地下連續(xù)墻在地鐵車站施工中的應用分析

摘要：本文分析了地鐵車站地下連續(xù)墻施工工藝，供大家參考。

關(guān)鍵詞： 地鐵車站 地下連續(xù)墻 構(gòu)筑物 廢泥漿

1前言

地下連續(xù)墻是通過專用的挖、沖槽設(shè)備，沿地下建筑物或構(gòu)筑物的周邊按預定的位置。開挖或沖鉆出具有一定寬度與深度的溝槽，用泥漿護壁.并在槽內(nèi)設(shè)置具有一定剛度的鋼筋籠，然后用導管澆筑水下混凝土，分段施工，用特殊方式接頭，使之成為連續(xù)的地下鋼筋混凝土墻體。其主要用于：基坑開挖和地下建筑的臨時或永久性擋土結(jié)構(gòu)；地下水位以下的可作為止水帷幕；部分工程的墻體還承受上部建筑的永久荷載，兼有擋土墻和承重基礎(chǔ)作用等”。

近年來隨著城市建設(shè)和工業(yè)的發(fā)展，以及城市用地日趨緊張，要求更多地對地下空間開發(fā)和利用，同時高層建筑、地鐵、港口、橋涵、重型廠房的地下構(gòu)筑物的建設(shè)，要求基礎(chǔ)深度越來越深，所承擔的荷載也越來越大。特別是在舊城改造的建筑群中建造地下工程，往往需要在極狹窄的場地內(nèi)施工，并且要求較少地影響周圍建筑物及地下管線的安全和使用。傳統(tǒng)的支護方法難以滿足上述要求，而地下連續(xù)墻技術(shù)能有效地解決上述問題。因此，該項技術(shù)得到快速發(fā)展和大力推廣，已逐步成為我國城市建設(shè)中的一項重要技術(shù) 。

2地下連續(xù)墻的優(yōu)缺點和分類

地下連續(xù)墻之所以能得到如此廣泛的應用和其具有的優(yōu)點是分不開的，地下連續(xù)墻具有以下一些優(yōu)點：（1）施工時振動小，噪音低，非常適于在城市施工。（2）墻體剛度大，用于基坑開挖時，可承受很大的土壓力，極少發(fā)生地基沉降或塌方事故， 已經(jīng)成為深基坑支護工程中必不可少的擋土結(jié)構(gòu)。（3）防滲性能好， 由于墻體接頭形式和施工方法的改進，使地下連續(xù)墻幾乎不透水。（4）可以貼近施工。由于具有上述幾項優(yōu)點，使我們可以緊貼原有建筑物建造地下連續(xù)墻。（5）可用于逆做法施工。地下連續(xù)墻剛度大，易于設(shè)置埋設(shè)件，很適合于逆做法施工。（6）適用于多種地基條件。地下連續(xù)墻對地基的適用范圍很廣，從軟弱的沖積地層到中硬的地層、密實的砂礫層，各種軟巖和硬巖等所有的地基都可以建造地下連續(xù)墻。（7）可用作剛性基礎(chǔ)。目前地下連續(xù)墻不再單純作為防滲防水、深基坑維護墻，而且越來越多地用地下連續(xù)墻代替樁基礎(chǔ)、沉井或沉箱基礎(chǔ)，承受更大荷載。（8）用地下連續(xù)墻作為土壩、尾礦壩和水閘等水工建筑物的垂直防滲結(jié)構(gòu)，是非常安全和經(jīng)濟的。（9）占地少，可以充分利用建筑紅線以內(nèi)有限的地面和空間，充分發(fā)揮投資效益。（10）工效高、工期短、質(zhì)量可靠、經(jīng)濟效益高。

但地下連續(xù)墻也存在一些不足：（1）在一些特殊的地質(zhì)條件下（如很軟的淤泥質(zhì)土，含漂石的沖積層和超硬巖石等），施工難度很大。（2）如果施工方法不當或施工地質(zhì)條件特殊，可能出現(xiàn)相鄰墻段不能對齊和漏水的問題。（3）地下連續(xù)墻如果用作臨時的擋土結(jié)構(gòu)，比其它方法所用的費用要高些。（4）在城市施工時，廢泥漿的處理比較麻煩。

地下連續(xù)墻分類：

（1）按成墻方式可分為：① 樁排式；② 槽板式；③組合式。

（2）按墻的用途可分為：① 防滲墻；② 臨時擋土墻；③永久擋土（承重）墻；④作為基礎(chǔ)用的地下連續(xù)墻。

（3）按墻體材料可分為：①鋼筋混凝土墻；② 塑性混凝土墻；⑧ 固化灰漿墻；④ 自硬泥漿墻；⑤ 預制墻；⑥ 泥漿槽墻（回填礫石、粘土和水泥三合土）；⑦ 后張預應力地下連續(xù)墻；⑧ 鋼制地下連續(xù)墻。

（4）按開挖情況可分為：①地下連續(xù)墻（開挖）；②地下防滲墻（不開挖）。

3地下連續(xù)墻在地鐵車站施工中的應用

3.1 導墻施工

導墻起著平面位置控制、垂直導向、擋土與穩(wěn)定泥漿液面護槽的作用。槽段開挖前，應沿地下連續(xù)墻軸線兩側(cè)修筑導墻，以防止地面土坍塌，確保成槽順利進行。導墻施工順序：平整場地一測量定位一挖槽一澆筑墊層一綁扎鋼筋一支模板一澆灌混凝土一拆模板并設(shè)置支撐一導墻外側(cè)回填土。

在導墻施工全過程中，要保持導墻溝內(nèi)不積水?？拷鼘系牡罔F出入口必須封堵密實，以免成為漏漿通道。導墻溝側(cè)壁土體是導墻澆搗混凝土時的外側(cè)土模，應防止導墻溝寬度超挖或土壁坍塌。

導墻施工時基底應和土面密貼，以防槽內(nèi)泥漿滲入導墻后面?，F(xiàn)澆導墻分段施工時，水平鋼筋應預留連接鋼筋與鄰接段導墻的水平鋼筋相連接。導墻是液壓抓斗成槽作業(yè)的起始階段導向物，必須保證導墻的內(nèi)凈寬度尺寸與內(nèi)壁面的垂直精度達到有關(guān)規(guī)范的要求，墻面與縱軸線距離的允許偏差1O mm，內(nèi)外導墻間距允許偏差5 mm，導墻頂面保持水平，全長范圍內(nèi)應小于10 mm，局部高差應小于5 mm。

導墻混凝土澆筑完畢，拆除內(nèi)模板之后，應在導墻溝內(nèi)沿其縱向每隔1 m左右加設(shè)兩道木支撐，將兩片導墻支撐起來，并向?qū)蟽?nèi)回填土方，以免導墻產(chǎn)生位移。導墻混凝土自然養(yǎng)護到50%設(shè)計強度以上時，方可進行成槽作業(yè)。在此之前禁止車輛和起重機等重型機械靠近導墻，機械距導墻不小于3 m。

3.2 泥漿配制及使用

工程中采用的配制護壁泥漿材料為膨潤土、自來水、純堿。泥漿按配合比進行配制，配好后儲存在半埋式磚砌泥漿池中。泥漿循環(huán)采用泥漿泵輸送、回收，由泥漿泵和軟管組成泥漿循環(huán)管路。在地下墻施工過程中，因為泥漿要與地下水、泥土、砂石、混凝土接觸，其中難免會混入細微的泥沙顆粒、水泥成分與有害離子，必然會使泥漿受到污染而變質(zhì)。因此，泥漿使用一個循環(huán)之后，要對泥漿進行分離凈化，盡可能提高泥漿的重復使用率。循環(huán)泥漿經(jīng)過分離凈化之后，雖然清除了許多混入其間的土渣，但并未恢復其原有的護壁性能，因為泥漿在使用過程中，要與地基土、地下水接觸，并在槽壁表面形成泥皮，這就會消耗泥漿中的膨潤土、純堿和CMC等成分，并受混凝土中水泥成分與有害離子的污染而削弱了護壁性能，因此，循環(huán)泥漿經(jīng)過分離凈化之后，還需調(diào)整其性能指標，恢復其原有的護壁性能，這就是泥漿的再生處理。施工中要經(jīng)常測試泥漿的性能指標 發(fā)現(xiàn)不符合指標要求時要及時調(diào)整處理。以保證施工安全。

3.3 槽段開挖

工程采用意大利進口的BH一12型液壓抓斗和KH180履帶式起重機、50 t汽車吊配套的槽壁挖掘機。

抓斗出入導墻口時要輕放慢提，防止泥漿掀起波浪，影響導墻下面、后面的土層穩(wěn)定。不論使用何種機具挖槽，在挖槽機具挖土時，懸吊機具的鋼索不能松馳，要使鋼索呈垂直張緊狀態(tài)，這是保證挖槽垂直精度必須做好的關(guān)鍵動作。挖槽作業(yè)中，要時刻關(guān)注側(cè)斜儀器的動向，及時糾正垂直偏差。單元槽段成槽完畢或暫停作業(yè)時，即令挖槽機離開作業(yè)槽段。

3.4 鋼筋籠吊裝

在工程中吊裝鋼筋籠配備了KH180履帶式起重機、50 t履帶式起重機。起吊時，主副吊鉤同時起吊，在鋼筋籠以水平狀態(tài)提升到一定高度后，繼續(xù)提升主吊鉤，并緩慢放松副吊鉤，使鋼筋籠由水平轉(zhuǎn)成垂直懸吊狀態(tài)，拆去副吊鉤，再對位沉放入槽中。

鋼筋籠吊點的布置和起吊方式要防止鋼筋籠產(chǎn)生不可恢復的變形，起吊時不能使鋼筋籠下端在地面上拖拉。為防止鋼筋籠吊起后在空中搖擺，在鋼筋籠的下端系拽引繩用人力操縱。起吊鋼筋籠時，先用主吊和副吊雙機抬吊，將鋼筋籠水平吊起，然后升主吊、放副吊，將鋼筋籠凌空吊直。吊運鋼筋籠必須單獨使用主吊，必須使鋼筋籠呈垂直懸吊狀態(tài)。

吊運鋼筋籠入槽后，用吊梁穿入鋼筋籠最終吊環(huán)內(nèi)，擱置在導墻頂面上。校核鋼筋籠入槽定位的平面位置與高程偏差，并通過調(diào)整位置與高程，使鋼筋籠吊裝位置符合設(shè)計要求。

在現(xiàn)場采樣搗制和養(yǎng)護混凝土試塊，及時將達到養(yǎng)護齡期的試塊送交試驗室作抗壓與抗?jié)B試驗。

4 工程實例

某地鐵一期工程車站全長215.6米， 車站主體總寬度20.3m，覆土深度為4m，最大埋深為17.2m。根據(jù)工程地質(zhì)條件和環(huán)境條件，主體圍護結(jié)構(gòu)為地下連續(xù)墻，厚度為80cm，深度為20.9—23.9m，基底以下入土深度為9.Om。最大入巖深度6.Om，部分墻段進入中風化、微風化花崗巖層。連續(xù)墻穿過人工堆積層、海沖積層、殘積層、嵌入不同程度的風化花崗巖中。主體結(jié)構(gòu)底板置于砂礫層或砂質(zhì)粘性殘積層上。地下水埋深1.2～7.76m，為空隙潛水及少量基巖裂隙水，主要補給來源為大氣降水。水溫28℃ 左右。地下水對砼結(jié)構(gòu)具有弱酸性腐蝕，對鋼筋混凝土中的鋼筋、鋼結(jié)構(gòu)具有中等腐蝕。車站標準段為單柱雙跨雙層箱體結(jié)構(gòu)，車站采用600mm厚地下連續(xù)墻+400mm厚內(nèi)襯墻的側(cè)墻結(jié)構(gòu)形式，即雙墻結(jié)構(gòu)。基坑開挖深度14.7m，地下連續(xù)墻深度26.5m，入土l1.8m，入土比為0.8，地下連續(xù)墻墻體接頭采用圓形柔性接頭。從基坑開挖后情況來看，坑底以上地下連續(xù)墻總體成槽質(zhì)量良好，偶有坍孔鼓包現(xiàn)象，槽壁垂直度、墻體混凝土質(zhì)量均還可以，但大部分墻體接縫均有滲漏現(xiàn)象，且有個別滲流之處。后采用坑外注漿結(jié)合內(nèi)側(cè)漏點往漿封堵處理，效果良好。本站地下連續(xù)墻圍護結(jié)構(gòu)滿足了受力要求，但由于地下墻設(shè)計入土比相對較小，使其變形較大，加上柔性接頭防水不嚴，滲漏較多，對地面建筑物和周邊環(huán)境造成了較大影響。

5 結(jié)束語

經(jīng)過幾十年的發(fā)展，地下連續(xù)墻技術(shù)已經(jīng)相當成熟，廣泛地應甩于各種深基坑作業(yè)中，北京、天津、廣州、深圳、杭州等城市近幾年地鐵發(fā)展比較迅速，各種深基坑作業(yè)就相應比較多，深基坑支護問題就不可避免。地鐵部分車站支護結(jié)構(gòu)大多采用鉆孔灌注樁支撐，攪拌樁做止水帷幕工藝，防水效果普遍不理想，考慮到地下連續(xù)墻的各種優(yōu)點，地鐵工程普遍采用地下連續(xù)墻作為支護結(jié)構(gòu)。由施工過程可以看出，地下連續(xù)墻施工速度快，支護效果好，防水效果好，具有很好的經(jīng)濟效益。隨著一些新工藝、新材料在地下連續(xù)墻中的應用，使得地下連續(xù)墻具有更好的發(fā)展前途，在各種深基坑的施工作業(yè)得到越來越廣泛的應用。

參考文獻

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