地下连续墙施工质量探析及防控

地下连续墙施工质量探析及防控

张明

中铁一局集团建筑安装工程有限公司

摘要：40米长地下连续墙在湿陷性黄土地区，特别是繁华老城区使用较少。针对场地狭小，地下管线复杂等特点和难点，从地下管线探测、导墙施工、钢筋笼优化加工及吊装以及水下混凝土浇筑等方面在前人研究基础上，提出新的质量控制点和关键技术，并加以应用，为类似工程积累相关经验。

关键词：地下连续墙；质量；吊装；绕流

近年来，随着城市轨道交通的不断发展，越来越多的地铁车站开始修建，使得基坑工程的规模和深度不断加大，由此造成工程事故和施工难题不断增加，特别是在施工场地狭窄，毗邻建（构）筑物和存在回填未固结土地区，使得基坑支护设计和施工面临严峻的挑战。相较于常用的围护桩+止水帷幕及土钉墙支护形式，地下连续墙具有刚度大、整体性好的优势，在基坑开挖时作为防渗和挡土结构，可以最大限度地降低施工过程对临近建筑的影响。特别是老城区地下管线复杂无图可查、交通繁忙，甚至国家级重点文物保护单位就在附近，如何保障既有建筑物安全及商业圈正常运营，就成为繁华老城区地铁建筑施工的难点，地下连续墙+内支撑支护方案就成为地铁车站施工的首选方案。本文以西安钟楼项目为例，分析地下连续墙施工关键技术。

1工程概况

西安地铁钟楼站为西安地铁2号、6号线换乘车站，车站位于东大街与北大街交汇处，车站为地下三层“T型”站台车站，车站主体全长约为247.5m，车站整体形状较为异形，基坑深约为27.1m〜30.15m，宽度约为27.5m～40.3m。围护结构均采用连续墙+内支撑，并结合坑内降水的联合支护方案。

地下连续墙厚度为1000mm，共分4种型式，其中“一”型为90幅，“L”型为12幅，扇型为5幅，“Z”型为2幅（“Z”型由2副“L”副组成），共计109幅。形式如下图所示。

图1 “一”字型槽段

图2 “L”型槽段

按照钢筋笼长度及配筋分为4种类型：一型地下连续墙钢筋笼长度42.02米，13幅，二型地下连续墙钢筋笼长度43.02～45.92米，18幅，三型地下连续墙钢筋笼长度44.7米，3幅，四型地下连续墙钢筋笼长度38.42～41.22米，75幅。

2 工艺原理及流程

地下连续墙是土方大开挖前，在地面上由专用的成槽机械按已经施工完成的导墙分幅开挖，每次按照设计要求开挖一定长度的单元槽段，在成槽开挖过程中利用泥浆护壁等措施保证槽段稳定，待开挖至设计深度并清除沉淀下来的泥渣后，将加工好的钢筋笼利用吊车整体或分幅吊装到充满泥浆的槽段内（钢筋笼要提前做好防混凝土绕流的措施），待钢筋笼稳定后在墙体接头处回填砂袋进一步防止混凝土绕流，接着采用双导管法水下浇筑混凝土，随着混凝土浇筑到设计标高，槽段内的泥浆也将被置换出来，一个单元槽段即施工完成。如此逐段进行，槽段之间通过特定形式的接头连接，从而形成连续的地下钢筋混凝土墙，作为挡土防渗的施工支护结构，或（兼）作为承重的永久性地下结构。

随着开挖深度逐渐加深，单凭连续墙自身强度无法承受土体的侧压力，需要增设内支撑与地下连续墙一起承担土体侧压力，以保障施工安全。

图 3 地下连续墙施工工艺流程

3 施工关键技术及质量控制

3.1 地下管线探测及迁改

古建筑较多的老城区，地下管线分部情况不明，缺少相应资料，在地下管线分布不明的情况下直接施工地下连续墙，必将导致因管线破坏引起的居民投诉，因此探明地下管线分部情况，并采取适当的技术方案将管线移走，就成为地下连续墙安全施工的前提。施工调查时重点调查周边建筑物给排水、电线电缆、弱电及各类检查井位置等情况，尽可能详细掌握入户位置及标高，判断管线走向及标高。进而根据推断结果，确定探坑的位置、宽度、长度及深度。

探坑开挖前，要做好导行方案和安全保护措施，为避免挖断管线，需要人工钎探，随着开挖深度的加深，要施加临时支撑，可采用实木板与钢支撑相结合的方式，边挖边支撑。同时上部临边要做好防护，挖出的土方及时清运，避免探坑周边堆载。

根据探坑内各类管线走向，绘制地下管线线路图，结合地下连续墙及拟建建筑情况，制定迁改方案并实施。

2.2导墙施工及质量控制措施

导墙分段长度根据现场地质情况确定并与地下连续墙接头错开。保证导墙面与土面密贴，防止坍塌。导墙与地连墙中心线重迭，导墙宽度为地下连续墙厚度加40～60mm的施工余量。导墙顶部应高出地面不小于100mm，内墙面与地下连续墙纵轴线平行度小于±10mm，内外导墙间距小于±10mm，导墙内墙面垂直度小于5‰，导墙内墙面平整度小于3mm，导墙顶面平整度小于5mm。导墙拆模后应沿其纵向、水平向每隔1.5m左右加设上下两道支撑，在导墙混凝土未达到设计强度前，禁止任何重型机械和运输设备在旁边行走，以防导墙受压变形。

图 4 导墙施工

2.3钢筋笼制作及吊装

受到钢筋笼制作场地与吊装位置、地下连续墙跳槽法施工以及防止混凝土绕流等的影响，施工前应对钢筋笼进行二次优化设计。设计内容包括：①为了防止钢筋笼在吊装过程中产生不可复原的变形，各类钢筋笼均设置纵向抗弯桁架和横向桁架，拐角形钢筋笼还需增设定位斜拉杆。该桁架尽量避开混凝土浇筑时导管位置。②为了保证钢筋笼吊装安全，应设计吊点位置，作为钢筋笼最终吊装环中吊杆构件的钢筋笼上竖向钢筋，必须同相交的水平钢筋自上至下的每个交点都焊接牢固。③连续墙墙幅间接头的连接形式，建议采用H型钢接头，施工方便。而且还可以在H型钢周边焊接铁皮，防止混凝土绕流。

图 5 钢筋笼加固及吊装

起吊时采用双机抬吊，先平吊检查钢丝绳松紧；离地30-50㎝后，稳定2-5分钟，检查钢筋笼变形情况；主吊起钩，垂直稳定后，辅吊机缓缓落钩，拆除吊钩，但不拆除钢扁担（钢筋笼下放过程中拆除）。然后主吊机单机运送钢筋笼到地下连续墙的位置，下放钢筋笼。运送过程中应设置3根棕绳，调整钢筋笼位置，便于对准位置下放。如果在钢筋笼加固过程中，无法避开混凝土导管的位置，此时应随钢筋笼下放过程，割除后增设的钢筋桁架。

钢筋笼下放过程中，注意两点：一是割除纵横向桁架时不要破坏地下连续墙的受力钢筋，如果破坏，必须采取相应的加固措施；二是连接幅和闭合幅下放钢筋笼时，如果遇到绕流混凝土，导致钢筋笼无法下放时，必须做好标识，同时预估绕流混凝土的宽度，采取补打旋喷桩的措施进行补救，并在开挖过程中重点关注。

2.4水下浇筑混凝土及防绕流措施

水下混凝土浇筑采用双导管法施工，并且控制浇筑面的上升速度不宜小于3m/h，相邻两导管内混凝土高差不应大于0.5m。混凝土浇筑面宜高于地下连续墙设计顶面500㎜。

施工时注意两点：一是钢筋笼下放过程中，防绕流的铁皮必须焊接牢固，不被破坏，能防止混凝土绕流；二是H型钢与钢筋笼焊接的顶标高应与设计标高一致，高出的500㎜混凝土，应设置移动的H型钢，背后用沙袋填实，防止混凝土绕流和后期虚桩破除方便。

3结语

本文主要针对湿陷性黄土地区地下连续墙施工进行研究，得出以下结论：

1）地下管线的调研、探测及迁改是地下连续墙施工的前提，探坑开挖、支护、防护是安全控制的重点。

2）从导墙施工、钢筋笼制作到水下混凝土浇筑等几个方面分析地下连续墙的施工质量控制点及注意事项，达到质量控制目标。

西安地铁6号线钟楼站采用地下连续墙施工关键技术，安全质量受控，通过精心组织施工，工期得到保障，并取得较好的经济效益，可为同类项目的施工提供参考。

参考文献：

[1]杨帆.浅谈地下连续墙施工质量控制要点[J].居舍，2021，

[2]池守锋.建筑施工中地下连续墙施工技术应用[J].江西建材，2020，

[3]刘晓敏，王岁军，冯伟，宋子文.复杂地质条件下紧邻城轨隧道超深地下连续墙施工技术研究[J].施工技术，2021，

[4]张世华.地下连续墙接头渗漏成因及施工处治技术[J].低碳世界，2021，

6