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摘要：地下连续墙在国内已是一项十分成熟的施工工艺，但在灰岩地层中地下连续墙施工仍然非常困难。因为灰岩地层很难确定已发育成形或正在发育的溶（土）洞的形态特征、规模和分布情况，大大增加了地连墙施工难度。本文对灰岩区的地连墙施工工艺进行了介绍。灰岩地区地质条件非常复杂，土洞、溶洞发育，地下水丰富，且常常是微风化岩面直接覆盖砂层。所以对于深基坑施工，大多数采用的围护结构是地下连续墙的施工方案。由于石灰岩面上一般覆土层是砂层，灰岩面一般起伏较大且没有明显的规律，所以地下连续墙的墙底难以拟合嵌入岩面，地下水有可能通过墙底绕流进入基坑，从而造成基底涌水，导致施工成本居高不下、施工进度缓慢，甚至施工风险难以控制的局面。本文以广州地铁鹅掌坦站为例介绍了灰岩地区地连墙施工的主要技术特点。
关键词：灰岩 地连墙 施工
第一章 鹅掌坦站工程概况
鹅掌坦站是广州地铁八号线北延段工程第五个车站，全长约294米，标准段宽为20.5米，车站基坑开挖深度约24米，中间局部25米。车站主体结构及附属结构均采用明挖法施工，围护结构为地下连续墙+内支撑进行支护，基底位于灰岩地层。基底地层主要为：二叠系栖霞组炭质灰岩中风化层，地层代号<8C-1>；b.石炭系壶天群灰岩中风化层，地层代号<8C-2>。地连墙施工流程图见图1。
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图1 地连墙施工流程图
第二章 地连墙成槽前预处理措施
2.1地连墙周边溶洞勘探
在溶洞处理施工前，对每幅地连墙实施“一槽两钻”工作，沿地连墙每3m布置一个超前钻探点，个别情况下如转角墙等墙幅小于6米的连续墙可适当加密。勘探点应钻至围护结构底以下5m相对稳定的不透水层或完整岩体；若围护结构底以下遇串珠状溶（土）洞时，需钻穿洞底，当穿越岩体厚度累计达到5m，勘探点可在溶洞底入完整岩体2m后终孔。对一槽两钻揭示的溶（土）洞均应进行处理，以防止地连墙施工过程中出现漏浆以及基坑开挖过程中出现涌水涌砂现象。
2.2溶洞处理
（1）施工步骤
①钻机成孔
采用地质钻机成孔，为了避免钻进过程中出现塌孔的风险，则采用泥浆循环护壁成孔。对于已发现的溶（土）洞，按照2m×2m梅花型布孔查找洞体边界，探测范围直至探到溶土洞边界为止。
②下管注浆
依据详勘以及溶（土）洞探边所探得的溶洞数据，在溶（土）洞顶板上部分用实管，在溶（土）洞范围内使用花管。溶洞注浆管直接下放到溶洞底部。
③注浆浆液配制
注浆双液浆配比建议为水泥：水：水玻璃＝1：1.38：0.3（质量比），水泥采用42.5级普通硅酸盐水泥，水玻璃模数m=2.4～3.4（浓度Be=30～40）；单液浆建议水灰比=1.0～1.5，水泥采用42.5普通硅酸盐水泥；具体配比数值以现场试验数据为准。
④注浆
采用注浆技术来进行对溶土洞的处理，注浆之前，先进行注水试验以确保注浆管道的通畅，同时大概了解该地层吸浆能力，并防止堵管；灌浆量按拌浆桶桶数进行计算。注浆压力控制需要做到如下几点：a.双液浆注浆时注浆压力小，注浆速度缓慢，并间断性注浆，尽可能少的控制住浆液的流失。b.内排孔结束注浆的判断标准为压力符合要求，注浆压力稳定十分钟后，停止注浆。如果发生如下情况，所注浆液量已到达规定计算值但注浆压力仍无明显变化，采取的措施为停注单液浆，改注水泥浆+水玻璃双液浆。
溶（土）洞处理施工要点。1溶土洞处理按如下顺序进行：探边界→注浆充填→注浆效果监测。2.注浆施工时，确保待处理溶土洞与其他溶土洞做好隔离，再处理待处理溶土洞的中间区域。若在范围边缘首次注浆时注浆量以较多或将要到达计算值，而压力不达标时，应停止该孔注浆而改注中间溶（土）洞并交替进行。3.水玻璃速凝剂可控制浆液流失情况，提高注浆效果。4.中间溶（土）洞注浆应隔孔进行，防止浆液流窜、跑浆。5.对于需处理的串珠状溶（土）洞，应当按照由深至浅的顺序充填处理。
2.3效果检测
（1）检测频率：对同一溶洞区，应按袖管钻孔数的1%且不少于1个的数量进行处理效果检测；
（2）检测方法：对加固地层进行标贯试验；
（3）检测标准：采用随机原位标贯试验的方式，标贯击数不小于10击。
第三章 导墙施工
本车站导墙设计为“┐┌”型C20钢筋砼墙，墙厚20cm。为保证连续墙施工的准确度并且满足结构施工净空的要求，连续墙中心线向外扩张50mm，导墙间距相比地连墙向外扩张20mm。导墙沟槽土方采用PC80挖掘机开挖，墙底及侧壁的清理工作由人工协助完成。钢筋在加工场进行加工、现场实施绑扎作业，模板采用木模板。浇筑导墙的商品砼由溜槽输送入模，分层浇捣，保证砼密实。
第四章 成槽施工
根据本工程地质条件，槽段上部为人工填土层、冲洪积砂层、粉质黏土、淤泥质土层，槽段墙底为二叠系栖霞组炭质灰岩全风化层、二叠系栖霞组炭质灰岩强风化层、二叠系栖霞组炭质灰岩中风化层、石炭系壶天群灰岩中风化层、二叠系栖霞组炭质灰岩微风化层、石炭系壶天群灰岩微风化层。地连墙正式施工前先选择一副槽段进行试桩，对地质情况进行核实检验，检验所选用的设备、施工工艺及技术措施的合理性，取得成槽、护壁的试验资料。在实际施工过程中地连墙部分土方采用成槽机成槽，石方采用冲桩机成槽。
第五章 钢筋笼加工及吊装
钢筋笼制作必须严格按照地连墙的单元槽段和墙体的设计配筋情况的划分来进行。在胎膜上进行钢筋笼加工制作，胎膜用16#槽钢拼装而成。为保证钢筋笼在实际吊装过程中结构安全稳定，对横向和纵向钢筋桁架以及主筋平面上增加一个斜拉钢筋，所有钢筋连接处均焊牢固，保证吊装时钢筋笼结构整体稳定性和刚度。
钢筋笼加工平台上先安放下层钢筋，然后再对桁架和上层的钢筋进行安放，安放过程严格按照设计位置进行。为保证钢筋笼起吊时的刚度和强度的要求，每幅钢筋笼一般采用4榀桁架进行固定，桁架间距不大于1.5m。钢筋笼加工完成后需符合如下规定：
①钢筋笼纵向预留空间，用于安装导管，并保证上下贯通以便于下放导管；
②钢筋笼的底端应在0.5米范围内的厚度方向上进行收口处理；
③吊点焊接必须牢固，焊接质量达到设计规范要求，保证钢筋笼吊装时结构的稳定性；
④钢筋笼按照设计要求施工定位垫块，确保地连墙的保护层厚度的要求。
钢筋笼吊运与下槽采用一台180T履带式吊车配合一台80T履带式吊车吊运，180T吊车为主吊，80T吊车为副吊，采用双机抬吊法起吊。现场起吊钢筋笼时，先采用主吊和副吊采用双机抬吊的方式进行吊装，将钢筋笼安全水平吊起，然后升起主吊一端，并将副吊一端放下，在空中将钢筋笼吊直。在进行起吊的过程中，为避免钢筋笼下部碰触地面，需将绳子系在钢筋笼的下端，然后安排作业人员通过绳子控制钢筋笼形态。钢筋笼吊装作业过程中，槽段中心位置和吊点中心位置必须要准确对位，并缓慢下放入槽，入槽过程中固定好钢筋笼上的预埋件，以防止出现预埋件脱落情况。钢筋笼起吊以及典型吊点布置如下图。
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图3 钢筋笼吊点布置图
第六章 地下连续墙砼浇筑
地下连续墙砼图纸的标号为C35水下P8，砼的坍落度控制在200±20mm，地连墙的砼浇注采用导管法进行施工。
根据标准施工槽段宽度，使用两根Ф250mm钢制导管，对称进行砼浇灌，导管安装间距不大于3m。导管标准管节长度为3m，调节管节长度为1m和1.5m，管端用法兰螺栓或粗丝扣连接并以环状橡胶圈或垫密封，管接头外部要光滑，法兰式接头外设置三角肋板，防止导管上拔挂住钢筋笼。
地连墙灌注砼时，将充气球胆作为隔水栓，砼罐车把砼送到导管上部的漏斗内，浇灌速度需控制在3～5m/h。灌注过程中各导管处要同步进行施工，以保持砼面呈水平均匀状态上升，其砼面的高差必须控制在300毫米以内。砼灌注过程中，要安排人员勤测量砼面上升高度，使导管埋深控制在2～6米之间，砼灌注过程必须连续进行，浇筑中断时间不得超过30分钟，灌到墙顶部位要超灌0.3～0.5m。每个地连墙槽段要留一组抗压试块，并根据图纸的要求进行抽芯试验。
第七章 灰岩地区地连墙施工常见问题
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结束语
应用地连墙技术进行地下工程围护结构施工已经是目前设计施工的趋势，地连墙稳定的结构就更需要施工企业出色的管理水平与高超的技术实力。综上所述，本文通过工程实例对灰岩地区地连墙施工进行了简要的叙述，并针对灰岩区连续墙施工出现的问题，提出了相应的处理措施，确保灰岩地区地连墙能顺利施工，保障施工安全。
主要参考文献：
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[5] 张宁 地下连续墙在地铁车站围护结构施工中的应用 《绿色交通》
[6] 孙振杰 灰岩地区地下连续墙施工中溶洞处理技术 《大科技》 2016
[7] 吴大成 溶洞、土洞对地基的影响及其处理方法 《云南水力发电》 2016
论文作者:史佳朋
论文发表刊物:《建筑细部》2018年第22期
论文发表时间:2019/5/24
标签：钢筋论文; 注浆论文; 溶洞论文; 导管论文; 地下论文; 结构论文; 栖霞论文; 《建筑细部》2018年第22期论文;