陈胜

中铁一局集团城市轨道交通工程有限公司 江苏 无锡 214000

1.1 设计概况

南京地铁七号线永初路站是7号线第4座车站，位于友谊街北侧，与既有宁和线S3呈T型通道换乘。

永初路站为地下三层三柱四跨箱型结构，采用明挖法施工。基坑总长188.5m，宽35.5m，标准段底板底埋深25.92m，左右端头井底板底埋深28.12m。按设计图纸划分为80个槽幅，地连墙深63.215m，幅宽均未超过6m。标准段墙厚1200mm（50幅），盾构端头墙厚1500mm（30幅），型式主要为“一”字形（74幅），有少许“Z”型（2幅）和“L”型（4幅），采用C35水下砼浇筑。地连墙深入K2P-2强风化岩1m，施工前采用850@600三轴搅拌桩加固对槽壁至2-4d2土层以下0.5m。

1.2 工程地质

按设计图纸要求永初路地连墙深入K2P-2强风化岩1m，围护结构施工涉及的土层依次为：①-1杂填土（松散）、①-3淤泥质填土（流塑）、②-2b4淤泥质粉质黏土（流塑）、②-3d3粉细砂（稍密）、②-4d2粉细砂（中密）、②-4b3-4+d3粉质黏土夹稍密粉砂（软～流塑）、②-4d2粉细砂（中密）。②-4b3-4+d3软~流塑粉质黏土夹稍密粉砂、②-5d1密实粉细砂、②-5b3-4+d2-3软~流塑粉质黏土夹稍密~中密粉砂、K2p-2强风化泥岩、粉砂质泥岩、K2p-3中风化泥岩、粉砂质泥岩。

常见的地下连续墙厚度一般为800mm、1000mm等，永初路站围护结构地连墙标准段厚度为1200mm，盾构端头地墙厚度为1500mm，最深可达63.215m，由于单幅地连墙槽段深度大，槽段成槽时间长，且底层内砂层厚度较大，这就需要泥浆的质量进一步提升，更利于槽壁的稳定。随之深度的增加，倾斜量值也将越大，槽壁垂直度也难以控制，这对成槽机操作的精度要求更高。钢筋笼体积大，重量大，确保钢筋笼安全吊装，是本工程难点[2]。

3.1 槽壁加固

主体围护结构上层场区遍布-1杂填土、-2b3-4淤泥质粉质粘土、-3d3及-4d2粉细砂层，易坍塌，为保证地连墙施工质量，地连墙成槽前采用Φ850@600三轴搅拌桩的方式进行加固，加固深度至-4d2土层以下0.5m（桩长为12.15m~17.22m）。其中，基坑内侧采用搭接的形式，基坑外侧采用全断面套打的方式施工。根据设计要求，场区内淤泥质黏土层及粉土夹粉砂层中水泥掺量为20%，其余土层水泥掺量为7%。

存在问题：①槽壁加固在地连墙内外侧加固方式不一致，会造成两侧的地质软硬不均；
②施工中垂直度控制不好，部分加固体侵入槽内；
对地下连续墙成槽的垂直度控制存在一定影响。

建议：后续槽壁加固施工是否可以调整为同样的加固形式。

控制措施：为保证搅拌桩垂直度满足规范要求，在主机拼装的同时，使用全站仪或经纬仪调整钻杆的垂直度，并在主机上悬挂一垂球，通过控制垂球与钻杆上、下、左右距离相等来进行垂直度控制。在施工时，如发现控制线移位，应重新测量放线，及时纠偏。

3.2 导墙施工

导墙是地下连续墙挖槽之前修筑的临时构造物，它起着连续墙平面位置控制、垂直导向、水平定位、以及挡土与稳定护槽泥浆液面的作用。

由于成槽施工及钢筋笼吊装时荷载较大，因此导墙采用“┓┏”型现浇钢筋混凝土结构导墙。根据设计及地连墙施工外放要求，导墙外放200mm,导墙槽净宽标准段1240mm，端头段1540mm，肋厚200mm，翼面宽1500mm，垂直方向深度2.7m。

存在问题：①导墙开挖深度范围内土质松软，多为杂填土，在经过水或泥浆浸泡及施工机械荷载下，导墙开挖深度内墙背土容易塌方，造成导墙变形。

控制措施：①导墙施工前，根据基坑深度及槽深确定好地下连续墙的外放量，做好测量放线工作，确保轴线重合，根据成槽机抓斗的厚度，可将导墙的内口净宽增加30～40mm；
②将导墙开挖范围内的砂质土换填成黏土，强夯后开挖施做导墙，导墙钢筋与环形路面连接形成整体。导墙顶由槽口向路面放坡，防止地表水及杂物进入导墙内。在导墙混凝土达到设计要求后，进行拆模，并对混凝土进行洒水养护。在导墙内打木支撑或在基槽内进行回填（木支撑尺寸为150×150mm， 顶、中、底部各支撑一根，水平间距1.5m）。在混凝土养护期间，做好防护标识，严禁重型机械在附近行走、停置或作业。

3.3 泥浆制备及管理

地下连续墙施工时，泥浆的主要作用是：维持槽壁稳定、携砂、冷却和润滑。

根据在详勘报告和南京地区类似工程的施工经验，进行泥浆配合比设计。在施工前进行泥浆配合比试配，根据经验配合比所选用的原料进行室内试验，检查配制的比重、黏度、pH值等，按检测的情况适当增加外加剂，改善泥浆性能，使之符合要求。

存在问题：①永初路站围护结构单幅地下连续墙成槽体积大，泥浆置换速度快，消耗量大；
②地下连续墙最深达到63.215m，成槽时间长，钢筋笼分节吊装安放时间长以及混凝土浇筑时间长，需确保泥浆质量，以维持槽壁稳定。

控制措施：①正式成槽前，必须进行试成槽，来测算功效、机械性能，地层情况，泥浆性能指标的变化（每10m取样检测），形成试成槽记录；
②在成槽施工中，由于泥浆会受到各种因素的影响而降低质量，为确保护壁效果及墙体混凝土质量，必须对被置换后的泥浆进行测试，及时处理不合格的泥浆，直至各项技术指标都符合质量要求后方可使用。质量员随时进行泥浆指标的抽查，对不能再利用的泥浆坚决废弃。对于特殊槽段、特殊地质部位要适宜的调整泥浆各项指标以达到护壁效果；
③钢筋笼入槽后，必须对二清工作，使泥浆比重不大于1.15g/cm3，用重锤测沉渣厚度不大于100mm。

3.4 成槽施工

3.4.1 成槽设备的选择。根据永初路站区域的地质情况，采用带自动纠偏装置的液压抓斗成槽机金泰SG70，抓斗最大张开幅度2.8m，膨润土泥浆护壁，成槽过程中运用成槽机上配备的自动纠偏系统及超声波侧壁仪监测确保槽壁垂直度。

3.4.2 冲抓成槽。标准幅施工较为常规，不再详述，重点讲述异型幅施工。永初路站围护结构异型连续墙为“L”型槽段4个，“Z”型槽段2个，异型幅的施工难度大，渗漏水风险高，是主体围护结构最关键点，具体施工要点如下：①根据抓斗斗体的开度，合理确定主孔和副孔长度，施工中先抓取主孔，再抓取副孔。②由于异型幅转角处土质松散，可能会造成导墙后方土体坍塌，在挖槽机停靠前最好增设厚钢板，增加承载力。③成槽机定位后，抓斗平行于导墙内侧面，抓斗下放时，自行坠入导墙内，不允许强力推入，以保证成槽精度。④成槽施工时，可在槽壁两侧堆码沙袋，防止地表水流入槽内，影响泥浆质量，安排专人监测泥浆变化情况。⑤抓斗挖土过程中，上、下升降速均匀缓慢进行，抓斗要闭斗下放，开挖时再张开，以免造成涡流冲刷槽壁，引起塌孔。⑥成槽结束后，应及时检查槽深，合格后进行抓斗清槽。⑦为保证钢筋笼顺利入槽，对异型墙幅设置蝴蝶结。⑧1.5m厚墙与标准幅相接处施工时，先施工1.5m墙幅，再施工标准幅作为闭合幅。

3.5 接头清刷

接头型钢壁上的土渣和泥皮清刷采用吊机悬挂特制刷壁器慢速沉入槽底部，再中速提升刷壁器，使刷壁器贴紧墙体接头面刷壁，往复多次，直至完全清除土渣和泥皮为止。刷壁器采用20mm钢板制作，尺寸为1.5m长*1.3m高*0.95m高，内部灌满混凝土，重约6吨。

针对绕流的大块混凝土在刷壁器难以清理时，在成槽机抓斗上增设斗齿（类似挖机斗齿），利用抓斗的重力进行清理，效果良好。

3.6 槽段检验

平面位置：开挖前用全站仪或钢卷尺实测槽段两端的位置，实测的位置线与分幅线之间的偏差即为槽段平面位置的偏差。

槽深：用测锤在槽段左、中、右三个位置的测量槽深，三个位置的平均深度即为该槽段的深度。

每个槽段成槽完毕后，用检超声波测壁仪对该槽段的垂直度、深度、槽宽等情况进行检测，使槽段的成槽情况处在可控状态。每个槽段检测完成后，出具一份速报，以指导下一槽段的施工[3]。

3.7 钢筋笼加工及吊装

本工程搭建两处钢筋笼加工平台，平台采用10#槽钢焊接，横向1.5m，纵向2m的间距布置。需要比场地中硬化地面高出100mm～150mm，用水准仪进行校平，采用全站仪进行钢筋笼平台的放样，以保证钢筋笼平台四个角均为直角。为确保钢筋笼的加工精度，在施做好的钢筋笼平台上画出钢筋间距及长度的控制标记。

施工中的优化措施：①在工字钢接头的防绕流铁皮外侧增加了＜40×40×3mm角铁，通过试验，防扰流效果明显。②增加了端头工字钢超声波垂直度检测，钢筋笼入槽后，在吊装钢绳不卸扣的情况下，马上进行端头超声波检测，提前预判型钢接头垂直度，发现问题及时纠正，有效减少接缝倾斜，提高接缝质量。

3.8 混凝土灌注

采用普通C35水下商品混凝土，坍落度选用200±20mm，用导管法灌注，导管采用直径为300mm的多节钢管，管节连接严密牢固，施工前应通过隔水试验。

永初路站地连墙施工过程中接头处采用了接头管+土袋回填和气囊+土袋回填两种形式。施工过程中出现了不同的问题，建议不采用气囊，地连墙接头处含有大量的尖锐钢材，采用气囊特别容易发生气囊破裂，造成墙体施工质量事故。要把握好接头管拔除时间，4小时为宜，在混凝土初凝后可能造成接头管抱死，无法拔除。

超深超宽的地连墙开挖成槽工程量大，持续时间长，为提高作业效率和适应性，可优化选择成槽装备技术指标，在设备选型上建议选用70及以上功率的成槽机。

建议结合施工地区类似规模地下连续墙成槽施工阶段的泥浆配置和其他技术指标的调查，合理确定使用泥浆配置技术参数。完善地下连续墙成槽阶段泥浆性能的检测、品质维护和泥浆净化、二次使用的管理措施；
成槽开挖施工阶段泥浆液面的技术管理措施，根据地下连续墙性能要求，建议墙底采取压浆措施，增强止水效果。

地连墙通常下半段设计为构造钢筋笼，建议研究钢筋笼分节垂吊条件下的拼接技术措施，完善下节构造钢筋笼吊装情况下的临时刚度控制措施，防止笼体受力变形或散落。

超深超宽地连墙钢筋笼整体重量超过90t，连同吊装履带吊总重量超过400t，施工前应根据场内施工便道的规划，按照钢筋笼起吊、平面运输和筋笼入槽进行地基承载力的验算，建议施工便道下地基40cm采用压路机分层压实，上部采取钢筋混凝土硬化处理措施。

综上所述，虽然地下连续墙的施工工艺目前已经比较成熟，但其施工受地质条件、施工机械和施工技术等各种因素影响会出现许多重复性问题，这些问题若处理不好，将会直接影响施工质量及安全。

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