之一。地下連續墻是在基礎工程建設時應用成槽機沿著深基坑周邊軸線，在泥漿護壁的條件下，按照設計的厚度、深度開挖并下放鋼筋籠、澆筑混凝土后形成的連續的鋼筋混凝土墻壁。

地下連續墻可有效應對基礎工程容易變形、穩定性不足的問題，不會給地下水資源造成污染，在提升基礎工程質量的同時，利用其防滲漏能力強的優勢保護地下水資源，避免水資源浪費，預防地質災害。市政地鐵工程施工人員應當掌握地下連續墻的施工技術要點，在施工時注意細節，保證施工質量。

1 地下連續墻施工準備工作

地下連續墻施工需要使用到多種機械設備，施工前要根據設計要求和現有地質情況合理選擇施工機械，并分析其作業特點和文明施工要求，將施工機械放置在合理的區域。對施工現場進行清理，要求施工現場無其他雜物，并對各類機械設備的進場路線進行規劃，常用設備主要包括起重機以及成槽機等。對施工用水線路和用電線路進行布局優化，在避免影響正常施工的同時，保證線路設置安全性和文明性。對各項材料進行質量檢驗，要求施工材料質量務必符合施工建設要求。

2 導墻施工要點

2.1 導墻施工要求

導墻是順著地下墻所建設的鋼筋混凝土墻體，為成槽施工提供了重要的定位和導向作用，可支撐來自地面的部分荷載力，具有存蓄泥漿、擋土的功能。施工前要先確定導墻形式，需要對表層土體性質、地面荷載力、周圍建筑物結構影響、地下水位等多種因素進行綜合考慮。在施工時，根據施工圖紙信息進行測量放樣，明確主體結構外邊線，確定導墻中心線以及邊線所在位置，要求導墻、連續墻中心線位置相同。測量地面高程數據和深度后進入開挖環節，要求開挖至地下水位上方1.5 m處，進入原狀土層的深度要超過30 cm，底標高要小于連續墻頂部標高至少20 cm。如果在施工前發現原狀土出現了被破壞、土體松散等問題，要預先做好導墻加固處理[1]。

2.2 施工要點

為了滿足成槽機的使用需求，要求導墻內部墻面凈尺寸要超過施工設計的4～6 cm，垂直誤差控制在5‰以內，內墻面以及導墻表面的平整度誤差分別要小于5 mm、10 mm。開挖深度達到施工設計要求后進行錨固處理，在導墻內部安裝橫向錨固件，按照縱向方向進行懸掛。在完成開挖作業和基礎夯實作業后，于地面上方鋪設水泥砂漿，厚度設定為6 cm，架設鋼模板、木支撐結構后進行混凝土澆筑。

在進入混凝土澆筑作業前，在導墻兩側設置管道，按照均勻、對稱的原則交替下料，每間隔60 cm設置一個振搗器，對混凝土進行快速振搗。導墻要選擇對稱鋪設施工作業模式，等待導墻強度達到70%左右進行拆模，沿著導墻縱向方向加設方木，將方木作為內部支撐結構。設置方木間隔為1～1.5 m，于上方和下方分別放置兩道規格為10 cm×10 cm兩道方木，保證可以支撐導向。在成槽施工前將支撐拆除即可，若提前拆除會導致導墻變形[2]。

3 泥漿制備和施工要點

3.1 泥漿制備

泥漿具有失水量小的優勢，泥皮的形成時間較短，雖薄但具有較強的韌性，在地下連續墻施工中發揮著關鍵性的槽壁支撐作用。泥漿在施工時會向土體內部不斷滲透，在泥漿凝結后會在土體中形成凝膠層泥皮，阻擋水分的滲透，強化土體抗剪性能，產生土拱效應，對地層有著較好的穩固作用。如果泥漿性能未達到施工要求會直接降低施工質量，給后續地鐵工程的使用留下安全隱患。

泥漿制備要考慮到市政地鐵工程的地質環境以及本次工程施工時的成槽方式，合理調整泥漿各種材料的配比。新配制泥漿黏性土、砂性土比重控制在1～1.25 g/cm3，酸堿值控制在8～11，含砂率分別低于3%、4%，黏度分別在20～30 s、30～40 s。對制備出的泥漿進行試驗，檢測其是否達到預期的施工要求，在其性能達標后方可進行施工。

3.2 泥漿施工要點

新配制泥漿不能立即使用，要先靜置至少24 h，使泥漿內不同材料均達到完全水化后再進行施工。泥漿存儲量要超過成槽開挖土方的2倍。即使相同槽段，在作業施工時不同深度、地層處對于泥漿的要求均存在差異。要求在容易坍塌、具有較強滲透性的土層環境下適當增加比重、黏度。

在成槽機在施工作業中，要求挖槽作業和泥漿輸送作業同時進行，槽內泥漿液面要在地下水位線的上方，至少超過1 m。但也需要注意泥漿液面要在導墻面的下方，低于導墻面0.2～0.5 m。

在挖槽作業時會從儲備池運送泥漿到達開挖槽段內部，在泥漿灌注時需要設置泥漿泵，在灌注的同時將內部泥漿抽送到儲備池，可以將泥漿用在下一個槽段施工中。在完成施工后，要對泥漿進行取樣檢測，取樣位置為槽底上方0.5～1 m處，每次取樣至少選擇2個位置，每處檢測次數最少3次。

4 成槽施工要點

4.1 成槽試驗和槽段劃分

在進行作業前要開展成槽試驗，結合施工區域的特點選擇具有代表性的施工路段進行測試，選擇合適的成槽工藝流程和順序，調整施工機械設備，對泥漿配比進行再次調整。在施工設計上，要明確槽段劃分方式。但由于在施工現場所使用的機械設備及抓斗尺寸均固定，部分轉角施工區域難以嚴格根據施工圖紙進行槽段劃分，對此在施工時需要進行自行調整。

地下連續墻在劃分槽段時寬度通常介于4～8 m，主要受到成槽機抓斗尺寸的影響。施工時通常選擇3抓成槽法，如果施工區域地質無異常，必須要使用雙數抓成槽。

4.2 偏差控制

明確成槽機施工位置，在施工前將抓斗放到導墻內部，要求抓斗和導墻的軸線保持重合。在檢測平面位置和垂直度后，若數據符合施工要求可以將位置歸零。抓斗無論在出槽或是入槽的情況下都要保持慢速、穩當，避免在作業過程中產生波動，給導墻附近土體穩定性造成影響。

在初期成槽作業中，保證抓斗垂直，和導墻處于平行的狀態。進入正式施工作業環節，要觀察測斜儀器的具體動向，對垂直方向的偏差進行糾正。觀察槽壁是否處于穩定狀態，評估泥漿液面水平，砂層土體在抓斗閉合過程中要保持慢速，避免出現砂層流動現象。護壁泥漿液面要始終低于導墻頂面50 cm。

成槽作業結束后，由于槽底泥漿比重有所增大，且泥漿以及混凝土在混合會影響混凝土的強度以及密實度，增加混凝土泵送難度，因此需要做好二次清孔處理，若槽底有沉渣要及時進行處理。

4.3 接頭施工

在施工要及時清潔接頭混凝土外部存在的雜物，要求刷壁器上方不存在泥塊沉渣，刷壁次數至少為20次。在第1次應用接頭管時要于地面進行組裝試驗，檢查組裝后是否符合施工要求。在安裝時保持接頭管垂直，以緩慢的速度進行作業，平面位置偏差要求控制在10 cm以內，垂直度偏差小于1/300。使用柔性接頭剛度水平較低，存在抗剪性能差的問題，在受到外力干擾的影響下容易發生變形。接頭斷面處較為光滑，屬于圓弧，容易出現滲水的現象。

工字鋼接頭具有剛度大以及止水性能好的優勢，方便在施工時進行加工。用對接焊對接頭進行焊接，水平鋼筋和工字鋼接頭之間的搭接長度至少為50 cm。將工字鋼的下端插入到槽底內，上端位置需要超過地下連續墻泛漿高度。在進行接頭處施工時，需要對成槽的寬度和深度進行適當增加，增加15 cm即可。要求鎖口管底部未出現斜面，在完成鎖口管下放之后對外放處進行回填作業。在拔除接頭時需要等待混凝土到達出凝時間后再進行，初期先小幅度提升接頭，遵循垂直、緩慢原則，要求連續作業。

5 鋼筋籠吊裝要點

鋼筋籠制作要求注意焊接質量，在送入施工現場后，要對其進行性能抽查檢驗，觀察是否存在明顯的質量問題。在確保鋼筋籠質量符合要求后，根據其大小以及質量選擇合適的吊裝方法以及吊點位置。在吊頂處掛好鋼絲繩卸扣，在地下連續墻施工時需要使用兩臺履帶起重機進行起吊作業。在鋼筋籠離開地面30～50 cm時先停止起吊，觀察是否存在鋼筋籠變形或者吊點異常的現象，檢查后繼續進行起吊。

調運到合適的位置后，對準地下連續墻槽段分幅線下放鋼筋籠。鋼筋籠下放結束后架設混凝土澆筑架，保證后續混凝土澆筑作業質量。要注意鋼筋籠吊放和混凝土灌注間等待時間要小于4 h[3]。混凝土作業為水下灌注作業，施工時要選擇導管灌注法進行灌注，混凝土坍落度控制在18～22 cm。灌注混凝土前先向下下放導管，要求導管和地下連續墻底部距離30～50 cm。在安裝導管時需要觀察接頭是否進行緊密連接，在接頭處設置密封圈，預防導管出現漏氣或者漏水問題。灌注作業中使用兩根導管同時進行灌注，混凝土面高差要控制在30 cm以內。灌注作業不得中斷，如果必須要間斷，也要將間斷時間控制在30 min以內。

6 市政地鐵工程中地下連續墻施工技術問題預防措施

6.1 沉降預防

地下連續墻在施工時需要進行大量混凝土灌注，如果槽底不具備較強的承載性能，槽底可能出現下沉的問題，直接影響地下連續墻設計標高。為了防止沉降風險的出現，需要加強墻趾注漿作業管控，需選擇合適的注漿管，要求管壁厚度0.3 cm、直徑4.8 cm。墻趾注漿作業會影響地下連續墻高度，使其出現高度不斷抬升的現象，因此在注漿時應當控制注漿量，保證每一幅段注漿作業過程中墻體抬升高度低于1 cm。注漿時對壓力進行調控，保持在0.2 MPa以下，預防注漿作業產生較大的沖擊力。

6.2 槽壁坍塌預防

如果市政地鐵工程施工遇到富水砂層地這一類特殊地層，在進行挖槽施工時容易出現縮孔或者槽壁坍塌的問題，給現場施工活動帶來影響。在槽壁坍塌預防中可以采取以下3種施工措施。

第一，在施工時，要重視對槽壁是否穩定進行重點評估，利用合適的方式實施量化評價，了解鑿壁坍塌的風險概率。槽壁穩定性計算要綜合考慮基礎承載力、溝槽寬度、平面長度、土體抗剪性能、水壓、土體壓力、泥漿壓力等。

第二，適當提升泥漿比重可以強化泥漿對槽壁的壓強作用。泥漿黏度的提升可以加快泥皮形成速度，施工人員可以對泥漿配制比例進行調整。重晶石粉可以起到強化泥漿比重的作用，但需要注意泥漿比重要小于1.25 g/cm3。羧甲基纖維素在泥漿制備中的應用能夠形成高強度膠體，對于泥漿黏度的提高有著積極作用，但是泥漿黏度不可大于45 s。

第三，在施工時，盡可能減少施工活動給槽壁造成的干擾和影響。在挖槽以及鋼筋籠吊放安裝過程中，大型機械設備的應用容易引起坍塌風險。施工時可以選擇于施工區域附近設置鋼板，從而大幅度減輕機械設備作業所帶來的振動影響。并對荷載質量進行管控，確保其不能大于地質本身承載能力。

6.3 成槽垂直度管控

在成槽機進行施工作業時，需要考慮到成槽設備的質量以及成槽深度、寬度，分析是否會引起地基變形的問題。如果施工區域地質條件特殊，且有變形風險，要求提前對施工場地的地基結構進行加固。重點對導墻施工環節進行控制，原因在于導墻是成槽作業的關鍵影響環節，如果導墻有所偏差便會直接影響成槽垂直。在施工時要對導墻垂直度進行測定，保持導墻凈空。加強泥漿質量和液面水平的管控，選擇合適的泥漿比例，且液面和導墻下表面距離要小于5 mm。

7 結束語

地鐵工程建設和城市經濟發展有著密切關系，有利于優化現有城市內交通體系結構，滿足人們的綠色、環保、經濟、快速出行需求，促進城市內各個區域之間的經濟交流。還可以將地下連續墻作為隔水帷幕在地鐵工程建設中廣泛應用。

城市內地下空間內有著大量的管網分布，地鐵施工要綜合考慮多種要素，在工程建設時避免給其他管網系統造成影響。地下連續墻施工要注意做好準備工作，落實導墻、泥漿制備施工、成槽施工、鋼筋籠制作和安裝等各個環節要點，對容易出現施工問題的環節進行重點控制，強化地下連續墻施工質量。

參考文獻

[1] 臧小龍.機場交通樞紐區域超深地下連續墻設計及施工關鍵技術應用[J].城市道橋與防洪，2023（11）：154-160+322.

[2] 王黎明.市政地鐵車站地下連續墻雙輪銑成槽施工技術研究[J].內江科技，2023，44 （10）：20-21.

[3] 彭小丹.復合地層超深地下連續墻快速成槽施工技術研究[J].建筑技術開發，2023，50 （8）：132-134.

收稿日期：2023-12-18

作者簡介：李志宇（1996—），男，湖北武漢人，本科，研究方向：市政工程（地鐵）。