地铁车站地下连续墙施工技术与措施探讨

[摘要]随着城市地下空间的开发，地下连续墙施工可以和主体结构两墙合一，在城市建设中得到了广泛应用。介绍了无锡地铁一号线江海车站中地下连续墙施工技术要点与质量控制措施。

[关键词]地下连续墙；反循环置换法；粉砂层处理

中图分类号U231+.4 文献标志码:A文章编号

1工程概况

无锡市地铁一号线走向为：北起自惠山新城的惠山大道，南至终点雪浪站，线路穿越无锡市的惠山区、北塘区、崇安区、南长区、滨湖区等五个城区。

（1）本案例为江海路车站，主体围护为地下连续墙，附属围护为SMW工法桩和钻孔灌注桩+搅拌桩止水；采用全外包防水。江海路车站位于锡澄路和规划民丰路交叉路口下，沿锡澄路布置，为地下两层岛式车站，总长181.329m，宽度18.7m，车站主体围护结构采用800mm地下连续墙+内支撑结构形式。

（2）工程地质：工程区域为广阔的冲湖积平原，地势平坦，地面标高为1～4.5m。场地第四系覆盖层厚度大，以浅各土层分布较稳定，土的类型为中软土。主要成因类型有河流相、河湖相及海相等，从老到新是由一套陆相堆积～海陆交替堆积～海相堆积地层组成。

（3）水文地质：地表水，无锡市地处江南水网区，属长江流域太湖水系，区内地表水系极其发育，主要有太湖及大小规模不等的河道组成。水位主要受大气降水和太湖水影响，常年水位（1985国家高程基准）1.40～1.70m，其年变幅1m左右。地下水，拟建场地在勘察深度范围内地下水主要为赋存于第四系全新统及上更新统中的浅层含水层、浅层弱承压水层共2个、深层承压水层2个。

（4）地质条件评价。本线路穿越土层大部分为粉质粘土、粘土、粉土夹粉质粘土、淤泥质粉质粘土。该地层具有“压缩性高，强度低，灵敏度高，透水性低”等特点，基坑开挖和盾构施工时须采取针对性措施，保证基坑和开挖面稳定。

2施工主要机械设备

液压槽壁机 2台（HS881HD）；履带吊共4台， 2台（150T），2台（100T）。

3地下连续墙施工方法

3.1主要工作量

800mm厚32.21m深12幅; 800mm厚34.00m深12幅; 800mm厚29.76m深58幅。主要工程量9799.10m3。

3.2施工流程

地下连续墙采用液压抓斗成槽机成槽，膨润土泥浆护壁，钢筋笼整幅起吊，导管法浇筑水下砼，锁口管安放和顶拔。

3.3施工工艺

3.3.1测量放线

在施工场地利于保护和放样的地方设置地面导线点，采用全站仪将控制点引入场地内，放样出地面导线点的平面坐标用S3水准仪，在场地内均匀设高程控制点。所设控制点均应距基坑10m以上，减小施工时对控制点的影响。由于施工时会对控制点桩位产生影响，对正在使用的点应每半月复核一次，当点位变化超过允许误差后，应对原坐标或高程值进行调整复核。

3.3.2导墙制作

在地下连续墙成槽前，先进行导墙施工，为保证结构净空尺寸，导墙施工时外放100mm。导墙是对成槽设备进行导向，并具有存储泥浆稳定液位，维护上部土体稳定等作用，是防止土体坍落的重要措施。导墙要对称浇筑，强度达到70%后方可拆模。拆除后设置10cm×10cm上下二道方木支撑，并在导墙顶面铺设安全网片，保障施工安全。拐角部位的导墙相应延伸30cm。

3.3.3泥浆工艺

在地下连续墙施工时，泥浆性能的优劣将直接影响地下连续墙成槽施工时槽壁的稳定性，是地下连续墙施工中的一个重要的因素。新泥浆要经过室内实验，性能指标优良的膨润土、纯碱、高浓度CMC和自来水作原材料。通过清浆冲拌和混合搅拌拌合而成。泥浆储存采用钢箱组合泥浆池系统，采用泥浆泵输送，泥浆泵回收，由泥浆泵和软管组成泥浆循环管路；槽内回收泥浆经过土碴分离筛、旋流处碴器、双层震动筛多级分离净化后，调整其性能指标，制成再生泥浆。废泥浆先采用泥浆箱暂时收存，再用罐车装运外弃。

3.3.4成槽施工

1）槽段放样：根据设计图纸和业主提供的测量控制桩点在导墙上精确划出分段标记线。

2）槽段开挖：标准槽段采取三序成槽，先挖两边，再挖中间。开挖过程中要实测垂直度，并及时纠偏。槽壁的垂直度可在成槽的同时在机械操作室内监控及修正，及时调整，确保垂直度精度要求。

3）槽段成槽检查：槽段开挖结束后，检查槽位、槽深、槽宽及槽壁垂直度，合格后可进行清槽换浆。

4）清底换浆：采用反循环置换法及撩抓法清基，在成槽完毕之后进行。当槽底沉渣已经清除干净时即时换浆，保证槽底沉渣≯100mm及槽底泥浆比重≤1.15g/cm3。

3.3.5钢筋笼的制作及吊装

1）钢筋笼按设计要求加工制作，在场地内设[16槽钢拼装而成的钢筋笼加工平台。接头采用H700×350×10×10型钢，与钢筋笼焊接成一体。

2）为保证钢筋笼在起吊过程中具有足够的刚度，采用增设纵、横向钢筋桁架及主筋平面上的斜拉条等措施，所有钢筋连接处均焊接牢固，保证钢筋笼的起吊刚度。

3）钢筋笼纵向预留导管位置，并上下贯通；钢筋笼底端在0.5m范围的厚度方向进行收口处理；钢筋笼设定位垫块，确保钢筋笼的保护层厚度。

4）吊装时合理布置吊点，钢筋笼的吊装配备1台150T履带式起重机与1台100T履带式起重机，主、副钩同时工作，使钢筋笼直到垂直，吊车移到使钢筋笼对准槽段的中部缓缓入槽。

3.3.6水下混凝土灌注

1）设计混凝土标号为C35、P8防水混凝土，现场施作混凝土强度等级提高一级配置，混凝土塌落度为18～22cm。

2）水下混凝土浇注采用导管法施工，混凝土导管选用D=250的圆形螺旋快速接头型。

3）导管插入到离槽底标高30～50cm方可浇注混凝土。。

4）导管开灌时应保证初灌量，一般每根导管应备有2.5m3混凝土量，导管插入混凝土深度1.5～3m。

5）了保证混凝土在导管内的流动性，防止出现混凝土夹泥的出现，槽段混凝土面应均匀上升且连续浇注，浇注上升速度≮2m/h，二根导管间混凝土面高差≯50cm。

3.3.7 锁口管安放和顶拔

1）锁口管在钢筋笼下放之前安放，锁口管按设计分幅位置准确就位，锁口管下放后，再用吊机向上提升2m左右，检查是否能够松动，然后利用其自重沉入槽底土中，并将其上部固定，背后空隙用粘土回填密实。避免锁口管在砼灌注过程中移位或砼绕流下幅槽段，从而影响下幅槽段成槽施工和钢筋笼下放。

2）在第一车砼和以后每根导管接头部位砼现场取砼试块，放置于施工现场，用以判断砼的凝固情况，并根据砼的实际情部况决定锁口管的松动和拔出时间。

3）锁口管提拔采用吊机配合300T液压顶升架共同完成。砼浇灌4h后，开始松动锁口管，提升15～30cm，以后每20min松动一次，每次提升15～30cm，如松动时顶升压力超过100T，则可相应增加提升高度，缩小松动时间。松动或提升过程均作好详细记录。

4）锁口管拔出前，先计算剩在槽中的锁口管底部位置，并结合砼浇灌记录，确定底部砼已达到初凝才能拔出。最后一节锁口管拔出前先用钢筋插试墙体顶部砼有硬感后才能拔出。

5）锁口管拔出后水平放置在硬地坪上，冲洗干净凉干后刷上脱模剂备用。

4施工过程中应采取的针对性技术措施

4.1流砂现象技术措施

采用深导墙和高导墙技术，深导墙对保持上部土体稳定具有很好的作用，导墙加高后，增加了泥浆液面高度，增加水头压力。在成槽时，增大泥浆比重，并保持泥浆液面高于地下水位1.0m，且不低于导墙顶面0.5m。在场地宽敞地段，可采用导墙内轻型井点降水技术措施，提高土体固结。成槽时，放慢抓斗的提升和下放速度，减少对土层的冲击。

4.2地下连续墙稳定与垂直度控制

在地下连续墙施工期间，在附近严禁非作业机械设备行走。保证泥浆质量，泥浆液面必须高于地下水位1.0m，且不低于导墙顶面0.5m。采用带有自动纠偏系统的液压成槽机成槽。精确定位导墙的平面位置，确保其垂直度满足规范要求。

4.3针对成槽质量检查措施

成槽完成后，采用专用的超声波测斜仪检查成槽垂直度，对工程质量和可能发生的灾害起到提前控制或预防的作用。

4.4地下连续墙分幅接头缝防渗措施

成槽时严格按技术交底施工，保证槽段开挖的平面位置正确性。刷壁时采用新制钢刷，加密钢刷上的钢丝，加长钢刷，增大与钢筋笼受力面积。砼浇筑时，按规划要求提升导管，严禁一次提升高度过大，产生夹层，造成质量隐患。

4.5地下连续墙露筋现象的预防措施

钢筋笼必须在水平的钢筋平台上制作，制作时必须保证有足够的刚度，架设型钢固定，防止起吊变形。吊放钢筋笼时发现槽壁有塌方现象，应立即停止吊放，重新成槽清碴后再吊放钢筋笼。

4.6防止塌槽措施

成槽时使用粘度大、失水量小形成护壁泥皮薄而韧性强的优质泥浆，确保槽段在成槽机械反复上下运动过程中土壁稳定，并根据成槽过程中土壁的情况变化选用外加剂，调整泥浆指标，防止泥浆漏失并及时补浆，始终维持稳定槽段所必须的液位高度，保证泥浆液面比地下水位高。雨天地下水位上升时应及时加大泥浆比重和粘度，雨量较大时暂停挖槽，并封盖槽口。严格控制地面重载，不使土壁受到施工附近荷载作用影响而造成土壁塌方，确保墙身的平整度。安放钢筋笼做到稳、准、平，防止因钢筋笼上下移动而引起槽壁坍方。

4.7钢筋笼无法下放到位的处理

钢筋笼下放前必须对槽壁垂直度、平整度、清孔质量及槽底标高进行严格检查，下放过程中遇到阻碍钢筋笼放不下去时，不允许强行下放，如发现槽壁土体局部凸出或坍落至槽底，则必须整修槽壁并清除槽底坍方后方可下放钢筋笼。

5施工总结

地下连续墙施工控制重点在于以下几个方面：第一，施工场地工程地质资料完整，分析不良地质情况并采取相应措施；第二，根据设计及工程地质资料合理选择地下连续墙成槽机械；第三，导墙内径外扩及混凝土施工精度控制；第四，成槽过程中泥浆比重、成槽速度、成槽过程垂直度修正、防塌孔等控制；第五，大吨位钢筋墙起吊、翻转、安放就位及标高控制；第六，水下浇筑混凝土，锁口管处防绕流措施；第七，锁口管安放、顶拔等控制要点。但是地下连续墙施工也有不足之处，在一些泥质土，砂层及岩层等施工难度很大；施工控制不好出现相邻墙段分叉和漏水的问题；施工过程中废泥浆的处理比较麻烦；施工费用相对较高。

随着城市空间容量扩大的需求与城市土地资源紧缺的矛盾，地下空间开发利用将是未来城市建设的重要领域，地下连续墙施工工艺经过几十年的发展，技术已经相当成熟，其不足或缺点随着科技的发展与不断探索必将得到改良与克服。

作者简介：魏明（1975—），男，工程师。1998年毕业于南京东南大学工民建专业，现南京市东方大唐置业有限公司从事工程项目管理工作。发表专业学术论文3篇。