中铁十局集团城市轨道交通工程有限公司
摘要：城市中心地铁深基坑多采用地下连续墙作为主要围护支撑结构，地下连续墙有整体性好、刚度大等特点，基坑开挖期间，可有效保证基坑变形。运用系统科学理论，通过槽壁的变形和稳定性分析，控制地连墙垂直度及防止地连墙成槽过程中塌孔、抓斗卡埋，混凝土绕流和接缝渗漏保证地连墙施工质量成为城市繁华地段软土地层条件下，超深地下连续墙施工质量控制的关键。
关键词：地下连续墙；承压水；超深
1工程概况
1.1工程简介
苏州地铁8号线时代广场站标准段主体围护结构采用1000mm厚地下连续墙，南端头及封堵墙采用1200mm厚地下连续墙，南端头井地连墙长度为52.5m，标准段地连墙为45.5m。标准幅宽6m，共计137幅，采用工字钢接头，C35P6水下混凝土浇筑。地连墙深度范围内底层自上向下依次为：①3素填料、③1黏土、③2粉质黏土、③3粉土夹粉砂、④2粉砂夹粉土（微承压水层）、⑤1粉质黏土、⑥1黏土、⑦-2砂质粉土（承压水层）、⑦-3粉质黏土层。微承压水及承压水层导致开挖面极不稳定，成槽过程中易产生槽壁塌孔。
1.2周边环境
车站位于苏州园区主道路苏州大道、现代大道与华池街交叉口之间，沿华池街南北走向，跨路口敷设。车站所处位置为城市主干道，西北侧两端为城市绿地及景观喷泉，东北侧为城市绿地，西南侧为新光天地商务中心，东南侧为南洋商业银行及晋合广场，均为大型商业活动区。施工期华池街（现代大道-苏州大道）封闭，禁止机动车辆通行，基坑两侧围挡距离结构边平均距离不足5m，施工场地狭小。
2软土地层超深地连墙施工关键技术
2.1施工准备
施工场地内主便道硬化完成，满足场地承载力要求，地下连续墙施工机械拼装并报验完成，泥浆箱和集土坑设置到位，满足泥浆和渣土存放要求。地连墙导墙已浇筑完成且强度已达到70%以上，沟槽用粘土分层回填并压实，回填土高度与导墙顶齐平，导墙顶部两翼禁止通行机动车辆。
2.2泥浆配置和管理
（1）泥浆循环池容量计算
泥浆池容量（槽段按照长度6m、宽度1.2m、深为52.5m）根据设计泥浆池方量及特殊地段须加大泥浆用量，共设计两个容量为泥浆总容量823.92m³可满足两台成槽机成槽泥浆用量。
（2）泥浆配合比
根据苏州地区以往施工经验，结合项目特点，泥浆按照优良的膨润土（70kg）：纯碱（1.8）：CMC（0.8）：生活用水（100）的配比调制，并根据试验槽段及实际情况再适当调整。
（3）泥浆制备
泥浆池采用2台2J-400A型高速回转式搅拌机进行泥浆搅拌。制浆材料顺序为：水→膨润土→CMC→纯碱，先将CMC溶液静置5h，按配比加水在搅拌筒内，加膨润土，搅拌3min后，再加入CMC溶液。搅拌10min，再加入纯碱，搅拌均匀后，放入储浆池待24h后，膨润土颗粒充分水化膨胀，再泵入循环池。每班泥浆使用前需进行2次指标的检测，补充泥浆过程中不断采用泥浆泵搅拌。
（4）泥浆性能指标
本站为地下三层车站，地连墙最大开挖深度52.5m，为超深地连墙，且开挖地层中经过微承压水和承压水层，成槽过程中泥浆控制尤为重要，新拌制泥浆比重为1.05～1.1，粘度19～21秒，PH值8～9。经过现场试验成槽测试，在成槽过程中槽段泥浆比重为1.1～1.15，粘度21～25秒，PH值8～9，可满足成槽要求，避免槽段在承压水及微承压水层发生塌孔。④2粉砂夹粉土（微承压水层）泥浆比重控制在1.2～1.25，粘度24-27秒，PH值8～9，可满足成槽要求，避免槽段在承压水及微承压水层发生塌孔。在⑦-2砂质粉土（承压水层）泥浆比重控制在1.25-1.3，粘度控制在25-32秒，可满足成槽要求，在承压水层防止塌孔情况发生。
2.3成槽施工
采用液压抓斗成槽施工，以“跳槽挖掘法”开挖单元施工槽段。先挖槽段两端单槽，采用挖好第一个槽段，跳开一段距离在开挖第二个槽段，在两个槽段之间留下未被挖掘的隔墙，使抓斗在挖单槽时受力均衡，达到有效的纠偏，确保成槽的垂直度。
（1）槽段划分、标识
根据图纸槽段将地下连续墙分幅，在导墙上精确定位出地下连续墙标记，为保证地下连续墙不侵占结构净空，地下连续墙导墙施工时中轴线整体外放10cm，标出接头位置。
（2）槽段开挖
槽段开挖采用金泰SG59成槽机，成槽前利用车载水平仪调整成槽机的平整度，司机通过成槽机垂度显示仪表制液压抓斗抓槽的垂直度，通过自动纠正偏差装置及时进行纠偏，垂直度小于1/300。
成槽施工时，抓斗入槽、出槽应慢速、稳当，当整个槽段开挖至设计深度后，停置一段时间后在设计深度上沿槽段长度方向以每移动1m，下斗抓挖一次的方法，清理槽底部的沉渣，成槽完成后槽深超挖应控制在10cm以内。
（3）刷壁
连续墙采用工字钢接头，接头处采用偏心吊刷来刷除上一幅接头面的沉渣或泥皮，没处刷壁不少于10次，直到刷壁器毛刷面上无泥为止。
（4）置换、清孔
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，成槽结束后先采用挖槽作业的液压抓斗直接挖除槽底沉渣，采用测绳测量孔深是否满足设计要求，最后采用气举反循环进行清孔，清孔时及时向槽内补充优质泥浆，保持液面平衡，清孔至沉渣厚度小于10cm为止。
2.4钢筋笼制作、吊装
此车站最大钢筋笼长度为51.95m，钢筋笼在平台上整体加工，预留上下节接口，分节吊装。
（1）钢筋笼制作
现场采用槽钢搭设钢筋笼加工平台，台面水平，四个角成直角，钢筋笼施工前先制作钢筋笼桁架，桁架平放在平整的水泥地面上焊接加工，保证每片桁架平直，桁架的高度一致。对于竖向W型桁架，竖向采用X型加强筋每间隔2m对W型桁架进行加强。各种形状钢筋笼均设置纵、横向桁架和剪刀撑，且在横向桁架上下各1m范围内要求主筋与分布筋全部点焊。横向桁架间距除设置在吊点位置外，其余横向桁架间距为4m。对于拐角幅钢筋笼除设置纵、横向桁架外，另要增设“人字”桁架和斜拉杆进行加强，以防钢筋笼在空中翻转角度时发生变形。
每幅地连墙在钢筋笼加工过程中预留两个混凝土浇注的导管通道口，两根导管相距2～3m，导管距两边1～1.5m，以利于混凝土浇注时导管上下。
（2）钢筋笼吊装
地连墙钢筋笼采用分节吊装，分为30.3m与21.65m吊装拼接，幅宽6m平幅采用20点起吊（主吊12点，副吊8点）。竖向桁架采用4道W型桁架，横向采用4m一道X型桁架为避免钢筋笼变形与吊装安全，对竖向桁架筋采用X型钢筋2m一道进行加强处理。采用350t履带吊（主吊）和150t履带吊（副吊）进行抬吊。第一节钢筋笼吊装完成后采用搁置扁担搁置于安置完成的千斤顶上，第二节钢筋笼吊装至槽段后与第一节钢筋笼进行对接，对接过程中通过千斤顶顶升作用缩小两节钢筋笼间纵向偏差，保证钢筋笼对接质量。钢筋笼对接时先对接工字钢，待工字钢间隙约为3cm，对准钢筋缓慢下放，当钢筋间隙约为5mm时停止下放，将预先安装的直螺纹套筒与钢筋拧紧到位，再缓慢下放钢筋笼，逐一连接，确保所有接头完成连接，合格率达到98%。
2.5水下混凝土灌注
地下连续墙采用导管法浇筑，导管在第一次使用前，先做水密性试验，试验压强不小于3Kg/cm2。在钢筋笼入槽后4h内开始浇灌混凝土，浇灌前先检查槽深，判断有无塌孔，采用混凝土车直接浇注，初灌时保证每根导管有60m3混凝土的备用量。混凝土浇注期间保持混凝土连续供应、均匀下料，将混凝土面上升速度控制在4～5m／h，同一槽段的两根导管间的混凝土面高差应小于30cm，导管埋置深度应控制在2～6m之间，在浇注时随时观察、测量混凝土顶面的高度和导管的埋深，防止导管口提出混凝土面。并通过测量来掌握混凝土面上升位置，推算槽段内有无塌方现象。浇注过程中严防混凝土从漏斗中溢出流入槽内造成泥浆污染。混凝土浇筑终止面高出设计标高位置50cm。
3结语
伴随着地下空间开发规模的逐渐扩大，地下基坑的深度与施工难度也在逐渐增大，特殊地质下超深超大地下连续墙将成为深基坑工程支护的首选。
项目部根据苏州地铁8号线地质特点，制定了合理的施工方案，取得了较好的效果，保证了地连墙的施工的安全质量和进度，为后续类似工程开展提供实践经验参考。
参考文献：
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