地鐵車(chē)站地下連續(xù)墻施工中關(guān)鍵工序及要點(diǎn)

史華偉 薛 帥

(1.太原市城鄉(xiāng)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院，山西 太原 030002； 2.帝國(guó)理工學(xué)院，英國(guó) 倫敦 SW7 2AZ)

地鐵車(chē)站地下連續(xù)墻施工中關(guān)鍵工序及要點(diǎn)

史華偉1薛 帥2

(1.太原市城鄉(xiāng)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院，山西 太原 030002； 2.帝國(guó)理工學(xué)院，英國(guó) 倫敦 SW7 2AZ)

以太原市某地鐵車(chē)站地下連續(xù)墻的具體施工案例為背景，分析了地下連續(xù)墻制作過(guò)程中導(dǎo)墻、成槽、泥漿護(hù)壁、鋼筋籠制作與吊裝、地下連續(xù)墻墻體等部位施工的關(guān)鍵技術(shù)要點(diǎn)，為地下連續(xù)墻施工提供一定的參考和借鑒。

地鐵車(chē)站,地下連續(xù)墻,技術(shù)要點(diǎn)

0 引言

地下連續(xù)墻作為一種新興的地下工程技術(shù)，由于其具有維護(hù)、防滲、承重等一系列的優(yōu)點(diǎn)而得到廣泛的推廣應(yīng)用。地下連續(xù)墻是由意大利工程師1950年首次提出，并成功應(yīng)用于大壩工程40 m深度的防滲墻中[1]。1950年以后，法國(guó)、日本開(kāi)始引進(jìn)地下連續(xù)墻施工工藝，到20世紀(jì)60年代后期，歐洲國(guó)家以及美國(guó)等國(guó)家也先后引進(jìn)地下連續(xù)墻施工工藝。地下連續(xù)墻最開(kāi)始以防滲為主，隨后以擋土、承重等其他功能逐漸應(yīng)用于建筑工程、市政工程、交通運(yùn)輸工程中[2]。

1958年，中國(guó)在青島月子口水庫(kù)建造中第一次使用地下連續(xù)墻技術(shù)。隨后40多年，國(guó)內(nèi)地下連續(xù)墻一直處于探索和研究階段。21世紀(jì)后，土地資源越來(lái)越稀缺，城市發(fā)展逐步轉(zhuǎn)向地下，地下連續(xù)墻在我國(guó)得到廣泛應(yīng)用。

太原市地鐵2號(hào)線工程建設(shè)中，地下連續(xù)墻在地鐵車(chē)站中得到首次大規(guī)模應(yīng)用。

1 工程概況

該車(chē)站設(shè)計(jì)總長(zhǎng)度為222.6 m，為地下2層14 m島式站臺(tái)車(chē)站。車(chē)站結(jié)構(gòu)型式采用整體式鋼筋混凝土箱形框架結(jié)構(gòu)，標(biāo)準(zhǔn)段結(jié)構(gòu)外包尺寸為23.1 m×13.82 m，采用地下連續(xù)墻+內(nèi)支撐系統(tǒng)支護(hù)，明挖法施工。車(chē)站中心里程處標(biāo)準(zhǔn)段基坑寬23.1 m、基坑深度約17.1 m。南端盾構(gòu)段基坑寬27.2 m、基坑深度約為18.84 m，北端盾構(gòu)段基坑寬27.95 m、基坑深度約為18.2 m，車(chē)站基坑開(kāi)挖面積約5 359 m2。地面高程為780.71 m～781.09 m，頂板以上覆土約2.9 m～3.1 m?；字饕挥陴べ|(zhì)粉土層(140 kPa)、粉細(xì)砂層(170 kPa)中。

2 地質(zhì)情況

車(chē)站工程位于汾河?xùn)|岸一級(jí)階地區(qū)，地形開(kāi)闊平坦，總體趨勢(shì)為北高南低。場(chǎng)地內(nèi)地層主要為第四系全新統(tǒng)、上更新統(tǒng)地層。

2.1 第四系全新統(tǒng)

主要以人工雜填土、粉質(zhì)黏土、細(xì)砂及中砂為主，總厚度達(dá)16 m～32 m。

人工雜填土層厚1.70 m～11.90 m，欠壓實(shí)～稍壓實(shí)，均勻性差。粉質(zhì)黏土可塑為主，局部軟塑，層厚1.70 m～9.40 m，壓縮系數(shù)平均值0.33 MPa-1～1 MPa-1，屬中壓縮性土。粉土層厚0.60 m～14.70 m，中密～密實(shí)，壓縮系數(shù)平均值0.18 MPa-1～1 MPa-1，屬中壓縮性土。細(xì)砂層厚0.70 m～10.30 m，顆粒級(jí)配差，局部夾薄層黏質(zhì)粉土，中密為主，局部稍密。中砂層厚0.50 m～8.20 m，粒級(jí)配中等，中密為主。

2.2 第四系上更新統(tǒng)

粉質(zhì)黏土可塑為主，局部硬塑。揭露厚度1.00 m～7.90 m。壓縮系數(shù)平均值 0.27 MPa-1～1 MPa-1，屬中壓縮性土。黏質(zhì)粉土密實(shí)為主，層厚0.50 m～9.80 m，壓縮系數(shù)0.21 MPa-1～1 MPa-1。細(xì)砂層厚1.3 m～2.5 m，密實(shí)，透鏡狀分布。中砂層厚1.60 m～14.00 m，顆粒級(jí)配不良，密實(shí)，飽和。卵石土層厚0.80 m～4.80 m，以中風(fēng)化砂巖為主，顆粒級(jí)配良好，細(xì)砂充填，密實(shí)，飽和。

3 地下水特征

本地鐵車(chē)站位于汾河?xùn)|岸約1.6 km處，地下水主要影響因素為汾河水流的側(cè)向徑流補(bǔ)給，含水層主要為粉細(xì)砂和中砂，其含水層的滲透系數(shù)為6 m/d～21 m/d。車(chē)站地下水位埋深為5.1 m～7.8 m，平均水位高程773.9 m，地下水位變幅0.8 m～1.4 m。

4 地下連續(xù)墻施工要點(diǎn)

4.1 導(dǎo)墻施工控制要點(diǎn)

在開(kāi)挖槽段之前，在地下墻墻面兩側(cè)部位設(shè)置導(dǎo)墻，導(dǎo)墻的強(qiáng)度、剛度和整體穩(wěn)定性要滿足規(guī)范要求。墻背處禁止回填建筑垃圾以及具有透水性質(zhì)的材料，夯填材料選用黏性土并分層均勻夯實(shí)。導(dǎo)墻凈距為地下連續(xù)墻設(shè)計(jì)厚度+50 mm的施工余量，導(dǎo)墻施工允許誤差為：軸線偏差±10 mm，凈空尺寸±5 mm，如圖1所示。

施工時(shí)應(yīng)注意以下事項(xiàng)：

1)在導(dǎo)墻施工全過(guò)程中，要保持導(dǎo)墻溝內(nèi)不積水。

2)導(dǎo)墻溝附近的廢棄管道必須封堵密實(shí)，以免成為漏漿通道。

3)導(dǎo)墻溝側(cè)壁的土體作為其澆筑混凝土?xí)r的外側(cè)土模，要禁止導(dǎo)墻溝寬度方向的超挖和導(dǎo)墻側(cè)壁坍塌。

“那時(shí)我年輕，就這德性。我們交往了幾個(gè)月，突然她一聲不吭就消失了，也不知道是何緣故。我們都沒(méi)實(shí)質(zhì)性的接觸，也就是見(jiàn)了幾次面，吃了幾頓飯，連手都沒(méi)有拉過(guò)。我垂頭喪氣了半年。之后，我就遇到了前妻，總算找到了一個(gè)愿收留我的垃圾桶（所謂‘垃圾桶’的說(shuō)法，沈敏后來(lái)才發(fā)現(xiàn)這是一個(gè)極其重要的信息，可惜她當(dāng)時(shí)滑過(guò)了，壓根就沒(méi)有重視。她錯(cuò)過(guò)的線索太多了。她沮喪得恨不得痛打自己一頓），我就是垃圾，連垃圾都不如，垃圾都有人回收，廢物利用。只要是個(gè)女的，我都求之不得，那時(shí)想結(jié)婚都想瘋了?！?/p>

4.2 成槽和泥漿護(hù)壁控制要點(diǎn)

1)應(yīng)保證成槽過(guò)程中槽壁的穩(wěn)定性，因此在成槽過(guò)程中，槽壁附近區(qū)域范圍內(nèi)嚴(yán)禁附加荷載和機(jī)械設(shè)備工作，并嚴(yán)格控制振動(dòng)，成槽的垂直度要小于1/300。

2)成槽過(guò)程中要采用泥漿護(hù)壁技術(shù)，泥漿的配比以及用量要嚴(yán)格按照實(shí)驗(yàn)室給定的參數(shù)，泥漿的物理和化學(xué)性能、泥皮的形成能力、黏度與流動(dòng)性等指標(biāo)要符合規(guī)范要求。

3)成槽機(jī)成槽施工時(shí)，履帶下面應(yīng)鋪設(shè)路基鋼板，減少對(duì)地面壓強(qiáng)和槽壁影響，見(jiàn)圖2。

4)施工過(guò)程中，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)泥漿漏失情況并及時(shí)補(bǔ)漿，保證槽段內(nèi)的泥漿量保持在要求的高度。

5)每日均需檢驗(yàn)?zāi)酀{的質(zhì)量情況并及時(shí)調(diào)整泥漿質(zhì)量指標(biāo)。遇到雨天地下水位升高時(shí)，需及時(shí)增加泥漿的比重和稠度，降雨量超過(guò)允許值時(shí)停止成槽施工并及時(shí)遮擋槽口防止雨水進(jìn)入。

6)每幅槽段的施工保證做到緊湊、連續(xù)，在施工過(guò)程中及時(shí)攔截通至槽內(nèi)的地下水流，確保整幅槽段的施工進(jìn)度。

4.3 鋼筋籠制作與吊裝

1)吊裝鋼筋籠需整幅進(jìn)行，鋼筋接頭連接采用焊接，且同一斷面焊接接頭不超過(guò)50%。

2)除鋼筋籠四周的交點(diǎn)搭接采用全點(diǎn)焊外，其他交點(diǎn)均用50%交錯(cuò)點(diǎn)焊。

3)將鋼墊板焊接于主筋上，位置在鋼筋籠與土體接觸的兩側(cè)面間隔一定距離，這是要確保主筋保護(hù)層厚度和鋼筋籠的垂直度達(dá)到規(guī)范要求。

4)在車(chē)站兩端盾構(gòu)進(jìn)、出洞范圍的地下連續(xù)墻配筋采用玻璃纖維筋。施工現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)水平放置玻璃纖維筋，避免室外暴曬，保證桿體端部不被油漬污染。同時(shí)，在裝卸和運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程中不能拋擲和撞擊玻璃纖維筋。玻璃纖維筋搬運(yùn)、制作、安裝以及施工過(guò)程中，宜避免其與皮膚的直接接觸。

5)鋼筋籠存在兩個(gè)以上的搭接部位，且需吊裝才能將鋼筋籠放置到位，故吊裝的方式采用從上向下(沿高度方向)的三吊點(diǎn)方式起吊，吊點(diǎn)應(yīng)布置在鋼筋之上，嚴(yán)禁將吊點(diǎn)固定在玻璃纖維筋上。采用鋼制U形卡固定縱向受力的玻璃纖維筋和普通縱筋及玻璃纖維筋之間的搭接，如圖3所示。

4.4 地下連續(xù)墻墻體施工控制要點(diǎn)

1)地下墻間隔施工時(shí)，先將相鄰墻體接頭沖刷干凈，保證沒(méi)有泥漿附著在接頭表面，確保相鄰墻體能夠緊密結(jié)合。

2)本車(chē)站的冠梁不僅做壓頂梁，而且參與連接地下墻結(jié)構(gòu)抗浮，所以必須保證連續(xù)墻頂部附近的混凝土澆筑質(zhì)量強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求。同時(shí)冠梁上預(yù)埋注漿管，后期澆筑素微膨脹混凝土填實(shí)冠梁與頂板之間的間隙。

3)在安裝鋼筋籠之前，一定要對(duì)槽底泥漿沉淀物進(jìn)行置換和清除，同時(shí)把接縫面的泥土雜質(zhì)清理干凈。

4)根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，地下連續(xù)墻的垂直偏差不允許超過(guò)1/300，墻面局部凹凸不能超過(guò)100 mm，同條件下地下墻的外垂直度檢測(cè)量不得低于墻段總數(shù)的20%，且要達(dá)到10幅以上。

5)采用聲波透射法對(duì)墻體混凝土質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)，同條件下檢測(cè)墻段數(shù)量不宜少于總墻段數(shù)量的20%，并達(dá)到3幅以上，預(yù)埋超聲波管在每個(gè)檢測(cè)墻段不少于4個(gè)，若根據(jù)聲波透射法評(píng)估墻身質(zhì)量不達(dá)標(biāo)時(shí)，須鉆芯取樣進(jìn)行驗(yàn)證。

6)如果塌方現(xiàn)象發(fā)生在接頭箱位置時(shí)，首先要進(jìn)行清淤，然后吊放鋼筋籠，最后還要用碎石填充十字鋼板外側(cè)。目的是防止繞流現(xiàn)象在混凝土澆筑過(guò)程中的發(fā)生，這樣還會(huì)影響下一槽段施工進(jìn)度以及接頭箱的起拔。

5 結(jié)語(yǔ)

1)目前地下連續(xù)墻技術(shù)在國(guó)內(nèi)外已經(jīng)趨于成熟，但是由于施工環(huán)境和條件的復(fù)雜性和地域性問(wèn)題，在關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題上仍然需要重點(diǎn)關(guān)注和不斷探索。

2)本文依據(jù)太原地區(qū)地鐵施工中采用的地下連續(xù)墻技術(shù)，結(jié)合具體施工條件，分析探討了導(dǎo)墻、成槽、護(hù)壁以及墻體的關(guān)鍵施工技術(shù)控制要點(diǎn)，為今后有關(guān)地下連續(xù)墻方面的施工給予了有價(jià)值的依據(jù)和經(jīng)驗(yàn)借鑒。

[1] 劉國(guó)彬，王衛(wèi)東.基坑工程手冊(cè)[M].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2009.

[2] 叢藹森.地下連續(xù)墻的設(shè)計(jì)施工與應(yīng)用[M].北京：中國(guó)水利水電出版社，2001.

[3] 孫立寶.超深地下連續(xù)墻施工中若干問(wèn)題探討[J].探礦工程,2010,37(2):51-55.

[4] 陶可友.天津地鐵4號(hào)線多倫道站地下連續(xù)墻施工技術(shù)[J].價(jià)值工程,2017,36(14):134-135.

[5] 吳九江,程謙恭,文 華.地下連續(xù)墻基礎(chǔ)在日本的多樣化發(fā)展[J].工業(yè)建筑,2013,43(1):144-149.

Dominateconstructiontechnicalofkeyprocedurefordiaphragmwallconstructioninsubwaystation

ShiHuawei1XueShuai2

(1.TaiyuanUrbanPlanningandDesignResearchInstitute，Taiyuan030002,China;2.ImperialCollege,LondonSW7 2AZ,UK)

According to the diaphragm wall construction of the subway station in Taiyuan, the dominate construction technical are analyzed based on key procedure of the guide wall of the diaphragm wall, trenching, shaft wall protection by drilling mud, processing and installation of steel reinforcement cage, the wall construction of the diaphragm wall. It can provide some reference and experience for future diaphragm wall construction.

subway station, diaphragm wall, dominate construction technical

2017-10-06

史華偉(1978- )，男，高級(jí)工程師； 薛 帥(1994- )，男，在讀碩士

1009-6825(2017)35-0091-02

U231.4

A