地铁车站地下连续墙施工技术浅析

地铁车站地下连续墙施工技术浅析

申超超

申超超

中铁三局集团第二工程有限公司湖北武汉430000

摘要：地下连续墙是地铁车站工程中常用的一种围护结构形式,其施工质量的好坏直接影响到工程质量的优劣。本文以实际工程为例探讨了地铁车站地下连续墙施工技术。

关键词：地铁车站；地下连续墙；导墙；成槽

一、工程概况

某地铁车站为地下三层侧式车站,车站设计总长233m。车站主体采用盖挖逆作法施工，附属结构出入口均用明挖顺筑法施工。标准段宽度51.7m，主体基坑深度为25.9m。车站围护结构采用1200mm厚地下连续墙+内支撑系统（结构板）支护，连续墙共92个槽段，其中“一”型槽段82幅，“L”型槽段10幅。标准槽段宽为6m，墙身长度为47m，连续墙接头采用型钢接头，墙体混凝土为C35水下混凝土，防渗等级为P6。

二、地铁车站地下连续墙施工技术

（一）导墙施工

导墙是为了控制施工平面位置、成槽垂直度、防止塌壁的重要施工措施。成槽施工设置砼导墙。导墙砼标号C25，导墙形式采用“┒┎”型，部分地质条件较差部位，相应加深导墙，确保地墙施工中的安全。设计导墙高度2m。导墙结构应建于坚实的地基上，并能承受水土压力和施工机械设备等附加荷载。

导墙采用明挖方法施工，立模浇筑。导墙施工要求:（1）导墙内面拆模后应立即在墙间加设支撑；在混凝土养护期间重型机械不得在导墙附近作业或行走。（2）导墙应垂直，顶面应高于地面不小于100mm，且应保持水平；内外导墙墙面间距应为地下连续墙设计墙厚加施工余量可取40mm；导墙面与纵轴线距离的允许偏差为±10mm。（3）为确保车站建筑限界和结构设计厚度，无论在平面或立面上连续墙都不得侵入车站基坑一侧，为保证满足这一要求，在导墙施工放样时，连续墙平面位置进行外放（此误差已包含测量误差、墙体倾斜、墙体不平整度）,外放尺寸20cm。

（二）成槽施工

在导墙达到设计强度后，开始挖槽施工，地下连续墙采用液压抓斗成槽机施工，泥浆护壁。液压抓斗的冲击力和闭合力足以抓起各土层，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。仔细观察监测系统，X，Y轴任一方向偏差超过允许值时，立即进行纠偏。抓斗贴临基坑侧导墙入槽，机械操作要平稳。并及时补入泥浆，维持导墙中泥浆液面稳定。

排土方式采用液压抓斗直接排土。挖槽施工过程中，随排土作业同步注入泥浆，保持泥浆液面高度，并进行泥浆循环，将泥浆内土渣输送至沉淀池中，保证槽腔内泥浆质量，达到设计要求的护壁效果，防止槽壁坍塌事故。

成槽以后，先用刷壁器清除已浇墙段砼接头处的凝胶物，再用泥浆泵反循环吸取槽底沉渣，并用抓斗抓起槽底余土及沉渣，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，槽底清理和置换泥浆结束1小时后，槽底500mm高度以内的泥浆比重不得大于1.15，沉渣厚度不得大于50mm，粘度小于30s，含砂量小于8％。

泥浆配制和管理：在地下连续墙挖槽过程中，泥浆起到护壁、携渣、冷却机具、切土润滑的作用。性能良好的泥浆能确保成槽时槽壁的稳定，防止坍方，同时在混凝土灌注时保证混凝土的质量起着极其重要的作用。

本工程地连墙施工泥浆配制采用膨润土、纯碱、CMC按一定比例配制成，拌浆采用泵拌和气拌相结合。泥浆配合比根据地质条件等因素选定并进行室内试验，泥浆主要成分为：膨润土、纯碱、CMC化学浆糊和水。

根据计算和以往经验，初定配合比为：

膨润土：8%～10％纯碱：0.1%CMC：0.25%

具体掺量将根据现场施工时泥浆质量测试情况进行调整。

在施工中定期对泥浆的指标进行检查，并根据实际情况对泥浆指标进行适当调整，新拌泥浆贮存24小时后方可使用。

（三）钢筋笼制作及安装

钢筋笼加工和吊装加固：钢筋笼按照设计长度、宽度、厚度、配筋型号进行加工制作，钢筋笼纵向要预留导管位置，保证导管上下要贯通，确保导管安装、起拔顺利，导管仓水平布置中心间距不应大于3m，距离槽段端部不应大于1.5m。钢筋笼底部0.5m范围内在厚度方向上作收口处理。

钢筋笼采用整幅成型起吊入槽，为确保钢筋笼起吊时的刚度和强度，钢筋笼设置四榀纵向桁架，纵向桁架筋间距平均布置，其中两榀起吊主桁架，2榀副桁架，主桁架由Φ28“X”钢筋构成，副桁架由Φ28“W”钢筋构成。水平桁架每4m设一道，采用Φ22“X”型布置。钢筋笼最上部第一根水平筋为Φ32mm钢筋，钢筋笼起吊点用40mm圆钢加固。异型槽段转角增加Φ25mm斜拉横撑，每4m一根，设4道Φ22mm剪刀筋以增加钢筋笼整体刚度。钢筋笼入槽过程搁置钢板和地墙主筋接触面四周要满焊，焊缝高度10mm，确保钢筋笼搁置安全。地铁车站A站钢筋笼制作吊装加固措施结合设计要求增加桁架榀数，加大桁架筋及吊点钢筋型号，确保吊装安全。

地铁车站地墙采用H型钢接头，除了起吊必需的加固桁架和吊点之外，钢笼上尚需设置接头H型钢。先将工字钢架空固定在钢筋笼平台两侧的胎模上，之后将钢筋笼分布筋焊接在工字钢翼缘上，焊缝厚度不少于10mm，以使工字钢和钢筋笼形成牢固的整体，确保地下墙接头质量。钢筋笼吊放完成后，在H型钢外侧采用砂袋或碎石填实，防止混凝土浇筑过程中，钢筋笼位移和混凝土绕流。

（四）浇筑墙体混凝土及接头防绕流

利用带有快速接头的密封导管进行水下混凝土浇灌，在“一”形和“L”形槽段设置2套导管，且导管间距不大于3m，导管距离槽端头不大于1.5m。浇灌混凝土应控制在钢筋笼入槽后的4h之内。浇灌时导管在混凝土中的埋深应保证4～6m，以免造成夹渣，影响墙体质量。混凝土最终浇灌高度应高于地下连续墙设计顶标高300～500mm。

浇筑施工要点:（1）灌注前进行泵吸反循环、二次清底换浆；（2）多根导管的充气球胆固定铁丝绑在一起，剪球同时下落；（3）各导管灌注同步进行，保持混凝土面水平上升，浇筑速度控制在3~5m/h，以防止塌孔和钢筋笼上浮；（3）按照水下混凝土浇筑要求进行施工。

工字钢接头防绕流措施：（1）工字钢延伸至槽底标高并插入泥岩中，以阻断混凝土底部绕流；（2）工字钢上增设1mm厚、宽200mm的止浆铁皮，固定于钢筋笼两侧，当有绕灌混凝土时，止浆铁皮受压张开后紧贴槽壁，阻断两侧绕流路径；（3）采用梯形接头箱，凸出端紧贴工字钢，既能保证在工字钢发生曲度时接头箱顺利插入，又能有效防止混凝土绕流；（4）在接头箱背后回填砂袋或土袋，充填密实。

三、特殊形状槽段的施工

本工程地连墙有特殊形状槽段“L”型地下连续墙，与“一”字型槽段相比，在施工中需采取相应措施保证其施工质量要求。（1）导墙施工时，对于“L”型槽段，拐角处应向外放出40cm，满足抓土要求和保证转角处地下连续墙断面的完整。（2）为避免特殊槽段钢筋笼在起吊过程中受力变形，影响其入槽，起吊前对钢筋笼迎土面一侧进行加固处理，以增加起吊刚度，防止受力变形，加固采用20#槽钢间隔3~4m在钢筋笼迎土面侧进行纵向电焊加固。（3）根据以往施工经验，特殊型槽段比“一”字型槽段在成槽过程中易发生槽壁坍方，所以在该型槽段长度划分上尺寸不宜过大，满足抓斗取土尺寸即可，施工中要加快成槽进度，尽量缩短成槽时间和重型机械在该处的来回移动，以保护槽壁稳定防止坍方。

参考文献：

[1]唐伟华,孟娟,王雪丽.地铁车站地下连续墙施工技术方法探讨[J].城市建设理论研究,2012年14期.

[2]魏明.地铁车站地下连续墙施工技术与措施探讨[J].城市建设理论研究,2013年21期.