地铁车站地下连续墙施工方案探讨

地铁车站地下连续墙施工方案探讨

叶向明

融创中国东南区域公司浙江杭州310051

摘要：近年来我国经济的快速发展加快了城市车辆的总量,加剧了城市公路交通的负担。针对这样的情况加快城市地铁工程的建设是有效缓解城市公交系统负担的关键。由于地下连续墙所具有的优点使得其在我国城市地铁施工中有着广泛的应用。本文就地下连续墙在地铁车站施工中的施工方案进行了简要的论述。

关键词：地铁车站；超深基坑；围护结构

工程概况：

笔者单位代建的奥体车站是地铁6#线和7#线的换乘站，位于滨江区奥体主会场附近。其中6#线坑深27米左右、7#线坑深21米左右。土体情况如下:①-1杂填土层厚0.60～5.60m;②-1粘质粉土层厚0.50～4.60m，零星缺失;②-2砂质粉土层厚5.10～11.30m;⑤淤泥质粉质粘土层厚3.80～13.70m;⑥-1含砂粉质粘土层厚0.70～7.30m;⑥-3粉砂层厚0.80～15.00m;⑧-1圆砾层厚0.80～15.00m;⑨-2强风化砂砾岩露层厚1.40～5.40m.

主体围护结构为地下连续墙，厚度为100cm，深度为55m，基底以下入强风化砂砾岩深度为3.0m。主体结构开挖时，设置4—5层钢支撑水平对撑于连续墙上，以保证施工和周围建筑物的安全。为保证地面道路的行人和车辆通行，车站分A区、B区和C区分别施工。

本工程施工的难点在于淤泥质粘土层、粉砂层的槽壁稳定的控制，嵌入强风化砂砾岩的成槽及嵌岩过程中如何减小对槽壁产生的扰动。这些将制约工程的质量及工期，针对这些特殊情况将对成槽工艺及泥浆做出相应措施。

（一）导墙施工

导墙是控制地下连续墙各项指标的基准，它起着支护槽口土体，承受地面荷载和稳定泥浆液面的作用。对于地质情况比较好的地方，可以直接施作导墙，对于松散层可通过地表注浆进行地基加固及防渗堵漏。

1、导墙设计

根据施工区域地质情况，导墙做成“┓┏”形现浇钢筋砼结构，内侧净宽度比连续墙宽50毫米。导墙各转角处需向外延伸，以满足最小开挖槽段及钻孔入岩需要。

2、导墙施工：

用全站仪放出地墙轴线，并放出导墙位置(连续墙轴线向基坑外侧外放70mm)，导墙开挖采用小型挖掘机开挖，人工配合清底。基底夯实后，铺设7厘米厚1：3水泥沙浆。导墙顶高出地面不小于10厘米，以防止地面水流入槽内，污染泥浆。导墙顶面做成水平，考虑地面坡度影响，在适当位置做成10~15厘米台阶。模板拆除后，沿其纵向每隔1米加设上下两道10*10厘米方木做内支撑，将两片导墙支撑起来，导墙施工缝与地下墙接缝错开。

（二）泥浆制备

泥浆主要是在地墙挖槽过程中起护壁作用，泥浆护壁技术是地下连续墙工程基础技术之一，其质量好坏直接影响到地墙的质量与安全。

1、泥浆配合比

根据地质条件，泥浆采用膨润土泥浆，针对松散层及砂砾层的透水性及稳定情况，泥浆配合比如下：（每立方米泥浆材料用量Kg）

膨润土：70；纯碱：1.8；水:1000；CMC:0.8

2、泥浆循环

①在挖槽过程中，泥浆由循环池注入开挖槽段，边开挖边注入，保持泥浆液面距离导墙面0.2米左右，并高于地下水位1米以上。

②入岩和清槽过程中，采用泵吸反循环，泥浆由循环池泵入槽内，槽内泥浆抽到沉淀池，以物理处理后，返回循环池。

（三）成槽施工

地下连续墙成槽（尤其是入岩部分）是控制工期的关键，其主要内容为单元槽段划分，成槽机械的选择，成槽工艺控制及预防槽壁坍塌的措施。

1、槽段划分

槽段划分时采用设计图纸的划分方式，但在各转角处考虑成槽机的开口宽度及入岩施工方便，另外划分一部分非标准槽段。

2、成槽工艺控制

连续墙施工采用跳槽法，根据槽段长度与成槽机的开口宽度，确定出首开幅和闭合幅，保证成槽机切土时两侧邻界条件的均衡性，以确保槽壁垂直，部分槽段采取两钻一抓。成槽后以超声波检测仪检查成槽质量。

（1）成槽

液压抓斗的冲击力和闭合力足以抓起强风化岩以上各层，在成槽过程中，严格控制抓斗的垂直度及平面位置，尤其是开槽阶段。

（2）塌槽的处理措施

在施工中，一旦出现塌槽后，要及时填入砂土，用抓斗在回填过程中压实，并在槽内和槽外（离槽壁1m处）进行注浆处理，待密实后再进行挖槽。

（四）清底换浆

成槽以后，先用抓斗抓起槽底余土及沉渣，再用泵举反循环吸取孔底沉渣，并用刷壁器清除已浇墙段砼接头处的凝胶物，在灌注砼前，利用导管采取泵吸反循环进行二次清底并不断置换泥浆，清槽后测定槽底以上0.2~1.0m处的泥浆比重应小于1.2，含砂率不大于8%，粘度不大于28S，槽底沉渣厚度小于100毫米。

（六）钢筋笼制作与安装

钢筋笼采用整体制作、整体吊装入槽，缩短工序时间。

1、钢筋笼制作：

①现场设置钢筋笼加工平台，平台具有足够的刚度和稳定性，并保持水平。

②钢筋加工符合设计图纸和施工规范要求，钢筋加工按以下顺序：先铺设横筋，再铺设纵向筋，然后焊接中间桁架，再焊接上层纵向筋中间联结筋和面层横向筋，然后焊接锁边筋，吊筋，最后焊接预埋件（同时焊接中间预埋件定位水平筋）及保护垫块。

③除图纸设计纵向桁架外，还应增设水平桁架（每隔3米设置一道），并增设钢筋笼面层剪力筋，避免横向变形。

④由于接驳器及预埋筋位置要求精度高，在钢筋笼制作过程中，根据吊筋位置，测出吊筋处导墙高程，确定出吊筋长度，以此作为基点，控制预埋件位置。在接驳筋后焊一道水平筋，以便固定接驳筋，水平筋与主筋间通过短筋连接。

2、钢筋笼吊装

钢筋笼起吊采用70T履带吊作为主吊，30T汽车吊做副吊（行车路线离槽边不小于3.5m），直立后由70T吊车吊入槽内。在入槽过程中，缓缓放入，不得高起猛落，强行放入，并在导墙上严格控制下放位置，确保预埋件位置准确。

钢筋笼入槽后，用槽钢卡住吊筋，横担于导墙上，防止钢筋笼下沉，并用四组（8根）φ50钢管分别插入锚固筋上，与灌注架焊接，防止上浮。

（七）接头施工

本工程槽段间接头用锁口管方式进行联接，接头缝预留注浆孔，必要时采用旋喷桩处理。锁口管安装前应对锁口管逐段进行清理和检查，用汽车吊吊装并在槽口连接。管中心线必须对准正确位置，垂直并缓慢下放，当距槽底50厘米左右时，快速下入，插入槽底，并在背面填粗砂，防止砼从底部及侧部流到锁口管背面。锁口管上部用木楔与导墙塞紧，并用锁口管起拔机夹住锁口管。

锁口管起拔采用顶升架顶拔和吊车提拔相结合。起拔时间和拔升高度根据砼浇灌时间，浇灌高度以及砼初凝和终凝时间而定，依次拔动，一般2-3小时开始顶拔，具体采取轻轻顶拔和回落方法，每次顶拔10厘米左右，拔到0.5-1.0米时,如果接头管内无涌浆等异常现象，每隔30分钟拔出0.5-10.米,最后根据砼顶端的凝结状态全部拔出，冲洗干净。

（八）砼灌注

砼采用商品砼，设计强度为C30，S8，碎石级配5~25毫米，选用中粗砂，掺减水剂和UEA膨胀剂，坍落度控制在18-22厘米。

导管在地面作密封性实验，压力控制在0.6-0.7MPa。在“—”型和“┐”型槽段设置2套导管，在“Ｚ”型和大于6米长的槽段设置3套导管，两套导管间距不宜大于3米，导管距槽端头不宜大于1.5米,导管提离槽底大约25~30厘米之间。

灌注砼时砼罐车直接把砼送到导管上的漏斗内，浇灌速度控制在3~5米/小时。灌注时各导管处要同步进行，保持砼面呈水平状态上升，其砼面高差不得大于300毫米。灌注过程中，控制导管埋深在2~6米之间，灌注过程要连续进行，中断时间不得超过30分钟，灌到墙顶位置要超灌0.3~0.5米。每个槽段要留一组抗压试块，每五个槽段留一组砼抗渗试块，并根据规定进行抽芯试验。

参考文献：

[1]高志宏.浅谈明挖法地铁车站的施工方法[J].甘肃科技，2010