明挖地铁车站地下连续墙施工工艺

熊全涛

摘 要：笔者通过结合地下连续墙施工，针对地下连续墙施工关键工艺进行探讨分析，并针对质量控制细节问题进行浅析。

关键词：地下连续墙；导墙；泥浆；混凝土浇筑

随着我国经济建设的迅猛发展，城市交通日益拥挤地上交通空间日显局促，地铁逐渐成为全国各大城市人们出行的主要交通工具。目前国内地铁车站施工大部分还是采用明挖法，基坑围护结构主要是旋喷桩、地下连续墙等支护方式。在众多的支护方法中，地下连续墙以施工振动小噪声低对周围环境影响小、墙体刚度大可以承受很大土压力、防渗性能好、对地基的适用性强、可以逆作法施工、占地少工效高、位移控制效果好等突出的优点得到了越来越多的应用。

地下连续墙主要施工工艺及内容包括：导墙施工、泥浆制作、成槽施工、下锁口管、钢筋笼吊装、浇筑混凝土、拔锁口管。地下连续墙是一项隐蔽的地下工程，在施工的过程中包含的细节工作十繁杂，每一细节都会直接影响到墙体的质量，因此应做好过程控制保证地下连续墙的施工质量。

一、导墙施工

导墙是地下连续墙施工的第一步，导墙轴线决定着地下连续墙的位置，导墙顶标高将影响到钢筋笼的入槽标高，它的主要作用是控制地下连续墙的精度。导墙施工容易存在以下几个问题：

1.导墙变形导致钢筋笼不能顺利下放，出现这种情况的主要原因是导墙施工完毕后没有及时加设支撑或回填，导墙侧向稳定性不足，产生导墙变形。解决这个问题的措施是导墙拆模后，沿导墙纵向每隔一米设三道木支撑，将二片导墙支撑起来。导墙混凝土未达到设计强度前，禁止重型机械在导墙侧面行驶或者导墙顶面有荷载作用。地下连续墙导墙施工时均采取了上述措施，保证了所有槽段钢筋笼的顺利吊放。

2.导墙的内墙面与地下连续墙的轴线不平行，由于导墙本身的不垂直，造成整幅墻的垂直度不理想。导墙的内墙面与地下连续墙的轴线不平行会造成建好的地下连续墙不符合设计要求。解决的措施主要是施工时保证内外导墙面的净距应等于地下连续墙的设计宽度加50mm，净距误差小于5mm。

二、泥浆制作

对于泥浆的选择，应选择比重小、粘度一般、含砂量小、抗污染能力及触变能力强的泥浆，并且结合实际的施工情况得出泥浆配合比。应严格控制泥浆制作及护壁，施工时要严格控制泥浆制作的成分和性能要求，保障泥浆护壁的效果，泥浆比重增大，在钻孔中对孔壁的侧压力也相应增大，孔壁也越稳定，然而孔壁上的泥皮也增厚，会给清孔和混凝土浇筑造成困难，这就要求在泥浆制作过程中严格控制。

地下连续墙泥浆采用膨润土、循环使用方式，在使用过程中通过计算每幅墙所需的泥浆用量再增加一定的系数来贮存泥浆，采用了12个泥浆池，每个泥浆池可存储20m3泥浆。泥浆比重1.1g/cm3，粘度22s，含砂率2%，pH值8.5，并对循环使用的泥浆进行净化处理，节约成本的同时又不会对周边环境造成污染。

三、成槽施工

合理划分槽段布置及工作面，应综合考虑地质条件、结构要求、周围环境、机械设备、钢筋笼的重量、施工条件等综合因素进行划分，尽可能的减少墙体接头数量，避免影响槽壁的稳定性，提高地下连续墙的防水性和整体性，单元槽段长度宜为4-6米。地下连续墙根据成墙质量及现场實际情况每段槽长为6米，采用两个工作面跳打的方式进行，为混凝土成型争取更多时间，节省工期。

对于特殊槽段导墙施工时，对这些异型槽段拐角处应向外放出至少400mm，以满足成槽机抓土要求，并保证转角处地下连续墙断面完整。在遇到软土层、砂土层时应放慢钻速适当加大泥浆密度，控制浆面高于地下水位500mm以上。如遇较大孤石、探头石应辅以冲击钻破碎。偏差严重时，应回填砂粘土到偏孔处1m以上，待沉积密实后，再重新成槽。

四、钢筋笼吊装

为防止在吊装钢筋笼时碰撞槽壁，在加工及吊装时要严格控制钢筋笼垂直度，采用厚度200mm内设双层钢筋网片的钢筋混凝土加工场地，加工架为10#槽钢按钢筋笼长度焊接成间隔2米一段，这样即能有效的控制钢筋笼垂直度，又能有效控制每根钢筋长度。鉴于每段钢筋笼体长度平均在30米左右，为了保证钢筋笼的整体刚度，在钢筋笼内布置纵向钢筋桁架及主筋平面的斜向拉筋，并且在钢筋笼外侧设置了吊装筋及定位垫块。为保证特殊槽段钢筋笼起吊时笼身的垂直度，钢筋笼起吊前应先根据特殊槽段的规格验算其形心位置，以此来确定吊点。

五、浇筑混凝土

混凝土浇筑质量是地下连续墙质量的关键之一，在清孔达到合格的指标之后，应在4h内进行浇筑混凝土。由于其隐蔽性应特别注意以下几个问题：

1.地下连续墙混凝土原材料的控制，要严格控制地下连续墙混凝土施工所需的水泥原料，水泥要为普通硅酸盐且质量应满足凝结时间、安定性、抗压强度、抗折强度等相关规范的要求。选用中粗砂作为施工原料且应满足细度模数、坚固性等规范标准。碎石应该满足混凝土拌和、含泥量、压碎值及其他质量方面的要求，碎石最大粒径应小于等于40mm。要保证混凝土的初凝时间、终凝时间、和易性、塌落度、抗渗性及流动性等技术指标。

2.导管使用前必须在地面做密封性试验，试验合格后方能下管。导管应插入到离槽底标高0.3-0.5m处，导管集料斗混凝土储量应保证初灌量。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，槽段混凝土面应均匀上升且连续浇筑，混凝土上升速度控制在2-4m/h，中断时间不得超过30min。两根导管间的混凝土面高差≤50cm。灌注过程中，要勤测量混凝土面上升高度，认真做好混凝土浇筑记录，控制导管埋深在2～6m，地下连续墙顶要超灌0.5～1.0m。

六、提拔锁口管

锁口管下放位置的准确、提拔控制时间是每幅地下连续墙控制的关键，锁口管安装过程中要控制好其垂直度，其中心应与设计中心线吻合，底部插入槽底300-500mm，以保证密贴防止混凝土倒灌。上端口用钢扁担嵌实，钢扁担两头卡牢在导墙凿出的槽内，防止浇混凝土时锁口管移动。锁口管背后用袋装粘土或袋装碎石回填密实，避免锁口管在混凝土灌注过程中移位或混凝土绕流。如果施工过程中发生锁口管拔不出现象，可以采取采大吨位偏心力打夯机。为了防止这类问题的发生，结合地下连续墙施工经验，施工现场要求锁口管提拔应与混凝土浇筑相结合，混凝土浇筑记录作为提拔锁口管时间的控制依据，结合水下混凝土凝固速度的规律及施工实践，混凝土浇筑开始后2-3h左右开始提拔，以后每隔30min提升1次，其幅度≤10cm。根据搅拌站提供的商品混凝土初凝时间，待混凝土浇筑结束后6-8小时，将锁口管一次全部拔出并及时进行清洁和疏通。

总之，地下连续墙的施工质量好坏直接关系到后续地铁车站土方开挖的安全及主体结构的使用寿命。因此在施工过程中针对可能出现的问题采取相应的措施进行控制，严格每一步的操作过程，在实际施工中认真、切实地从施工过程的根本抓起，制定和采取先进的施工工艺和正确的施工方法，才能有效地保证地下连续墙的施工质量。endprint