武汉地铁集团有限公司 湖北武汉 430000
摘要：地下连续墙在深基坑工程中应用广泛，但是超厚砂层地质中成槽时垂直度、沉渣厚度难以控制、易塌孔的特点以及超深地连墙钢筋笼整体吊装给工程带来了极大困难。以武汉地铁21号线后湖大道站地连墙施工为背景，论述了地连墙施工工艺及施工过程中采取的控制泥浆指标、刷壁、反循环清底、接头处理、吊装方式及吊点布置等技术措施，基本解决了超厚砂层超深地连墙施工困难，取得了较好的施工效果，可为相似工程提供借鉴和参考。
关键词：超厚砂层；超深地连墙；塌孔；整体吊装
Abstract：The Design and Construction Technology of Diaphragm Retaining Walls is widely used in deep foundation engineering, but it is difficult to control the verticality when ultra-thick sand geology becoming into slot and the thickness of sediment. The characteristics that hole are easily collapsed and the integral cage which is ultra-deep and even wall reinforced, both of which bring great difficulties to the project. Taking even wall construction in Houhu Avenue station of Wuhan Metro Line 21 as the example, it discusses the technology measures in control index of slurry, brush wall, Reverse circulation, joint processing, lifting and hanging, and point arrangement etc. which are taken during retaining walls construction technology and process. It basically solves the problems in ultra-deep diaphragm retaining walls in over-thick sand layer deeply underground, gets good construction effect, and can provide reference for similar engineering.
Key words：Ultra-deep Diaphragm；Retaining Walls in Over-thick Sand Layer；Hole collapse；Integral Hoisting
1 工程概况
后湖大道站为武汉市轨道交通21号线工程的第1个车站，车站全长416m，标准段宽23.5m，盾构段宽29.6m。基坑面积9957.36㎡，小里程端盾构段基坑深度约29.3m，标准段深度约26.6m，大里程端盾构段深度约30.2m。本工程车站采用明挖法施工，围护结构采用地下连续墙+内支撑的型式，共划分槽段152幅，接头采用工字型钢板接头，地下连续墙厚1000㎜，标准段幅宽为6m，地下连续墙深度为47.8m～53.8m。
2 地质概况
后湖大道站地处长江北岸（左岸）Ⅰ级阶地，基坑开挖地质条件差，表层为松散的填土层；上部主要为硬可塑状态的粘性土，松散状粘土、粉砂、粉土、粉质粘土互层；中部为中密～密实状态的细砂，稍密～中密的粉细砂，下部为厚度不等的中粗砂夹砾卵石何中密~密实的粉细砂，地连墙底部大部分入泥岩，少部分入灰岩。地层岩性从上到下依次为：
地连墙开挖范围内砂层厚度达到35m~40m，砂层稳定性差，成槽时容易塌孔，如果浇筑混凝土时出现塌孔会对地连墙墙体质量产生重大影响。
地下水水位较高，稳定水位在自然地面下6m。上层滞水主要赋存于人工填土层中，含水与透水性不一，水位埋深为0.5m～2.0m。孔隙承压水为本区主要地下水，主要赋存于第四系全新统冲积粉砂（4-1）、粉细砂(4-2)、砂砾卵石（5）和粉细砂（5a）层中，与上覆粉质粘土、粉土、粉砂互层（3-5）构成统一承压含水层。
3 施工工艺
根据本工程的砂层厚、成槽时垂直度难控制，易塌孔的特点，综合考虑工期要求和经济环保要求，项目选用检测控制系统灵敏度高的SG60液压抓斗成槽机和CK-6冲击钻作为地连墙成槽施工的主要机械设备。成槽机分三抓成槽，到岩层后采用冲击钻破岩，成槽完成后采用气举反循环清孔。钢筋笼采用整体制作、一次吊装入槽的方式。
3.1 导墙施工 导墙的质量直接影响地下连续墙的边线和标高，是成槽设备进行导向、存储泥浆稳定液位、维护上部土体稳定、防止土体坍落的重要措施。
导墙设计采用“┐┌” 型整体式钢筋砼结构，导墙顶口比地面高出地面100mm～200mm，深度为2m， 确保导墙趾部必须坐落在原状土层上，且导墙顶面高于地下水位1.5m 以上，以防止导墙基底不实造成导墙整体沉降。
3.2 泥浆制备 针对本工程超厚砂层稳定性差的特点，在泥浆中加入适量的CMC以增大泥浆比重和提高泥浆粘度，增大槽内泥浆压力和形成泥皮的能力。泥浆配比见表2。
成槽作业过程中，槽内泥浆液面应保持在不致泥浆外溢的最高液位，并且必须高出地下水位0.5m以上，成槽作业暂停施工时，泥浆面不应低于导墙顶面30cm。
3.3 成槽施工
a 成槽机垂直度控制
成槽前，利用水平仪调整成槽机的平整度，利用全站仪控制成槽机抓斗的垂直度。成槽过程中，利用成槽机上的垂直度仪表及自动纠偏装置来保证成槽垂直度，成槽垂直精度不得大于1/300。
b 成槽挖土顺序
单元槽段均采用先两侧后中间的顺序。采用挖好第一孔后，跳开一段距离再挖第二孔的方法，使两个单孔之间留下未被挖掘过的隔墙，这就能使抓斗在挖单孔时吃力均衡，可以有效地纠偏，保证成槽垂直度。具体施工顺序如下图2所示。
③ 二次清槽
清槽采用泥砂分离器+潜水泵+履带吊（辅助）。循环进行泥浆的置换，不停的往槽段内输送符合要求的泥浆，清槽后保证槽底500mm高度以内的泥浆比重不大于1.15，墙底沉渣不得大于100mm。
钢筋笼起吊具体操作步骤：
①指挥主、副吊机移动至起吊位置，起重工分别安装吊点的卸扣。检查两吊机钢丝绳的安装情况及受力重心后，开始同时平吊。
②钢筋笼吊离地面300mm～500mm后悬停3～5分钟，检查钢筋笼是否平稳，无异常情况后主吊起钩，根据钢筋笼尾部距地面的距离，随时指挥副吊配合起钩。
③指挥主吊向左（或向右）侧旋转、副吊顺转至合适位置，让钢筋笼垂直于地面，卸下钢筋笼上最下端副吊机的起吊点卸扣及钢丝绳。
④指挥主吊机行走至施工槽段，旋转大臂使钢筋笼转移至下放槽段导墙处，对准分幅线，开始下放。在此过程中，专人牵拉副吊的钢丝绳，每下放到一个副吊吊点处，大吊停止下放，专人卸除卡扣，直至副吊钢丝绳全部卸除。主吊继续下放，至主吊转换钢丝绳搁置点时，用扁担卡住钢筋笼穿扁担处，主吊放下钢筋笼，使钢筋笼的重量承担在扁担上。安装好主吊的起吊绳和连接绳，主吊收钩，使主吊的钢丝绳受力，吊起钢筋笼，抽出扁担。主吊继续下放钢筋笼。
⑤在钢筋笼下放至笼顶下第一根水平筋时，再次用扁担卡住笼头吊点处。转换主吊的钢丝绳。把主吊的钢丝绳安装在吊筋上，主吊起钩，直至提起钢筋笼10～20cm，抽出扁担。继续下放钢筋笼至设计标高，调整扁担下垫高度使钢筋笼的吊筋完全搁置在扁担上，最后卸除钢丝绳的卸扣，钢筋笼的整个吊放过程完毕。
3.5 接头处理 本工程槽段间接头采用接头箱进行联接，首开幅钢筋笼两端加焊H型钢，后续连接幅钢筋笼嵌入H型钢内，接头形式如图8，为防止绕流混凝土与H型钢结合，在下笼前在H型钢上用A12钢筋压焊800mm宽、0.3mm厚止浆铁皮。
砂袋填筑采用小型机械运至孔口人工抛填法，严禁机械直接倾倒，两侧同时填筑，防止钢筋笼发生位移。为保证砂袋密实度，采梯形接头箱，每填注2~3m后进行冲击压实。
填筑过程勤测量，每次填筑深度不宜过大，砂袋压实后安装接头箱，接头箱要紧靠H型钢，接头箱后如有空隙，必须用砂袋填满压实。
3.6 水下混凝土灌注 灌注混凝土采用内径为A250的快速接头钢导管，导管下口距孔底300~500mm，不宜过大或过小。导管使用前要进行导管气密性试验。
控制两导管混凝土面均衡上升，表面高差不大于0.5m，终浇混凝土面高程应高于设计要求0.5m。
3.7 接头箱顶拔 接头箱顶拔与混凝土灌注相结合，混凝土灌注记录作为顶拔接头箱时间的控制依据。根据水下混凝土凝固速度及施工中试验数据，混凝土灌注开始后4～5h左右开始拔动，以后每隔30分钟提升一次，其幅度不大于50～100mm，待混凝土浇注结束7～9小时，即混凝土达到终凝后，将接头箱拔出。
4 结语
结合现场实际施工，通过上述工艺及措施的实施，克服了在超厚砂层中成槽，超深钢筋笼吊装等施工重难点，本工程152幅地连墙全部顺利完成，确保了工程的质量和进度，形成止水效果良好的围护体系，为后续施工打下坚实基础，可为相似工程提供借鉴和参考。
参考文献：
［1］尉胜伟. 复杂地质条件下超深基坑地连墙成槽施工技术研究［J］.铁道建筑 .2010：51~54.
［2］周广军. 超深超大地下连续墙施工关键技术研究［D］.
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［3］邓子才. 地下连续墙钢筋笼吊装设计［J］.山西建筑 .2008.:145~146.
论文作者:谢丽军,龚杰
论文发表刊物:《防护工程》2017年第6期
论文发表时间:2017/7/12
标签：钢筋论文; 泥浆论文; 混凝土论文; 扁担论文; 钢丝绳论文; 工程论文; 细砂论文; 《防护工程》2017年第6期论文;