陶小凡-
深圳地铁地下连续墙施工方案
深圳地铁一期工程根据工程地质条件和环境条件，主体围护结构为地下连续墙，厚度为80cm，深度为20.9-23.9m，基底以下入土深度为9.0m。最大入岩深度6.0m，部分墙段进入中风化、微风化花岗岩层。主体结构开挖时，设置4—5层钢支撑水平对撑于连续墙上，以保证施工和周围建筑物的安全。车站防水等级设计为Ⅰ级。
为保证地面道路的行人和车辆通行，车站分A区和B区分别施工。
本工程施工的难点在于淤泥质粘土层、松散砂层的槽壁稳定的控制，嵌入中、微风化花岗岩的成槽及嵌岩过程中如何减小对槽壁产生的扰动。这些将制约工程的质量及工期，针对这些特殊情况将对成槽工艺及泥浆做出相应措施。
根据车站区域的工程地质情况，土至强风化花岗岩采用MHL-60100AYH型和HS843HD型液压抓斗成槽，中、微风化花岗岩的槽段部分采用GPS-15钻机配牙轮钻头钻孔，中间留下的“岩墙”用GC-1200型冲击钻机配以特制方锤破碎成槽。钢筋笼现场制作，整体吊装入槽，2-3套导管灌注水下砼。其工艺流程如下图：
地下连续墙工艺流程图
其主要施工方案如下：
（一） 导墙施工
导墙是控制地下连续墙各项指标的基准，它起着支护槽口土体，承受地面荷载和稳定泥浆液面的作用。对于地质情况比较好的地方，可以直接施作导墙，对于松散层可通过地表注浆进行地基加固及防渗堵漏。
1、导墙设计
根据施工区域地质情况，导墙做成“┓┏”形现浇钢筋砼结构，内侧净宽度比连续墙宽50毫米，如图所示：
导墙各转角处需向外延伸，以满足最小开挖槽段及钻孔入岩需要。如图所示两种拐角：
2、导墙施工：
用全站仪放出地墙轴线，并放出导墙位置(连续墙轴线向基坑外侧外放70mm)，导墙开挖采用小型挖掘机开挖，人工配合清底。基底夯实后，铺设7厘米厚1：3水泥沙浆，砼浇筑采用钢模板及木支撑，插入式振捣器振捣。导墙顶高出地面不小于10厘米，以防止地面水流入槽内，污染泥浆。导墙顶面做成水平，考虑地面坡度影响，在适当位置做成10~15厘米台阶。模板拆除后，沿其纵向每隔1米加设上下两道10*10厘米方木做内支撑，将两片导墙支撑起来，在导墙的砼达到设计强度前，禁止任何重型机械和运输设备在其旁边通过。导墙施工缝与地下墙接缝错开。其施工顺序如下：
3、导墙施工的技术要求：
（1） 内墙面与地墙纵轴线平行度误差为±10mm。
（2） 内外导墙间距误差为±10mm。
（3） 导墙内墙面垂直度误差为5‰。
（4） 导墙内墙面平整度为3mm。
（5） 导墙顶面平整度为5mm。
（二） 泥浆制备与管理
泥浆主要是在地墙挖槽过程中起护壁作用，泥浆护壁技术是地下连续墙工程基础技术之一，其质量好坏直接影响到地墙的质量与安全。
1、泥浆配合比
根据地质条件，泥浆采用膨润土泥浆，针对松散层及砂砾层的透水性及稳定情况，泥浆配合比如下：（每立方米泥浆材料用量Kg）
膨润土：70
纯碱：1.8
水:1000
CMC:0.8
上述配合比在施工中根据试验槽段及实际情况再适当调整。
制备泥浆的性能指标如下：
泥 浆性 能 新配制
循环泥浆
废弃泥浆
检 验方 法
比重
（g/cm3） 1.06~1.08 ＜1.15 ＞1.35 比重法
粘度（s） 25~30 ＜35 ＞60 漏斗法
含砂率
（%） ＜4 ＜7 ＞11 洗砂瓶
PH值 8~9 ＞8 ＞14 PH试纸
2、泥浆池设计
（1） 泥浆池容量设计（以每一台成槽机挖6米槽段设计）
该工程地下墙的标准槽段挖土量：
V1=6×25×0.8=120m3
新浆储备量
V2=V1×80%=96m3
泥浆循环再生处理池容量
V3=V1×1.5=180m3
砼灌注产生废浆量
V4=6×4×0.8=19.2m3
泥浆池总容量
V≥V3+V4=200m3
（2） 泥浆池结构设计
泥浆池结构见附图。
3、泥浆制备
泥浆搅拌采用2台2L-400型高速回转式搅拌机。制浆顺序为：
具体配制细节：先配制CMC溶液静置5小时，按配合比在搅拌筒内加水，加膨润土，搅拌3分钟后，再加入CMC溶液。搅拌10分钟，再加入纯碱,搅拌均匀后，放入储浆池内，待24小时后，膨润土颗粒充分水化膨胀，即可泵入循环池，以备使用。
4、泥浆循环
① 在挖槽过程中，泥浆由循环池注入开挖槽段，边开挖边注入，保持泥浆液面距离导墙面0.2米左右，并高于地下水位1米以上。
② 入岩和清槽过程中，采用泵吸反循环，泥浆由循环池泵入槽内，槽内泥浆抽到沉淀池，以物理处理后，返回循环池。
③ 砼灌注过程中，上部泥浆返回沉淀池，而砼顶面以上4米内的泥浆排到废浆池，原则上废弃不用。
5、泥浆质量管理
① 泥浆制作所用原料符合技术性能要求，制备时符合制备的配合比。
② 泥浆制作中每班进行二次质量指标检测，新拌泥浆应存放24小时后方可使用，补充泥浆时须不断用泥浆泵搅拌。
③ 混凝土置换出的泥浆，应进行净化调整到需要的指标，与新鲜泥浆混合循环使用，不可调净的泥浆排放到废浆池，用泥浆罐车运输出场。泥浆调整、再生及废弃标准见下表：
泥浆调整、再生及废弃标准
泥浆的试验项目 需要调整 调整后可使用 废弃泥浆
密度 1.13以上 1.1以下 1.15以上
含砂率 8%以上 6%以下 10%以上
粘度 35 24~35 40
失水量 25以上 25以下 35以上
泥皮厚度 3.5以上 3.0以下 4.0以上
pH值 10.75以上 8~10.5 7.0以下或11.0以上
注：表内数字为参考数，应由开挖后的土质情况而定。
④ 泥浆检测频率附表：
泥浆检验时间、位置及试验项目
序号 泥浆 取样时间和次数 取样位置 试验项目
1 新鲜泥浆 搅拌泥浆达100m3时取样一次，分为搅拌时和放24h后各取一次 搅拌机内及新鲜泥浆池内 稳定性、密度、粘度、含砂率、pH值
2 供给到槽内的泥浆 在向槽段内供浆前 优质泥浆池内泥浆送入泵吸入口 稳定性、密度、粘度、含砂率、pH值、（含盐量）
3 槽段内泥浆 每挖一个槽段，挖至中间深度和接近挖槽完了时，各取样一次 在槽内泥浆的上部受供给泥浆影响之处 同上
在成槽后，钢筋笼放入后，混凝土浇灌前取样 槽内泥浆的上、中、下三个位置 同上
4 混凝土置换出泥浆 判断置换泥浆能否使用 开始浇混凝土时和混凝土浇灌数米内 向槽内送浆泵吸入口 pH值、粘度、密度、含砂率
再生处理 处理前、处理后 再生处理槽 同上
再生调制的泥浆 调制前、调制后 调制前、调制后 同上
（三） 成槽施工
地下连续墙成槽（尤其是入岩部分）是控制工期的关键，其主要内容为单元槽段划分，成槽机械的选择，成槽工艺控制及预防槽壁坍塌的措施。
1、槽段划分
槽段划分时采用设计图纸的划分方式，但在各转角处考虑成槽机的开口宽度及入岩施工方便，另外划分一部分非标准槽段。见《槽段划分平面图》
2、成槽机械的选择
根据车站区域的地质情况，在强风化地层以上各层，采用2台HS843HD型和1台MHL-60100AYH型液压抓斗成槽，并配以自卸汽车运至临时渣土堆场，经排水后再转运出场；在嵌岩槽段，抓斗抓到强风化岩面后，先以GPS-15型钻机配牙轮钻头钻孔入岩，再以GC-1200型冲击钻，破碎孔间“岩墙”，扫孔成槽。
3、成槽工艺控制
连续墙施工采用跳槽法，根据槽段长度与成槽机的开口宽度，确定出首开幅和闭合幅，保证成槽机切土时两侧邻界条件的均衡性，以确保槽壁垂直，部分槽段采取两钻一抓。成槽后以超声波检测仪检查成槽质量。
（1） 土层成槽
液压抓斗的冲击力和闭合力足以抓起强风化岩以上各层，在成槽过程中，严格控制抓斗的垂直度及平面位置，尤其是开槽阶段。仔细观察监测系统，X，Y轴
任一方向偏差超过允许值时，立即进行纠偏。抓斗贴临基坑侧导墙入槽，机械操作要平稳。并及时补入泥浆，维持导墙中泥浆液面稳定。
（2） 岩层成槽
在嵌岩槽段，抓斗到岩面即停，并使槽底基本持平。钻孔采用3台GPS-15型钻机，配以牙轮钻头，以钻铤加压钻进，采用泵吸反循环出碴，岩屑随泥浆直接排到振动筛和旋流器处理。在导墙上标出各钻孔位置，孔距为1.2米，在连续墙转角部位，向外多钻半个孔位，以保证连续墙完整性。钻孔完毕后，即以GC-1200型 冲击钻，配以特制的80厘米×120厘米方钻，将剩余“岩墙”破碎。破碎时，以每两钻孔位中点作为中心下钻，以免偏锤。冲击过程中控制冲程在1.5米以内，并注意防止打空锤和放绳过多，减少对槽壁扰动。扫孔后再辅以液压抓斗清除岩屑。
（3） 防止槽壁坍塌措施
成槽过程中，软土层和厚砂层易产生坍塌，针对此地质条件，制定以下措施：
① 减轻地表荷载:槽壁附近堆载不超过20KN/m2，起吊设备及载重汽车的轮缘距离槽壁不小于3.5米。
② 控制机械操作:成槽机械操作要平稳，不能猛起猛落，防止槽内形成负压区，产生槽坍。
③ 强化泥浆工艺：采用优质膨润土制备泥浆，并配以CMC增粘剂形成致密而有韧性的泥浆止水护壁，并以重晶石适当提高泥浆比重，保持好槽内泥浆水头高度，并高于地下水位1米以上。
④ 缩短裸槽时间：抓好工序间的衔接，使成槽至浇灌完砼时间控制在24小时以内。
⑤ 对于“Z”、“T”、“L”型槽段易塌的阳角部位，采用预先注浆处理。
（4） 塌槽的处理措施
在施工中，一旦出现塌槽后，要及时填入砂土，用抓斗在回填过程中压实，并在槽内和槽外（离槽壁1m处）进行注浆处理，待密实后再进行挖槽。
（5）成槽质量标准：
① 垂直度不得大于0.5%；
② 槽深允许误差：+100mm~-200mm；
③ 槽宽允许误差：0~+50mm。
（四） 清底换浆
成槽以后，先用抓斗抓起槽底余土及沉渣，再用泵举反循环吸取孔底沉渣，并用刷壁器清除已浇墙段砼接头处的凝胶物，在灌注砼前，利用导管采取泵吸反循环进行二次清底并不断置换泥浆，清槽后测定槽底以上0.2~1.0m处的泥浆比重应小于1.2，含砂率不大于8%，粘度不大于28S，槽底沉渣厚度小于100毫米。
（五） 槽段接头清刷：用吊车吊住刷壁器对槽段接头砼壁进行上下刷动，以清除砼壁上的杂物。刷壁器形式见附图。
（六）钢筋笼制作与安装
钢筋笼采用整体制作、整体吊装入槽，缩短工序时间。
1、钢筋笼制作：
① 现场设置钢筋笼加工平台(如附图)，平台具有足够的刚度和稳定性，并保持水平。
② 钢筋加工符合设计图纸和施工规范要求，钢筋加工按以下顺序：先铺设横筋，再铺设纵向筋，并焊接牢固，焊接底层保护垫块，然后焊接中间桁架，再焊接上层纵向筋中间联结筋和面层横向筋，然后焊接锁边筋，吊筋，最后焊接预埋件（同时焊接中间预埋件定位水平筋）及保护垫块。
③ 除图纸设计纵向桁架外，还应增设水平桁架（每隔3米设置一道），并增设钢筋笼面层剪力筋，避免横向变形。对“ ┐”型“┳” 型， “Z ”型钢筋笼外侧每隔2米加2道水平剪力筋，入槽时打掉。
④ 钢筋笼制作过程中，预埋件、测量元件位置要准确，并留出导管位置（对影响导管下放的预埋筋、接驳器等适当挪动位置），钢筋保护层定位块用4毫米厚钢板，作成“┛ ┗ ”状，焊于水平筋上，起吊点满焊加强。
⑤ 由于接驳器及预埋筋位置要求精度高，在钢筋笼制作过程中，根据吊筋位置，测出吊筋处导墙高程，确定出吊筋长度，以此作为基点，控制预埋件位置。在接驳筋后焊一道水平筋，以便固定接驳筋，水平筋与主筋间通过短筋连接。接驳器或预埋筋处钢筋笼的水平筋及中间加设的固定水平筋按3%坡度设置，以确保接驳器及预埋筋的预埋精度。
⑥ 钢筋笼制作偏差符合以下规定：
a 主筋间距误差：±10mm。
b 水平筋间距误差：±20mm。
c 两排受力筋间距误差：-10mm。
d 钢筋笼长度误差：±50mm。
e 钢筋笼保护层误差：+5mm。
f 钢筋笼水平长度误差：±20mm。
2、钢筋笼吊装
钢筋笼起吊采用70T履带吊作为主吊，30T汽车吊做副吊（行车路线离槽边不小于3.5m），直立后由70T吊车吊入槽内，如图。在入槽过程中，缓缓放入，不得高起猛落，强行放入，并在导墙上严格控制下放位置，确保预埋件位置准确。
钢筋笼入槽后，用槽钢卡住吊筋，横担于导墙上，防止钢筋笼下沉，并用四组（8根）φ50钢管分别插入锚固筋上，与灌注架焊接，防止上浮。
（七）接头施工
本工程槽段间接头用锁口管方式进行联接，接头缝预留注浆孔，必要时采用旋喷桩处理。
锁口管安装前应对锁口管逐段进行清理和检查，用汽车吊吊装并在槽口连接。管中心线必须对准正确位置，垂直并缓慢下放，当距槽底50厘米左右时，快速下入，插入槽底，并在背面填粗砂，防止砼从底部及侧部流到锁口管背面。锁口管上部用木楔与导墙塞紧，并用锁口管起拔机夹住锁口管。
锁口管起拔采用顶升架顶拔和吊车提拔相结合。起拔时间和拔升高度根据砼浇灌时间，浇灌高度以及砼初凝和终凝时间而定，依次拔动，一般2-3小时开始顶拔，具体采取轻轻顶拔和回落方法，每次顶拔10厘米左右，拔到0.5-1.0米时,如果接头管内无涌浆等异常现象，每隔30分钟拔出0.5-10.米,最后根据砼顶端的凝结状态全部拔出，冲洗干净。
（八） 砼灌注
砼采用商品砼，设计强度为C25，S8，施工时采用C30，S8，碎石级配5~25毫米，选用中粗砂，掺减水剂和UEA膨胀剂，坍落度控制在18-22厘米。
导管在地面作密封性实验，压力控制在0.6-0.7MPA。在“ — ”型和“┐”型槽段设置2套导管，在“ Ｚ”型和大于6米长的槽段设置3套导管，两套导管间距不宜大于3米，导管距槽端头不宜大于1.5米,导管提离槽底大约25~30厘米之间。导管在钢筋笼内要上下活动顺畅，灌注前利用导管进行泵吸反循环二次清底换浆，并在槽口上设置挡板，以免砼落入槽内而污染泥浆。见《砼灌注示意图》。
灌注砼时，以充气球胆作为隔水栓，砼罐车直接把砼送到导管上的漏斗内，浇灌速度控制在3~5米/小时。灌注时各导管处要同步进行，保持砼面呈水平状态上升，其砼面高差不得大于300毫米。灌注过程中，要勤测量砼面上升高度，控制导管埋深在2~6米之间，灌注过程要连续进行，中断时间不得超过30分钟，灌到墙顶位置要超灌0.3~0.5米。每个槽段要留一组抗压试块，每五个槽段留一组砼抗渗试块，并根据规定进行抽芯试验。
（九） 冠梁施工
冠梁将地下连续墙连接成为一个整体，使其形成一个封闭框架。
1、砼凿除
地下墙灌注完毕后，即可排除其上部泥浆，待砼终凝后，即将超灌部分凿除，预留10厘米，待冠梁施工时再凿除，并将锚固筋上砂浆除去。
2、土方开挖
开挖时保留基坑外侧导墙，基坑内侧导墙采用破碎头或风镐破除，然后用挖掘机开挖内侧土方。
3、钢筋绑扎
钢筋采用集中加工，现场绑扎，并应符合设计和规范要求。
4、 支模
模板采用组合钢模，模板要经过除锈，打磨，支撑要牢固。
5、 砼浇灌
采用商品砼浇灌，插入式振捣器振捣，按操作要求控制振捣器插点间距和振捣时间，保证砼振捣密实。留施工缝时应与地下墙接头错开，并及时洒水养护。
（十）地下连续墙验收标准
基坑开挖后应进行地下连续墙验收，并符合下列规定：
1、砼抗压强度和抗渗压力应符合设计要求，墙面无露筋、露石和夹泥现象；
2、墙体结构允许偏差应符合下表的要求(见《技术规范》第168页)：
地下连续墙各部位允许偏差值（㎜）
允许偏差
项目 复合墙体
平面位置 +30，0
平整度 30
垂直度（‰） 3
预留孔洞 30
预埋件 30
预埋连接钢筋 30
变形缝 ±20
(十一) 管线处地下连续墙施工
作业区内管线平行压在连续墙上的必须改移，其它横跨连续墙的管线采取临时改移的方法进行施工，即先将管线临时改移，然后在原管线处施做连续墙，再将管线改回原位（需悬吊的换成钢管），继续其它槽段施工。（如图）
（十二） 北端盾构井开挖时中间隔断措施
为确保北端盾构井位置处场地的按期提供，在A区北端连续墙(沿车站方向100M)施作完成后，即开始北端降水及基坑开挖，而此时南部连续墙尚未做完，为解决防水及开挖时土体稳定，采取在北端100M连续墙端头设一道旋喷桩止水隔墙，旋喷桩采用2排Φ500MM并互相咬合，旋喷桩深入基底2M。开挖时北部由盾构井处开始，南部由隔墙处开始。北部开挖时，在隔墙外设水位观测孔及回灌孔，根据水位变化情况及基坑周围监测情况，及时采取回灌水及注浆措施。
（十三） 施工监测
车站监测内容及其重点，监测数量及安全判别标准，监测中有关注意事项执行《福民站施工监测设计图》（SD-JGSWH1-61、62、63）。前期地下连续墙施工时需要埋设的测量元件及标志见下表：
序号 监测项目 测量元件或标志 单位 数量
1 墙身水平位移 测斜管 孔 10
2 建筑物倾斜 位移标 只 16
3 建筑物沉降 沉降标 只 24
4 地下管线水平位移 位移标 只 40
5 地下管线沉降 沉降标 只 40
6 基坑外地表沉降 沉降标 只 17
7 基坑外土体分层沉降 沉降标 孔 6
8 基坑外土体水平位移 测斜管 孔 14
9 墙身钢筋应力 钢筋计 只 90
10 墙身迎土面土压力 土压计 只 36
11 墙身基坑侧土压力 土压计 只 18
七、施工主要机械设备（见附表）
施工机械设备清单
序号 设备名称 规格型号 单位 数量 主要性能指标
1
液压抓斗 MHL-60100AYH 台 1 380KW
HS843HD 台 2 330KW
2 牙轮钻机 GPS-15 台 6 40KW
3 冲击钻 GC-1200（配方锤） 台 6 37KW
4 覆带吊 70T 台 1
5 汽车吊 QY30 台 2
6 锁口管引拔机 台 4
7 砂石泵 台 6
8 空压机 9M3 台 2
9 潜水砂泵 台 12
10 刷壁器 台 2
11 泥浆搅拌机 台 2
12 旋流器 台 2
13 振动筛 台 2
14 超声波检测器 DM-686 台 1
15 液压注浆泵 SYB50-50-Ⅱ 台 3
16 挖掘机 台 1
17 自卸汽车 T815型 台 18
18 泥浆罐车 台 4
19 钢筋弯筋机 WJ-40 台 3 28KW
20 钢筋切断机 QJ40 台 3 5.5KW
21 电焊机 AX1-165 台 12 5KW
22 插入式振捣器 台 10
23 平板振动器 台 3
24 对焊机 UN1-150 台 2 100KW
25 泥浆实验设备 套 1
26 锁口管 Φ800MM M 180
27 砼导管 Φ250 M 180
28 砼灌筑架（带漏斗） 套 6
八、施工劳动力组织（见附表）
（1） 导墙施工队人员计划
岗 位 班数 人 数
小计 合计 总计
施工管理 队长 1 1 53
导槽开挖，换填班 班长 2 1 24
司机 1
工人 10
钢筋工班 班长 1 1 7
钢筋工 6
木工班 班长 2 1 16
支模工 7
砼工班 班长 1 1 5
砼工 4
（2
皮皮-
smw工法