（中铁十六局集团北京轨道交通工程建设有限公司）
【摘 要】在地铁车站地连墙围护结构施工中，经常遇见墙体施工区域内存在大量纵横交错的地下管线、空洞等，如对这些问题及处理不及时或者处理不到位，将会严重影响工程进度，甚至会发生安全事故，造成极坏的社会影响，蒙受不必要的经济损失。本文主要针对施工有废弃的砖混人防影响的地下连续墙时的施工方法进行进行阐述，为类似工程提供借鉴和参考。
【关键词】地下连续墙；人防；影响
一、工程概况
1.1车站工程概况
某车站为地下二层岛式车站。车站主体结构外包总长度195.5m，标准段外包总宽度19.2m，车站埋深约18.3m，覆土厚度约3.0m。主体围护结构采用800mm厚地下连续墙加内支撑体系，共76幅，分别“一”型68幅，“L”型4幅，“Z”型4幅。连续墙基本分幅为6m，标准段平均深度为25.49m（局部加深），端头井平均深度为24.72m，墙趾均进入中风化泥岩、粉砂质泥岩至少2m。
1.2地质概况
属侵蚀积河谷低阶地，地形较平坦，地面高程78.08m～78.92m，相对高差0.84m，钻探揭示了填土层，粘性土层，粉土层，砂土层，砾卵石层，以及古近系岩层共六层。
场地内揭露两层地下水：
（1）上层滞水，赋存于杂填土、素填土中，属上层滞水，该层地下水量贫乏，主要由大气降雨及地表水补给，主要通过大气蒸发方式排泄，水位埋深与填土层厚度有关，无统一水位。
（2）第二层松散孔隙水，主要赋存于圆砾、卵石层中，属松散岩类孔隙水，水量丰富，和附近江河有水位联系。施工时注意泥浆比重变化，防止塌孔。
1.3人防概况
根据前期勘察探明：人防工程沿车站纵向贯穿车站，与区间隧道平行，埋深在围护结构的上部1/3处，影响地下连续墙两端头W3、E2两幅连续墙。此人防空洞年代较远，已经找不到能进入的出入口等，另据钻探，空洞内有积水、淤泥，甚至部分地段拱顶已坍塌。人防洞顶埋深6.66～9.80m，标准宽度为2.46～2.61m，结构边墙高约1.90m，揭示洞体高度为2.32～3.80m，洞体基本完整，洞顶及侧壁为实心青砖砌体结构，厚度约为150～300mm，局部洞顶为红砖竖向砌筑，厚度达500mm，内侧见水泥砂浆抹灰层。底板为水泥砂浆抹面，厚度约30～50mm，局部抹面层较差，仅为素灰抹面，厚度约为10mm，钻探时在底板与底板以下土层间揭示形成的扩散灰色带。人防洞内水位为1.5米至2米。
1.4人防空洞的不利施工影响
（1）漏浆
根据成槽机是靠泥浆护壁来完成成槽施工的，如果对人防空洞未能进行有效处理，那么成槽时就会产生跑、漏浆现象，进而导致塌孔，无法继续成槽。
（2）围护结构垂直度超限
由于人防为拱形洞顶，采用砖混结构，强度较大，在成槽至洞顶时，如果措施不合理，将会影响成槽机抓斗的垂直度，使围护结构的垂直度超限。
（3）砼超灌形成葫芦墙
如果地连墙两侧人防空洞处理不饱满，极易产生砼超灌及葫芦墙现象，给后续施工制造困难，产生不必要的工期浪费和效益损失。
（4）后期基坑施工的安全风险
根据前期勘察情况，基坑第二道支撑位于人防洞的中上部，在基坑开挖施工时，如围护结构迎土面的人防洞回填不密实，有可能引起该部位地下连续墙支撑的应力损失，可能会产生支撑松落等现象，进而影响支撑体系的稳定性。
综上情况分析，选择切实可行的人防处理工艺是至关重要的。
二、处理工艺的选择
首先，在施工围护结构前，对人防位置又进行了补勘。根据补勘情况，初步拟定两种处理工艺，并选择位于西端头的W3槽幅进行人防处理工艺的试验。
工艺一：钻孔回填混凝土
该工法采用C15自拌混凝土对人防孔进行回填。另外考虑到尽量减小对后期盾构掘进的施工影响，回填料强度不宜过高，将每方混凝土水泥含量降低，增加膨润土等材料，拌制的混凝土塌落度控制在100~150。
在实际试验过程中，采用Φ300的地质钻探机对人防空洞钻孔，并下放Φ200PVC管，以便回填混凝土，回填孔布设图见图4。在回填过程中采用振捣设备在孔内进行振捣，回填高度控制在人防顶2米左右。
图4：人防处理平面布置图
回填顺序为：先回填1~4孔，再回填13~16孔，最后回填5~12孔。回填完毕12小时后，随即进行成槽机抓槽，当抓至9米左右（人防顶）时，出现泥浆损失现象，无法继续成槽施工。
分析失败原因：
由于采用混凝土作为回填料，钻孔孔径小出现堵管现象，人防空洞内有沉积的淤泥，且洞内有1.5至2米的水，当混凝土下落至人防洞内时，出现离析现象，无法保证混凝土能充分均匀的回填至人防洞顶，另外对扩散半径也造成不利影响，使人防空洞未能有效充填密实，进而导致成槽施工过程中泥浆损失。
工艺二：冲孔回填砂浆
该工法采用直径Φ600冲孔桩机对E2槽幅段进行冲孔，并采用泥浆护壁，防止塌孔。成孔至9米左右出现跑浆现象，继续下冲1米，保证充分将人防顶冲破，以便用做回填的砂浆能充分流入人防内。
回填采用标号M10商品砂浆，为防止因护壁泥浆的损失，导致成孔的塌孔现象，在成孔至8米左右停止冲孔，待商品砂浆到场后再继续冲孔。
在回填砂浆过程中，用测绳测量砂浆面高度，高于人防顶2米左右后，下放冲锤至砂浆中，上下收放冲锤，以便砂浆能充分填充人防洞，重复两次，防止过多砂浆流入连续墙位置，造成因砂浆强度过高引起成槽机抓槽困难的现象。
图五：人防处理布孔图
为保证冲孔及回填质量，采用跳孔式冲孔顺序，顺序为1→2→3→4。
该回填人防工法完成12小时后，进行成槽机抓槽，E2幅连续墙成功抓槽，并浇筑混凝土。通过该工法的试验成功，随即进行W3槽幅段的冲孔回填的施工，这2幅连续墙成功成槽。
成功原因分析：
针对前一个方案进行了改进，孔径加大，不会再产生堵管现象；其次采用商品砂浆，其和易性及流动性能得到充分保证；再次由于浇筑的连续性，保证了人防洞回填的密实。
需要注意的就是此方法就是要工序控制准确，处理要迅速。另外施工中一定要考虑安全和环境因素影响。
此方法还有一个优点就是对盾构施工有利，能够减小对盾构通过时对刀具的磨损及地质软硬不均现象对盾构掘进的影响。
三、基坑开挖后的验证
1、回填外观
基坑土方开挖后，对地下连续墙施工效果进行了现场检验，根据现场实际检查，人防空洞回填密实，能明显分辨回填区域，地连墙施工平直、圆顺，满足验收要求。
2、监测数据
人防所在位置位于端头井第二道混凝土支撑下方，所以对此段支撑的轴力监测及对地面水平位移、土体测斜监测也能有效反应人防空洞回填质量。
支撑轴力统计如下表。
根据现场轴力监测数据统计及地面水平位移及土体测斜情况反映，数据一直平稳可控，证明人防洞已回填密实，另外车站此段主体结构也已经顺利施工完成。
四、结束语
随着地铁工程在各个城市大量、迅速的开展，在车站围护结构施工过程中会遇到各种孔洞的影响，本以影响车站围护结构施工的人防空洞回填处理为例，希望可以对其他工程的类似情况有一些借鉴和参考作用。
论文作者:陈科
论文发表刊物:《工程建设标准化》2015年10月供稿
论文发表时间:2016/3/9
标签：人防论文; 冲孔论文; 砂浆论文; 结构论文; 混凝土论文; 车站论文; 现象论文; 《工程建设标准化》2015年10月供稿论文;