广州市轨道交通九号线槽底异标高地下连续墙施工技术总结

摘要：本文对槽底异标高地下连续墙工艺特点及使用范围进行了分析，并结合工程实例阐述了施工技术总结。

关键词：槽底异标高连续墙施工技术

中图分类号：P135 文献标识码：A

一、工程简况

广州市轨道交通九号线5标段包括[清布站]、[清布～高增区间]和[高增站]，区间线路自清布站沿着迎宾大道东南向行下穿106国道、机场高速北延线和机场高速后，在高增与三号线北延线高增站平行换乘。

[清布站]位于广州市花都区镜湖大道与迎宾大道交叉路口的东南侧，地下2层岛式站台车站，覆土厚度约2.0～2.3m，标准段基坑开挖深度约为15.3m。起讫里程为YDK14+007~YDK14+483.200，车站全长476.2m，标准段宽18.7m，车站主体结构采用双层双跨矩形框架结构。

清布站围护结构为800mm厚地下连续墙+Φ600mm旋喷桩止水（连续墙接头外侧采用两根直径600mm双管旋喷桩止水），连续墙标准段宽度为5m，接头采用工字钢。根据设计要求，地下连续墙嵌固深度按入微风化岩0.5m~2.0m或进入岩面以上连续不透水层约10m。

二、工程地质简介

本标段场区在大地构造上位于粤中拗褶束（Ⅲ级构造单元）中部，广花凹褶断群（Ⅳ级构造单元）内。表现为由上古生界构造组成的一系列北北东向褶皱及伴随其发生的断裂。区域地质特征见图1-1 “九号线5标区域地质构造图”。

[清布站]场区地层主要为二叠系下统栖霞组(P1q) 及石炭系中上统壶天群沉积岩层，第四系（Q）土层覆盖于基岩之上。按从新至老的顺序将有关地层岩性特征描述如下：

1、人工填土层 (Q4ml)

主要由粘性土组成，局部为砂土或建筑垃圾等。层厚1.10~4.30m，平均厚度2.25m，顶部为沥青或混凝土路面。该层沿线有分布。

2、粉细砂

灰黄色、灰白等，饱和，呈稍密状态，局部呈松散状态，主要成分为石英质，不均匀混10~20%粘性土。该层厚度0.90~4.50m，平均厚度2.09m。

3、中粗砂

灰白、灰黄、灰褐色，呈饱和，稍密状态，局部呈中密状态，主要成分为石英质，不均匀含5~15%粘性土。该层层厚0.60~13.10m，平均厚度3.03m。该层分布较广泛。

4、砾砂

呈灰黄色、黄色、灰褐等，呈中密状，局部为稍密状，主要成分为石英质，不均匀含5~15%粘性土，局部含有圆砾、卵石。该层厚度0.50~20.60m，平均厚度4.89m。该层沿线路分布广泛。

5、粉质粘土

灰黄、灰白、褐黄等色，呈湿，硬塑，局部可塑状态，不均匀含少量砂。层厚1.30~9.70m，平均厚度5.81m。该仅局部地段分布。

6、粉质粘土

呈褐红、灰白、褐黄等色，层厚0.90~23.2m，平均厚度4.99m。该层在场地内普遍分布

7、淤泥质粘土

呈深灰、灰黑色，层厚1.50~5.4m，平均厚度3.35m。该层呈零星分布

8、粉质粘土

呈褐红、灰黑、褐黄等色，层厚1.1~19.9m，平均厚度4.98m。该层主要分布在场地东南侧。

9、粉质粘土

呈褐红、灰黑、褐黄等色，层厚0.8~15.6m，平均厚度4.6m。该层分布较为广泛。

10、粉质粘土

呈灰褐、褐黄等色，层厚2.0~8.1m，平均厚度3.77m。该层主要分布在场地东侧及西侧。

11、微风化灰岩

呈灰色、深灰色等，厚层状构造，坚硬。该层分布较为广泛。

12、溶蚀充填物

呈褐黄、褐红、灰黑色等，由软塑局部为流塑的粘性土混约15％～35％的粗砂组成或由松散～稍密状粗砂混少量软塑（局部为流塑）状态粘土组成，主要填充于土洞或溶洞中。

三、岩面情况

[清布站]场区所处地质条件复杂，基岩为碳质灰岩同时溶洞发育强烈，约有一半地质钻孔揭示微风化岩面上直接覆盖为砂层。相邻位置存在岩面高差在10m以上的或有明显沟槽或有明显突起。

连续墙两侧岩溶注浆处理过程中，根据部分范围2m间距进行钻孔探查溶土洞，同时探明相应的岩面情况（探孔钻孔位置距地下墙边约为1m）。对已完成的钻孔情况进行了岩面连线，根据连线图揭示，在同一连续墙槽段幅宽范围的基岩面变化较大，其岩面凹凸起伏无规律，部分相邻点位岩面高差也非常大。

四、地下连续墙施工难点

1、在分槽段幅宽范围内，地下连续墙底如何调整并适应岩面分布的情况；

2、本场区岩面下的岩层，基本上都是微风化石灰岩，其岩质硬度大、未溶蚀部分的岩体整体性好，在有效加快施工工期并减少冲孔造成震害的前提下，地下墙底如何嵌入此微风化岩层并保证工程质量。

五、地下连续墙墙底终孔原则

地下连续墙厚800mm，标准墙幅宽5m，槽段深度约25m。采用C30水下混凝土浇筑。墙段接头采用工字钢接头。在地下连续墙施工过程中，地下连续墙位置进行的钻冲孔揭示的岩面与勘察资料岩面有差异，各孔间揭示的岩面同样存有一定差异。根据设计要求，考虑到钢筋笼制作的时间要求，为满足施工的可操作性，制订了连续墙墙底的终孔原则：

1．当施工阶段连续墙导向孔（左、右、中三个）揭示的槽段最低微风化岩面位于基底线下5m内时，连续墙按进入最低微风化岩面下2m终槽，钢筋笼通长配置。

2．当施工阶段连续墙导向孔揭示的槽段最低微风化岩面位于基底线以下5m~10m之间时，连续墙按进入最低微风化岩面下1m终槽，钢筋笼通长配置。

3．当施工阶段连续墙导向孔揭示的槽段最低微风化岩面超过基底线下10m时，连续墙按下述原则终槽：

a)当岩面覆盖为砂层等透水层时，连续墙按进入施工揭示岩面0.5m终槽，且终槽深度不小于基底下10m，钢筋笼按伸至基底下10m配置，钢筋笼底至槽底间浇筑素混凝土；

b)当岩面覆盖为残积土层等不透水层时，连续墙按进入不透水层不小于2m（若不透水层小于2m，则按进入施工揭示岩面0.5m）终槽，且终槽深度不小于基底下10m，钢筋笼按伸至基底下10m配置，钢筋笼底至槽底间浇筑素混凝土；

c)当岩面同时覆盖有透水层和不透水层或覆盖层不易判别时，按岩面覆盖为透水层的终槽原则处理。

六、槽底异标高地下连续墙施工方法

地下连续墙在成孔过程中发现清布站实际岩面线与原地质钻孔差异较大，而且岩层陡峭，跌宕起伏。同一幅地下连续墙宽范围内的位置岩面标高差异较大，对在高岩面点位的导向孔位，也要求按低岩面的标高控制入岩；连续墙成孔困难。长时间的施工冲击震动对成槽有害，尤其是岩面上覆砂层较厚的地带，易发生坍塌导致埋锤，成槽施工时间较长。针对以上问题，采取地下连续墙槽底分台阶施工方法。

1、原围护结构设计图仍然有效，当一个槽段的导向孔与对应槽段的岩面差异不超过2m时，依然按照设计图纸进行终孔；

2、如同一槽段岩面变化较大，采用分台阶方法（仅分一个台阶）进行槽段的终孔；

3、每级台阶的宽度大于2m；

4、钢筋笼根据连续墙设计图纸交底的内容进行加工，异标高的槽段，钢筋笼加工形状与对应槽段的形状一致；如槽段深度超过基底以下10m，10m以下部分不设置钢筋网，为素混凝土墙；

5、分台阶后的连续墙每级台阶的终孔原则与设计图纸交底一致；

6、施工单位根据上述原则，如要进行分台阶施工，要申报分台阶申请确认表，经现场驻地监理确认和设计确认后才能进行施工。

7、按照抓-冲结合的成槽工艺，一幅连续墙需要三个导向孔的成孔，以这三个孔为根据，岩面的情况大致可分为四种形式：山峰状、单边倾斜变坡状、山谷状、平底状。

（1）对山峰状和单边倾斜变坡状的情况，可按照2.5m半幅墙的两个导向孔岩面标高，取低者为标准进行嵌岩控制；两个半幅墙（2.5m+2.5m）从整体上合并为一个槽段看，其槽底两个标高则形成为一个台阶。

每级台阶的终孔原则根据对应的两个导向孔中最低岩面进行终孔，以减少冲岩的时间及其带来的不良影响。

（2）对山谷状的情况，因岩面最深孔在中间，对其两侧的成槽均取控制作用，遵照上述原则，按此最深岩面满足嵌固要求控制，最终形成平底状槽段。

七、槽底异标高地下连续墙成槽施工做法

1、导向孔对岩面判定；按每槽段三个导向孔，在该槽段内左、中、右布置。导向孔采用冲击成孔至岩面后，对岩面进行取样及确定成孔深度，并与专业监理工程师进行确定与签认。

2、在确定了导向孔位置的岩面高度后，由清布站项目技术负责人和专业监理工程师按上述原则共同确定该幅连续墙的终孔深度、连续墙钢筋笼加工长度；如有不能确认的情况，需经过设计方认可方能终孔。

3、在成槽过程中清渣，采用正循环法，将输浆管通向孔底泵进新泥浆，泥浆由孔底向上流动，携带着泥渣上浮，并最终流出槽孔，流回泥浆池或辅助抓斗捞渣；

4、对于含砂率大，沉渣厚的槽孔需采用空气吸泥法进行清底，同时补充新鲜泥浆，保持所要求泥浆液面标高的相对稳定；

5、在槽段按前述标高要求终孔后，进行清孔工作。

6、对分台阶的两个槽底标高，先从槽底较高的半幅开始清孔；往较低的半幅推进。

7、清孔时，采用空气吸泥反循环清槽，确保清槽后槽底沉渣厚度满足要求。在清槽后及灌注混凝土前，槽底沉渣厚度不大于100mm。清槽后，槽底以上0.2～1m处的泥浆比重应小于1.15，含砂率不大于5%，粘度22～28s；含砂量高的场区，泥浆比重可适当调大。

8、地下连续墙成槽防偏方法

(1) 在导向孔成孔、抓斗成槽过程中多巡查，早发现早纠偏；回填根据偏孔的地层确定回填材料，紧锤密击修孔修槽；

(2) 通过垂吊桩锤或抓斗的钢丝绳子与导墙之间的位置变动关系量观测偏移情况，发现有异及时报告、处理；

(3) 成槽机作业位置场地要硬化、坚固，避免沉降变化带来偏差；

(4) 遇孤石或硬层，及时进行处理、纠偏，防止倾斜加剧；

(5) 采用带有自动纠偏装置的液压抓斗；

(6) 严格全过程监控制，经常复核钢丝绳偏位情况。

(7) 成槽后采用专用探笼进行槽段垂直度检测，观察探笼下放情况。若探笼能自由上下连续墙高度范围，则垂直度满足要求，若探笼下放困难，则需将探笼吊出，重新下放方锤进行修孔作业，直至探笼能自由下放。

分台阶槽段的钢筋笼

八、槽底异标高地下连续墙浇筑水下混凝土的做法

1、根据槽段底的异标高情况，计算浇筑水下混凝土两根竖管的长度，分别下到其各自半幅槽孔的底部。

2、水下混凝土采用分序异步开塞浇灌。

3、浇筑混凝土前先计算先开塞部分的混凝土体积V（见图3-1 “混凝土先开塞部分计算图”），并在浇筑混凝土的过程中由施工员做好记录，当先开塞部分浇筑的混凝土累计体积达到V后并实测砼面深度后，另一根竖管开塞，之后两根竖管同时浇筑混凝土。

九、槽底异标高地下连续墙钢筋网加工制作

1、对形成台阶状的槽段，钢筋网长度要按两个底标高分别确定长度，按图纸配筋要求加工制作。

2、在两个半幅各自槽底深度中，较浅者的深度超过基底以下10m，则按基底以下10m长度要求控制加工钢筋笼。

3、对两侧异长度的槽段钢筋网，须根据其重心位置的变化，另行布置吊点的定位与加固；

4、对差异较大的槽段台阶（长度差异在5m以上），在转角位置桁架筋上下排各焊接Φ28钢筋作为辅助加强连接件，确保钢筋网起吊时不变形；辅助加强件根据情况可在钢筋网竖起后下槽孔前割除。同时在副吊的两个吊点之间焊接两道Φ28圆钢。

十、槽底异标高地下连续墙钢筋网吊装

1、对底部异标高的槽段钢筋网，为保证在竖起时钢筋网不变形，禁止采用单台吊机退吊；而必须采用两台吊机抬吊，即要求在钢筋网离开地面后进行平躺向竖起状态的转换。

2、在钢筋笼验收合格及槽段清孔换浆符合要求后应立即吊装钢筋笼，采用200t履带吊与50t汽车吊共同进行吊装作业。

3、钢筋笼吊点布置和起吊方式要防止起吊时引起钢筋笼变形。起吊时不得使钢筋笼下端在地面上拖引，以防造成下端钢筋弯曲变形。

4、插入钢筋笼时，最重要的是使钢筋笼对准槽段中心、垂直而又准确的插入槽内。钢筋笼进入槽内时，吊点中心必须对准槽段中心，然后徐徐下降，此时必须注意不要因起重臂摆动或其他影响而使钢筋笼产生横向摆动，造成槽壁坍塌。

5、为了吊装安全，在桁架筋每隔1.5m采用Φ28钢筋U型加筋加强桁架刚度，保证起吊不容易变形、脱焊。U型加筋的布置位置详。

十一、槽底异标高地下连续墙计量

1、成槽计量：槽段异标高部分，为了抓槽后的副孔更好冲岩，提高槽段的成孔效率，中间孔的成孔按最低标准终孔，槽段较深部分台阶宽度为2.9m，较浅为2.1m。

2、钢筋计量：按两个底标高取平均值后确定计算；对超过25m的，按设计要求，取通长25m计算。

十二、两种做法对比

项目 平底地下连续墙 槽底异标高地下连续墙 备注

工期 每个冲孔入岩平均每天（24小时）0.6m，如一个槽段导向孔深度相差5m，如按最低导向孔终孔，即有半个槽段入岩5m才能终孔，共3个冲孔，共需时3×5/0.6=25天 由于减少了一个台阶的微风化岩，减少了入岩的时间，估计每个槽段平均入岩1m，1×5/0.6=9天，每个槽段减少25-9=16天

施工难度 岩溶地区入岩量过多会造成偏孔、卡锤等施工风险，进一步影响工期 减少入岩量，避免了重复多次修孔、卡锤等风险，比较适用于清布站的岩溶地层地下连续墙施工

施工安全度 岩层上部的连续墙槽壁长时间空置，并在反复冲击震动的影响，容易导致槽壁的塌陷，影响迎宾大道的安全；

岩溶地区入岩过多，容易侵入溶洞，造成不可预知的危险 减少了因施工的周期过长而造成的周边道路安全问题；

减少入岩避免了不必要的侵入溶洞的风险；减少了长时间冲岩对岩面以上砂层震动的影响

质量 槽段滞留时间过长，砂层导致护壁泥浆失水，槽壁形成“泥皮”，基坑开挖后，会产生露筋情况；入岩过大会导致埋锤，无法捞出或清除时，本槽段无法继续成槽 减少成槽时间，能避免积聚“泥皮”，避免露筋，嵌固、止水质量是有保障

基坑安全 安全。 安全。

造价 围护结构单价包干，在保证施工质量和安全的同时，减少入岩量意味着减少了成槽、钢筋、混凝土的工程量，以及减少了施工风险造成的经济损失，早日完工的投资回报 比平底的连续墙每幅减成槽的方量，对应的钢筋和混凝土也减少了