淤泥质地层超深地连墙施工及技术管理

淤泥质地层超深地连墙施工及技术管理

崔晋中

中铁电气化局集团有限公司铁路工程公司， 100036

摘要：近年来，地下连续墙因其工效高、质量好、施工噪音小、防渗效果好等优点在城市地铁施工中得到广泛应用，而随着施工水平的提高和城市建设需要，地下结构物的规模和复杂程度也越来越大，超深超厚地连墙也就越来越多。本文主要论述了沿海地区海积相淤泥质地层超深地连墙施工及技术管理要点。

关键词：地连墙；淤泥质地层；施工；技术管理

沿海地区海积相淤泥质地层含水量大、标贯值小、压缩性高、呈流塑状态，易塌孔，成槽难度大，地连墙的整体施工质量较难得到保证。台州市域铁路S1线温岭体育场站地连墙成墙质量较好，因此，对其施工全过程进行总结，以期为同类工程提供参考。

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2. 工程概况

台州市域铁路S1线一期工程温岭体育场站于温岭市体育场路中设站，车站为地下两层结构。围护桩采用三轴搅拌桩槽壁加固+地下连续墙施工，地下连续墙设计墙厚1m，成槽深度为48.1m～50.6m。地连墙穿越地层自上而下主要有：杂填土、黏土、淤泥、黏土、淤泥质黏土、砾砂、黏土。墙体嵌入车站底板以下27.5m，墙体穿越淤泥质地层约15.3m。

地下连续墙穿越主要地层划分表

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3. 施工及技术管理要点

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2. 导墙施工

地下连续墙施工中，导墙是关键，它的作用是控制施工的精确度，作为测量挖槽标高和垂直度的基准，也有挡土和承重的功用，还能固定泥浆表面。导墙采用“┐┌”型钢筋混凝土结构，导墙净宽比连续墙厚度大3-5cm，保证墙体净空，导墙顶高出地面，以防止地面水流入槽内，污染泥浆。

根据本工程所属淤泥质地层的地质条件，导墙设计翻边宽度3m，高度3m，从而避免成槽过程中因导墙坍塌影响成槽质量，同时为成槽机、及350t履带吊提供稳定工作面。

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3. 槽壁加固

为防止淤泥质地连墙成槽过程中因地质原因造成塌孔，设计采用三轴搅拌桩进行槽壁加固，确保地连墙成槽质量。

因三轴搅拌桩槽壁加固的净空尺寸及垂直度直接影响地连墙墙体的厚度、垂直度，故在槽壁加固前，根据淤泥质地质施工经验，槽壁加固单边外放值不小于5cm才能确保地连墙成槽的有效厚度。

在三轴搅拌桩基进场后及时采用全站仪对钻杆垂直度进行复核，在施工过程中采用吊锤法控制成桩垂直度，确保成桩效果。

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4. 泥浆制备、使用

城市区域，泥浆池一般均采用组合钢结构泥浆箱，容积按不小于最大单元槽段挖土量的2倍考虑。待连续墙施工完成后将其拆除。

针对淤泥质地层地连墙成槽，泥浆需采用高性能优质膨润土造浆，将膨润土进行充分搅拌，放入池中存放24小时以上使之充分水化后方可使用。根据地质条件，泥浆采用膨润土造浆。具体配合比根据现场实际土层可以调配。

传统泥浆循环系统在成槽2幅地连墙后泥浆因杂质等报废，新型泥浆循环系统加装泥浆分离器，将循环泥浆中的砂石等杂质与泥浆进行分离，从而保证泥浆的再次使用。

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5. 抓槽

针对盾构工作井地质特点，从经济成本、工程进度等方面考虑，采用XG600D成槽机即满足地连墙施工要求｡

4.1单元槽段的挖掘顺序

用抓斗挖槽时，要使槽孔垂直，最关键的一条是要使抓斗在吃土阻力均衡的状态下挖槽，要么抓斗两边的斗齿都吃在实土中，要么抓斗两边的斗齿都落在空洞中，切忌抓斗斗齿一边吃在实土中，一边落在空洞中，具体顺序如下：

（1）先挖单孔，后挖隔墙。因为孔间隔墙的长度小于抓斗开斗长度，抓斗能套往隔墙挖掘，同样能使抓斗吃力均衡，有效地纠偏，保证成槽垂直度。

（2）沿槽长方向套挖

待单孔和孔间隔墙都挖到设计深度后，再沿槽长方向套挖几斗，把抓斗挖单孔和隔墙时，因抓斗成槽的垂直度各不相同而形成的凹凸面修理平整，保证槽段横向有良好的直线性。

（3）异形槽段处理

挖槽机械在地下墙拐角处挖槽时，即使紧贴导墙作业，也会因为抓斗斗壳和斗齿不在成槽断面之内的缘故，而使拐角内留有余土。为此，在导墙拐角处根据所用的挖槽机械端面形状相应外放40cm，以免成槽断面不足，妨碍钢筋笼下槽。

4.2槽段成槽检查

成槽机开挖结束后，需检查槽位、槽深、槽宽及槽壁垂直度，合格后可进行清槽换浆。用测锤实测槽段左中右三个位置的槽底深度，三个位置的平均深度即为该槽段的深度。每幅槽段完成成槽后，用超声波测壁仪器在槽段内扫描槽壁壁面，测量地下连续墙垂直度及成槽状态，对地下连续墙成槽质量进行评价。

4.3质量控制及预防措施

（1）合理安排一个槽段中的挖槽顺序，用抓斗挖槽时，要使槽孔垂直，最关键的一条是要使抓斗在吃土阻力均衡的状态下挖槽，要么抓斗两边的斗齿都吃在实土中，要么抓斗两边的斗齿都落在空洞中，切忌抓斗斗齿一边吃在实土中，一边落在空洞中，根据这个原则，单元槽段的挖掘顺序为：标准幅槽段先挖两边后挖中间，异型幅槽段有长边和短边之分，必须先挖短边再挖长边，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。使抓斗二侧的阻力均匀。

（2）成槽施工过程中，抓斗掘进应遵循一定原则，即：慢提慢放、严禁满抓。特别是在开槽时，必须做到稳、慢，严格控制好垂直度；每次下斗挖土时须通过垂直度显示仪和自动纠偏装置来控制槽壁的垂直度，直至斗体全部入槽后。

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6. 刷壁、清槽

（1）在完成成槽后对相邻已经施工完成的地下连续墙接头进行刷壁。

（2）刷壁方法主要采用本单位自制强制式刷壁机，利用钢丝绳吊重锤作为导向使刷壁器在刷壁过程中能紧贴接头处，确保刷壁效果，另外在刷壁机内部设置斜肋板，在下放过程中，使泥浆对刷壁机的竖向力转换成一个水平分力，使刷壁机贴紧接头，反复10次以上，且直到刷壁机上没有附着物。一般基坑以上墙壁为刷壁重点部位，此段刷壁效果好坏直接关系到后期地连墙是否漏水，故需重点加强基坑以上刷壁质量。

（3）由于泥浆有一定的比重和粘度，土渣在泥浆中沉降会受阻滞，沉到槽底需要一段时间，因此需要在挖槽和刷壁完成后，用液压抓斗扫除槽底部残余的沉渣，此过程称之为扫孔。

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7. 钢筋笼制安

（1）钢筋笼加工采用钢轨焊成格栅状。钢筋笼平台定位用经纬仪控制，在平台上用短钢筋焊接或用油漆做好纵横向钢筋布置的基准；用水准仪校正平台的标高，各个点的高差控制在5mm以内。为确保钢筋笼加工质量做好准备。

（2）异型幅槽段钢筋笼制作方面不同于一般的直线钢筋笼施工，标准幅是一个平面，所以可以平稳地定在水准仪、经纬仪校正好的钢筋笼平台上施工，间距尺寸精度可以保证，而特殊槽段的钢筋笼有两个平面，所以我们对垂直于平面的那个面需在内侧每隔一定间距设一个斜角拉筋，保证两个面的夹角控制在设计角度，同时在钢筋笼制作完成后需每隔一定间距设置直角斜撑筋确保钢筋笼起吊时的整体刚度，不至于使钢筋笼变形角度变小。

（3）钢筋笼在下放入槽不能准确到位时，不得强行冲放，应重新提起，待处理合格后再重新吊入。

（4）对于上一幅地下连续墙砼绕管引起的钢筋笼无法下放，可用成槽抓斗放空冲抓或用吊机吊刷壁器空档冲放，以清除绕管部分砼后，再吊放钢筋笼入槽。

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8. 水下砼灌注

标准槽段设置二根导管（异型槽段每边一根导管），导管间距不大于3m，导管距槽段端头不宜大于1.5m，槽内混凝土面应均衡上升，两导管处的混凝土表面高差不大于0.3m，终浇混凝土面高程应高于设计要求0.5m。

施工中严格控制导管提拔速度和混凝土浇注速度，应派专人测量浇注进度，并将浇注信息及时反馈，以便施工控制。设专人每30min测量一次导管埋深及管外混凝土面高度，每2小时测量一次导管内混凝土面高度。混凝土应连续灌注不得中断，间歇时间任何情况下不得超过30min。灌注混凝土时，槽段内的泥浆一部分抽回沉淀池，另一部分暂时存放到导墙内。在灌注水下混凝土时，若发现导管漏水、堵塞或混凝土内混入泥浆，应立即停灌进行处理，并做好记录。

针对超深淤泥质地层地连墙混凝土灌注，为确保因地层原因造成缩孔、塌孔现象，在钢筋笼安装完成后、二次清孔后需及时进行混凝土灌注。

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9. 地连墙成墙质量检验

（1）应采用声波透射法对墙体混凝土质量进行检测，检测墙段数量不宜少于同条件下总墙段数的20%，且不得少于3幅墙段，每个检测墙段的预埋超声波管数不应少于4个，且宜布置在墙身截面的四边中点处。

（2）当根据声波透射法判定的墙身质量不合格时，应采用钻芯法进行验证。

（3）成墙质量检测数量一般不得小于同条件下总槽段数的20％，且不少于10幅；当地下连续墙作为主体地下结构构件时，应对每个槽段进行槽壁垂直度检测。

（4）槽底沉渣厚度检测；当地下连续墙作为主体地下结构构件时，应对每个槽段进行槽底沉渣厚度检测。

结束语：

地连墙成墙质量决定着开挖后的基坑安全，关系着基坑开挖施工进度和主体工程防水质量，是地铁施工的关键环节。虽然地连墙施工已是成熟工艺，但海积相淤泥质地层地区地连墙设计往往又深又厚，施工质量仍然是重难点，应牢固树立工程质量意识，严格工序控制，层层把关，提高Ⅰ类墙比例，杜绝Ⅲ类墙。

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