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【摘要】在地铁车站基坑围护结构施工中，地下连续墙围护结构具有刚度大、变形小，施工振动小、噪声小，基坑施工对邻近建筑与地下管线影响小、工艺成熟、抗渗止水效果好等优点而得到广泛应用。在富水砂层中地下连续墙的施工质量控制尤为关键，本文结合广州地铁十二号线二沙岛站施工实例，对相关问题进行探讨。
【关键词】砂层；地下连续墙；质量控制
1工程概况
1.1设计概况。广州地铁十二号线二沙岛站位于广州发展公园内，为地下2层车站，全长589.6m，标准段宽30.95m、23.4m、11m，标准段深18.05m，车站顶板覆土厚1.5～2m。周边建构筑物主要有广东华侨博物馆、玫瑰园西餐厅、新世界花园别墅、广州市育才实验中学、广东美国人国际学校、广东美术馆等，距车站基坑距离40~70m。车站车站围护结构主要采用地下800mm厚连续墙+3道内支撑方案，其中第1道均为800×800mm混凝土支撑、第2道为准800钢支撑、第3道为准609钢支撑，地连墙采用C35P8水下混凝土，地连墙嵌固深度1.5～4.0m。
1.2地质情况。二沙岛站地层从上到下主要为：<1-1>杂填土、<2-2>淤泥质细粉砂、<2-1B>淤泥质土、<2-3>淤泥质中粗砂、<7-2>强风化粉砂质泥岩、<8-2>中风化粉砂质泥岩。其中<2-2>、<2-3>砂层最大层厚13m，基底主要位于强、中风化粉砂质泥岩。
1.3水文条件。勘察揭露的地下水水位埋深变化较大，初见水位埋深为1.20～8.5m，稳定水位埋深为1.70～10.85m，根据现场施工情况，车站地下水水位埋深约1.5m。车站位于二沙岛内，四周被珠江环绕，地下水位受珠江及其支流水位制约，地下水位同时受季节影响，一般水位较稳定，珠江水面是地下水的排泄基准面。
2地连墙施工方案
2.1施工准备。（1）施工前需组织技术人员进行图纸会审，对图纸有存在的问题和有疑问的地方请求设计和相关人员进行解释澄清，对于现场实施困难的问题提出改进意见。（2）做好技术交底工作。每一道工序开工前，均需进行三级技术交底。（3）地连墙施工所需的混凝土配合比、材料检测报告、工艺性试验已完成，达到使用要求。（4）现场的临时设施已完成，并完成开工条件验收，满足地连墙施工需求。
2.2槽壁加固。当车站范围地下水位较高，富含深厚砂层或淤泥质地层，且存在上软下硬等不良地质时，为了确保地下连续墙顺利成槽，常采用深层搅拌桩对槽壁进行加固，防止成槽过程中发生塌孔，并起到围护结构止水效果[1]。在二沙岛站初步设计方案中，地连墙两侧均采用准600@450单轴搅拌桩加固，加固深度为穿透粉细砂，进入粉质黏土层不少于1m。地连墙采用单轴搅拌桩进行加固，对单轴搅拌桩施工精度要求较高，若单轴搅拌桩侵入地连墙范围，采用液压抓斗成槽困难，影响成槽进度；若搅拌桩远离地连墙边线，在成槽过程中搅拌桩与地连墙间土体势必发生坍塌，造成地连墙鼓包侵限质量缺陷，土方开挖阶段需对侵限部分进行凿除。在综合考虑成槽效率、成槽质量及地连墙防渗漏措施后，本车站取消单轴搅拌桩槽壁加固，调整为在地连墙接缝处基坑外采用两根准600@450双管高压旋喷桩止水，旋喷桩长度为地面至砂层以下0.5m。旋喷桩施工前需采用地质钻机引孔，引孔深度需穿透导墙及地连墙上部超方混凝土，每米水泥掺量150~200kg，提升速度12~15cm/min。各项施工技术参数因根据地质情况及工艺性试验确定。
2.3导墙。导墙起着锁口、成槽导向、测量基准、储存泥浆稳定液、维护上部土体稳定和防止土体坍落、槽段分幅定位和承担临时施工荷载等作用，导墙施工的质量直接影响地连墙成槽的精度及成槽安全[2]。为保证成槽设备顺利入槽，并防止发生墙体侵限，导墙内净距较施工图放宽50mm，取850mm，导墙中心绿色交通线较连续墙设计轴线外放100mm。导墙施工范围地层主要为杂填土及淤泥质细粉砂，为防止出现大面积坍塌，导墙开挖应分段进行，每段长度20～30m，具体应按导墙开挖至混凝土浇筑不超过24h内考虑。在导墙拆模后，沿导墙纵向间隔1.5m，上下梅花形布设两道混凝土内支撑，混凝土内支撑采用定制塑料模板现浇，采用渣土及时对导墙进行回填，防止导墙发生变形。
2.4泥浆制备及管理。地下连续墙成槽过程泥浆主要起到护壁作用，防止成槽过程出现塌孔现象，同时具有冷却和润滑成槽设备钻头、通过泥浆循环置换槽内渣土等作用，本项目采用钠基膨润土+水按一定比例混合进行造浆，制浆采用泥浆搅拌机，新制的泥浆需在钢制泥浆箱内静置24h后方可使用。在成槽过程中泥浆要与地下水、砂、土、混凝土等接触，泥浆质量会有所降低。因此，成槽过程中需要实时对循环泥浆的比重、黏度及含砂率等参数进行检验，以确保泥浆质量，对泥浆参数超标的及时进行置换，确保槽段内泥浆始终保持在合理范围内。槽段内泥浆的比重越大，槽壁也就越稳固，越不容易发生塌孔。但是如果泥浆比重过大，会影响混凝土浇筑质量。泥浆的黏度越大，生成的泥皮越厚，护壁效果越好，但泥浆黏度过大，会影响地连墙成槽效率。泥浆含砂率越大，导致泥浆比重增大，造成泥浆黏度降低，进行导致泥浆护壁效果变差。本工程通过对多幅地连墙成槽过程中泥浆参数对比，在泥浆比重取1.15~1.2，黏度25~30s，含砂率小于4%时，可确保成槽质量。
2.5地连墙成槽施工。地下连续墙成槽是地连墙质量控制的关键，从成槽设备及成槽工艺选择，到垂直度、刷壁、清底等质量控制，都是地连墙施工中的质量管控要点。因地下连续墙所处地层上部为软弱砂层，下部6m为中风化粉砂质泥岩，选用GB50液压抓斗成槽机、BG30旋挖钻、冲击钻配合成槽。上部软弱地层采用液压抓斗成槽机抓槽，遇到岩层地段，使用旋挖钻引孔3~5个，再使用冲击钻修槽，直至挖到地连墙槽底标高处，最后采用成槽机进行清槽。采用刷壁器对地连墙槽壁接头进行刷壁，刷壁次数至少十次，直到刷壁器上无杂物带出为止。在刷壁完成后，用液压抓斗成槽机扫除槽底部残余的沉渣，采用泥沙分离器进行反循环法清底换浆，使槽底500mm以内的泥浆比重应小于1.15、含砂率不大于4%、黏度不大于28s、沉渣厚度不得大于100mm。成槽完成后，利用超声波检测仪对成槽质量及垂直度进行检测。
2.6钢筋笼制作与吊装。地下连续墙钢筋笼的质量管控要点主要包含钢筋、钢板等原材料进场，工字钢焊接，钢筋的机械连接、焊接，钢筋笼尺寸、间距、保护层厚度、吊筋长度、预埋件位置等，在验收过程中需对这些内容逐一检查。地下连续墙钢筋笼需在定制的钢筋笼加工胎具上进行加工。竖向筋与水平钢筋之间进行焊接时，先用点焊焊牢，交叉点焊数不少于总数的50％。竖向主筋连接采用机械连接，水平向钢筋连接采用10d单面搭接焊。在首开幅钢筋笼加工时在工字钢的外侧焊接0.6mm厚的防扰流镀锌铁皮，沿着工字钢两侧通长布置，宽度600mm。浇筑混凝土时，铁皮在混凝土流动力的作用下移向两侧，防止混凝土扰流，减少接头处理的难度，提高地连墙接头质量。地下连续墙钢筋笼吊装采用一台135t履带吊作为主吊，一台75t履带吊机作为副吊进行双机抬吊。钢筋笼下放前需对槽形进行超声波检测，分析槽形，确保槽形满足要求后方可钢筋笼下设，避免钢筋笼出现无法下设或刮槽现象。
2.7水下混凝土浇筑。地下连续墙墙身混凝土采用导管法灌注水下混凝土，本工程地下连续墙标准段采用两根导管进行灌注混凝土。本工程地下连续墙混凝土采用C35P8水下混凝土，入孔时混凝土的坍落度控制在200±20mm，初凝时间宜为6~8h。混凝土浇筑前对导管做气密性试验，防止导管漏水、漏气造成断桩等事故。钢筋笼及导管安装完成后，在浇筑混凝土前需对泥浆各项指标进行检测。测定槽内泥浆比重、含砂量及槽底沉渣厚度，泥浆质量超标或槽底沉渣厚度大于10cm，则要采取置换泥浆清孔若超出设计规范则需利用导管进行二次换浆清孔。根据槽段长度采用两根导管同时灌注，导管间距不大于3m，导管距槽端部不大于1.5m。首封混凝土浇筑时下落的混凝土要有一定的冲击能量，能把泥浆从导管中排出，并把槽底沉渣尽可能冲走，是控制槽底沉渣厚度，减少墙体夹渣的重要环节。首罐混凝土需确保能将导管埋入混凝土不小于1m。混凝土灌注过程中，混凝土灌注的上升速度按不小于2m/h控制，每槽段灌注时间控制在4h以内，顶面宜高出设计标高50cm。
3结束语
车站地下连续墙施工质量的好坏往往决定了车站基坑的安全性，尤其是在富水砂层地质中地下连续墙的质量更是车站施工控制的关键点，稍有不慎，很可能就会造成大面积涌水涌砂现象，进而造成基坑失稳、坍塌等严重安全事故，给人们的生命财产造成重大损失。地连墙施工工艺在国内已经非常成熟，但是在不同地质条件下的施工工艺、参数往往是不一样的。本文通过广州地铁十二号线二沙岛站地连墙施工实例，从槽壁加固、导墙、泥浆制备及循环、地连墙成槽、钢筋制安及水下混凝土浇筑等多个工序进行简要介绍，对各工序的质量控制要点进行说明。在具体施工过程中仍需结合工程地质、周边环境及工期等因素进行充分论证，得出适当的工艺参数，确保地下连续墙的施工质量。
参考文献
[1]高辉.浅谈地下连续墙槽壁加固[J].城市建设理论研究，2013（13）：1-6.
[2]刘博.地铁工程深基坑地下连续墙围护结构施工技术[J].设备管理与维修，2020（8）：114-115.
作者:徐武 单位:中交第二公路工程有限公司
