“兩鉆一抓”法在地鐵車站施工中的應用

□文/耿生春 高正強

1 工程概況

1.1 車站概況

天津濱海新區軌道交通Z4線一期工程融仁路車站為地鐵Z4線與B3線的換乘車站，地下3層，車站面積37 563 m2，其中車站Z4線方向（南北）長度為320 m，B3線方向（東西）長度為205.6 m，車站B3線主體圍護結構采用地下連續墻形式，墻寬1.0 m、長54 m，共計82幅，混凝土設計強度等級為水下C40，抗滲等級P8，地下連續墻接頭采用工字鋼接頭方式。

1.2 工程地質情況

在融仁路站B3線施工區域、地下連續墻施工深度范圍內，標高-29.84～-45.44 m處為厚約16 m的硬質粉砂層，呈密實狀態，標準貫入度值小，見圖1。

2 施工方法選擇

根據地勘報告，地下連續墻頂以下約30 m位置即進入硬砂層，該砂層標貫值小，通過先期首件施工數據統計得，此超深地下連續墻采用純抓法成槽時間為78 h，工效低，進度慢，同時地下連續墻垂直度控制難度大融仁路車站為項目控制性工程，施工進度將會影響后續盾構始發的節點工期，從進度管理上需提高施工效率，加快進度。結合同地區深基坑施工項目的經驗“兩鉆一抓”施工方法確實可有效提高同類地質情況下地下連續墻施工成槽效率。

3 工藝原理

地下連續墻成槽施工采用鉆頭直徑與地下連續墻設計厚度相同的旋挖鉆機進行鉆孔，鉆孔孔距結合成槽抓斗的寬度來確定；引孔至穿過全部砂層后停止，然后采用成槽機抓斗挖除兩孔之間土體，進行成槽檢測，合格后吊放鋼筋籠（含工字鋼接頭）并利用導管澆灌水下混凝土。施工流程見圖2。

圖1 B3線地質地層分布

4 施工方法

4.1 測量放線

根據導線控制點，在施工場地內布設施工測量控制點，利用施工測量控制點進行施工放樣，確定地下連續墻軸線及轉點位置，同時在施工過程中要定期對基點樁位進行復測，確保控制點的精度。

圖2 地下連續墻施工工藝流程

4.2 導墻施工

導墻形式為“┐┌”形，中心線外放10 cm，以防止地下連續墻施工侵界。側墻厚度150 mm，翼板厚度150 mm，導墻寬度1 040 mm，根據地質情況，導墻開挖深度在1.5～2.5 m之間。

4.3 引孔施工

先利用旋挖鉆機進行引孔施工（接頭孔、導向孔），引孔距離根據地下連續墻寬度和抓斗寬度來確定，引孔至穿過全部砂層后停止，然后再采用成槽機抓斗挖除兩孔間土體至設計孔底標高，見圖3。

圖3 地下連續墻引孔施工

根據地下連續墻成槽寬度和抓斗寬度，確定引孔位置。引孔采用旋挖鉆機施工，施工過程中鉆機底座保證平整穩固，確保不發生傾斜和移動,旋挖鉆機鉆具中心與孔位中心的允許偏差＜20 mm。引孔前調整旋挖鉆機的鉆桿垂直度，確保地下連續墻成槽后垂直度滿足要求，垂直度偏差控制≯1/500；引孔過程中應減少對相鄰孔洞的影響；注意及時補充泥漿,保證泥漿護壁穩定，防止塌孔；鉆孔過程中根據地質情況控制進尺速度。

4.4 成槽施工

選用金泰SG46型成槽機，液壓抓斗垂直導墻中心線向下掘進，運用成槽機上的自動測斜儀隨挖隨測并用液壓糾偏裝置隨時糾偏。成槽時,泥漿應隨著出土而補入,以保證泥漿液面在規定高度上。成槽機掘進速度應控制在15 m/h左右,液壓抓斗不宜快速掘進,以防槽壁失穩,當挖至離槽底2～3 m時,應放測繩測深,防止超挖和欠挖。

挖槽過程中，抓斗入槽與出槽應慢速、穩當，根據成槽機儀表及實測的垂直度及時糾偏。抓斗出入導墻口時要輕放慢提，防止泥漿掀起波浪，影響導墻下面及后面的土層穩定。

成槽至預定標高后,對閉合幅及連接幅應進行接頭處理,采用特制刷壁器刷壁,刷壁往復次數應≥20次,以防止夾泥,確保接頭防水效果。槽段清底采用導管法進行泥漿氣舉反循環，保證沉淀物厚度＜100 mm，使槽底（0.2～1 m）泥漿達到規定要求標準。

4.5 鋼筋籠制作和吊放

該地下連續墻設計為工字鋼接頭，鋼筋籠整幅成型起吊入槽，施工過程中工字鋼與鋼筋籠焊接一并吊裝入槽。鋼筋籠內的桁架數量根據鋼筋籠的幅度按設計要求確定，以確保起吊時的剛度和強度。鋼筋籠起吊點采用φ28 mm圓鋼加固，吊點圓弧端直徑≮15 cm，加強圓鋼與鋼筋籠主筋采用滿焊連接，焊接長度30 cm。轉角槽段增加φ28 mm鋼筋支撐，每4 m一道，保障鋼筋籠在起吊過程中的整體穩定性，鋼筋籠第一根水平筋用為φ28 mm鋼筋作吊點位置水平加強鋼筋并按設計要求安裝剪力鋼筋，以增加鋼筋籠整體剛度。

4.6 水下混凝土澆筑

地下連續墻采用導管法進行水下混凝土灌注，保證鋼筋籠下放完成至混凝土澆筑間隔時間不超過4 h。混凝土強度等級為水下C40，混凝土抗滲等級為P8，配合比按設計要求通過試驗確定，坍落度宜為180～220 mm。

導管直徑為30 cm，施工前根據地下連續墻深度對導管的模數進行調整并預先做氣密性試驗，合格后方可用于地下連續墻混凝土灌注施工。

要求混凝土面上升速度≮2 m/h；槽內混凝土面高低差＜0.3 m；中途停頓時間≯30 min；導管埋深控制在2～6 m之間，間距≯3 m，距槽段兩端≯1.5 m。為保證地下連續墻頂端混凝土質量，混凝土澆灌頂面標高比設計標高高出≮1.2倍墻厚，確保鑿除浮漿層后的混凝土強度等級達到設計要求。

5 施工成果綜合分析

相比于純抓成槽法，“兩鉆一抓”成槽法效益顯著，見表1。

表1 純抓成槽法與“兩鉆一抓”成槽法對比

6 結語

在地質情況復雜地區，”兩鉆一抓”法將旋挖鉆機成孔和液壓成槽機成槽進行有效結合，對超深地下連續墻的施工進度、工程質量均有積極作用。