市政地鐵工程中地下連續(xù)墻施工技術(shù)研究

姜昱

上海建科工程咨詢有限公司 上海 200000

現(xiàn)代市政地鐵施工中,對(duì)于噪音和振動(dòng)有著較為嚴(yán)格的控制,施工方為了盡可能的降低地下工程施工對(duì)于臨近建筑的影響,使得地下連續(xù)墻工程的建設(shè)愈來愈常見。地下連續(xù)墻簡(jiǎn)稱地連墻,是指的是在泥漿護(hù)壁作用下,采用挖槽機(jī)械在地下挖出窄而深的溝槽,并在其內(nèi)吊放鋼筋籠,灌注混凝土,待達(dá)到一定強(qiáng)度形成具有防滲、擋土和承重功能的連續(xù)閉合的墻體。

該技術(shù)起源于歐洲,最早于1950年在意大利米蘭首先使用,隨后該技術(shù)在西方發(fā)達(dá)國(guó)家得到推廣,目前隨著挖槽機(jī)械不斷發(fā)展,地下連續(xù)墻不僅僅用于防滲、擋土支護(hù)設(shè)施,而且較多應(yīng)用于建筑物的基礎(chǔ)設(shè)施。地下連續(xù)墻施工時(shí)振動(dòng)細(xì)小、噪音低,特別適用于在城市施工。地連墻適用于在軟土地質(zhì)條件下,基坑開挖深度大于10m要求,或基坑周圍建筑或地下管線對(duì)位移和沉降要求較高時(shí)候,或要求用作主體結(jié)構(gòu)的一部分,擬采用逆筑法施工可采用該方法。

1 工程概況

展覽中心站是蘇州市軌道交通的第25個(gè)車站，遠(yuǎn)期預(yù)留與K3線通道換乘節(jié)點(diǎn)。展覽中心站位于綠地大道與薛趙路十字路口，沿綠地大道東西向布置。車站前方陸家站，后方到達(dá)西環(huán)路站。展覽中心站為站臺(tái)地下二層車站，有效站臺(tái)寬度12m。車站外包總長(zhǎng)度為209m，標(biāo)準(zhǔn)段結(jié)構(gòu)寬度為20．7m，端頭井處結(jié)構(gòu)寬度為25．4m，有效站臺(tái)中心里程處底板埋深約為18．225m。主體結(jié)構(gòu)為地下二層單柱雙跨閉合框架結(jié)構(gòu)，車站采用明挖順作法施工，車站頂板覆土厚度為3．56m。車站設(shè)4個(gè)出入口（1、2、3、4號(hào)出入口），2組風(fēng)亭（Ⅰ號(hào)、Ⅱ號(hào)風(fēng)亭）。1號(hào)出入口與Ⅰ號(hào)風(fēng)亭合建。車站大、小里程端左、右線均為盾構(gòu)始發(fā)井。

根據(jù)軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃要求，展覽中心站保留遠(yuǎn)期規(guī)劃K3線下穿車站并預(yù)留通道換乘的條件，穿越方案應(yīng)按初設(shè)確定的車站地墻預(yù)留遠(yuǎn)期區(qū)間盾構(gòu)穿越條件來實(shí)施。展覽中心站地墻采用型鋼接頭形式，預(yù)留穿越段采用鎖口管接頭，并在坑外設(shè)置三根高壓旋噴樁墻縫止水[1]。遠(yuǎn)期K3線盾構(gòu)穿越段地墻鋼筋采用玻璃纖維加強(qiáng)筋（GFRP筋）。

2 地下連續(xù)墻的施工技術(shù)探析

2.1 施工前施工控制

在進(jìn)行施工的過程中，原材料的質(zhì)量有著十分重要的意義，不僅會(huì)對(duì)于建筑工程的使用安全有著直接性的影響，還會(huì)對(duì)于基坑工程的質(zhì)量有著直接性的影響，并且對(duì)于工程是夠可以順利進(jìn)行施工，都有著十分重要的影響。所以對(duì)于施工過程中所使用的水泥以及鋼筋等原材料，需要機(jī)械能嚴(yán)格的控制，按照國(guó)家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行購(gòu)買。并且在購(gòu)買的時(shí)候，需要保障購(gòu)買的原材料相關(guān)生產(chǎn)部門需要有質(zhì)量合格證書，并且在原材料進(jìn)入到施工現(xiàn)場(chǎng)之后，還需要進(jìn)行相應(yīng)的檢查，在保障原材料的質(zhì)量之后，才能夠在深基坑支護(hù)中進(jìn)行使用。

2.2 地連墻導(dǎo)墻施工的質(zhì)量控制

在施工地連墻的導(dǎo)墻前，應(yīng)該對(duì)導(dǎo)墻的測(cè)量放線情況進(jìn)行檢查。根據(jù)施工圖及控制樁來復(fù)核驗(yàn)收導(dǎo)墻的中心線測(cè)量放樣情況，對(duì)施工單位的測(cè)量放樣結(jié)果進(jìn)行復(fù)核，對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)埋設(shè)的控制樁的保護(hù)情況與穩(wěn)定情況進(jìn)行認(rèn)真檢查，若發(fā)現(xiàn)問題，應(yīng)立即通知施工單位進(jìn)行整改[2]。

2.3 地連墻引孔的質(zhì)量控制

根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙及按照由施工單位、監(jiān)理單位及建設(shè)單位審批合格的施工方案，以及經(jīng)過審圖程序的設(shè)計(jì)圖紙對(duì)地連墻引孔的質(zhì)量進(jìn)行檢查和控制。首先應(yīng)該巡視檢查引孔施工過程，及時(shí)掌握施工過程中的地質(zhì)變化情況及進(jìn)度進(jìn)展情況是否與設(shè)計(jì)圖紙及施工方案相符合，若發(fā)現(xiàn)問題，應(yīng)及時(shí)聯(lián)系建設(shè)單位、設(shè)計(jì)單位等有關(guān)部門進(jìn)行處理，及時(shí)進(jìn)行解決，避免遺留質(zhì)量隱患。

2.4 配置泥漿并使用

凈化裝置具有良好的分離效果，除砂的分離粒度要求達(dá)到d50=0．060。泥漿處理的最大量為200m3/h。凈化裝置要具備良好的碴料篩分能力，碴料篩分為25～70t/h。對(duì)于篩分能力的調(diào)整，可以根據(jù)造孔機(jī)具規(guī)格不同而作出相應(yīng)的調(diào)整。在篩分的過程中出的碴料，含水率不能超過25%。除砂的過程中，要提高凈化效率，要求泥漿的最大比重不能超過1．1g/cm3。比重超過1．25g/cm3時(shí)必須廢棄。

成槽作業(yè)過程中，槽內(nèi)泥漿液面保持在不致泥漿外溢的最高液位，成槽作業(yè)時(shí)，泥漿面低于導(dǎo)墻頂面以下30～50cm，且必須保持高于地下水位1m以上。由于挖槽時(shí)可能遇到雜填土層、砂層等強(qiáng)透水層及廢棄的地下管道，槽內(nèi)泥漿液位迅速下降，需要不斷補(bǔ)充泥漿維持槽內(nèi)泥漿液位。槽內(nèi)泥漿泄漏問題的現(xiàn)象需要采取的措施如下[3]。

2.5 型鋼接頭鋼筋籠施工

水平封口筋需插入上一幅地墻H型鋼內(nèi)部，其關(guān)系到地下連續(xù)墻的墻幅連接質(zhì)量，施工中應(yīng)重點(diǎn)予以關(guān)注，減小安裝誤差，使其安裝在一條線上，避免因此造成地下連續(xù)墻接縫不嚴(yán)密或鋼筋籠不垂直現(xiàn)象。

起吊點(diǎn)、擱置點(diǎn)措施是關(guān)系到吊裝安全的基本措施，一方面要經(jīng)過專門的深化設(shè)計(jì)，另一方面要精心施工和檢查驗(yàn)收，確保滿足安全要求。相應(yīng)加強(qiáng)鋼筋應(yīng)和主筋以長(zhǎng)焊縫焊接牢固。對(duì)于總重超過40t的鋼筋籠，主吊點(diǎn)采用可循環(huán)使用的鋼板吊帶，提高安全性能，減少材料消耗。

異形幅鋼筋籠的加工安裝可采用整體加工安裝，也可以分兩幅加工安裝。地下連續(xù)墻主筋規(guī)格大，鋼筋較長(zhǎng)，現(xiàn)場(chǎng)采用直螺紋機(jī)械連接接頭。通過開發(fā)相關(guān)專利，采用以家具裝置、萬向桿件和電機(jī)為主的多接頭直螺紋機(jī)械連接裝置，大大提高了連接效率。鋼筋籠吊放過程中，嚴(yán)格保護(hù)預(yù)埋件，不碰撞預(yù)埋件，以防變形移位，吊放完成后，利用導(dǎo)墻上控制線對(duì)鋼筋籠位置和標(biāo)高進(jìn)行檢查確認(rèn)，以確保基坑開挖后位置準(zhǔn)確。鋼筋籠吊裝后，將其固定于導(dǎo)墻上，混凝土灌注過程中要注意保護(hù)預(yù)埋件。注漿管應(yīng)保證其上部至少高出連續(xù)墻頂50cm。

2.6 地下連續(xù)墻混凝土澆筑

在進(jìn)行實(shí)際施工的過程當(dāng)中，我們?cè)趯?duì)混凝土進(jìn)行澆灌的過程采用了導(dǎo)管法，但是，在采用導(dǎo)管法之前一定應(yīng)對(duì)導(dǎo)管及接口的嚴(yán)密性進(jìn)行試驗(yàn)，確保導(dǎo)管及接口沒有漏水和滲水的情況出現(xiàn)。在混凝土灌注的過程當(dāng)中，應(yīng)當(dāng)檢查螺栓是否松動(dòng)，防止出現(xiàn)導(dǎo)管脫落的情況。地下連續(xù)墻混凝土應(yīng)具有良好的和易性，坍落度180～220mm為宜，由攪拌車運(yùn)輸進(jìn)現(xiàn)場(chǎng)。澆筑混凝土第一次開灌導(dǎo)管離槽底部分的高差一般控制在30～50cm為宜，開灌時(shí)由商品混凝土車直接對(duì)牢槽口導(dǎo)管進(jìn)行澆筑。混凝土澆筑采用兩個(gè)澆筑架，兩根導(dǎo)管（準(zhǔn)200mm）同時(shí)進(jìn)行澆筑，首封用1．6m3的小料斗，8～12m3的混凝土輸送車直接往料斗里連續(xù)澆筑，防止泥漿回流入導(dǎo)管，保證首封質(zhì)量。首批混凝土澆筑正常后，應(yīng)連續(xù)不斷澆筑，澆筑過程中應(yīng)用測(cè)錘測(cè)探混凝土面高度，推算導(dǎo)管下端埋入混凝土的深度，并做好記錄，正確指導(dǎo)導(dǎo)管的提升和拆除。直至導(dǎo)管下端埋入混凝土的深度達(dá)到4m時(shí)，提升導(dǎo)管，然后在繼續(xù)澆筑。在澆筑過程中應(yīng)將井孔內(nèi)溢出的泥漿引流至適當(dāng)?shù)攸c(diǎn)處理，防止污染環(huán)境。

澆筑混凝土?xí)r，槽口應(yīng)設(shè)蓋板，原則上不允許混凝土掉入槽中使泥漿性能惡化。澆灌中應(yīng)保證兩導(dǎo)管澆筑的同時(shí)性，以保證混凝土面的均勻上升，最高部分比最低部分的高差不大于50cm。混凝土澆筑要一氣呵成，不得中斷，待料時(shí)間不得大于30sh。導(dǎo)管埋深保持在1．5～3．0m，混凝土澆注時(shí)，隨時(shí)測(cè)量混凝土面高度，核對(duì)混凝土面及導(dǎo)管拆去的數(shù)量，嚴(yán)禁拔空，混凝土終孔標(biāo)高比設(shè)計(jì)標(biāo)高高50cm以上。嚴(yán)格按規(guī)范制作混凝土的抗壓、抗?jié)B試塊[4]。

3 城市地鐵地下連續(xù)墻施工質(zhì)量管理措施

施工前，編制指導(dǎo)性施工組織設(shè)計(jì)和實(shí)施性地下連續(xù)墻施工方案，并由專家、設(shè)計(jì)、建設(shè)單位主管部門等對(duì)方案進(jìn)行評(píng)審，經(jīng)業(yè)主、監(jiān)理批準(zhǔn)后進(jìn)行施工。

選擇有經(jīng)驗(yàn)的操作人員，采取三抓成槽分層開挖方式進(jìn)行成槽作業(yè)，利用成槽機(jī)的顯示儀進(jìn)行垂直度跟蹤觀測(cè)，做到隨挖隨糾。適當(dāng)增加槽段超聲波檢測(cè)頻率，一旦發(fā)現(xiàn)槽壁偏斜超標(biāo)，立即進(jìn)行修補(bǔ)。

為確保槽壁穩(wěn)定，要求槽底500mm高度以內(nèi)的泥漿比重1．15g/cm3，粘度18～25s，pH值7～10。若不滿足這些要求，應(yīng)及時(shí)對(duì)泥漿的性能進(jìn)行調(diào)整，直到滿足要求后方可繼續(xù)下一道工序。

4 結(jié)語

綜上所述，地鐵在目前的城市道路交通中發(fā)揮著重要的作用，強(qiáng)調(diào)地鐵的建設(shè)，發(fā)乎其價(jià)值，對(duì)城市交通改善和優(yōu)化有顯著的意義。就地鐵的具體建設(shè)來看，圍護(hù)結(jié)構(gòu)地下連續(xù)墻的施工影響著工程的整體質(zhì)量，所以對(duì)地下連續(xù)墻的具體施工技術(shù)以及要點(diǎn)作分析與討論，這對(duì)于實(shí)踐有顯著的指導(dǎo)意義。