復雜地質條件下地下連續墻施工技術

冀 新 華

(中鐵十四局集團大盾構工程有限公司，山東 濟南 250002)

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復雜地質條件下地下連續墻施工技術

冀 新 華

(中鐵十四局集團大盾構工程有限公司，山東 濟南 250002)

結合珠江三角洲城際快速軌道世紀蓮站工程的地質條件，分析了該工程地下連續墻施工的重難點，并從導墻施工、泥漿配制、成槽施工、鋼筋籠吊裝等方面，闡述了其施工技術，總結了施工中的注意事項，確保了工程的順利開展。

地下連續墻，泥漿，鋼筋籠，導墻

1 工程概況

1.1 工程簡介

珠江三角洲城際快速軌道交通廣州至佛山段二期工程世紀蓮站位于世紀蓮體育中心西南側、規劃影城南側、規劃書城北側，沿裕和路呈東西走向，為單柱雙跨雙層站，標準段基坑寬19.7 m，深17.5 m，車站全長285 m。車站圍護結構采用800 mm厚地下連續墻加內支撐體系，地下連續墻深17.6 m～21.7 m，嵌固深度要求：進入微風化巖層不少于1.5 m，進入中風化巖層不少于2.5 m，進入強風化巖層不少于3.5 m，進入粘土層不少于5.5 m。

1.2 工程地質情況

地下連續墻施工范圍內各巖土分層及特征如下：

①人工填土層:層厚2.80 m～10.20 m，平均4.11 m，該段下部已經過人工地基處理。

②淤泥質土：場地內大部分區域有揭露，層厚0.80 m～5.70 m。土性：深灰色，流塑，主要成分為粘粒、粉粒及有機質，含少量粉細砂，有腥臭味。

③(淤泥質)粉細砂：場地范圍內廣泛分布，層厚0.70 m～9.60 m。土性：淺灰、深灰色，松散～稍密，飽和，顆粒主要礦物成分為石英，粒徑不均勻，含粘粒。

④中粗砂：場地內局部分布，層厚1.10 m～2.70 m。土性：淺灰、深灰色，稍密～中密，飽和，顆粒主要礦物成分為石英，粒徑不均。

⑤粉質粘土：該層在場地內較廣泛分布，層厚0.70 m～5.90 m。土性：灰黃、淺灰色，可塑，主要由粉粘粒組成，局部含較多粉砂，韌性及干強度中等。

⑥泥質粉砂巖全風化帶：呈層狀分布，層厚0.60 m～4.90 m。巖性：褐紅、灰褐色，巖石礦物風化劇烈，原巖結構基本破壞，巖芯呈堅硬土狀，遇水易軟化。

⑦泥質粉砂巖強風化帶：呈層狀分布，層厚0.70 m～15.49 m，平均6.94 m。巖性：褐紅色、灰褐色，原巖結構大部分破壞，礦物成分顯著變化，巖芯多呈半巖半土狀，巖塊用手可掰斷，局部呈碎塊狀、塊狀，夾中風化巖塊。

⑧泥質粉砂巖中風化帶：揭露層厚0.80 m～6.70 m，平均2.86 m。巖性：褐紅、淺灰、灰褐色，粉砂結構，層狀構造，泥鈣質、鐵質膠結，裂隙發育，巖芯多呈塊狀及短柱狀，少量呈碎塊狀，錘擊聲啞，易擊碎。巖石質量指標RQD約為40%，巖體較破碎，屬于軟巖，巖體基本質量等級為Ⅴ級。

⑨泥質粉砂巖微風化帶：層頂埋深19.20 m～27.90 m。巖性：褐紅、淺灰、灰褐色，粉砂結構，層狀構造，泥鈣質、鐵質膠結，可見少量風化裂隙。巖石質量指標RQD約為85%，巖體較完整，屬于軟巖～較軟巖，巖體基本質量等級為Ⅳ級。

2 施工重難點分析

1)地下連續墻穿越地層復雜，施工過程容易造成塌孔，對泥漿指標要求高。

2)部分墻體進入微風化巖層，巖石強度較高，成槽難度大。

3)站址范圍內管線眾多，有電力、煤氣管、排水管、給水管，地連墻施工過程對周邊環境保護要求高。

3 施工方法及注意事項

3.1 施工工藝流程

施工前期準備→挖導溝→澆筑導墻→泥漿配制→液壓抓斗土層成槽→旋挖鉆或沖擊鉆配合成槽→吸泥清底→吊放鋼筋籠→安放導管→混凝土澆筑→下一槽段施工。

3.2 施工方法

地下連續墻施工采用GB-34液壓抓斗為主，旋挖鉆機或沖擊鉆為輔的方式施工進行成槽，100 t履帶吊為主吊，50 t履帶吊為輔吊雙吊配合吊放鋼筋籠，雙導管澆筑水下混凝土的方式進行施工。具體施工方法及步驟如下。

3.2.1 地基處理及導墻施工

采用鎬頭機和挖掘機清除導墻范圍內地上及地下障礙物，對范圍小深度淺的障礙物采用深導墻施工，對范圍大深度深的障礙物采用三合土分層回填夯實，然后再做深導墻。

導墻溝采用挖掘機開挖，人工配合修整成槽，然后綁扎鋼筋，澆筑混凝土。導墻放線時應根據地質情況考慮地下連續墻施工時誤差，進行一定的外放，外放以控制在10 cm～15 cm為宜。導墻達到拆模強度后進行拆模，拆模后及時加設內支撐并回填土方，防止導墻變形。

3.2.2 泥漿配制及攪拌

成槽時采用優質泥漿護壁，泥漿采用膨潤泥漿，加入CMC增粘劑(羧甲基納纖維素，又稱人造漿糊)、純堿、鎂鉻木質磺酸鈣等輔助材料配制而成，成槽過程中根據不同地質，及時調整泥漿指標，以保證泥漿護壁穩定。如在淤泥質土、中粗砂地層應采用高比重、高粘度泥漿，在強風化、中風化、微風化地層比重、粘度等指標可適當降低。

3.2.3 成槽施工

1)成槽施工先選擇標準幅為6 m的槽段進行成槽工藝試驗，驗證成槽工藝的適用性、泥漿指標的合理性、設備選擇的可靠性等，以總結經驗，改進施工工藝及方法。

2)普通段成槽：槽段放樣完成后，即可進行成槽施工，成槽采用液壓抓斗成槽機成槽，標準槽段采取三序成槽，先挖兩邊，再挖中間。開挖過程中要實測垂直度，并及時糾偏,見圖1。

3)入巖段成槽：對于連續墻入巖段液壓成槽機無法開挖部分采用沖擊鉆或旋挖鉆配合成槽施工。沖擊鉆成槽、旋挖鉆成槽工藝見圖2,圖3。

沖擊鉆成槽工藝流程：第一步：槽壁機抓取強風化以上土層，先抓兩側，再抓中間(見圖2a))；第二步：兩臺圓錘沖擊鉆跳孔沖擊奇數孔(見圖2b))；第三步：兩臺圓錘沖擊鉆跳孔沖擊偶數孔(見圖2c))；第四步：兩臺方錘沖擊鉆沖擊孔間殘留巖埂(見圖2d))；第五步：方錘沖擊鉆沖擊最后殘留巖埂(見圖2e));第六步：下放鋼筋籠澆筑混凝土(見圖2f))。旋挖鉆成槽工藝流程：旋挖鉆機施工1,4,7孔，形成臨界面(見圖3a))；液壓抓斗抓取2,3和5,6段(見圖3b))。

4)清槽、換漿及刷壁。清槽采用液壓抓斗機挖除后，再采用Dg100空氣升液器利用反循環原理進行吸出的方式。

清槽完成后采用循環法對槽內泥漿進行更換，換漿過程保持槽內漿液平衡。

對相鄰段或閉合段采用刷壁器進行刷壁處理，以保證地下連續墻接頭質量。

3.2.4 鋼筋籠吊裝及混凝土澆筑

1)鋼筋籠吊裝(見圖4)。單幅鋼筋籠最大長度21.7 m，最大寬度7.25 m，最大重量19.68 t，采用100 t履帶吊為主吊，50 t履帶吊配合進行鋼筋籠吊裝，正式吊裝前應進行試吊。

2)混凝土澆筑(見圖5)。地下連續墻采用導管法澆筑，每幅連續墻下設兩根導管，導管間距要滿足混凝土澆筑后能夠覆蓋整個槽段要求。

3.2.5 地下連續墻接頭處理

車站連續墻接頭形式采用工字鋼接頭，工字鋼接頭采用鋼板焊接而成。

3.3 施工驗收標準

本工程地下連續墻允許偏差見表1。

表1 地下連續墻質量控制標準表

3.4 施工注意事項

1)施工前應分析施工中可能遇到的各種情況，如卡鉆、掉鉆、鋼筋籠上浮、槽壁坍塌等，制定好各種應對措施。

2)導墻施工完畢后及時進行支撐回填，控制導墻變形，保證導墻垂直度。

3)加強地下連續墻成槽垂直度、槽底沉渣、接頭等控制，保證墻體質量。

4)鋼筋籠吊裝保持兩臺吊車同步，動作協調統一，鋼筋籠吊點設置合理，吊裝設備及吊點設置應經過計算確定。

5)泥漿指標應根據地層變化情況及時進行調整，滿足槽壁穩定及攜渣要求。

6)混凝土澆筑前導管應進行壓力試驗，滿足要求后方可下放。

4 結語

珠江三角洲世紀蓮站地下連續墻施工地層包含了人工回填土、淤泥質土、(淤泥質)粉細砂、中粗砂、粉質粘土、泥質粉砂巖全風化帶、泥質粉砂巖強風化帶、泥質粉砂巖中風化帶、泥質粉砂巖微風化帶等地層，施工中設備選擇合理，技術工藝得當，施工過程順利，可供類似工程借鑒參考。

[1] 張蠻慶，游維忽.地下連續墻施工技術[J].工程機械,1995(3)：76.

[2] 劉 驥.淺析超長地下連續墻施工技術[J].江西建材,2015(18)：21.

[3] 鄭小敏，時春霞.超大型嵌巖地下連續墻施工關鍵技術研究[J].建筑施工，2008,30(7)：89.

Continuous underground wall construction technologies under complicated geological conditions

Ji Xinhua

(ChinaRailway14thBureauGroupLargeShieldingEngineeringCo.,Ltd,Jinan250002,China)

Combining with geological conditions of intercity fast-rail Century Lian station engineering in Pearl River Delta, the thesis analyzes the continuous underground wall construction points and difficulties, and describes its construction technologies from aspects of guiding wall construction, slurry fabrication, groove-forming construction and steel cage hoisting, and finally summarizes construction matters, so as to guarantee the engineering smooth.

continuous underground wall, slurry, steel cage, guiding wall

1009-6825(2017)11-0085-03

2017-02-08

冀新華(1979- )，男，工程師

TU476.3

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