上海圣露地基工程有限公司
摘要：地下连续墙具有承压强度高、刚度大、经济性好、施工效率高等优点，在建设工程中得到广泛应用。本文结合上海市轨道交通14号线豫园站工程实例，详细分析了110m深地下连续墙的工程难点，重点介绍了地下连续墙结构的导墙、成槽、钢筋吊装、混凝土浇筑等施工工艺，可供类似工程施工参考。
关键词：超深地下连续墙；泥浆护壁；成槽；水下混凝土
1工程概况
上海市轨道交通14号线豫园站~大世界站区间隧道穿越黄浦区金陵东路规划73街坊，73街坊规划有两幢240m和200m高的塔楼，离开拟建14号线区间隧道的距离无法满足地铁保护要求。为了保证轨交14号线建设后，规划73号地块项目建设内容的顺利实施，通过与申通维保部门前期协调沟通，需采取隔离保护措施以减少拟建高层建筑施工后沉降对地铁14号线区间的影响。由于隔离墙的类型是超深地下墙这一类型，所以为了在施工时减少或者消除隔离墙对施工现场区间隧道产生的影响，经过研究决定在14号线区间隧道进行推进前就将施工隔离墙建造完成。隔离墙采用地下连续墙，东西向长度约90m、南北向隔离墙长度约60m，墙厚均为1.2m，墙深110m。
2工程难点及针对性措施
2.1成槽垂直度控制
超深连续墙施工过程的控制地下连续墙的成槽垂直度这一工程技术对于整个施工过程中来说算是一个施工难点。超深地下连续墙，由于深度过深，施工中稍微有所偏差，就会导致上下位移比较大，不仅满足不了设计需要，而且还给施工增加难度，因此施工过程中，必须要有效的保证地连墙的垂直度。针对本项目，我们采取了以下几点措施：（1）浅抓，即一期槽段以铣槽为主，抓斗配合抓出一个铣斗的深度即可。（2）控制速度，即对铣槽机的进尺速度进行有效的控制。（3）合理控制铣进深度，即对于施工过程中所涉及到的槽段铣槽深度和每1铣的进尺深度要进行精确的安排以及合理的优化（4）勤修勤测，即在施工过程中随着槽段垂直度的检测频次增加，铣槽机每次提斗进行测垂也要相应的进行配合调整。
2.2混凝土浇筑方量大，浇灌深度深，可能存在混凝土离析
在进行超深地连墙这个工程项目的时候，对于混凝土离析这一事故要做好防护措施，防止其发生。混凝土离析是由于在施工过程中浇筑的方量相对而言较大，所以在确保混凝土浇筑质量的基础上必须确保在浇筑混凝土的过程中要连续浇筑施工。在浇筑过程中，必须要保初灌、保连续，针对现场实际情况制定相应的混凝土的供应措施，防止混凝土浇筑中断。除此之外，地墙底部的混凝土的下落深度相对而言很深，所以在进行混凝土浇筑这一过程中既有可能会出现混凝土离析的现象。基于上述分析，在混凝土浇筑的过程的初浇混凝土的现场务必要进行坍落度的检测，如检测结果显示坍落度及和易性不满足标注要求的，不得进行浇筑施工。
2.3钢筋笼长，对接要求高
由于钢筋笼过长，一次成型吊装难以操作，而且不容易控制施工安全。对于上述的难题，我们采取了相应的措施，首先我们对钢筋笼采取的措施是将其整体制作，然后按照分节吊装的方式进行安装。在场地布置110m钢筋笼平台，确保钢筋笼一次性加工，分段绑扎焊接成型，确保钢筋整体顺直，然后进行分段吊装对接，既保证了安装质量，又确保了施工过程安全。另外在安装过程中还要防止扭曲变形，必须确保下部构造筋钢筋笼桁架筋与上部钢筋笼保持一致，保证各个钢筋笼的整体刚度，下放过程中不发生扭曲变形。
2.4进入到砂层的深度较深（57.2m），槽壁稳定性要求高
本工程进入砂层的深度较深，长度到57.2米。为确保槽壁的稳定性，我们采用了膨润作为泥浆制备原料，并严格控制膨润土质量，确保合理的泥浆指标。与此同时，在此过程中我们要保证合理和换浆量和精确的换浆时间。
3地下连续墙施工方法及工艺
3.1施工工艺流程
此次工程的主体结构为1200毫米厚的地下连续墙，主体 结构采用套铣接头，成槽部分我们分为一期槽段和二期槽段来进行施工。其中一期槽段成槽的施工工艺我们采用抓铣结合这一工艺，二期的工艺部分我们采取纯铣工艺这一工艺方法。
.png)
图1 地下连续墙施工工艺流程图
3.2测量放样
依据由测绘院提供的平面控制点，我们将基准点引入施工现场。在地下连续墙这一施工项目进行施工前，我们就要根据测绘院的平面控制点和引入的基准点，以此为基础去布置设计施工的主轴线控制点，然后用全站仪对各轴线进行测量。在地墙的施工过程中，应定期对基准点和轴线基准控制点进行重复测试，尤其要注意在地墙附近，由于连续墙的位移，基准点可能会移动，所以我们必须要根据测绘院提供的平面控制点（如因其他原因不能正常使用平面控制点，应及时申请更换控制点）定期复核现场基准点和轴线基准控制点。
3.3护壁泥浆
3.3.1泥浆池设置
在地墙施工的过程中，地墙槽壁的稳定性会直接受到所使用的泥浆性能影响，所以泥浆性能是施工过程中非常重要的因素。根据本工程的地质情况及套铣工艺特点，本工程拟在场地南侧设置一座总容量约2400m3的泥浆池。泥浆池内设除砂器2套、泥浆压滤设备2套、供浆池2座、循环池3座、废浆池1座。
3.3.2泥浆参数
根据本次工程的地质条件和以往地墙施工的经验，我们选用山东省福美英市生产的200目钠基膨润土配制泥浆，并在其中适当添加CMC。新泥浆配合比见表1；泥浆性能控制指标见表2：如若在测试中发现施工过程中的泥浆指标不能满足罐壁土体稳定性时，务必要重新调整泥浆指标。
表1新制泥浆配合比
.png)
表2 泥浆性能控制指标
.png)
3.4泥浆工艺
3.4.1泥浆的拌制
首先往泥浆搅拌桶中加水至搅拌筒的三分之一出，之后开始启动制浆机。在此过程中，要保证定量水箱务必持续往搅拌桶中加水，于此同时往搅拌桶中加入膨润土粉、碱粉等外加剂，等待制浆机自行搅拌至2分钟后，再继续加入CMC溶液（使用前浸泡并液化CMC）至搅拌桶中，混合之后继续搅拌1分钟。然后停止搅拌，将搅拌完成的泥浆放入新的泥浆罐中，静置24小时后使用。以上就是泥浆拌制的主要过程。
3.4.2泥浆的循环使用与回收处理
在成槽机成槽的过程中，孔底的泥浆由泥浆泵泵送，经泥浆管道送至预沉池，之后泥浆在泥浆预沉池沉淀后，就会进入循环池进行泥浆的循环使用，在此过程中要保证泥浆预沉池进行了定期的清洗。在铣槽机成槽的过程中，铣头内的泥浆泵吸入孔底泥浆，通过泥浆管道送至地面泥浆净化系统进行除砂，其中的小颗粒需要用高速离心机进行分离处理。处理后的泥浆就会在循环池中进行循环使用。在长期使用后，如果泥浆粘度指数下降，应适当增加新的泥浆进行调整；如果粘度指数增加，可添加分散剂进行相应调整，如果最终处理后还仍达不到标准的泥浆，必须选择废弃，不得掺用。施工过程中浇筑混凝土时，孔口的泥浆通常直接泵送至回收泥浆池，留着他用。被混凝土污染的泥浆，应丢弃。
3.4.3泥浆拌制
在泥浆拌制的过程中要严格按照操作规程和配合比的规定要求进行操作，在确认原材料可用的基础上，再对小样进行试验，只有达到要求值后才能进行批量搅拌。批量搅拌时，应正确计量投入量。泥浆搅拌后，应保持一段时间，使其充分发酵。根据经验，可直接目测，即泥浆罐内泥浆表面是否产生板坯结块，静置时间一般≥24小时。
3.4.4投入使用
泥浆必须在经过静态发酵后才能投入施工使用。后台通过泵吸管路将泥浆输送至成槽的槽段当中。在输送的过程中随着成槽深度的增加，泥浆也不断进入槽段中，直到成槽结束。在投入过程中，要严格控制泥浆的液位，确保满足要求。泥浆液位要高出地下水位以上50cm，但不得低于导墙顶面以下20cm。当泥浆的液位下降时，要及时进行补浆操作，防止坍塌。为保证前台与后台的通信，采用对讲机全程联系，确保及时、准确，避免出现供浆过多、泥浆溢出导墙或供浆过少、泥浆不足而造成塌土的情况。泥浆在过程中是要进行回收利用，在进行成槽过程中，由于受到多种因素的影响，泥浆的质量会降低。为保证泥浆的质量，确保护壁安全和混凝土浇筑质量，槽段内的泥浆更换后必须进行检测，对不满足要求泥浆要进行相应地处理，直至达标后才可使用。废泥浆的产生将减少总泥浆量。因此，后台补浆量应及时跟上，避免出现缺浆现象，影响施工进度。新的补浆剂必须符合要求才能使用。
3.5成槽施工
本工程的地下连续墙深度设置为110m，根据工期的要求，本工程将选用1台SG60型开槽机和1台MC96型铣槽机进行成槽，并且采用抓铣结合的方式。
3.5.1槽段划分
根据设计图纸，本工程地墙共划分为33幅槽段，其中一期槽段17幅，二期槽段16幅。
3.5.2槽段放样
根据施工设计图纸，需要按要求进一步核对槽口尺寸，在导墙上准确定位地墙段的标志线，并根据接头形式在导墙上标出接头位置。为方便成槽机成槽和钢笼吊装的定位工作的顺利进行。
3.5.3成槽挖土顺序
在施工过程中，槽的数量和挖槽的顺序是要根据每个槽段的宽度来进行确定的。对于三序成槽的槽段，要采用先两侧后中间这一顺序进行成槽。对现有的一个尖角“>”形和两个173°折角槽段的施工，应合理安排开挖顺序，避免或减弱因土体不对称造成槽内成槽机或铣床左右移动，影响钢筋笼和接头的正常吊装迷惑。当特殊槽段出现不可避免的不对称时，应放置接头挡板或其他支撑件，以防跑偏的发生。
3.5.4抓铣结合挖土
本工程主体结构地下连续墙采用抓铣结合挖土，具体方式如下：（1）上部纯抓法：上部6m土体，用SG60成槽机的机械式抓斗直接抓取。（2）下部纯铣法：进入深度6m以下后，用MC96双轮铣槽机铣削。如图2所示的6个图像就是地下连续墙抓铣结合成槽工艺的示意图。
.png)
图2 地下连续墙抓铣结合成槽工艺
（3）一期槽段成槽法
一期槽段先行施工，槽段幅宽6175mm~6950mm，铣槽机斗宽2800mm，主要按三刀成槽（部分为一刀成槽槽段），第二、三刀留土高差10m。
.png)
图3 一期槽段成槽顺序
（4）二期槽段成槽法
二期槽段幅宽均为2.8m，与两侧一期槽段各搭接300mm。
.png)
图4 二期槽段成槽顺序
（5）首开幅试验（第一幅一期DQ-1，第一副二期DQ-2）
在成槽过程中分别成槽至30m、50m、70m、80m、90m、100m、110m时均进行成槽垂直度检测。首开幅完成后针对成槽情况调整相应的检测频率与施工参数；
（6）成槽垂直度控制
一期槽段上6m采用抓斗成槽，6m以下全部采用铣槽工艺实施。其上部会安装插板，以保证其施工过程中的铣槽机铣轮准确就位的情况。对于成槽操作人人员必须具备相应的工作经验，确保110m超深基槽的垂直度。成槽过程中，通过铣槽机垂直度机动监测、自动纠偏，确保铣槽垂直度。人工超声波检测垂直度，每次铣斗上提后均进行检测，检验垂直度并提供准确数据。
3.6钢筋笼吊放
本工程中所使用的钢筋笼的最大长度为110m，由于钢筋笼长度大、重量大，因此主吊将采用300t履带吊，副吊采用250t履带吊共同进行吊装作业。在吊运的过程中，主钩吊运钢筋笼顶部，副钩吊运钢筋笼中部，多组主副钩同时工作，慢慢将钢筋笼吊离地面，并改变钢筋笼的角度，使其逐渐垂直，将钢筋笼移至槽段边缘，对齐槽段，按设计要求缓慢入槽，控制其标高。钢筋笼放置到设计标高后，在导墙上铺设槽钢路肩杆。按相关规范要求，导墙顶面平整度控制在5mm。钢筋笼吊装前，应重新复核导向墙上四个支撑点的标高，计算挂筋的长度，将钢筋的误差控制在允许范围内，从而保证现场的安全。
3.7水下混凝土浇筑
本工程所使用的混凝土设计等级为水下C35P8R60，实际水下所使用的混凝土浇筑要比它提高一个强度等级。在进行水下混凝土浇筑时我们所采用的的方法是导管法，混凝土导管采用D=300、壁厚5mm的圆形螺旋接头形式。在进行管道组装时，应严格检查密封圈，防止泥浆漏入管道，影响混凝土质量。超深地下连续墙混凝土浇筑应做好以下几方面工作：
⑴初灌量计算：由于地下连续墙施工规范上未明确具体的混凝土初灌量计算公式，根据我司以往的施工经验，有如下经验公式可供地下墙混凝土的初灌量计算：
计算公式：
.png)
式中：V—混凝土初灌量（m3）；
h—墙深度（m）；
h1 —导管内混凝土柱与管外泥浆柱平衡所需高度，
.png)
；
h2—初灌混凝土下灌后导管外混凝土面高度，取1m；
d—导管内径（m），本次取0.29m；
S—槽段截面积（m2）；
k—充盈系数，取1.2；
γw—泥浆密度，取1.25×103kg/m3；
γc—混凝土密度，取2.3×103kg/m3。
⑵钢筋笼沉放就位后，应及时灌注砼，不应超过4小时。
⑶灌注地连墙混凝土时，浇筑导管插入槽中的深度离槽底约500mm位置处。混凝土浇筑施工前，应在导管内悬挂隔水螺栓，隔水螺栓的悬挂位置在泥浆面附近，在此基础上才可以进行混凝土的浇筑工作。在进行混凝土浇筑时，应防止导管内产生气柱，导管截面不应被混凝土完全堵塞，务必留有一定的空隙用于排气。
⑷导管集料斗的混凝土储存应保证初浇量。一般来说，每根导管要配备一辆18立方米的混凝土卡车。初次浇筑混凝土后，管道在混凝土中的埋深应大于0.5mm。混凝土浇筑应均匀连续，间隔时间不超过半个小时。
⑸在进行混凝土浇筑过程中，槽内混凝土表面的上升速度至少要在3m/h，且不允许超过5m/h；导管进入混凝土的深度应保持在2～6米，相邻两根导管之间的混凝土高差不得超过半米，工作人员应该在过程中认真及时做好记录，要做到每车混凝土填写一次，并且经常测量记录混凝土表面。
⑹相邻的导管之间的水平距离一般为2.5m，最大距离不超过3m，距槽段末端不超过半米。套铣施工二期槽段在槽段中间位置设置一根导管。
⑺在混凝土浇筑时，为防止对泥浆地污染，改变泥浆性能，不得将洒在路面上的混凝土扫入槽内。
⑻混凝土浸水净高800～1200mm，从而保证墙顶混凝土的强度满足设计要求。
4结语
随着城市的不断发展，对地下空间的延展越来越深，这就需要相应的基坑维护措施保证其地下空间地施工安全，因此地连墙作为比较的好的基坑维护结构就越来越受欢迎了。但是超深地连墙由于深度深，穿越的地质层比较复杂，成槽的垂直度、槽壁的稳定性和钢筋笼的安装等都较难以控制，这也给施工带来了很大的难度。综上所述，在之后地连墙的施工过程中，地连墙的相关施工单位要对施工过程进行科学深入的研究，确保施工人员的超深地连墙的施工技术水平有所提高，同时也要保证施工项目的质量和施工人员的安全。
参考文献：
［1］《建筑基坑支护技术规范》JGJ120-2012［S］.
［2］《地下连续墙施工规程》（DG/TJ08-2073-2016）［S］.
［3］《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2018）［S］.
［4］《上海市市政地下工程施工质量验收规范》（DG/TJ 08-236-2013）［S］.