地铁车站明挖基坑地下连续墙质量通病分析及预防对策

王俐瑶

摘要： 本文结合在建的济南市轨道交通R2号线王府庄站工程，对地下连续墙质量问题、通病及危害进行技术分析和探究，并提出有合理性、经济性和针对性的防治方案，得到了实践的检验，对于正确指导现场施工，发挥设计功能具有重要意义，且对类似基坑的地下连续墙施工具有一定的指导作用。

Abstract： In this paper，the quality problems， common problems and its hazards of underground continuous wall are analyzed and explored，considering of the being built Wang Fu Zhuang station of Ji'nan urban rail transit line R2. Then， the reasonable， economical and targeted preventive measures were proposed， which had been verified in the construction of underground diaphragm wall of Wang Fu Zhuang station. It is important for the guidance for on-site construction， so as to give full play to the design function. It may guide the similar construction of underground continuous wall.

关键词： 明挖基坑；地下连续墙；质量通病；防治方案

Key words： deep foundation pit；underground continuous wall；quality problems；prevention and control plan

中圖分类号：U655.54+3 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2017）33-0085-03

1 概述

1.1 课题依托工程概况

R2线王府庄站为R1线换乘车站，与已在施工R1线并行，车站通过连接通道换乘，车站有效站台宽度12m，车站起点里程ZK0-001.251，车站终点里程ZK0+368.149，车站中心里程ZK0+170.734，有效站台长度为120m，车站主体结构总长370.9m，标准段宽度20.7m。车站设置2个风亭组，2组冷却塔，3个出入口通道及一个换乘通道。该站为双层双跨框架地下岛式车站，明挖法施工，支护结构采用钻孔桩/地连墙+内支撑体系。车站基本地质条件为：在深度45m范围内地基土属第四纪晚更新世及全新世沉积物，主要由杂填土、黄土、粉质粘土、卵石层和砂层组成，分布较稳定，一般具有成层分布的特点。按其沉积年代、成因类型及其物理力学性质的差异性，依据《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）（2009版）相关条款，可划分为7个主要土层，自上而下分为：1-1素填土层、1-2杂填土层、8-1褐黄色黄土层、9-1褐黄色～灰黄色粉质粘土层、10-4卵石层、14-1粘土层、10-4卵石层、14-7中砂层。其中10-4、14-4、16-5层卵石层分布连续，富水性较好，透水性强。王府庄站坑底位于9-1粉质粘土层与10-4卵石层，围护桩底位于14-1粉质粘土层中。设计地连墙混凝土等级为水下C35，抗渗等级P8。王府庄站工程平面图见图1。

1.2 地连墙基本原理及控制要点

1920年德国首先提出地连墙施工， 1954年起在欧洲广泛使用。1956年墨西哥、巴西、加拿大开始采用。1963年美国开始应用。1958年中国在山东月子口水库，开始采用冲孔桩排式地下连续墙作为坝体防渗帷幕墙。经过几十年的发展，逐步推广到建筑、市政、水利、矿山等各个行业。21世纪，已在地下工程基坑中成功应用。

基本原理是在基坑开挖前，利用机械，在地下开挖沟槽，待挖至设计深度后，将加工好的钢筋笼在槽内下放，然后用导管向沟槽内灌注混凝土，分段施工，进而用特制的接头连接成整体。地铁工程基坑中地连墙作为围护、挡土及永久性的承重结构，又可作为基坑主体结构的一部分。

地连墙多用于施工条件较差的情况下，在泥浆中施工，判定墙体质量好坏只能在基坑开挖后得知。地下连续墙一旦发生质量事故返工处理较为困难，施工前须制定详细的施工方案。地连墙的质量控制主要有泥浆、成槽、锁口管施工、钢筋笼制作及安装、混凝土灌注等。

2 地连墙通病及防治

目前，应用最多的是现浇的地连墙，在地铁工程中还可以起到防渗墙的作用。现浇地下连续墙施工流程见图1。

2.1 导墙和便道的质量通病及对策

导墙具有挡土、支撑、维持液面、存蓄泥浆的作用，周边有建筑物时，还可起到控制地面沉降和位移的作用，路面下施工时，可起到支承横撑的水平导梁的作用。导墙的质量是保证地连墙质量的前提。导墙及便道常见的通病有变形、开裂、下沉、鼓包，导致漏浆、墙下沉，承载力小，鼓包、钢筋笼无法下入。

原因：导墙埋入浅，填土不密实，拆模后未加支撑；养护不得当、混凝土养护龄期不足；便道与导墙净距太小，钢筋间距偏差较大。

2.2 防治对策

①根据项目水文地质，机械荷载、周边环境影响程度及施工进度综合设计，选择较好的导墙形式和足够的埋深。导墙应与槽段错开，保证表面平整，高度一致，其高度应比原地面稍高出2～3cm。

②软弱地层中，可用振冲、深层搅拌等加固导墙底部，在端头井阴阳角拐弯处，导墙应往外延伸一定距离，以免造成槽断面不足，影响钢筋笼施工。endprint

③绑扎钢筋保证位置精准，钢筋及混凝土受力均衡。

④基槽开完时进行人工修整，严禁超挖、欠挖。

⑤控制成槽机位置、吊机及罐车路线，在导墙边上敷设钢板，避免导墙内倾、变形。

⑥施工便道，预留出至槽段边缘的距离，底基层压实，确保路面承载力满足施工要求。

3 成槽过程质量通病及对策

3.1 质量通病

泥浆护壁挖土成槽的精度决定了墙体的质量，泥浆的优劣也是保证墙体质量的关键，但开挖后仍有墙体鼓包、垂直度超限等问题，制约后续防水施工，甚至引起质量事故等。其原因有：成槽质量主要由成槽机司机及机器上的测斜仪来控制，有些司机缺乏必要的经验水平，直接影响施工质量；泥浆不达标等。

3.2 防治对策

①提前检查导墙宽度、垂直度等，保证施工中不出现问题。

②依据工程地质条件以及导墙形式，选择合理的成槽方案，制备符合本工程地质条件的泥浆，严格按照施工顺序施工，保证挖槽的精度要求。

③提高工人師傅的技术水平，让有经验、有能力的人员参与施工。

④保证泥浆科学使用、管理，成槽过程进行跟踪取样，依据取样结果调整配比，保证泥浆质量，在整个施工过程中严格控制各种指标，保证指标满足相关规范。

⑤施工过程中严格控制垂直度，根据仪器显示，及时调整，或者利用超声仪抽查，做到随挖随纠，保证垂直度要求。

⑥施工操作要缓慢、匀速进行，避免碰撞槽壁。

⑦选择合理的施工方案，不同厚度的地墙连接时，应保证薄的地连墙，同时减小对临近土体影响，挖槽结束后可采用超声波检测成槽效果见图3。

⑧施工中严格限制超载，避免槽壁坍塌，及时放钢筋笼，避免槽壁由于长时间没支撑而坍塌。

4 锁口管施工中质量的通病及对策

4.1 质量通病

验槽合格后及进行锁口管施工，管身容易出现偏斜、不垂直等问题，如果管身偏斜太大，会造成地连墙参差不齐，钢筋笼不能下放，如果填土回填不密实，容易导致混凝土变形、弯曲，造成地连墙的质量问题。

4.2 防治对策

①下放严格按照钢筋笼位置下放，控制底座标高以及钢筋笼垂直度，下放前检查钢筋笼质量，保证焊缝链接质量，连接处平缓。②墙体较浅时，要保证接头管垂直，小心吊放，并要用仪器检测垂直度，保证管身垂直放入槽底。③管身放入槽后，要检查管身达到规定位置，预定深度，以及接头必要的条件。④填土要使用黏土，并且要回填密实，分层夯实，保证浇筑时不会出现绕流现象。⑤锁口管取出来后要洗好，放到指定地方，以备后续使用。

5 基坑开挖后墙面暴露出来的通病及对策

5.1 质量通病

钢筋笼具有长度大、柔性、连接点多等特点，所以在吊装过程中应重点控制钢筋笼质量。钢筋笼首先焊接成型，然后采用两台机械进行多点起吊，空中竖直，起吊过程要减少振动，减少去钢筋笼的损坏。

开挖后一般出现的问题有：骨架变形、生锈、保护层小，预埋件错位，焊接断开，钢筋脱落，墙体受弯能力差。

5.2 防治措施

①为了便于施工，加快施工进度，采用钢筋笼整体起吊，吊装前采用软件模拟钢筋笼整体稳定性以及起吊点受力情况，对工作人员说明详细的交底，并用钢板铺平道路，在钢筋笼水平方向间隔两米布置闭合箍筋，保证钢筋笼整体刚度和稳定性，焊接点要焊接结实，加强吊装点，焊缝要满足要求。

②吊装时在钢筋笼底部绑两根绳子，避免吊装过程钢筋笼在空中摆动，并且钢筋笼不能再地面拖行。

③吊装时要缓慢，避免钢筋笼对槽壁造成碰撞，引起坍塌。

④吊装时钢筋笼要严格对准中心位置，然后缓慢下放，吊装过程要时刻检查钢筋笼是否垂直，保证钢筋笼笔直，位置准确。如果槽壁不整齐、不平整，可以采用机械再次挖。

⑤钢筋笼吊装好后，要及时复测标高，严格按照设计要求，误差不得超出规范要求。

6 砼灌注的质量通病分析及对策

6.1 质量通病

地连墙出现蜂窝、孔洞、下沉，连接处漏水，这些问题都会给以后施工带来不便，甚至导致质量问题，出现损失。

主要原因有：施工过程中泥浆的护臂作用不达标，导致槽壁坍塌不平整，从而导致混凝土填充，出现鼓包。混凝土质量不好、塌落度和易性差，从而出现气泡等问题。砂浆在顶端，水泥浆损失，导致蜂窝、泛沙，严重影响地连墙强度和密实性。成槽底部没有清理干净，浇筑混凝土后地连墙沉降过大，承载力减小。

成槽不干净，槽里有泥块杂物等会导致泥浆变质，导致地连墙质量不达标，降低流动性，影响了混凝土的浇筑速度，以及地连墙的防水性能。

导管间距大，混凝土面积小，注浆时间不同时速度也不一样，从而出现快的一侧泥浆流向慢的一侧，有的泥块被钢筋预埋件等阻挡，从而出现夹泥和蜂窝。

导管太深以及混凝土注浆快，是混凝土浮力大于钢筋笼自重，混凝土溢出，散落到槽里，导致混凝土粘结在钢筋上，出现裹握力减小，防水能力减小。

6.2 施工对策

①施工中按时记录数据，详细量测各项参数，严格控制导管拆除数量，以及导管埋置深度。②混凝土的浇筑要连续，并且保证浇筑速度，浇筑匀速进行，不拉管子。③控制泥浆质量，质量差的泥浆坚决不用，减小泥浆导致的问题。

7 支护结构变形及墙体渗漏问题及对策

7.1 支护结构与墙体问题

钢支撑下有泥，并且钢板下不密实，受到力后发生位移，地连墙质量不够，沉降增大，基坑施工后，墙后受到水压力和土压力，连接处刚度不够，形成连接角，随着施工的进行，基坑底部压力增大，导致基坑出现侧向变形。维护结构的变形与主体关系密切，同时收温度变化降水等因素的影响，以及设计是底层参数的选取和实际情况不一致，导致设计荷载工况和实际施工中不一样，致使地连墙位移太大。

7.2 治理措施

①施工中要及时增加钢板和加劲肋，尽量减小基坑暴露时间，当基坑出现漏水情况要根据漏水大小，选择合理方式止水。对于钢筋暴露的可以采用更高级别混凝土修补。②当基坑裂缝处有小量漏水时，可以采用填堵法，先在漏水处凿5～10cm，然后放入细麻丝采用具有防渗剂的泥浆对渗漏部分进行封堵。③对于漏水较大的部位可以先将漏水位置开凿，安装水管，将水通过水管排出，然后采用具有防渗剂的泥浆对渗漏部分进行封堵，最后封堵排水管。④对于漏水严重的位置，可以先清理漏水处，然后用快速封堵水泥堵漏，以及打孔注浆，采用化学胶水堵漏。

8 结论

通过以上实际工程问题以及处理问题的方法，在实际工程中得到了验证，保证了施工的顺利进行，具有借鉴意义。

参考文献：

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[3]杨井亮.中铁十七局集团有限公司.地下连续墙质量通病剖析及对策[J].铁道建筑技术，2011（7）.

[4]建筑施工手册[M].endprint