地下連續墻在臨海復雜地質條件下的應用

韓超

（中鐵二十局集團第四工程有限公司，山東青島266101）

1 工程概況

青島地鐵4 號線沙子口站，車站全長207m，為地下2 層島式明挖車站，車站基坑深度為17.1m，標準寬度為19.7m。車站位于規劃夕港路與規劃漁港路交叉路口，車站緊鄰5 層住宅樓及沙子口碼頭。車站圍護結構采用地下連續墻，墻厚800mm，接頭形式為工字鋼接頭，墻身最深29.36m，幅寬6m，采用水下C45 水下混凝土，共96 幅。該段地層自原地面以下依次為素填土層、中粗砂（7～9m）、碎石土（8～9m）、中風化巖層、微風化巖層，巖面起伏較大，地下水類型主要為第四系潛水、承壓水和基巖裂隙水，主要貯存于灰巖裂隙中，具有承壓性。

2 施工工藝及操作要點

地下連續墻施工工藝流程為：施工準備—測量放樣—導墻槽壁加固—導墻施工—成槽—成槽質量檢驗—清槽換漿—吊裝鋼筋籠—吊裝鋼筋籠—安裝混凝土管—二次清理—澆灌混凝土—下一槽段開挖。

操作要點主要包括：

1）施工準備。施工前合理布置工藝作業區域，合理規劃成槽機、履帶吊車、土方車、材料進場等施工路線。場地平整壓實、硬化施工，并同步完成施工機械的組裝。

2）測量放樣。場地平整完成后就放樣導墻中心線及邊線，確保施工測量點的準確性。為確保樁基開挖面不侵限，一般將地下連續墻邊緣線按設計位置外放10cm[1]。

3）導墻槽壁加固。為防止富水砂層導向墻開挖過程中砂粒流失，在導向墻槽壁外側施工1 排水泥攪拌樁，直徑650mm，間距450mm，深度4m，將混凝土導墻和三軸攪拌樁相結合形成提高槽壁穩定性的施工結構，如圖1 所示。攪拌樁加固采用四噴四攪施工工藝，水泥摻入量16%～18%，水泥漿的水灰比為1∶1，噴漿壓力控制在0.6～0.8MPa。

4）導墻施工。在開挖溝槽、安裝導墻鋼筋及鋼模后，采用方木及鋼管雙拼支撐鋼模，對稱澆筑導墻混凝土，以防止跑模，拆模后立即加設對撐，保證導墻在施工中保持穩定。

5）泥漿制備。本工程地質復雜，有較厚的粗砂、淤泥中砂、中粗砂、粉質黏土且地下水位較高，泥漿比重1.1～1.25g/cm3、黏度控制在25～30s，控制槽內液面標高高于地下水位大于或等于1m。

圖1 導向墻槽壁加固大樣圖

6）成槽施工。根據地連墻幅段劃分，采用全站儀放樣并標出接頭位置按照放樣將每幅地連墻采用紅油漆標注于導墻上，用于施工控制。成槽機利用自身液壓抓斗的重力，對土體進行開挖作業，但是施工過程中遇到中風化、強風化凝灰巖時，成槽機無法作業時，將換成沖擊鉆機進行施工。首先將抓斗就位，成槽機履帶與導墻垂直，抓斗要對準導墻中心線。抓斗下放時，應靠其自重緩速下放，不得放空沖放，并控制好成槽機掘進速度，嚴禁抓斗沖蕩泥漿和擠壓槽壁。抓斗入槽、出槽應慢速、穩定，速度應控制在2m/min 以內，并及時依據成槽機的儀表及實測的垂直度情況及時采取糾偏措施。為減小槽段邊的堆積荷載，采取一邊挖土一邊裝車外運，集中堆放在指定的臨時堆土場地。

7）成槽質量檢驗。成槽質量檢驗內容主要有：用測錘實測槽段兩端的位置及槽底深度，兩端實測位置線與該槽段分幅線之間的偏差以及槽段的深度偏差。在槽段內左、中、右3 個位置上用超聲波測壁儀器分別掃描槽壁壁面，掃描記錄中壁面最大凸出量或凹進量與槽段深度之比即為壁面垂直度，3 個位置的平均值即為槽段壁面平均垂直度。

8）清槽換漿。成槽完畢后，先采用撈抓法清底，即采用抓斗慢放、輕抓、地毯式的方式對槽底進行清淤。撈抓完成后，采用正循環進行清孔作業，用新泥漿置換成槽時的泥漿，待槽內的泥漿置換完成后方可停止清底，并對各個深度的泥漿進行指標測定（比重、黏度），如不符合要求，還需重新清底，要求保證槽底沉渣不大于50mm，清孔后槽底泥漿比重不大于1.15。

9）工字鋼接頭刷壁。刷壁使用特制刷壁器，刷壁器高3m，重4t，一側為斜鋼鏟，上寬下窄共3 排，用來鏟除鋼板上黏附較牢固的砂帶、混凝土等物；另一側為鋼絲刷，上下設5 排，用來刷除鋼板上黏附的泥土。Ⅱ期槽成槽后，先用刷壁器斜鏟鏟除未脫落的砂帶等硬物，再用刷壁器鋼絲刷自上而下分段刷洗Ⅰ期槽端頭工字鋼板，上下刷數遍，直至刷子上不帶泥屑，孔底淤積不再增加，刷壁后使新老混凝土接合處干凈密實，清刷應在清槽換漿前進行。

10）吊裝鋼筋籠。地下連續墻鋼筋籠最長為29.1m，單幅重30t，質量大。鑒于青島地區尚無地連墻施工先例，為防止塌孔現象的發生和加劇，鋼筋籠采用整體吊裝。采取130t+55t 雙機抬吊、整體回直入槽的吊裝方案。

11）灌注混凝土。灌注水下混凝土使用A320mm，壁厚6mm的導管，導管安裝完成后進行二次清孔，沉淀厚度不大于50mm。為保證混凝土供應滿足施工現場連續灌注要求，混凝土澆筑后，從導管壓出，各導管內儲料斗內混凝土儲量保證首灌混凝土時埋管深度不小于1.5m，在澆筑過程中，導管下端始終保持埋入混凝土中2～6m。

3 特殊部位處理

地下連續墻接頭采用工字鋼接頭，工字鋼與鋼筋籠焊接固定在一起下放。在工字鋼外側安裝0.3mm 厚、500mm 寬的防繞流鐵皮，可在槽段混凝土澆灌時向外撐開，防止混凝土流入相鄰未成槽的槽段，鐵皮與工字鋼搭接寬度大于100mm，并用壓條鋼筋固定，同時在地連墻接頭兩側采用堆沙袋等方式防止繞流；每幅地連墻需預埋4 根注漿管，注漿管為鋼管，尺寸A50，壁厚3mm，其中2 根對墻趾進行注漿加固，另外2 根布置在工字鋼接頭處對接縫進行注漿加固，注漿管長度同地連墻長度，此注漿管可兼做聲測管使用。鋼管注漿材料采用注漿材料選用425#抗硫酸鹽水泥，水灰比為0.5。

通過地連墻施工縫外側打設雙排注漿管，以及進行旋噴樁加固等一系列結構及措施，能有效解決地連墻接縫處止水問題，如圖2 所示，同時提高了接縫處的防水及抗滲漏性能，增強了基坑的穩定性與安全性。

圖2 地下連續墻施工縫止水措施

4 結語

地下連續墻在青島地鐵4 號線沙子口站成功應用，提高了成樁質量，確保了施工安全，節約了施工成本，縮短了施工工期，取得了顯著的社會效益及經濟效益。對臨海復雜地質條件圍護結構施工具有較為廣泛的推廣應用價值。