市政地鐵工程中地下連續(xù)墻的施工技術(shù)研究

武強(qiáng)強(qiáng)

（中鐵十二局集團(tuán)第二工程有限公司，太原030000）

1 引言

地鐵工程項(xiàng)目作為城市標(biāo)志性工程之一，對(duì)城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展產(chǎn)生重要影響，同時(shí)也是城市邁入現(xiàn)代化的重要標(biāo)志。 在地鐵工程項(xiàng)目深基坑施工過(guò)程中， 經(jīng)常應(yīng)用地下連續(xù)墻，對(duì)基坑形成良好的安全保障，能有效降低安全隱患。 以某地鐵工程項(xiàng)目為主，對(duì)地下連續(xù)墻施工技術(shù)工藝進(jìn)行分析，提出起重機(jī)穩(wěn)定性驗(yàn)算與鋼絲繩容許拉力的算法公式，具有較強(qiáng)的實(shí)用性。

2 工程案例

以某市地鐵工程項(xiàng)目為例，該工程計(jì)劃建設(shè)長(zhǎng)9.8 km，在設(shè)計(jì)地鐵車(chē)站時(shí)，車(chē)站由東向西布置，車(chē)站共分為地下3 層，覆土厚4.5 m，主要采用地下4 層3 跨框架結(jié)構(gòu)。 每個(gè)車(chē)站外包長(zhǎng)170～180 m， 寬20～30 m， 車(chē)站標(biāo)準(zhǔn)段基坑開(kāi)挖深度為20 m，端頭井開(kāi)挖深度約為25 m。 根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工情況，車(chē)站主體結(jié)構(gòu)采用厚800 mm 的地下連續(xù)墻，標(biāo)準(zhǔn)段墻深40 m。 端頭井深約30 m。 為保證工程質(zhì)量，提升墻體抗?jié)B性能，提高地下連續(xù)墻的混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度，強(qiáng)度等級(jí)為C30，抗?jié)B等級(jí)為S8，接頭采用圓形鎖口管柔性接頭，地下墻墻底設(shè)置墻趾，周?chē)O(shè)置2 根注漿管，地下墻與主體結(jié)構(gòu)之間采用鋼筋連接。

3 工程地下連續(xù)墻的施工技術(shù)應(yīng)用

3.1 導(dǎo)墻施工技術(shù)

導(dǎo)墻施工是地下連續(xù)墻施工的核心步驟， 導(dǎo)墻結(jié)構(gòu)質(zhì)量好壞直接影響地下連續(xù)墻的結(jié)構(gòu)質(zhì)量。 在導(dǎo)墻設(shè)計(jì)過(guò)程中，主要側(cè)重壁下力的穩(wěn)定性， 在墻體周?chē)O(shè)置寬0.2～0.3 m 的松角，以此提高墻壁穩(wěn)定性[1]。

在開(kāi)始導(dǎo)墻施工前， 需要根據(jù)導(dǎo)墻埋入的深度進(jìn)行溝槽開(kāi)挖，設(shè)置控制點(diǎn)，根據(jù)控制點(diǎn)之間的距離進(jìn)行測(cè)量放樣，尋找軸線高程與坐標(biāo)，在完成一系列施工準(zhǔn)備后進(jìn)行導(dǎo)墻開(kāi)挖。在導(dǎo)墻施工中，要求導(dǎo)墻必須豎立在堅(jiān)實(shí)的原狀土層上，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工情況對(duì)地表土層進(jìn)行加固， 挖掘一定深度的導(dǎo)墻溝槽，利用反鏟挖掘機(jī)設(shè)備完成對(duì)溝槽底部的清洗，溝槽側(cè)面需進(jìn)行人工修整，禁止出現(xiàn)超挖現(xiàn)象，防止溝槽底部出現(xiàn)坍塌。導(dǎo)墻設(shè)置后，需對(duì)模板進(jìn)行安裝，安裝前按照軸線標(biāo)準(zhǔn)高度進(jìn)行核算，完成對(duì)模板尺寸的設(shè)計(jì)。 安裝時(shí)除了要求安裝位置準(zhǔn)確，其表面平整度需光滑，并利用鋼筋將模板穩(wěn)固連接，達(dá)到規(guī)范施工標(biāo)準(zhǔn)。 模板材料主要以竹膠板為主，因該材料表面較光滑，質(zhì)量較高，可提升模板拼接嚴(yán)密性，并充分發(fā)揮模板作用。在設(shè)計(jì)模板尺寸中，模板橫肋尺寸為15 cm×15 cm，豎肋采用15 cm×20 cm。 在完成模板安裝后需由技術(shù)人員進(jìn)行審核，待質(zhì)量尺寸符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定后方可使用。

為進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)模板的固定， 可采用混凝土澆筑手段進(jìn)行鞏固，澆筑過(guò)程中采用兩邊對(duì)稱(chēng)及分段分層的澆筑方式，澆筑厚度低于20 cm 時(shí)采用插入式振搗棒進(jìn)行振搗， 將模板與混凝土之間的澆筑距離控制在30 cm 左右， 如果出現(xiàn)模板偏移現(xiàn)象，需要立即停止混凝土澆筑，將模板表面清洗干凈后重新加固，調(diào)整到標(biāo)準(zhǔn)位置。 模板混凝土澆筑完成后需要立即采取保溫措施，可在模板表面覆蓋1 層塑料薄膜，用石頭沿導(dǎo)墻邊緣進(jìn)行壓實(shí)，增強(qiáng)封密性，減少水分及熱量損失，保持模板表面的濕潤(rùn)程度， 防止出現(xiàn)干裂現(xiàn)象。 模板混凝土澆筑完成后，使用專(zhuān)業(yè)儀器設(shè)備對(duì)混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢查，當(dāng)混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度50%后可進(jìn)行拆模，在模板拆除過(guò)程中，要求在周?chē)O(shè)置腳手架，對(duì)模板底部起到支撐作用，防止外力作用擠壓導(dǎo)致模板出現(xiàn)嚴(yán)重變形。 最后對(duì)導(dǎo)墻各種參數(shù)進(jìn)行驗(yàn)收，各項(xiàng)參數(shù)驗(yàn)收合格后方可投入使用，具體驗(yàn)收內(nèi)容與驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)如表1 所示。

表1 導(dǎo)墻質(zhì)量驗(yàn)收表

3.2 成槽施工技術(shù)

成槽施工技術(shù)通常側(cè)重于成槽的垂直度調(diào)整， 當(dāng)成槽結(jié)果處于標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，才能實(shí)施后續(xù)操作步驟。 該地鐵工程在施工中發(fā)現(xiàn)地下含有豐富的水源，為防止對(duì)地下水源產(chǎn)生破壞，保證大型機(jī)械設(shè)備能正常使用，需要提前做好預(yù)防措施，鞏固土層表層結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性， 以承受大型機(jī)械設(shè)備產(chǎn)生的外部壓力，做好地基加固措施。 完成地基加固處理后，需要在溝槽底部鋪設(shè)1 層鋼鐵板，可起到緩沖效果，減少外部壓力所產(chǎn)生的振動(dòng)情況。 當(dāng)溝槽底部加強(qiáng)穩(wěn)固后，使用液壓成槽機(jī)將溝槽打入地下泥巖中，利用其他沖擊設(shè)備尋找對(duì)應(yīng)位置，做好輔助引導(dǎo)工作。 在挖掘溝槽過(guò)程中，為提高整體施工效率，除了防止連續(xù)墻出現(xiàn)設(shè)置偏差的現(xiàn)象，還需要控制成槽的具體時(shí)間，降低時(shí)間消耗， 結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)情況進(jìn)行設(shè)備選擇及確定施工步驟，控制成槽的消耗時(shí)間，保證施工效率。具體控制標(biāo)準(zhǔn)如表2所示。

表2 成槽時(shí)間耗費(fèi)表

3.3 固壁泥漿施工技術(shù)

固壁泥漿施工技術(shù)一般應(yīng)用在墻體施工中，采用固定設(shè)計(jì)比例完成對(duì)泥漿的制作后，在地下連續(xù)墻外圍包裹1 層泥漿，起到良好的固定效果，將剩余泥漿存儲(chǔ)于泥漿盆中，以便后續(xù)使用。 在制作泥漿時(shí)需要充分保證泥漿的均勻性，穩(wěn)定固壁效果。 在地下連續(xù)墻周?chē)ㄔ焖?，每個(gè)水箱內(nèi)需灌滿泥漿，保證泥漿表面超過(guò)地下水位高度，以減少對(duì)地下水的破壞[2]。

隨著人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)， 在應(yīng)用該工藝時(shí)還需考慮綠色環(huán)保等因素，尤其是選擇合適的泥漿處理設(shè)備。 以往采用的泥漿設(shè)備主要以黑旋風(fēng)泥漿處理機(jī)為主， 該設(shè)備不僅占地面積大，且使用成本高，不利于整體施工建設(shè)。 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展及人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)， 越來(lái)越多工程單位重視對(duì)隔砂機(jī)的選擇。 該設(shè)備不僅占地面積較小，使用成本較低，而且對(duì)渣土的處理效率較高。 從實(shí)際應(yīng)用效果看，隔砂機(jī)處理后的渣土含水量迅速下降，渣土內(nèi)部穩(wěn)定性得到加強(qiáng)，可作為地下連續(xù)墻工字鋼腹板的回填材料， 一定程度上降低渣土排放工作壓力，在保證施工效率的同時(shí)，施工質(zhì)量進(jìn)一步提升。 具體功能對(duì)比效果如表3 所示。

表3 隔砂機(jī)與黑旋風(fēng)泥漿處理器對(duì)比分析表

3.4 鋼筋籠制作吊裝技術(shù)

鋼筋籠制作通常分為3 個(gè)步驟。

1）在搭接焊條時(shí)，鋼筋焊接端需要保持一定的平直度，能與鋼筋軸線處于同一水平線上。

2）在幫條焊時(shí)，鋼筋幫條需要與主筋之間保持一定距離，尋找出焊接點(diǎn)后再進(jìn)行固定連接。 要求連接后的焊縫與幫條端部之間的距離保持在20 mm 左右。

3）在焊接過(guò)程中，需要在幫條焊或搭接焊形成焊縫中引弧，在端頭處填滿弧坑，使主焊縫與定位焊縫之間保持相同的距離。 具體制作標(biāo)準(zhǔn)如表4 所示。

表4 地下連續(xù)墻鋼筋籠制作允許偏差表

在完成鋼筋籠制作后，需進(jìn)行起吊工作，將鋼筋籠運(yùn)輸?shù)街付ㄎ恢谩Ｔ谄鸬跚癧3]，需要選擇起重機(jī)選擇，由于鋼筋籠自身重量較高，可采用履帶起重機(jī)進(jìn)行吊裝。 根據(jù)起重機(jī)的起重臂重量選擇起重機(jī)。

在完成對(duì)設(shè)備的選擇后，還需確定吊點(diǎn)位置，起重過(guò)程中用鋼絲繩將鋼筋籠與起重機(jī)之間進(jìn)行固定。 要求鋼絲繩自身具有較高的拉力，能承受鋼筋籠重量。 為防止鋼筋籠接頭出現(xiàn)脫落現(xiàn)象，要求在起吊過(guò)程中，槽段中心位置必須與吊點(diǎn)中心位置保持一致，以降低鋼筋籠的變形概率，防止意外事故發(fā)生。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，以某地鐵工程項(xiàng)目為例，對(duì)地鐵工程項(xiàng)目中的地下連續(xù)墻施工工藝進(jìn)行分析。 地下連續(xù)墻作為我國(guó)地鐵工程深基坑支護(hù)施工中的主要施工方式， 對(duì)我國(guó)地鐵工程發(fā)展產(chǎn)生重要影響。 隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)水平的提高，地鐵工程項(xiàng)目數(shù)量逐漸增多，地下連續(xù)墻施工技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用，所發(fā)揮出的重要性逐漸提高。 因此，需要提高對(duì)地下連續(xù)墻施工工藝的重視程度，強(qiáng)化導(dǎo)墻施工、成槽施工、鋼筋籠制作吊裝、泥漿配置等施工工藝的應(yīng)用，形成規(guī)整完善的施工步驟，增強(qiáng)地下連續(xù)墻抗壓性及防滲透性，不斷提高地鐵工程施工質(zhì)量，最終促進(jìn)我國(guó)城市化的發(fā)展。