龔易潔

(宏潤(rùn)建設(shè)集團(tuán)股份有限公司,浙江 寧波315000)

1 概述

隨著城市地下交通對(duì)地下空間的充分利用，促進(jìn)城市深基坑工程的發(fā)展，基坑開(kāi)挖深度從幾米發(fā)展到幾十米，隨之而來(lái)的基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)形式也因開(kāi)挖深度以及地質(zhì)條件的不同而呈現(xiàn)多樣化的發(fā)展趨勢(shì)。

地下連續(xù)墻圍護(hù)結(jié)構(gòu)因具有剛度大、整體性好、抗?jié)B漏性能好、施工振動(dòng)小等優(yōu)點(diǎn)，并能緊靠建筑物邊緣施工，對(duì)周圍的環(huán)境影響小，適宜在城區(qū)建筑密集群內(nèi)施工的特點(diǎn)，從而在深基坑施工中得到廣泛使用，特別是在軟土地基城市軌道交通工程中有著不可替代的作用。疊合墻結(jié)構(gòu)作為地下連續(xù)墻圍護(hù)的一種結(jié)構(gòu)形式在軌道交通建設(shè)中得到了廣泛使用。

地下連續(xù)墻成槽垂直精度一般不得低于1/300[1]，但有時(shí)因?yàn)榈刭|(zhì)條件、或施工機(jī)械精度、或施工時(shí)的誤操作等的影響，造成地下連續(xù)墻侵入結(jié)構(gòu)邊線內(nèi)，少則幾厘米，多則十幾、二十幾厘米，造成內(nèi)襯墻厚度不能滿足原設(shè)計(jì)要求，需采用補(bǔ)救措施。本文結(jié)合工程實(shí)際，對(duì)疊合墻結(jié)構(gòu)地下連續(xù)墻侵界處理方法研究。

上海某地下二層島式站臺(tái)地鐵車站，車站長(zhǎng)200m，標(biāo)準(zhǔn)段寬20m，基坑開(kāi)挖深度17m，圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用800厚地下連續(xù)墻，豎向設(shè)置五道支撐。內(nèi)襯墻與地下連續(xù)墻采用疊合結(jié)構(gòu)，標(biāo)準(zhǔn)段內(nèi)襯墻厚400mm，端頭井內(nèi)襯墻厚500mm。

本車站所處地質(zhì)情況自上而下為：①1雜填土、②1褐黃色粉質(zhì)粘土、②31灰色砂質(zhì)粉土夾粉質(zhì)粘土、②32灰色砂質(zhì)粉土、④灰色淤泥質(zhì)粘土、⑤1-1灰色粘土、⑤1-2灰色粉質(zhì)粘土、⑥暗綠色粉質(zhì)粘土、⑦1草黃～灰色砂質(zhì)粉土、⑦2灰色粉砂、⑧1-1灰色粘土、⑧1-2灰色粉質(zhì)粘土。因地質(zhì)條件、施工控制等原因，地下連續(xù)墻在施工時(shí)發(fā)生垂直度偏差，最大偏差達(dá)290mm，偏差最大的位置發(fā)生在站臺(tái)層側(cè)墻范圍。

2 侵界處理方案

2.1 侵界尺寸≤150mm

侵界尺寸≤150mm時(shí)，內(nèi)襯墻厚度≥250mm，滿足《地下工程防水技術(shù)規(guī)范》4.1.7 條“防水混凝土結(jié)構(gòu)厚度不應(yīng)小于250mm”的要求，但需采取如下措施：

2.1.1 內(nèi)襯墻配筋

通過(guò)計(jì)算調(diào)整內(nèi)襯墻配筋，內(nèi)襯墻的配筋需考慮承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)。

2.1.2 斜截面抗剪

復(fù)核疊合結(jié)構(gòu)的斜截面受剪承載力，若不能滿足規(guī)范要求，可通過(guò)在上層板底和下層板頂設(shè)置腋角，同時(shí)腋角的大小需滿足限界及建筑布置要求。對(duì)于不配置箍筋和彎起鋼筋的一般墻板類受彎構(gòu)件，其斜截面受剪承載力需滿足以下要求[2]：

V≤0.7 βhftbh0

βh=（800/h0）1/4

式中，βh——截面高度影響系數(shù)：當(dāng)h0小于800mm時(shí)，取800mm；當(dāng)h0大于2000mm時(shí)，取2000mm。

2.1.3 疊合面抗剪

當(dāng)疊合面剪力т＞700Kpa[3]時(shí)，需設(shè)置疊合面抗剪鋼筋。疊合面抗剪鋼筋受剪承載力應(yīng)滿足以下要求[3]：

V≤1.2 ftbh0+0.85 fyv（Asv/s）h0

圖1 腋角設(shè)置示意圖

圖2 疊合面抗剪鋼筋設(shè)置圖

2.1.4 內(nèi)襯墻混凝土

內(nèi)襯墻混凝土摻入具有補(bǔ)償功能的膨脹劑及合成纖維作為外加劑。

2.2 侵界尺寸＞150mm

2.2.1 當(dāng)?shù)貕η秩胂藿纾?50mm，無(wú)法滿足后期至少澆筑250mm內(nèi)襯墻的要求，需對(duì)部分地墻混凝土進(jìn)行鑿除，具體方法為：

圖3 鉆孔灌注樁彎矩設(shè)計(jì)值

圖4 內(nèi)襯墻剪力設(shè)計(jì)值

圖5 內(nèi)襯墻彎矩設(shè)計(jì)值

（1）地墻外采用三重管高壓旋噴樁進(jìn)行加固，樁體28天無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度qu應(yīng)不小于1.2 MPa。

（2）地墻外打設(shè)φ900鉆孔灌注樁，樁距1.1 m，樁頂標(biāo)高2.200 ，樁底標(biāo)高-18.080 ，鉆孔灌注樁與地墻凈距0.3 m，樁頂設(shè)置圈梁與地墻連接。

2.2.2 主要工況流程

（1）地墻外進(jìn)行高壓旋噴樁加固，已有攪拌樁加固體（地墻成槽前已實(shí)施）與地墻間隙也應(yīng)加固密實(shí)。

（2）待高壓旋噴樁達(dá)到一定強(qiáng)度后施作鉆孔灌注樁。

（3）待地墻外鉆孔灌注樁和加固體達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，分段鑿除中板至底板間地下連續(xù)墻內(nèi)側(cè)部分混凝土（鑿入地墻深度滿足澆筑25cm內(nèi)襯墻的要求），重新澆筑內(nèi)襯墻。

（4）待新澆筑的內(nèi)襯墻達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，拆除第四道鋼支撐。

地墻鑿除和內(nèi)襯墻澆筑順序：將約14m長(zhǎng)的侵界范圍分成4段（按順序分別編號(hào)<Ⅰ>區(qū)、<Ⅱ>區(qū)、<Ⅲ>區(qū)、<Ⅳ>區(qū)），每段長(zhǎng)約3.5 m。跳倉(cāng)鑿除<Ⅰ>、<Ⅲ>區(qū)地墻內(nèi)側(cè)部分混凝土，重新澆筑內(nèi)襯墻，待<Ⅰ>、<Ⅲ>區(qū)內(nèi)襯墻達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，再鑿除<Ⅱ>、<Ⅳ>區(qū)地墻內(nèi)側(cè)部分混凝土，重新澆筑內(nèi)襯墻。

2.2.3 結(jié)構(gòu)分析

（1）地下連續(xù)墻鑿除期間，坑外水土壓力全部由鉆孔灌注樁承擔(dān)。

（2）永久使用期，考慮鉆孔灌注樁與內(nèi)襯墻的共同作用，內(nèi)襯墻承擔(dān)水壓力和部分土壓力，土壓力按截面剛度進(jìn)行分配，同時(shí)考慮圍護(hù)樁剛度的折減[3]。

（3）通過(guò)計(jì)算調(diào)整內(nèi)襯墻配筋，內(nèi)襯墻與地下連續(xù)墻疊合面需設(shè)置抗剪鋼筋。

3 結(jié)論

3.1 施工前，編制指導(dǎo)性施工組織設(shè)計(jì)和實(shí)施性地下連續(xù)墻施工方案，并由專家、設(shè)計(jì)、建設(shè)單位主管部門等對(duì)方案進(jìn)行評(píng)審，經(jīng)業(yè)主、監(jiān)理批準(zhǔn)后進(jìn)行施工。

3.2 選用地下連續(xù)墻施工的成槽機(jī)要具備自動(dòng)糾偏能力，防止因深度增加造成槽段垂直度達(dá)不到規(guī)范要求。采用超聲波對(duì)槽壁垂直度進(jìn)行檢測(cè)，若不滿足要求，必須進(jìn)行修整，確保槽壁的質(zhì)量。

3.3 考慮到施工誤差及基坑變形等因素的影響，圍護(hù)結(jié)構(gòu)需適當(dāng)外放（如地下兩層車站，考慮施工綜合誤差、圍護(hù)結(jié)構(gòu)變形，建議圍護(hù)結(jié)構(gòu)放樣時(shí)外放150mm）。

3.4 根據(jù)地質(zhì)及環(huán)境情況，因地制宜，采取高導(dǎo)墻、槽壁加固、降水成槽等措施，減少成槽塌方。

（1）導(dǎo)墻可以起到連續(xù)墻平面定位、開(kāi)挖初期垂直度導(dǎo)向、懸掛鋼筋籠和標(biāo)高控制等作用。施工時(shí)要嚴(yán)格控制導(dǎo)墻垂直度及平面定位，特別注意轉(zhuǎn)角處的精度，嚴(yán)格按照工藝流程、施工組織和規(guī)范要求進(jìn)行導(dǎo)墻施工。

（2）采用三軸水泥土攪拌樁、渠道切割水泥土連續(xù)墻（TRD工法）等措施對(duì)槽體兩側(cè)的土體進(jìn)行加固，可以有效提高槽壁的穩(wěn)定性。需要嚴(yán)格控制加固體的垂直度（不得低于1/300），避免加固體垂直度控制不好對(duì)地墻施工的影響。

（3）預(yù)降水措施。砂土、粉土等滲透性比較強(qiáng)的土層，在動(dòng)水情況下容易產(chǎn)生槽體塌方，需采取預(yù)降水的措施。降低土層內(nèi)地下水位，提高護(hù)壁泥漿對(duì)土體的水壓差，以保證壁面穩(wěn)定。同時(shí)通過(guò)降水使土層產(chǎn)生固結(jié)，增加土層的強(qiáng)度，從而確保土層的穩(wěn)定。

3.5 地下連續(xù)墻施工時(shí)，加強(qiáng)泥漿管理，調(diào)整配合比，加大泥漿的比重和粘度，及時(shí)補(bǔ)漿，提高泥漿水頭，控制槽內(nèi)液面標(biāo)高高于地下水位1m以上，并使泥漿排出與補(bǔ)給量平衡；盡量縮短擱置時(shí)間，縮短單元槽段的長(zhǎng)度；構(gòu)筑吊機(jī)道路，減少集中附加荷載；嚴(yán)格控制垂直度，避免或者減少地下連續(xù)墻侵界問(wèn)題的發(fā)生。

3.6 侵界處理既要滿足施工期的承載力要求，也要滿足使用階段強(qiáng)度、裂縫、耐久性等的要求。