龔洪祥

（南京地鐵建設有限責任公司，江蘇 南京 210008）

城市建筑群集中地區(qū)的車站基坑施工是地鐵建設中難以繞過的問題之一，特別是富水砂層具有水壓大、滲透性強、流動性強，基坑降水困難等特點，如果圍護結構施工質量得不到保障，極易出現涌水涌砂等問題，導致周邊地表塌陷、建構筑物破壞。通過對地質、水文條件的研究，文章根據以往的施工經驗，總結出一套富水砂層地質地下連續(xù)墻施工技術，有效地保障了施工進度及后續(xù)基坑開挖的安全性，取得了良好的社會效益及經濟效益。

1 工程概況

1.1 工程簡介

南京地鐵11號線一期工程整體位于江北新區(qū)，線路全長約27 km，其中珠江南站設置于浦濱路下方，跨江淼路、云弛街和一條規(guī)劃路。車站總長515 m，凈寬20.1 m，標準段深度16.5 m，建筑形式為雙柱三跨島式車站，配線區(qū)為單柱雙跨箱型框架結構。車站共設9個出入口、4組風亭、1組冷卻塔。

1.2 圍護結構概況

車站主體圍護，采用了內支撐+地下連續(xù)墻，主體結構地下連續(xù)墻厚度800 mm，地下連續(xù)墻標準幅寬5.5～7.5 m，C35P6水下混凝土澆筑。標準段墻深40.32 m，小里程端頭墻深43.52 m，大里程端頭墻深46.12 m。本站基坑底位②-3d-c3粉砂夾粉土，地下墻伸入②-3d1粉細砂，采用坑內降水。主體連續(xù)墻共計187幅，地下連續(xù)墻槽段間采用工字鋼接頭連接。

1.3 工程地質

擬建車站地貌類型上屬長江漫灘地貌單元，覆蓋層表層為填土，上部以松散～稍密～中密粉砂為主，夾較多薄層粉土、淤泥質粉質黏土；中部以粉質黏土夾粉土層為主；中下部以密實粉細砂為主；底部含卵礫石中粗砂為主，工程地質條件較差。地下連續(xù)墻施工范圍內土層主要為①-1雜填土、①-2b2-3素填土、②-2b4淤泥質粉質黏土、②-3d-c3粉砂夾粉土、②-3d-c2粉砂夾粉土、②-3b3-4粉質黏土，連續(xù)墻素墻墻趾位于②-3d1粉細砂，埋深40.6 m。

2 主要施工技術

2.1 導墻施工

導墻在連續(xù)墻成槽過程中起定位、鎖口和導向作用，是控制地下連續(xù)墻各項指標的基準，能有效防止孔口土體坍塌，承受地面荷載和穩(wěn)定泥漿液面。本工程導墻型式采用倒“L”型，結構200 mm厚，采用C20鋼筋混凝土澆筑，為確保不進入車站內襯墻范圍，考慮到連續(xù)墻施工誤差，中心線位置從地下連續(xù)墻設計中心線位置外放150 mm。

2.2 泥漿制作

護壁泥漿的質量是地下連續(xù)墻成槽質量及成槽機站位安全的關鍵要素，本工程地下連續(xù)墻成槽范圍內主要有雜填土、素填土、淤泥質粉質黏土、粉砂夾粉土、粉細砂，在泥漿指標控制上要適當提高泥漿的粘度和比重，以增加泥漿護壁能力和懸浮沉渣能力，降低沉渣厚度，并保證槽壁穩(wěn)定。

本工程采購膨潤土為濰坊遠東（鈉基膨潤土、鈣基膨潤土、CMC復合型），試驗室配置9組配比（1∶10、1∶11、1∶12、1∶13、1∶14、1∶15、1∶16、1∶17、1∶18），測試6 h、12 h、24 h、36 h、48 h膨化時間泥漿指標，最終確定膨水質量比為1∶15。

2.3 地下連續(xù)墻成槽施工

根據場地部署，地下連續(xù)墻首開及閉合應不妨礙同步或下步工序施工為主，但一般不采用異形墻作為首開幅。各槽段的挖掘順序為：

（1）為保證挖掘機在挖掘各個單孔時候吃力均勻，保證成槽垂直度，槽段兩段的單孔應留下未挖掘的隔墻。

（2）考慮到抓斗開斗長度小于孔間隔墻長度，應將隔墻的挖掘滯后，先進行單孔的挖掘。

（3）沿槽長方向套挖，待單孔和孔間隔墻都挖到設計深度后，再沿槽長方向套挖幾斗，保證槽段橫向有良好的直線性。

（4）遇到與地質不符的堅硬巖層時，液壓成槽機難以繼續(xù)成槽，改用沖擊鉆成孔，成孔完畢后，仍然改用成槽機清孔。

（5）挖除槽底沉渣。在抓斗沿槽長方向套挖的同時，把抓斗下放到槽段設計深度上挖除槽底沉渣。

成槽流程示意見圖1。

圖1 單幅成槽示意圖

成槽過程中，槽內泥漿面不應低于導墻面0.3 m，同時槽內泥漿面應高于地下水位0.5 m。應根據出土量隨時補入泥漿。控制液漿面高度。

在成槽至標高后的工序中，按照以下步驟進行操作：

（1）首先，進行鏟壁作業(yè)，將槽段的墻壁清理整平。

（2）接著，進行掃孔操作。在掃孔時，應將誤差控制規(guī)范要求內。

（3）掃孔完成后，采用泵吸反循環(huán)法進行清孔，使槽底保持清潔。

（4）對槽深及孔底泥漿進行檢測，如未達到規(guī)范要求，應再次重復以上工序。

2.4 刷壁

成槽完成后在相鄰街頭上一般附著有淤泥，為防止夾泥現象的出現，應采用專業(yè)的刷壁設施進行刷壁。

2.5 清底換漿

當地層下部為粉細砂層時，如測得鋼筋籠已安放就位后，槽段底部的沉渣厚度較大且含砂率過高，建議使用氣舉反循環(huán)法以清除槽段底部的沉渣。具體步驟如下：

（1）在鋼筋籠完全放置后，測定孔中的泥漿密度和沉積物的厚度。如果泥漿的密度符合規(guī)定的范圍內，且沉渣的厚度看起來不大，那么可以直接進行混凝土的澆筑。如果發(fā)現沉渣的厚度較大或泥漿的密度超過了規(guī)定的標準，那么應進入下一步。

（2）在槽孔內安置清孔鋼管，并將高壓氣管綁定在鋼管內部。確保高壓氣管的插入點位于鋼管底部的2～4 m之間。

（3）將高壓氣管與氣壓機進行連接。

（4）啟動氣壓機并進行氣舉反循環(huán)清渣作業(yè)。

（5）在進行清渣作業(yè)時，需要嚴格控制氣壓，以防止槽段出現塌孔。

2.6 鋼筋籠制作及吊裝

（1）鋼筋籠的制作。鋼筋籠的加工采用整幅成型方式，這種方法可以確保鋼筋籠的整體形狀的平整，采用整體提升的起吊方法。在制作鋼筋籠時，縱向和橫向的鋼筋都需要機械連接，其連接點的位置需要錯開，且在同一連接段中，連接點的比例不能超過50%?？v橫交叉的桁架鋼筋在交點處需要進行點焊，鋼筋籠四周0.5 m范圍內的交點也需要全部點焊。必須確保鋼筋直且表面干凈無油漬，鋼筋籠桁架和鋼筋籠吊點上下1 m的位置需要100%的點焊。

（2）鋼筋籠的吊裝。鋼筋籠的吊裝采用雙吊機抬吊，空中矯正，主吊機使用260 t履帶吊，副吊機則使用150 t履帶吊。在起吊過程中，必須保證吊鉤中心與鋼筋籠的重心重合，以確保起吊的平穩(wěn)性。

本站最重槽段鋼筋籠按照6 m首開幅44.5 m（槽深）×0.8 m（墻厚）×6 m（幅寬）進行計算，共設置四排共24個吊點，主吊點縱向設置3排，橫向每排4個共12個吊點，副吊縱向設置3排，橫向每排4個共12個吊點。

地連墻鋼筋籠吊裝計算時，雙機抬吊過程，主吊按照全部重量計算，副吊按照分擔70%重量計算，根據對每幅鋼筋籠吊裝時，吊車儀表盤顯示數據，副吊起重量占籠體總重的42%～52%。

2.7 接頭處理

（1）H型鋼接頭。本工程地下連續(xù)墻槽段之間采用H型鋼接頭，工字鋼接頭與其他接頭相比能夠有效傳遞基坑外土、水壓力和豎向力，整體性較好，抗?jié)B路徑長，在一定程度上起到了防水、抗?jié)B的作用。

（2）接頭處理。工字鋼接頭回填方式采用砂袋回填，槽段成孔前，估算接縫型鋼背面與未開挖槽段土層間的空間體積，然后按照空間體積1.5倍儲備回填砂袋量。成孔前完成沙袋儲備，鋼筋骨架下放完成后立即開始導管下放，同時進行沙袋回填，回填過程中保證足夠人手，縮短成孔后灌注前的時間間隔。同時增加關注將還需進行的二次清孔，保證灌注前沉淀符合要求。

2.8 水下混凝土灌注

（1）在鋼筋籠放置完畢后，應在4 h內進行混凝土灌注。灌注之前，首先需要檢查槽的深度，判斷是否有塌孔，并且計算所需的混凝土體積。珠江南站主體圍護結構地下連續(xù)墻的混凝土設計強度等級為C35P6，但根據施工要求，等級提高一級?；炷恋奶涠冗x擇200 mm±20 mm。

（2）混凝土的灌注方法是使用漏斗導管法進行對稱灌注，導管采用DN250圓形螺旋快速接頭式，導管連接處使用橡膠墊圈進行防水密封。導管下口距離孔底不能過大也不能過小。在使用導管之前，需要進行導管的氣密性測試。在導管初次使用前，需要在地面進行水密封測試。灌注混凝土的初期，需要保證導管的埋深在0.5 m以上。在施工過程中，混凝土的灌注需要連續(xù)進行。

（3）在開始灌注的時候，需要先在導管內放置隔水球，這樣可以在混凝土灌注的時候將管內的泥漿從管底排出。在混凝土灌注的過程中，需要保持混凝土連續(xù)均勻的下落。在灌注過程中需要隨時觀察、測量混凝土面的高度和導管的埋深。當混凝土灌搗到地下連續(xù)墻頂部附近時，導管內的混凝土可能不易流出，一方面需要降低灌注速度，另一方面可以將導管的最小埋入深度減少。如果混凝土還是無法灌搗下去，可以將導管進行上下抽動。

（4）在混凝土灌注的過程中，導管不能進行橫向移動，防止沉渣和泥漿混入混凝土中。同時也不能讓混凝土從料斗溢出流入導溝。需要及時處理被替換出來的泥漿，防止其溢出地面。在灌注過程中需要隨時測量混凝土面的高度，應比設計高度高出30～50 cm。

3 地下連續(xù)墻質量分析及加固措施

3.1 地下連續(xù)墻質量分析

地下連續(xù)墻施工完成后需對施工過程資料、超聲波檢測報告進行查閱梳理，可能出現的問題如下：

（1）接縫刷壁：成槽過程中，相鄰兩幅地下連續(xù)墻接頭未徹底處理（刷壁）干凈，造成接縫滲漏水（根據超聲波檢測圖判斷）。

（2）相鄰兩幅地墻垂直度：相鄰兩幅地下墻垂直度偏差，導致兩幅地下連續(xù)墻開叉而出現較大空隙，發(fā)生滲漏水等。

（3）混凝土性能、導管埋深：混凝土澆筑過程中由于砼離析、塌落度過小等種種原因造成的堵管，二次封底可能造成墻體夾泥夾渣（根據現場原始施工記錄判斷）。

（4）灌注中泥漿比重：混凝土灌注過程中泥漿配比過小等原因引起塌孔而造成墻體夾泥，造成滲漏水現象（根據澆筑記錄表判斷）。

3.2 加固措施

當地下連續(xù)墻出現質量問題時，需在基坑開挖前進行加固處理，加固方式分為高壓旋噴樁加固、MJS加固二種形式。高壓旋噴樁為傳統加固，而MJS加固是對高壓旋噴樁的改良，采用了獨特的多孔管和前端造成裝置，減小了施工中出現的各種變形且成樁直徑大、質量好、加固深度深 、“全方位”施工，但費用高，而針對一般的質量問題高壓旋噴施工完全可以達到施工目的，且成本較低。

高壓旋噴樁加固選擇：對基坑底以下接頭偏差過大或者存在擾流、澆筑過程中拔斷、堵管現象的地連墻在接縫/墻體外側進行加固。

MJS加固加固選擇：對基坑底以上接頭偏差過大或者存在繞流、澆筑過程中拔斷、堵管現象的地連墻在接縫/墻體外側進行加固。

4 結束語

文章以南京地鐵11號線一期工程珠江南站圍護結構為例，介紹了長江漫灘富水砂層復雜地質條件下地下連續(xù)墻施工技術在實際工程施工中的應用，該技術的應用提高了施工效率，確保地下連續(xù)墻施工質量及后續(xù)基坑開挖安全，同時提高了泥漿的利用率，綠色文明施工情況良好，經濟和社會效益顯著。