王小潔 ，寧兆軻

（1.北京市地質(zhì)工程公司，北京 100143；2.中航勘察設計研究院有限公司，北京 100098）

0 引言

隨著城市地下空間開發(fā)規(guī)模的增大，尤其是發(fā)達城市高層結(jié)構(gòu)的建造、大型市政設施的施工、地鐵隧道等使得地下空間被越來越廣泛的開發(fā)，基坑的深度也越來越深（周廣軍，2013）?；谏罨庸こ痰膹碗s性，地下連續(xù)墻以其墻體剛度大、止水性能和耐久性好等特點，被廣泛的應用。尤其在復雜的周邊環(huán)境和嚴格的變形要求條件下，地連墻支護更能發(fā)揮其特點（李耀良等，2006）。本文對通州運河ONE項目地下連續(xù)墻施工技術(shù)進行了分析，重點研究了在該復雜環(huán)境下針對性采取的相應施工技術(shù)措施，可以為今后復雜環(huán)境下地下連續(xù)墻的設計和施工提供一定的參考。

1 工程簡介

1.1 工程概況

通州運河ONE項目位于北京市通州區(qū)運河核心區(qū)Ⅷ-10—Ⅷ-14地塊，即通州區(qū)運河西岸，東北至運河西濱河路，西北至北關(guān)大道，東南至新華東路的范圍內(nèi)。擬建場地西側(cè)緊鄰正在施工的地鐵6號線新華大街站，東側(cè)與北運河一路之隔，與運河公園隔河相望。地塊總體上橫向?qū)捈s150m，縱向長約740m，基坑開挖深度約20m，采用800mm厚地下連續(xù)墻，標準段墻深38m，混凝土強度設計值C30，接頭采用工字鋼接頭（圖1）。

圖1 基坑平面布置圖Fig.1 Plane layout of the foundation pit

1.2 周邊環(huán)境及管線情況

周邊的地鐵6號線新華大街站、市政道路東關(guān)大道工程及其配套雨水管涵工程正在施工。

基坑西側(cè)緊鄰正在施工的地鐵6號線新華大街站，并行長度約470m。基坑大致沿地塊紅線走向鋪設雨水管涵。西側(cè)管涵基本緊貼紅線鋪設，北側(cè)管涵距紅線約15～25m，管涵基坑深約8～10m。由于本基坑安全等級為一級，基坑開挖深度較深，周邊環(huán)境復雜，為確保其安全，施工中應嚴密監(jiān)測。

1.3 工程地質(zhì)條件

根據(jù)中鐵第五勘察設計院提供的勘察報告，基坑工程所涉及的土層主要如下：

人工填土①層：本層底板標高11.10～23.94m，厚度0.80～10.80m，平均層厚4.00m。

粘質(zhì)粉土②層：本大層以粘質(zhì)粉土層（②層）為主層，含粉質(zhì)粘土②1、重粉質(zhì)粘土②2兩個亞層。底板標高10.09～18.81m，厚度0.40～7.10m，平均層厚2.51m。

粉砂③層：主要成分為長石、石英、云母，含較多粘粒并夾有少量粘性土團塊。底板標高5.50～15.38m，厚度0.40～7.20m，平均層厚2.99m。

中砂④層：主要成分為長石、石英、云母，含較多粘粒并夾有少量粘性土團塊，夾有少量礫石，底板標高-3.20～10.84m，厚度0.80～12.40m，平均層厚5.69m。

粘質(zhì)粉土⑤層：飽和，密實，土質(zhì)較均勻。底板標高-5.07～5.07m，厚度0.50～7.30m，平均層厚2.83m。

粉砂⑥層：含云母、氧化鐵，含少量粘粒。底板標高-11.57～0.03m，厚度0.70～11.80m，平均層厚4.63m。

中砂⑦層：場地內(nèi)普遍分布；褐黃色；飽和，密實；含云母、氧化鐵。底板標高-21.02～-7.30m，厚度0.50～14.10m，平均層厚6.52m。

1.4 水文地質(zhì)條件

潛水—微承壓水（一）：存賦于③粉砂層及第④大層的砂層中。水位埋深9.60～17.3m，標高10.62～13.83m。該層地下水主要接受側(cè)向徑流及越流補給，以側(cè)向徑流方式排泄。該含水層局部具有承壓性。

承壓水（二）：含水層巖性為第⑥、⑦大層的砂土，與潛水—微承壓水（一）以第⑤大層作為隔水層。測壓水位標高為3.82～8.43m，埋深18.7～21.2m。含水層主要接受側(cè)向徑流及越流補給，以側(cè)向徑流和人工開采的方式排泄。

承壓水（三）：含水層巖性為第⑨大層的砂土，與承壓水（二）以第⑧大層作為隔水層。測壓水位標高為－1.67～0.87m，埋深23.1～25.6m。含水層主要接受側(cè)向徑流及越流補給。

2 工程特點、難點及主要技術(shù)措施

2.1 本工程的主要特點、難點

（1）基坑開挖深度大，需確保施工安全。

（2）基坑面積大，但為長條形，影響基坑大面積出土開挖。

（3）本工程地下連續(xù)墻最深達到41m，從成槽施工到鋼筋制作、吊裝（接頭施工）再到水下混凝土灌注均為施工難題。

（4）基坑周邊地下、地面施工條件復雜，涉及多家施工單位，溝通協(xié)調(diào)難度大。

2.2 主要技術(shù)措施

（1）嚴格按照基坑支護施工圖施工，與設計單位積極溝通，信息化施工，確?；影踩?。施工過程中采用信息化管理，加大基坑監(jiān)測力度，根據(jù)監(jiān)測結(jié)果，及時反饋或采取相應對策。

（2）施工時合理安排，設置專職調(diào)度員，確保土方運輸在坑內(nèi)形成環(huán)線，減少等候時間，提高效率。土方與支護密切配合，分段分區(qū)施工，避免土方運輸與支護配合不利造成出土困難或支護滯后。

（3）為保證工期及地下連續(xù)墻施工質(zhì)量，綜合考慮本標地質(zhì)情況及成本控制，舍棄銑槽機及多頭鉆機類的高成本機械，采用液壓抓斗機進行成槽施工，工藝為首開三抓，一字順序幅一鉆一抓，異型幅兩鉆一抓跳槽施工，遇到堅硬土層采用旋挖鉆機引孔。每幅槽段方量將近200m3，因此須控制混凝土澆筑時間。在開工前落實合格的混凝土供應商，確保混凝土供應及時，避免造成混凝土斷帶。成槽中的泥漿主要是在地墻挖槽過程中起護壁作用，泥漿護壁技術(shù)是地下連續(xù)墻工程基礎技術(shù)之一，其質(zhì)量好壞直接影響到地墻的質(zhì)量與安全；槽內(nèi)泥漿必須高于地下水位1.0m以上，并且不低于導墻頂面0.3m。鋼筋籠為矩形，吊放過程需注意的問題很多，十分復雜；為避免產(chǎn)生不可恢復的鋼筋籠變形闡述選擇機械型號的對策；根據(jù)力學簡算，查詢吊機性能，選擇了吊裝噸數(shù)在回轉(zhuǎn)半徑內(nèi)起吊高度也滿足要求的200t履帶吊為主吊、150t履帶吊為副吊，采用兩副鋼扁擔掛6根鋼絲繩的吊裝方法進行鋼筋籠的吊裝。

（4）開工前全面摸清基坑周邊管線、井位、管溝情況，查清基坑周邊路面及在修路基與基坑紅線位置關(guān)系。項目部派專人負責與周邊施工單位、管理單位、政府部門進行溝通，建立對口聯(lián)系，具體協(xié)商事宜明確到責任人，明確處理時間節(jié)點，保證施工進度盡量不受外界條件制約。

這些研究豐富了對全球變暖背景下中國夏季降水演變的認識。但對由爆發(fā)時間分類的El Nio事件對中國夏季降水的影響,關(guān)注較少。本文以新近的資料從爆發(fā)時間角度來劃分El Nio事件,就SP、SU兩類El Nio事件對東亞季風環(huán)流和中國夏季降水的影響進行研究,探討ENSO與中國夏季降水異常之間關(guān)系的長期變化特征,旨在為改善夏季旱澇預報提供依據(jù)。

3 地下連續(xù)墻施工技術(shù)方案

本工程基坑支護結(jié)構(gòu)為地下連續(xù)墻，標準段標高-20～+18m；頂部一周設600高、900寬的混凝土圈梁。地下連續(xù)墻混凝土設計標號C30，接頭采用工字鋼接頭，西南側(cè)地連墻采用圓形鎖口管柔性接頭。

3.1 地下連續(xù)墻施工流程

本工程地下連續(xù)墻施工流程如下：測量放線→導墻施工→泥漿配制→成槽→槽底清基→吊放鋼筋籠→澆筑水下混凝土

3.2 施工方法

（1）設備選型

根據(jù)場地情況，本工程配備6臺金泰SG60A型成槽機，兩臺200t和兩臺150t履帶吊機。

（2）準備工作

首先進行施工現(xiàn)場的平面布置規(guī)劃，其次進行水、電移交及管道線路布設，測量放線，然后施工導墻、鋼筋加工平臺、泥漿池。

（3）導墻施工

導墻是為保證地連墻施工溝槽穩(wěn)定的前提，其平面位置直接定位了地連墻的平面位置(圖2)，因此，導墻施工放樣必須正確無誤（沈元紅，2014）。

圖2 導墻剖面圖Fig.2 Section of the wall

（4）泥漿工藝

在地下連續(xù)墻施工時，泥漿性能的好壞對槽壁的穩(wěn)定性起到至關(guān)重要的作用，一旦發(fā)生塌方，將會造成對周邊建筑物和管線的破壞。護壁泥漿主要成分為優(yōu)質(zhì)膨潤土，摻加適量CMC、純堿，加水拌制而成。泥漿配比對連續(xù)墻施工影響極大，對新制備的泥漿和再生泥漿，要求專人對其進行質(zhì)量控制。

（5）成槽施工

根據(jù)設計圖紙，標準槽幅為6m，抓斗張開寬3.0m，異形幅進行適當調(diào)整（圖3）。對槽段進行測量放線，標注在導墻頂面。成槽采用液壓抓斗工法，選用金泰SG60A液壓抓斗機，該設備能夠顯示垂直度且可自動糾偏，保證成槽質(zhì)量。成槽過程中，抓斗須均衡挖槽，不能一邊在實土中，一邊落在空洞中。

圖3 液壓設備成槽示意圖Fig.3 Schematic of the hydraulic equipment grooving

（6）鋼筋籠的制作和吊放

本工程最長的鋼筋籠長為41m，為了保證起吊的安全，鋼筋連接采用機械連接法。在制作時按各種型號的鋼筋長度不同可將每一種鋼筋接頭錯開50%（圖4）。本工程擬定采用200t及150t履帶吊進行雙機抬吊，整幅吊裝入槽。

圖4 鋼筋籠吊裝方法示意圖Fig.4 Schematic of the steel cage hoisting

（7）水下澆筑混凝土

采用商品混凝土，混凝土強度C30，坍落度18～20cm，擴散度34～38cm?；炷僚浜媳葹樗冶炔淮笥?.6，單方水泥用量不少于400kg/m3。粗骨料宜用最大直徑不大于20mm的硬卵石，水泥采用普通硅酸鹽水泥，并按設計要求添加膨脹劑。

4 地下連續(xù)墻施工質(zhì)量控制及預防措施

（1）雜填土中導墻加固措施

根據(jù)勘察報告及初期試成槽發(fā)現(xiàn)基坑西側(cè)雜填土厚度較深，導墻由于沒有深入到原狀土層，坍塌嚴重。因此在正式成槽前，采用直徑500mm的高壓旋噴樁對雜填土進行加固，搭接長度20cm，旋噴樁樁長深入雜填土50cm。旋噴樁進行加固后，雜填土的抗剪強度提高，大大提高了導墻的穩(wěn)定性。此方法可為今后地連墻支護中雜填土較厚的情況提供參考。

（2）密實砂層中地連墻成槽困難

該項目基坑南側(cè)砂層較厚且密實，成槽困難，施工效率較低。后采用旋挖鉆機進行引孔，在每幅槽段中間和兩端鉆進3個直徑800mm的鉆孔，孔深同地連墻深度。此方法大大提高了成槽效率，縮短了地連墻施工時間。

（3）成槽塌孔現(xiàn)象應對措施

由于地連墻深度較深，施工周期比較長，在成槽過程中易出現(xiàn)塌孔，在泥漿配備中需控制泥漿比重及粘度等參數(shù)，泥漿材料有膨潤土、CMC和純堿，各種材料的用量應由試驗確定，一般可按水：膨潤土：CMC：純堿=100：（8-10）：（0.1-0.3）：（0.3-0.4）的配比進行試配。在砂層較厚的地質(zhì)條件下，泥漿的相對密度需相應增大，以保證成槽過程中砂層的穩(wěn)定。

（4）深層復雜地下障礙物的清除

基坑西側(cè)深層存在周邊基坑體系的3道錨索，成槽無法進行，須對深層錨索進行清除。目前國內(nèi)巖土施工界尚未有成熟可行的辦法快速清除深槽內(nèi)的錨索障礙的方法和經(jīng)驗，本項目通過不斷嘗試，找到了較為有效的清除辦法：在液壓轉(zhuǎn)斗處焊制若干硬質(zhì)鋁合金板，利用其強大的嚙咬力將鋼絞線咬斷，清除深層鋼絞線。由于目前基坑支護面臨的周邊環(huán)境越來越復雜，類似的情況會越來越普遍發(fā)生，該方法可為今后深層復雜地下障礙物的清除提供參考。

5 結(jié)語

地下連續(xù)墻在施工過程中嚴格控制施工質(zhì)量，針對不同的地質(zhì)條件采取相應的施工措施，在特殊的工程地質(zhì)條件下針對性的調(diào)整施工方法。本工程基坑周邊環(huán)境復雜，基坑深度較深，通過雜填土加固、旋挖引孔、控制泥漿比重、加強基坑監(jiān)測、選擇合適的成槽設備等施工措施，基本達到預期效果，該項目的成功實施也為類似條件下深層地下連續(xù)墻的設計和施工，提供借鑒和參考。