地铁工程地下连续墙的施工技术

段李浩

（中国水利水电第七工程局有限公司，成都 611730）

1 工程概况

本项目选取了南京地铁11号线柳州路站地下2层11 m岛式站台车站为主要研究对象进行分析，该车站全长达299.5 m，其中标准段宽度为20.7 m，站台中心里程处的顶板覆土厚度达3 m。项目单位决定将该车站设计为地下2层现浇混凝土结构，且主体部分依照明挖顺筑法开展施工。该车站共有4大出入口、1大安全出入口以及2组风亭。

2 地连墙施工方案

本项目共计包含了1 m与0.8 m 2种厚度的连续墙，项目单位预计将其分成68个槽段，其中，有61个设计为“一”形，另外7个则设计为“Z”形。根据项目实际条件，每一段连续墙分幅的长度需控制在6 m左右，测量可得地连墙长度包含了42.5 m、34.3 m、30.65 m、27.33 m，地连墙之间需要借助工字钢接头进行连接。对于地下连续墙部分的成槽施工，工作人员需借助液压抓斗成槽机辅助施工，且提前加工好钢筋笼，随后在2台起重机的作用下起吊钢筋笼，将其置于槽段中，最后借助双导管灌注水下混凝土成墙。

3 槽壁加固

地连墙施工前，需进行槽壁加固，槽壁加固采用φ850 mm@600 mm三轴水泥搅拌桩，桩长为场坪地面至导墙底以下15m；基坑底采用φ850 mm@600 mm三轴水泥土搅拌桩进行“裙边+抽条”加固，裙边宽度3.25 m，抽条宽度3.25 m，间距3.5 m，桩长为基坑底至基坑底以下3 m。为防止基坑底与先期预埋段地连墙接口处涌砂，对接口向东5.85 m范围内基坑底采用φ850 mm@600 mm三轴水泥搅拌桩加固，桩长为场坪地面至基坑底以下3 m。三轴水泥搅拌桩采用三轴搅拌桩机械在土层深部就地将水泥和土强制搅拌（两轴同向旋转喷浆与土拌和，中轴逆向高压喷气在孔内与水泥土充分翻搅拌和），利用土和水泥水化物间的物理化学作用，形成有一定强度的水泥土固结体，从而改善土的强度、透水性和承载力等特性。

4 施工技术

4.1 导墙施工

导墙的作用是给地连墙成槽施工提供平面方向的指引，同时在一定程度上防止泥土进入槽内、控制泥浆液面高度。工作人员应将导墙设计为“┓┏”形，同时将其高度控制为2 m。需要注意的是，为了确保其垂直度，导墙中心轴线需和地连墙轴线完全重合。为了有效避免地表水冲入槽内破坏泥浆的性能，导墙的顶面应超出地面高度约0.2 m。

4.2 泥浆的制备

泥浆制备往往需要使用到储料斗螺旋输送机、定量水箱、药剂储液桶、磅秤等。预制之前，先将羧甲基纤维素（CMC）浸泡1~2d，随后掺入一定量的膨润土泥浆，再搅拌均匀，预制完成的CMC液体必须先静置6 h才能投入使用。施工人员在搅拌机中掺入1/3的水，然后启动搅拌机。所有搅拌好的泥浆液都必须临时储存在新浆池内24 h，其目的是令膨润土充分水化。

4.3 成槽施工

4.3.1 施工顺序

开挖维护结构包含0.8 m、1 m厚度的地下连续墙，根据实际情况，将其划分成68个槽段，其中，0.8 m厚的地下连续墙需划分成50个槽段，1 m厚地下连续墙则需分成18个槽段。此外，在这68个槽段中，有61个设计为“一”形、剩余7个设计为“Z”形。项目单位需同时安排2台成槽机开展施工，将其分成4大作业面；自地连墙长边的方向依次往中间推进施工，且必须按照跳槽的方式进行槽段的开挖，一般相隔1~2段，首开段为双雌槽段，后相继施工一雌一雄槽段，最后施工的槽段为双雄槽段。对于同一直线段上的地下连续墙进行施工时，应严格依照跳槽的方式开展工作。

4.3.2 成槽垂直度的控制

在最终成槽之前，工作人员可借助车载水平仪调节成槽机的平整情况。在整个施工过程中，工作人员应密切关注垂直度仪表、自动纠偏装置，从而确保最终的垂直度、精度均满足设计标准。除此之外，相邻两槽段中心线任意位置的深度偏差均不得大于槽深×垂直度/300的结果数值。

4.3.3 成槽开挖

依照槽段进行划分，实现分幅跳槽施工，对于标准段，严格依照“三抓法”（即每幅地连墙施工时，先抓两侧土体，后抓中心土体，如此反复开挖至设计槽底标高为止）的原则进行开挖，即每幅连续墙进行施工时，应先开挖两端，再开挖中间，反复循环这一流程直至槽底标高达到设计标准。

待槽底标高达到设计标准之后，工作人员应先进行铲壁后一次扫孔，每次扫孔过程中，抓斗应与其保持约50 cm的间隔，从而保障最终槽底的沉渣厚度在0.1 m以内。扫孔结束后，即可借助泵吸反循环法完成清孔处理。

待清底置换工序完成之后，工作人员仔细检查孔底泥浆、槽深，一旦发现有指标达不到设计规定的标准，则重新进行清底置换，确保所有指标均符合设计规定才能开始后续施工。

4.3.4 施工要点

1）开始开挖之前，工作人员在成槽机下方准备一块20 mm厚的钢板，成槽机应以最大工作半径停机，不可出现“一停三抓”（严禁成槽机最大工作半径停机，先抓两侧土体，后抓中心土体）的情况，其目的是帮助导墙降低来自内外侧的压力。同时，工作人员确保成槽机的起重臂倾斜度维持在65°~75°，整个开挖过程中，起重臂不可出现俯仰，只能进行回转。提前在导墙表面标注所需开挖的尺寸，保障钢筋笼、接头桩能够根据设计规定的要求进行摆放。

2）整个成槽施工必须严格参照设计规定开展，严禁擅自调换施工顺序。相邻幅槽段的施工间隔时间必须超出1 d以上。每一个槽段施工完成后，应该由专业人员检查质量，确保符合标准后才能开始后续环节的施工。

3）工作人员应确保最终成槽机的导杆与槽段完全垂直，打开抓斗，按照油漆标志以缓慢的速度从槽内抓土，整个流程必须严格控制速度，避免因速度过快导致槽壁出现坍塌，最好将成槽机的掘进速度维持在15 m/h的水平。

4）施工过程中若需要使用到大型机械，则确保其不会触碰到槽段边缘，有效维系槽壁的稳定性。成槽过程中，工作人员应根据实际情况及时补入适量的泥浆液体，若发现槽内泥浆快速流失、地面出现明显下陷，必须立即中止施工，找出相关原因，处理完成后才能继续开始施工[1]。

5）对于所有的“L”形、“Z”形等异型槽段，工作人员必须严格参照规定的要求开展施工，例如，不足两抓宽度的槽段，可以采用交替互相搭接的方法直挖成槽。若在施工过程中发现问题，需暂停施工，找出原因并处理之后，才能开始后续施工。

4.3.5 刷壁

为有效提升接头部位的抗渗、抗剪性能，在连续墙接头处对先行幅墙体接缝进行刷壁清洗；刷壁采用特制的刷壁器，由起重机悬挂紧贴上一槽段接头，上、下中速升降，反复刷动≥20次，完全清除接头上泥渣和泥皮，直至接头、刷壁器表面均无泥皮。

4.4 钢筋笼吊装

施工人员在进行吊装的时候，应根据实际情况布设吊点，可以同时借助1台300 t履带吊、1台150 t履带吊完成施工。在主副2台吊机的作用下，将钢筋笼水平升起，待其全部离开地面之后，即可开始调节角度，令其与槽段中部处于同一条直线中，缓慢入槽[2]。图1为钢筋笼吊点布置示意图。

图1 钢筋笼吊点布置示意图

观察图1可以发现，施工人员在吊放钢筋笼时，需始终保持吊点中心和槽段中心在同一直线上，还需确保钢筋笼侧面、相邻槽段工字钢接头处一直留有适当的间隙，低速将其置于槽体内，以避免出现大幅摆动，进而破坏槽壁结构。为了确保水平方向同样符合设计规定的标准，施工人员可提前在导墙表面进行标注，为整个吊放过程提供参考。

待其主吊点靠近导墙顶端之后，借助铁扁担将整个钢筋笼悬挂至导墙上，主吊改为吊在吊环上后，缓慢下放钢筋笼。按照标准适当调整钢筋笼的位置，令其固定在导墙上，即可插入导管开始浇筑。需要注意的是，施工人员应在工字钢周边安设接头箱，其目的是堵塞缝隙，避免出现混凝土绕流现象。

4.5 接头箱

本工程槽段间接头用H型钢方式连接雌雄接头，先施工双雌槽段，H型钢与双雌槽段钢筋笼焊接成整体吊放，然后采用接头箱抵住两侧H型钢钢板，接头箱安装前应对接头箱逐段进行清理和检查，用汽车吊吊装并在槽口连接。接头箱中心线必须对准正确位置，垂直并缓慢下放，当距槽底50 cm左右时，快速下入，插入槽底，并在箱体背面回填土或粗砂，防止混凝土从底部及侧部流到接头箱背面。接头箱上部用木楔与导墙塞紧，并用接头箱起拔机夹住箱体。

接头箱起拔采用顶升架顶拔和吊车提拔相结合。起拔时间和拔升高度根据混凝土浇筑时间、浇筑高度以及混凝土初凝和终凝时间而定，依次拔动，一般2~3 h开始顶拔，具体采取轻轻顶拔和回落方法，每次顶拔10 cm左右，拔到0.5~1.0 m时，如果接头箱侧无涌浆等异常现象，每隔30 min拔出0.5~1.0 m，最后根据混凝土顶端的凝结状态全部拔出，冲洗干净。

4.6 地连墙混凝土浇筑

由施工人员驾驶2台容量为10 m3的罐车，将灌注材料卸至2个容量为4 m3的大料斗中，开始浇筑后，可以充气球胆充当隔水栓，从而使得灌注车上的材料能够直接经由漏洞传入底部。封底结束之后，开始完成水下部分的混凝土浇筑工作。

浇筑时，实时观察导管内混凝土面的变化情况，确保浇筑流畅、顺利进行，同时将坍落度维持在18~22 cm，若发现其参数指标达不到设计规定，则不可进行浇筑。工作人员可同步进行多个导管的浇筑，但需要将速度控制在3~5 m/h，混凝土面各个区域的高度差把控在30 cm以内。启动浇筑之后，混凝土材料会源源不断地被传送到导管内，每完成1~2车混凝土，工作人员需进行测量检验，确保来料方数、槽内实测方数相吻合，并如实记录所有的测量数据。此外，项目导管埋深应控制在2~6 m范围内，若混凝土材料出现堵塞，可适当抖动导管。整个浇筑环节必须流畅，中断时间需＜0.5 h。

4.7 墙缝注浆

注浆管采用直径为φ25 mm（外径）、壁厚2.5 mm的Q235钢管，插入槽底50 cm。插入槽底部并制成花管形式，钢花管用封箱带包住，上部外露10 cm，施工之前严格做好注浆管的防护处理，一旦在开挖过程中发现有漏缝，需要暂停注浆进行弥补。施工人员必须严格把控注浆量、注浆压力等指标，注浆压力未达到0.35 MPa，注浆量已达2.0 m3或注浆压力已达0.35 MPa，注浆量未达到2.0 m3，或发现地下连续墙墙顶上抬超过10 mm时，均须停止注浆。若浆液已冒出地面也须停止注浆。

5 结语

如今地下连续墙支护结构已经频繁出现在各个地铁深基坑项目之中，其兼备永久性挡土、承重等功能。本文选取了某实际项目作为研究对象，通过对其支护方式的研究，详细说明了该结构在实际使用过程中的具体流程、技术要点、注意事项，望为类似项目提供参考。