地铁地下连续墙施工技术分析

谭伏龙

（中国水利水电第八工程局有限公司 湖南长沙 410000）

1 引言

在现代社会的发展中，地铁已经逐渐成为城市的重要交通工具之一，其有效缓解了城市的交通膨胀问题。由于地铁的建设工程通常位于地下，施工空间狭小，施工难度大，施工过程中对于基坑的支护是难点之一，通过地下连续墙施工技术的应用，能够为地铁工程的安全进行提供重要保障。

2 地下连续墙及其施工概述

地铁主要是对城市地下空间的利用，因此在施工中做好基坑支护十分重要，当前基坑围护结构多样，例如：地下连续墙、SMW工法桩和钻孔灌注桩+旋喷桩等方式均得到了广泛的应用。其中，地下连续墙的施工，需要运用专用的开挖设备，沿基础的工程边线开挖沟槽，结合泥浆护壁的施工建设，在槽内设置钢筋笼，并进行混凝土浇筑施工，从而筑成连续钢筋混凝土墙壁，起到截水、防渗以及承重等作用。由于地下连续墙对周边环境的影响较小，已逐渐成为地铁深基坑施工围护结构的必要形式。

地下连续墙施工的基本工艺流程（见图1）：导墙制作→泥浆制备→槽段开挖→钢筋笼制作→槽段挖掘→吊装钢筋笼→安装接头箱→浇筑墙体混凝土→拔出接头箱→成墙。

图1 地下连续墙施工工艺流程示意图

3 地铁地下连续墙施工技术实例分析

3.1 工程概况

某轨道的交通二号线、三号线的车站建设，其左、右线设计长度为198.5m、311.43m，建筑模式设计为地下双柱三跨岛式车站，其建设除了换乘节点为三层，其余都是两层。工程设计采用的是地下连续墙技术，结合内支撑系统进行支护施工。该地下连续墙设计总共划分成158幅槽段，墙厚为800mm，墙深为50.5m。混凝土的强度则采用水下C30P8，而接头则采用Q235型钢700mm×350mm×10mm的工字钢（板）。

3.2 施工前勘测与准备

3.2.1 地质条件

经勘测，该工程的施工地点的地层基本上为淤泥、淤泥质粉质黏土与细砂，设计要求槽的深度较深，成槽与混凝土浇筑过程中，容易出现流砂、涌泥问题，会严重影响槽壁的稳定性，进而发生坍塌。由于地下连续墙底部进入中风化泥岩约2.0m，其土质硬度大，因而无法应用成槽机进行挖掘。

3.2.2 成槽垂直度控制

本工程的地下连续墙成槽的槽深为50.5m，同时要求其垂直度为1/300，对于相邻的两槽段中心线在深度上的偏差应当在60mm以内。实际施工中应当加强对于成槽的质量保证。

3.2.3 工字钢接头防绕流

地下连续墙的接头工字钢比较长，垂直度、曲度等的控制存在一定难度，槽段的厚度为800mm，而工字钢仅有700mm。由于槽位偏斜等多种因素，其相邻的槽间接头处，形成了绕流混凝土，从而导致接头受力不良和基坑渗水问题。

3.3 具体施工

3.3.1 去除地上地下障碍物

影响本工程地下连续墙施工的主要障碍物，是市政路面、地下管线、房屋地基等，必须预先采取测量措施，确定地下连续墙的平面位置，及其与障碍物的交汇点，运用挖掘机、液压破碎锤等，清除位于地表或浅层底层的障碍物，深沉障碍物则需运用冲击钻机进行冲击。

3.3.2 导墙制作

工程设计将导墙制作成“┓┏”的模式（见图2），其中，现浇钢筋混凝土的结构深度为2.5m。等到工程结束进行拆模之后，需要以纵向的方式，每1m的间隔，加设上下两道方木，用以作为内撑。而对于外侧存在的空隙，则应当使用回填土进行回填，注意将其碾压密实，以防变形。对于转角型的槽段，由于槽机抓斗的宽度存在限制，为2.8m，因而需要沿轴线的方向调整槽段尺寸。

3.3.3 泥浆的制作和控制

施工过程中，泥浆配制的配比合理性是关键，需要注意在槽壁的表面形成固体颗粒状的胶结物，保证泥浆的粘接能力。工程以充分掌握水文地质条件为前提，运用膨润土、纯碱等原料，按照合理的比例进行泥浆配制。注意泥浆的配制应当在池中进行充分的发酵，具体的方量通常为拌制理论量的1.5倍。

工程选用了优质高钙的膨润土，在成槽施工中需要合理控制泥浆的比重。泥浆的配比为：水：膨润土：纯碱：CMC=100ml：8～9g：0.2～0.3g：0.075～0.1g。在使用护壁泥浆之前，需要首先在室内对其性能进行测试，以便及时调整泥浆指标，其技术指标如表1所示。

表1 成槽护壁泥浆性能指标表

3.3.4 槽段开挖

（1）槽段开挖

槽段的开挖采用的是跳槽开槽方式，第一槽段与导墙之间的距离应当控制在3000mm以上，而跳槽的间隔应当设置为至少两个槽段。采用液压地下连续墙挖槽机，进行地下连续墙成槽施工，而将彭润膨润土泥浆用于护壁，进行交叉施工。在施工前，需要在导墙上按照设计，放出地下连续墙的槽段分界控制线，并标注出各个槽段的名称，进行书面交底和现场交接。同时，需要为钢筋笼顶的标高、槽底深度等的标注做准备，引测标高的控制点至施工现场，或在导墙上标注槽段处导墙顶标高。实际施工按照槽段的划分依次开展，首先施工槽段两端，然后施工中间块，施工过程中需要注意抓斗两侧的受力，确保成槽的垂直度。此外，还需要注意成槽机的进出速度，避免速度过快导致泥浆波动，甚至冲刷槽壁致使土体坍塌。

（2）槽段划分

划分槽段时，需要依据地质条件、施工机械等实际情况来决定，按照该工程的设计要求对地下连续墙槽段进行划分时，其标准槽段的长度是6m；对于转角等特殊部分，则需要根据成槽机的最小施工长度来决定。

3.4 钢筋笼的制作和吊装

制作钢筋笼的具体流程如下：①将工字钢吊装至平台上，并且放置妥当；②将水平面主筋铺设焊接好；③将完成的析架焊接到迎土面钢筋网上；④以析架作为重要支撑，对开挖面的水平钢筋和主筋网架进行焊接施工；⑤焊接开挖面的施工用筋与加筋；⑥焊接封口筋、X斜拉筋；⑦焊接吊筋。

钢筋笼的吊装如图3所示，在处理起吊、运输和吊放的过程中，需要重视以下几个问题：①合理设置吊点位置，在起吊的过程中，应当注意吊架、吊梁之间的配合，以防止钢筋笼变形问题；②钢筋笼的接头往往容易出现脱落，而槽段的中央位置、吊点中央位置等，由于没有重合，容易发生变形，因此需要通过必要的检查，然后才能起吊；③插入的过程中，需要注意防止槽壁坍塌问题，在放下钢筋笼时，要求钢筋笼的位置与槽段中间相对应，插入必须保证垂直，将吊点与槽段中心点相重合。

图3 钢筋笼吊装示意图

3.5 混凝土浇筑

地下连续墙的混凝土浇筑施工中，需要首先按照防水混凝土的相关设计制备混凝土材料，要求水泥的用量在400kg/m3以上；水灰比低于0.6；塌落度控制为18～22cm；砂率为35～45%。在将钢筋笼入槽后，需要对其沉渣进行检测，并在4h的时间内实施混凝土浇筑施工。浇筑过程运用的是导管法，采用直径为250mm，单节长度为2.0～2.5m的钢管。注意需要将导管焊接牢固紧密，接头的结构采用的是法兰接头，并设置锥形法兰罩。混凝土的浇筑过程应当保持连续性，灌注速度控制在2m/h，中途不能间断。

3.6 拔出接头管

根据混凝土的实际固结硬化速度，合理控制接头管的提拔时间，既不能过早，也不宜过迟或过缓，因为过早、过快将会导致混凝土壁的坍落；过迟、过缓则又可能导致接头管提拔不动，甚至引发埋管事故等。一般情况下，应当在混凝土浇筑完成约2～3h后，实施第一次起拔，而此后每0.5h的时间段中提升一次，每次提拔约50～100mm，直至终凝后，全部拔出。

4 结语

目前，地下连续墙已经广泛地应用于现代的轨道交通施工中，为了保障施工技术的合理性，必须对各个工序进行科学控制，从而保证墙体的连续、不间断和厚薄均匀，最终取得良好的抗压、防渗效果，发挥其应有的作用。

[1]高学春.地下连续墙施工技术应用探讨[J].中国住宅设施，2010（1）：46～47.

[2]王飞，王娟，薛晓辉.地下连续墙施工中的技术控制措施[J].安徽建筑，2011，18（3）：65～66.

[3]孙立宝.超深地下连续墙施工中若干问题探讨[J].探矿工程：岩土钻掘工程，2010，37（2）：51～55.