陳明春

摘要:武漢市軌道交通二號線江漢路站是武漢市重點交通工程，位于漢口商業(yè)區(qū)，百年老建筑眾多，車流人流密集，而且為武漢市在建地鐵距長江最近的一個站點，地下連續(xù)墻深55～65米，地質(zhì)情況復雜，基坑圍護結構施工難度大，工期緊迫。施工通過技術創(chuàng)新，針對槽壁預加固、成槽機械選用和組合、泥漿控制、成槽精度控制等，確保了成槽的質(zhì)量。

關鍵詞: 復雜地質(zhì)；超深；超大；地下連續(xù)墻；成槽

1.引言

隨著地鐵等軌道交通在各大城市興起，超深連續(xù)墻施工將越來越普遍。江漢路站復雜地層條件下超深超大地連墻的施工為本工程關鍵工序，連續(xù)墻的施工安全、質(zhì)量、進度是本工程成敗關鍵，尤其是成槽施工成功完成，為類似工程的施工提供的一種新的思路。該項技術的應用為其它地鐵及深基坑工程連續(xù)墻建設作出了應有的參考價值。

2、項目概況

2.1、工程簡介

江漢路車站位于是武漢著名的百年商業(yè)老街——江漢路步行街與中山大道和花樓街合圍地段，是國家級老字號及現(xiàn)代國內(nèi)名牌商品為主體的商業(yè)區(qū)段，人流密集。基坑東北側為江漢路步行街，建筑物密集，樓高一般5～8層，距基坑邊8～20米，東南側好樂迪歌廳，基坑西南側為萬達廣場、王府井百貨大樓，距離基坑50米，基坑西北側為交通主干道－中山大道，中山大道相鄰為明牌首飾等?；泳嚯x長江約500米。

武漢市軌道交通二號線一期工程江漢站工程，車站左線起訖里程：DK11+560.755～DK11+731.655，全長170.0m，右線起訖里程：DK11+528.155～DK11+731.655，全長203.50m。

江漢路站地下連續(xù)墻墻厚1米，深約為55-64m，軸線延長米501m，墻趾平均入風化泥巖約3.5m，其中做為房屋基礎槽段入中風化泥巖1米，地下連續(xù)墻方量約29825m3。標準幅寬5.5米，砼采用P10C35水下混凝土。為防水抗?jié)B連續(xù)墻。

由于江漢路站位于長江邊，距離長江約500米，地質(zhì)及水紋條件復雜，連續(xù)墻從上至下依次穿越雜填土、素填土、粘土、粉質(zhì)粘土、粉質(zhì)粘土、粉土、粉砂互層、粉細砂層、礫卵石、砂礫巖，最后進入泥巖層。

2.2、地質(zhì)及水文情況

根據(jù)地質(zhì)資料，巖土由上往下分別為：1、雜填土；2、素填土；3、淤泥；4、粘土；5、粉質(zhì)粘土；6、粉質(zhì)粘土；7、粉細砂；8、含礫中粗砂；9、礫卵石；10、砂礫巖；11、泥巖。

地下水按埋藏條件主要為上層滯水和層間承壓水兩種類型。上層滯水主要賦存于人工填土層中，水位埋深為0.5~2.0m。承壓水為本區(qū)主要地下水，主要賦存于粉細砂和含礫中粗砂層中，與上覆粉質(zhì)粘土、粉土、粉砂互層構成統(tǒng)一承壓含水層，頂板埋深7.0～12.5m，底板埋深53.0～58.0m，含水層厚度一般38~42m。長江水和承壓水水力聯(lián)系密切，呈互補關系。

3、方案選擇

由于江漢路站工期緊任務重，必須快速有效完成施工任務。而且，為節(jié)約施工成本，確定采取以下方案:

1、成槽：泥巖以上部分采用SG50成槽機，泥巖以下部分擬采用沖擊鉆引孔成槽。實施過程中根據(jù)施工進度，調(diào)整為:泥巖以下部分采用旋挖鉆機鉆機引孔成槽。

2、根據(jù)地質(zhì)條報告，地面層為雜填土，極不穩(wěn)定，為確保槽壁穩(wěn)定，導墻施工前對雜填土層進行φ600@500mm單管旋噴樁單排或雙排加固。

3、由于江漢路站處在武漢市漢口商業(yè)區(qū)，地下連續(xù)墻距離房屋較近，局部只有6米左右，為確保在成槽過程中房屋穩(wěn)定，對距離房屋較近地下連續(xù)墻成槽前在連續(xù)外側進行φ800@600mm三重管高壓旋噴樁雙排加固，以確保房屋安全。

4、根據(jù)實際地質(zhì)情況，連續(xù)墻主要粉砂互層、粉細砂層，其粉細砂層厚度達23米左右，需選用優(yōu)質(zhì)膨潤土形成良好的護壁作用，以及控制由于成槽過程中粉細砂進入泥漿，致使泥漿含砂率提高，施工過程中泥漿循環(huán)過程中采用濾砂機，降低泥漿含砂率。

4、成槽施工關鍵技術

4.1、導墻施工

由于本工程地面層為雜填土，厚度達1~7.5米，導墻主要底部分位于雜填土層，部分位于素填土層和粘土層，雜填土層極不穩(wěn)定，而且雜填土層連續(xù)墻施工也槽壁容易坍塌，所以，導墻施工分兩種情況分別進行。

4.1.3、導墻外放及凈空尺寸

（1）導墻根據(jù)相關經(jīng)驗與規(guī)范要求，外放10cm。

（2）導墻內(nèi)凈空尺寸，根據(jù)成槽機抓斗尺寸，加大5cm。

4.2、連續(xù)墻成槽施工

4.2.1、槽壁加固及近距離房屋防護保護

槽壁加固：主要對地面層處在雜填土進行加固，在導墻施工前進行，即φ600@500mm單管旋噴樁單排或雙排加固。

近距離防護保護措施：

由于江漢路站位于武漢市商業(yè)中心，連續(xù)墻外邊距離房屋最近只有6~7米，為減小連續(xù)墻施工對房屋的影響，對距離最近的房屋，在連續(xù)墻施工前在墻外側進行φ800@600mm三重管高壓旋噴樁加固，加固深超過基坑底3米。1、結合墻外側陰角加固，同時進行。2、單獨加固。

經(jīng)過實踐對比，由于局部導墻下槽壁未設置單管旋噴樁加固，地面2～7米下雜填土層容易出塌孔。

但是，設置單管旋噴樁只有7米深左右，垂直容易控制，對于深度達28m深三重管旋噴樁必須控制嚴格控制垂直度，不得侵入連續(xù)墻內(nèi)，否則，影響成槽垂直度，尤其注意一側加固旋噴樁較深應更加引起重視，如果一側旋噴樁加固旋噴樁向連續(xù)墻內(nèi)偏斜，將造成成槽傾斜，成槽精度無法控制。

4.3成槽施工

4.3.1、成槽設備的選用及實際調(diào)整

成槽設備的選用包括預先根據(jù)地質(zhì)詳勘報告初步確定和實際成槽過程中對預先確定的成槽設備性能及效率進行統(tǒng)計分析原因后，及時調(diào)整成槽設備。

成槽設備首先根據(jù)地質(zhì)詳勘報告，分析各土巖層情況以及各種成槽設備性能，然后依據(jù)施工經(jīng)驗確定成槽設備。選用設備的過程前還需對本地區(qū)其它已施工地鐵站點基坑支護結構施工選用設備進行考察，確保能順利施工。本工程連續(xù)墻成槽設備確定為：SG50成槽機3臺對泥巖上層進行成槽，入巖成槽用采用6臺CJF－20沖擊鉆機配合成槽。

下部巖層的沖擊順序示意圖見下圖。采取兩種辦法：1、采取在左、中、右沖擊鉆引孔，然后用成槽機進行順孔位置成槽；2、當?shù)谝环N方法不行，采取全斷面沖擊鉆沖孔成槽，方鍾洗孔，然后采成槽機清孔。具體為：間隔施工，先沖擊奇數(shù)孔位，后沖擊偶數(shù)孔位，最后沖擊孔位間的棱角部分。待棱角部位沖孔完畢，即開始用方錘洗槽。

實際成槽過程中采用SG50成槽機開挖到50m左右，至地層含礫中粗砂中及以下，礫卵石、砂礫巖、泥巖層時成槽速度緩慢或無法繼續(xù)向下成槽，采用沖擊鉆引孔，但沖擊鉆對礫卵石、砂礫巖、泥巖層同樣效果不佳，采用這兩種設備配合施工成槽一個標準幅段平均達到10天左右。根本無法滿足施工進度要求。

后立即采用SG50成槽機配合旋挖鉆機進行成槽施工，SG50成槽機開挖到50m左右，然后采用旋挖鉆機進行引孔，然后成槽機清槽，完成一個標準幅段只需4天左右。

最后，先用旋挖鉆機在每幅槽兩側引孔后，后采用進口德國利勃海爾成槽機可一直成槽到位，完成一個標準幅段只需3天左右。

由此可見，連續(xù)墻成槽與機械設備的選用有很大關系，地下超深連續(xù)墻位于地面以下，地質(zhì)情況難以準確確定其性質(zhì)，需在實際成槽過程進一步確定以滿足施工進度的設備。

4.3.2、泥漿制備與含砂率控制

泥漿采用山東產(chǎn)優(yōu)質(zhì)鈉土拌制，每100KG鈉土拌制1方泥漿，同時摻入纖維素0.025KG及7KG工業(yè)堿。所拌制的泥漿呈紅色，護壁效果效好，初拌制泥漿比重達到1.1（g/cm3）左右，粘度21～24（s）。

泥漿制備采在泥漿池中進行，泥漿池長40米，寬6米，深2.5米，高出地面0.5米。設置新漿池、沉淀池和循環(huán)池。

本工程連續(xù)墻穿透達25米厚粉細砂層，泥漿經(jīng)過成槽施工，含砂率11?％以上，為確保泥重復利用，降低含砂率，采用將成槽泥漿先抽排至沉淀池中，然后將沉淀池中泥漿抽至濾砂機中將砂過濾，然后排入循環(huán)池中與新漿相互拌勻后檢測，其各項指標均能滿足要求。通過采用濾砂機過濾砂后，泥漿含砂大量減少，同時，由于泥拌泥漿中加入纖維素，使泥漿中少量含砂懸浮于泥漿中，在經(jīng)過第一次清孔后，至鋼筋籠安裝完成后澆筑混凝土期間，孔底沉碴基本能滿足設計要求，只需在鋼筋籠安裝完成后在等待澆筑砼期間進行正循環(huán)即可，可減少在成槽后安放鋼筋籠后孔底沉碴較厚（實際上是泥漿中砂下沉）采用反循環(huán)清孔工序。

通過上述措施，泥漿得到有效利用，對環(huán)境影響減少。并且保證了泥漿質(zhì)量，對槽孔形成很好的護壁效果。

4.3.3、成槽垂直度控制

本工程成槽垂直度控制分為：成槽機成槽過程中控制和成槽后檢測兩個方面進行。

成槽機成槽過程中控制主要是利用成槽機操控室內(nèi)有自帶垂直顯示儀對成槽垂直度進行控制。成槽過程中如果垂直度超過規(guī)范要求的0.3％，操控室內(nèi)自帶顯示儀將提示操作者進行糾正。成槽抓斗自帶有糾偏裝置。所以需要操作人員認直負責，及時向負責人員及時反應成槽過程中成槽垂直度情況，當采用成槽機不能及時糾偏時，應立即停止成槽，分析原因后，回填后采用其它辦法進行糾正。

成槽后檢測是利用日本進口MODELDM-604測壁儀檢測設備進行檢測槽垂直是否滿足規(guī)范要求。檢測設備通過從槽頂下放探頭從槽頂依次到槽底進行檢測，檢測內(nèi)外槽壁情況，每個槽段同時檢測兩個位置，即槽幅兩端－距兩端各1米位置，當時就能顯示結果。根據(jù)結果，如不能滿足要求，立即要求成槽機重新對槽段進糾偏。超聲波檢測設備檢測結果能明確反應偏斜部位及長度，江漢路將近對每幅槽段進行了檢測，達到了很好的效果。

基坑開挖后，連續(xù)墻均沒有侵入結構內(nèi)，且平整度及垂直度滿足規(guī)范和設計要求。

5、施工中的一些經(jīng)驗總結

槽壁預加固等措施，確保了成槽穩(wěn)定和安全，成槽施工周邊商鋪等房屋建筑沒有發(fā)生沉降變化。

施工根據(jù)本工程地質(zhì)情況在成槽過程通過對各種設備的功效進行考核，采用成槽機加旋挖鉆機相結合的機械使用成槽辦法，適合和滿足本工程施工進度要求的設備，滿足了工程需求，而且成本受控。

泥漿采用優(yōu)質(zhì)膨潤土拌制，并采用濾砂機控制含砂率，不但確保泥漿護壁效果，而且通過濾砂機過濾泥漿過程粉細砂，確保泥漿指標受控。

江漢路站超深地下連續(xù)墻成槽的順利實施，受了業(yè)主及周邊的相關施工單位的肯定，并且，并借鑒我單位的施工經(jīng)驗和技術用于同類工程的施工中。

6、結束語

超深地下連續(xù)墻施工成槽是關鍵過程，在復雜地質(zhì)條件下施工難度較大，通過成槽前的槽壁旋噴樁的預加固處理、泥漿控制、成槽垂直度過程檢查和成槽后檢測，使連續(xù)墻垂直度得到了保證，符合設計及規(guī)范要求。為以后類似復雜地質(zhì)條件下超深超大地下連續(xù)墻施工提供了寶貴的經(jīng)驗。

注：文章內(nèi)所有公式及圖表請以PDF形式查看。