地下连续墙施工技术应用

地下连续墙施工技术应用

滕佳

（中铁五局成都地铁工程指挥部通信地址：成都市武侯区核桃堰路51路宏庭酒店12层）

摘要基于武汉地铁王家墩东站工程，对50.5m深地下连续墙在武汉复杂地质情况下的施工技术进行介绍，重点阐述了地下连续墙入岩技术、槽壁防坍塌技术、成槽垂直

度控制技术、接头防绕流技术等关键技术，对类似工程具有一定的参考价值。

关键词地下连续墙施工技术应用

一、前言

地下连续墙施工技术自1950年首次应用于意大利米兰工程以来已有60多年的历史，我国1958年引进了此项技术。由于地下连续墙具有整体刚度大、抗渗防漏性能好，无振动、噪音低等优点，目前在我国已被广泛应用于深厚软土地层且高地下水位的工程地区，作为城市高层、超高层建筑、工业建筑、地铁车站等地下工程的挡土防渗结构，以及水利、江防的防渗墙等，它不仅可以很好的用作施工期间的基坑挡土止水围护结构，还能较好地控制地面沉降，同时也作为永久结构的侧墙（或侧墙的一部分）使用。

二、工程概况

王家墩东站是武汉市轨道交通二号线与三号线的换乘站，车站左、右线设计长度分别为198.5m、311.43m，为地下双柱三跨岛式车站，除换乘节点是三层外，其余均为两层。车站采用明挖法分期施工，地下连续墙结合内支撑系统支护。由于本站位于长江北岸I 级阶地，地下水位与长江、汉江相连，上层滞水埋藏浅，孔隙承压水水头高，因此地下连续墙采用全落底入岩设计，嵌入中风化泥岩2.0m。车站地下连续墙共划分槽段158幅，墙厚800mm，墙深50.5m。混凝土强度等级采用水下C30P8，接头采用Q235型钢700*350*10mm的工字钢（板）接头。

本工程地下水稳定水位埋深 1.6~4.5m，场地分布地层自上而下依次为杂填土、素填土、淤泥、淤泥质粉质粘土、粉质粘土夹粉砂、粉质粘土粉土粉砂互层、粉细砂、细砂、中粗砂夹砾卵石、强风化泥岩、中风化泥岩。

（一）工程特点

1.地质条件复杂

施工深度范围内地层大部分为淤泥、淤泥质粉质粘土和细砂，墙底进入中风化泥岩层，成槽深度非常深，成槽和混凝土浇筑时的流砂、涌泥，对槽壁稳定性有很大的影响，易产生槽壁坍塌现象。

2.入岩问题

地下连续墙底部进入中风化泥岩约2.0m，土质硬度较大，用成槽机无法正常挖掘。

3.成槽垂直度控制

本工程地连墙槽深50.5m，成槽垂直度要求达到1/300、相邻两槽段中心线任一深度的偏差均不得大于60mm。在施工中需要加强措施，才能保证成槽质量。

4.工字钢接头防绕流

地连墙接头工字钢较长，其自身垂直度、曲度较难控制，并且槽段厚度为800mm，工字钢只有700mm，再加上槽位偏斜和其他不可预见的原因，在相邻槽间接头处形成绕流混凝土，造成接头受力不良和基坑开挖后渗漏水。

三、主要施工方法

1.工艺流程

地上地下障碍物的破除→测量放样→导墙制作→制备泥浆→绑扎钢筋笼→槽段挖掘→吊装钢筋笼→安装接头箱→浇筑墙体混凝土→拔出接头箱

2.地上地下障碍物的破除

本工程地连墙受影响的障碍物有市政路面、管线改移后废弃的管沟槽、房屋筏型基础、废弃桩基础和0.6m厚地连墙。先测量放线出地下连续墙准确的平面位置，找出障碍物与地连墙的相交位置，然后用挖掘机配合液压破碎锤清除地表和浅层障碍物，用冲击钻机冲击破碎深层障碍物。

3.导墙制作

导墙做成“┓┏”型现浇钢筋混凝土结构，深度为 2.5m，采用小型挖掘机开挖、

人工配合清底、钢模板加木撑浇筑混凝土的施工工艺。拆模后，纵向每隔1m加设上下两道方木做内撑，外侧空隙用回填土碾压密实，防止受压变形。转角型槽段，因槽机抓斗宽度为2.8m，导墙需沿轴线方向外放尺寸，并对槽段尺寸作局部调整

4.泥浆的制备与管理

选用优质的高Ga+优质膨润土，在成槽过程中，控制好泥浆比重，遇不良地层提高泥浆液面及其粘度，以保证槽壁在有效泥浆护壁下保持稳定。泥浆的配合比为：水：膨润土：纯碱：CMC=100ml：8～9g：0.2～0.3g：0.075～0.1g。

护壁泥浆使用前，进行室内性能试验，施工过程中根据监控数据及时调整泥浆指标，其主要技术指标见表1。如果不能满足槽壁土体稳定，需对泥浆指标进行调整。在成槽过程中，每槽两次抽查泥浆指标，新拌泥浆存放24h后方可使用，置换出的泥浆必须净化调整到需要的指标，与新鲜泥浆混合循环使用。对不合格泥浆坚决废弃，以确保泥浆的护壁效果。

表1 成槽护壁泥浆性能指标表

5.绑扎钢筋笼

现场设两个52×7m钢筋笼制作平台，采用14号工字钢和Φ28螺纹钢筋拼装成“井”字形平台。本工程钢筋笼比较特殊，墙体上部27.3m为钢筋混凝土，下部23.2m为素混凝土，下部工字钢使用钢筋横向支撑和纵向桁架与上部笼体连接，因此，钢筋笼在平台上分上部钢筋笼、下部工字钢桁架两节制作成型，预拼校核连接接头，保证连接成直线。钢筋连接除四周两道钢筋交点全部点焊外，其余的50%交叉点焊，桁架、吊点、吊环的

焊缝长度和厚度须满足要求，以防起吊过程中变形、散落。

钢筋加工顺序为：铺设横筋→铺设纵向筋→焊接底层保护垫块→焊接中间桁架→焊接上层纵向筋、中间连接筋和面层横向筋→焊接锁边筋、吊筋→焊接预埋件及保护垫块。

施工要点：（1）主筋采用直螺纹套筒连接，与水平筋用点焊连接；（2）用直线或经纬仪定位，上下两节接头连接准确；（3）增设箍筋和导向筋，预留导管插入通道；（4）设置纵、横向起吊桁架，吊点处用4根“［”形Φ28钢筋加强；（5）“L”“T”“Z”形笼增设“人”字桁架和斜拉杆（入槽时打掉）进行加强；（6）接驳器、预埋铁件注浆管、监测管等预埋件安装准确。

6.槽段挖掘、入岩及成槽垂直度控制

中风化岩以上各地层选用成槽能力强、机斗容量重、具有强制纠偏装置的上海金泰SG40成槽机成槽，出渣采用自卸汽车经排水后运至弃渣场。根据每幅地连墙和槽身的受力特点，结合机械性能，合理优化每循环作业时间，施工地连墙采用跳槽法和连续法开挖，槽段分幅长度一般为4~6m，槽段间采用刚度大、防水效果较好的“工”字钢接头连接。首开幅开挖宽度=槽段分幅宽度b+2×接头箱宽度h+2×外放尺寸。

单元槽段采用两抓或三抓成槽，直线型采用先两侧后中间的顺序，转角型一般先长边后短边抓法，相邻幅槽段施工间隔时间≥24h。成槽时，泥浆应随着出土补入，确保泥浆液面不低于导墙顶面下300mm，并高于地下水位0.5~1.0m。成槽机挖掘进速度应控制在15m/h左右，导板抓斗不宜快速掘进，以防槽壁失稳。

进入中风化岩层后一般成槽机无法正常掘进，抓斗到岩面即停，并使槽底基本持平，为后续入岩冲孔创造条件，以免斜孔。岩层采用CJF-20冲击反循环钻机进行排钻成槽，钻头直径用φ820mm，一则入槽时挤压槽壁有导向作用，二则在入岩过程中可防止由于钻头磨损，导致岩层槽段断面尺寸不够。先以钻机配合牙轮钻头分三批钻孔入岩（钻孔步骤见图1，孔位间距为0.75m，再冲击破碎孔间“岩墙”，最后扫孔成槽。成槽后，用液压抓斗抓除底部钻渣，并用泵吸反循环清除未被抓斗抓除的沉渣及置换泥浆清底，沉渣厚度要求小于100mm。