地铁车站地下连续墙施工技术探讨

摘要：地下连续墙作为地铁车站的主要围护形式,得到了越来越广泛的应用。本文结合工程实例,探讨了地铁围护结构地下连续墙施工技术。

关键词:地铁车站；地铁地下连续墙；技术措施

中图分类号： U231+.4 文献标识码： A 文章编号：

随着城市地下交通对地下空间的充分利用，促进城市深基坑工程的发展，基坑开挖深度从几米发展到几十米，随之而来的基坑围护结构形式也因开挖深度以及地质条件的不同而呈现多样化的发展趋势。随着城市地下交通对地下空间的充分利用，促进城市深基坑工程的发展，基坑开挖深度从几米发展到几十米，随之而来的基坑围护结构形式也因开挖深度以及地质条件的不同而呈现多样化的发展趋势。 地下连续墙具有结构刚度大、整体性、抗渗性和耐久性好的特点，可作为永久性的挡土挡水和承重结构； 能适应各种复杂的施工环境和水文地质条件，可紧靠已有建筑物施工，施工时基本无噪音、无震动，对邻近建筑物和地下管线影响较小；能建造各种深度（10～50m）、宽度（45～120cm）和形状的地下墙。由于地下连续墙具有一系列的优点被广泛运用于深基础工程中。

对于高层建筑地下室、地铁地下车站、人防工程等大中型工程的基坑而言，在珠三角、长三角等沿海地区一般选用排桩或地下连续墙作为支护结构。下文结合笔者多年的工作经验谈谈地铁车站地下连续墙施工技术。

一、工程概况

某拟建地铁线长约305m，宽约19m，总建筑面积约为13752m2。主体结构为双跨单柱钢筋混凝土框架，双层复合墙结构。车站主体及风道围护结构采用地下连续墙。

二、地下连续墙的施工流程

地下连续墙施工流程图见图1：

图1地下连续墙施工流程图

二、导墙施工

导墙施工顺序为：平整场地测量定位挖槽绑扎钢筋支模板浇注混凝土拆模并设置横撑导墙外侧回填粘土压实。导墙混凝土浇注并拆模后，为防止导墙在侧向土压作用下产生变形、位移，应设上下两道木横撑，木撑间距1.5m（或直接在导墙内填土），同时禁止机械等设备在导墙周围碾压。

混凝土浇注之前先清理槽底的渣土和灰尘。浇注混凝土时，使用插入式振捣棒，振捣棒注意避开钢筋，同时离开模板至少100mm。

三、泥浆配制和循环利用

地下连续墙成槽过程中，为保持开挖沟槽土壁的稳定，要不间断地向槽中供给优质的稳定液——泥浆。泥浆在成槽过程中起液体支撑的作用，在已开挖的土体平面上能迅速产生泥皮，防止地下水的渗入及槽壁坍塌；还有悬浮土渣、把土渣携带出地面；冷却和切削机具等作用，其中最重要的是固壁作用，以确保挖槽机成槽的关键，泥浆选用和管理的好坏，将直接影响到地下连续墙的工程质量。

泥浆循环系统：泥浆采用钠基膨润土搅拌泥浆，现场开挖新浆池（150m3）、净浆池300m3)及沉淀池(150m3)，配备两台3PNL泵进行泥浆循环，并配备1台泵将新鲜泥浆送到施工槽孔。

待成槽机开挖后，将储浆池中的泥浆输入槽内，保持液面距导墙顶以下500mm 左右，并高于地下水位500～1000mm 以上。灌注水下混凝土的同时，将置换出来的泥浆上部泵送至回浆池，下部经沉淀池净化处理分离出泥浆中的渣土，恢复泥浆的正常性能，可重复循环使用。回收泥浆检测，如性能指标严重恶化，则需作废浆处理，用全封闭废浆车外运至指定地点，保证施工质量及清洁。

四、槽段划分和成槽

根据地质条件及连续墙结构设计，结合现场施工条件及以往施工经验，为满足施工总工期安排，安排1台地下连续墙液压抓斗，并配置一台150吨履带吊车、一台80吨履带吊车配合起吊钢筋笼进行施工

本工程地下连续墙为基坑围护结构必须保证地下连续墙的垂直度和平整度，控制地下连续墙沉降以及墙体止水、抗渗。考虑以下几个因素的影响：

1、地层特性；2、开挖深度；3、地下连续墙厚度和强度；4、施工条件；5、机械设备的性能。

对这五个因素进行综合评估，选用意大利SOILMEC 公司BH-12 系列液压抓斗。

本工程标准槽段（6米一个槽，7米一个槽）采用一槽三抓挖槽法，先两边后中间，见图2所示。本工程考虑后续地下连续墙施工的连续性，在连续墙的转角处分别设有“L”型槽、“Z”型槽。

图2 一槽三抓成槽工序

每个抓斗分管两区域，采用跳抓，但每个区域抓槽采取顺抓施工，根据已放出的槽段线，先在每一个挖掘单元的两端分别使用液压抓斗成槽至设计标高，然后将成槽设备抓斗移至该槽段的中部，抓槽至设计标高。抓斗就位前要求场地平整坚实，以满足施工垂直度要求，保证吊车履带与导墙垂直。

挖槽要连续施工，因故中断施抓时，应将液压抓斗从沟槽内提出，并使设备远离槽段，以防塌方埋钻或设备侧翻。抓斗提升出地面时要及时补浆，以保持槽内泥浆面高度，一般应使泥浆保持在导墙顶面下500mm左右，挖槽过程中随着槽深的向下延伸，要随时向槽内补浆，使泥浆面始终位于泥浆面标志处，直至槽底挖完，以防坍槽。

当槽段挖至设计高程后，应及时检查槽位、槽深、槽宽和垂直度，并作好记录。

五、钢筋笼制作和吊装

根据设计，钢筋笼主筋采用HRB400钢筋间距14cm两根1束布置，其中迎坑面采用Φ28钢筋，迎土面采用Φ22钢筋，先施工槽段上设置止水“H”型钢，钢筋笼最大重量为“Z”型槽段。钢筋笼采用整体加工及吊装，对于本工程地连墙钢筋笼采用150T+80T 履带吊配合起吊。

钢筋笼加工平台基面应浇筑素混凝土，基面应平整。其上安装与最大单元槽段钢筋笼长宽规格相同的 [10槽钢平台上如图3所示。槽钢按下横上纵排列、横向间距4m、纵向间距1.5m 焊接成矩形，四角应成90°，并在制作平台的四周边框上按钢筋纵横间距尺寸焊定位筋。根据本工程特点及进度要求，钢筋笼制作平台每组设两个。

图3钢筋笼制作平台示意图

在制作平台上，按设计图纸的钢筋品种、长度和排列间距，从下到上，按预埋钢板横筋纵筋桁架纵筋横筋预埋钢板十字钢板，顺序铺设钢筋，钢筋交点采用焊接成型。

钢筋笼起吊是将钢筋笼由水平状态转成垂直状态的过程，由1台150T及1台80T吊车完成。步骤如下：

钢筋笼制作前要根据钢筋笼的大小计算出钢筋笼的重心（特别是异形槽幅），确定出吊点位置，以保证在起吊时吊点重心与钢筋笼的重心在同一铅垂线上。吊放采用双机抬吊，空中回直，其中以150T 履带吊作为主机，80T吊机作副机。起吊时必须使吊钩中心与钢筋笼形心相重合，保证起吊平衡。主吊车通过横担、滑轮、钢丝绳两点吊于钢筋笼顶端。副吊通过横担、滑轮组、钢丝绳6点于钢筋笼中、下部。主、副吊同时将钢筋笼水平起吊离开平台后，主吊逐步上升，副吊在上升的同时，向主吊运动，使钢筋笼由水平状态逐渐转成垂直状态。待主吊承受全部重量后，卸去副吊。起吊过程中，要注意辨别钢筋笼的开挖面及迎土面。如主吊车在基坑迎土面一侧，应使钢筋笼迎土面朝向主吊车，反之，则钢筋笼开挖面朝向主吊车。

六、刷槽壁、吊装接头箱

对相邻槽段间接头应进行刷槽，用吊车吊着刷槽器紧靠须刷槽接头钢板处，

由上到下、由下到上来回清刷，直至刷槽器上不粘淤泥和砂土为止。

接头箱接头是地下连续墙比较常用的一种接头，一个单元槽段挖土结束后，

吊放钢筋笼，再吊放接头箱，并用装碎石或砂袋填实接头箱后的空隙。接头箱的

主要作用为防止混凝土挤压“工”字钢板使其发生变形和防止混凝土绕流。混凝

土初凝后，逐步吊出接头箱，待后一个单元槽段吊放钢筋笼时，钢筋网片端部插

入已浇筑混凝土槽段端部的“工”字钢板内。

1、检查接头箱表面是否光滑，如有缺陷，需进行修补、打磨等，减少接头

箱顶拔时的摩擦力。

2、特别要检查焊缝处，是否有裂缝等隐患，消除顶拔时出现接头箱断裂等

情况，保证接头箱顶拔时顺利，确保混凝土接缝质量。

顶升机顶升前，检查油泵等是否能正常工作，并应配备好备用油泵和油管。

要使接头箱沿槽端缓缓下放，下到槽底后，宜提升一定高度下蹲两下，然

后用顶升机夹紧，并把导墙与接头箱之间的间隙堵严，以防晃动，并用小的袋装

土或小的袋装碎石回填接头箱邻土一侧的间隙。如图4所示。

图4刷槽、吊装接头箱施工图

七、水下混凝土浇注

1、根据槽段长度采用两根导管同时灌注，两导管之间距不大于3m，导管距

槽端部不大于0.5m。

2、连续墙灌注混凝土保证混凝土面上口平，要求一个槽段上的两个导管开

始时同时灌注，4个混凝土车（每车不少于7m3混凝土）对准导管漏斗同时放灰，

保证混凝土同时下落，混凝土面层同时上升。

3、首灌量的确定

根据导管下口埋入砼深度不小于2m来确定，砼不少于12m3,能满足首灌量

的要求。设专人经常测定混凝土面高度，并记录混凝土灌注量（因混凝土上升面

一般都不水平，应在三个以上位置量测）。其目的是以此来确定拔管长度，埋管

深不得少于1.5m，一般控制在2～4m为宜，导管埋深最大不超过6m。

4、为保证混凝土在导管内的流动性，防止出现混凝土夹泥现象，水下混凝

土必须连续灌注，不得中断，砼面上升速度不小于2m/h。双导管同时灌注，两侧砼面均匀上升，高差不得大于500mm。灌注全槽时间不得超过混凝土初凝时间。

5、砼初凝前30分钟，用顶升机上提并活动接头箱，缓缓提升100mm，之后

每隔0.5小时活动一次，4～5小时后方可拔出接头箱。

6、地下连续墙顶部浮浆层控制采取以下措施：

①根据实际槽深计算混凝土方量；②用测绳量测混凝土面深度；③到上部时，可用钢筋标出尺寸，向下探测混凝土面层；④为保证设计墙顶处砼强度满足要求，通常混凝土最后浇筑高程要高出设计高程0.5米，待开挖后将上部浮浆凿去。

该地铁站于2008年3月开工，于2009年底完成土建工程施工，之后进行了装修和机电安装施工，于2011年6月份正式开通运行至今，工程结构稳定，特别是防水效果方面，与同期施工的以钻孔桩作为围护结构的车站相比，更为显著，受到业主单位的好评，该工程已获得广东省优质工程。