地下连续墙施工技术

南京地铁二号线元通站车站设计里程：K4+391.299～K4＋610.581。车站主体为地下三层钢筋砼框架结构，长度为219.282m，标准段宽度为21.2m，底板埋深约19.2m。车站主体结构与北风道采用地下连续墙围护结构桩连接，围护结构既作为施工期间的基坑支护，又与内衬墙作为永久复合结构共同受力。
　　该连续墙总长度552m，墙厚均为0.8m，墙深分别为34m、36.5m、40m三种，槽段间接头形式采用工字形预制砼接头桩，混凝土强度等级C30S8，水下砼浇筑量达15080m3。
　　二、工程地质条件
　　2.1场地地形、地貌
　　元通站位于建设中的南京河西新城区，江东中路与河西大街交叉路口的地下，场地地形平坦，场地路面标高约7.15m，人工填土层厚约1.0m，地貌类型为长江漫滩。
　　2.2工程地质
　　依据勘察资料，本站范围构造稳定，无断层通过，属基本稳定场地。上部以淤泥质粉质粘土、粉土为主，下部以粉细砂为主，结构底板所在土层主要为淤泥质粉质粘土层。基底以下的土层主要为淤泥质粉质粘土层和粉细砂等土层。
　　2.3场地水文地质
　　场地地下水类型属孔隙潜水，深部砂性土层中地下水具微承压性。南京地下水位最高一般在7～8月份，最低水位多出现在旱季12月份至翌年3月份。元通站地下水位在地面以下0.79～1.55m，主要接受大气降水、地表水、人工用水及秦淮河的入渗补给，水位受季节性控制，年最大水位变幅小于1.0m，一般在0.5m 左右。深部承压含水层中的地下水与长江及外秦淮河均有一定水力联系。
　　三、地下连续墙成槽
　　3.1导墙施工要点
　　在地下连续墙成槽前，应砌筑导墙。导墙制作做到精心施工，导墙质量的好坏直接影响地下连续墙的边线和标高，是成槽设备进行导向，是存储泥浆稳定液位，维护上部土体稳定，防止土体坍落的重要措施。
　　3.2泥浆系统
　　本工程由一套泥浆工厂负责新浆的配制和回收浆的处理。新制泥浆配合比根据施工实际情况作调整，由于材料性质的变动，每一批新制的泥浆要进行泥浆的主要性能的测试，对泥浆的粘度、比重进行测试，符合技术要求的泥浆才允许使用，以确保泥浆护壁性能；对于槽段中回收的泥浆，经过净化处理后，对其各项性能指标进行测试，并根据具体的实测指标，对泥浆进行调整，各项泥浆指标达到标准后才能使用。
　　3.2.1泥浆配制
　　泥浆拟优先选用膨润土，如采用粘土其粘粒含量大于50%、塑性指数大于20、含砂量小于5%、二氧化硅和氧化铝含量的比值宜为3～4；施工时根据地质条件，先进行室内配合比试验，现场根据试验槽段槽壁稳定情况加以调整，确定施工时泥浆配合比，泥浆的配制性能指标符合规范要求。
　　3.2.2施工要点
　　首先，要求导墙内存储的泥浆液面要始终保持高于地下水位1米以上，这样可以增加泥浆对槽壁的侧向压力，起到支撑槽壁，防止槽壁坍塌和剥落；同时也可以防止地下水渗入，避免水对槽壁的渗透应力。其次，泥浆应具有一定的比重和黏度，这样泥浆将在槽壁上形成一层透水性很低的泥皮防止槽壁剥落，还能将挖槽机挖槽时挖下的土渣悬浮起来，便于b04723a6fd065274d0afeed5d13ef368c65b4ef7b566b267cc3d50fb9eda763b土渣随同泥浆一起排出槽外。
　　新制泥浆须在24小时后使用，回收浆须经过调整，达到标准后方可使用。
　　3.3成槽施工
　　3.3.1槽段开挖放样
　　成槽开挖宽度：单元槽段成槽前，对于首开幅先根据本幅槽段的分幅宽度b并考虑成槽时左右垂直度的偏差外放施工间隙150mm，首开幅开挖宽度b+300mm。这样以保证成槽结束后接头桩和钢筋笼能顺利下放到位。
　　3.3.2成槽设备选型
　　本工程采用具有垂直度纠偏功能的日本真砂与德国宝蛾BS650成槽机。
　　3.3.3成槽前的准备工作
　　测量导墙顶标高；用红漆标出单元槽段位置，每抓宽度位置、钢筋笼搁置位置及接头桩安放位置，并标出槽段编号。
　　成槽机、自卸车就位。成槽机就位后，保证成槽机上的水平仪水平。铺设送浆管。
　　拆除单元槽段导墙支撑，并在槽段两侧进行堵漏、清除导墙内垃圾杂物，注入合格泥浆至规定标高（导墙顶面下30cm）。
　　3.4成槽工艺
　　成槽直线槽段采用先两侧后中间抓法转角型槽段先短边后长边抓法。
　　成槽施工顺序必须严格按施工流程进行施工，不准随意调整。相邻幅槽段施工间隔时间≥24h。
　　成槽机掘进速度应控制在15m/h左右，导板抓斗不宜快速掘进，以防槽壁失稳，当挖至槽底2-3m时，应放测绳测深，防止超挖和少挖。
　　四、钢筋笼制作和吊放
　　4.1钢筋笼的制作
　　4.1.1钢筋笼加工平台
　　根据本工程情况，钢筋笼加工平台设置二个，一个平台尺寸为40.5m×7m，另一个为37m×7m，用槽钢焊成格栅状。钢筋笼平台定位用经纬仪控制，标高用水准仪校正。
　　4.1.2钢筋笼制作工艺
　　⑴钢筋笼宽度应比相应的槽段宽度小500mm，钢筋笼端部与接头桩之间应留有150～200mm的空隙。由于用砂浆制作的垫块容易在钢筋笼吊放时擦伤槽壁面，所以一般采用薄钢板制作垫块，焊于钢筋笼上。
　　⑵由于横向钢筋有时会阻碍导管插入，所以纵向钢筋应放在内侧，横向钢筋放在外侧，纵向钢筋的底端应距离槽底面100～200mm。纵向筋底端应稍向内弯折，以防钢筋笼吊放时擦伤槽壁，同时纵筋内弯的程度也不宜过大。
　　⑶混凝土导管插入通道，通道内净尺寸至少大于导管外径5厘米，导管导向钢筋必须焊接牢固，导向钢筋搭接处应平滑过渡，防止产生搭接台阶卡住导管。
　　⑷为了防止钢筋笼在吊装过程中产生不可复原的变形，各类钢筋笼均设置纵向抗弯桁架，转角形钢筋笼还需增设定位斜拉杆等。
　　⑸为了保证钢筋笼吊装安全，吊点位置的确定与吊环、吊具的安全性应经过设计与验算，作为钢筋笼最终吊装环中吊杆构件的钢筋笼上竖向钢筋，必须同相交的水平钢筋自上至下的每个交点都焊接牢固。
　　4.1.3钢筋笼吊装
　　根据本工程的实际情况，吊装机械选用150吨履带吊和80吨履带吊各一台。吊运钢筋笼入槽后，用吊梁穿入钢筋笼最终吊环内，搁置在导墙顶面上。校核钢筋笼入槽定位的平面位置與高程偏差，并通过调整位置与高程，使钢筋笼吊装位置符合设计要求。
　　五、接头桩的制作和吊放
　　接头桩采用“工”字型C30钢筋砼预制桩，主筋经净保护层厚度为50mm，接头桩预制时要整根一起，分节之间接头装置必须连接紧密，并将桩内主筋与预埋钢板焊好，预制桩的直线度应小于20mm。
　　六、水下混凝土浇筑
　　6.1清底换浆
　　清底换浆使用Dg100空气升液器，由起重机悬吊入槽，空气压缩机输送压缩空气，以泥浆反循环法吸除沉积在槽底部的土碴淤泥，并置换槽内粘度、比重或含沙量过大的泥浆，使全槽泥浆都符合清底后泥浆的质量要求。
　　6.2下导管
　　导管采用ф250mm钢管连接而成，使用前进行水密试验，合格后方可使用。
　　为防止泥浆灌入导管，导管底部距槽底30～50cm，导管水平间距应小于3m，距槽端部≯1.5m。
　　顶部采用自制夹具搁置在导墙上，导管安装好后，检查槽内泥浆比重、粘度和墙底沉渣厚度，如超标，利用导管进行二次清底。
　　6.3灌注墙体水下混凝土
　　砼采用商品砼，水泥用量不少于400kg/m3，坍落度200±20mm，由砼输送车运至现场，砼泵车灌注砼。
　　1)浇灌混凝土在钢筋笼入槽后的4小时之内开始, 同时还应在成槽后8小时内进行浇注，防止槽壁因长时间浸泡而缩孔、坍塌。
　　2)混凝土下料用经过耐压试验的φ250混凝土导管,导管拎、拔、拆卸导管使用履带吊。
　　3)浇灌混凝土过程中，埋管深度保持在1.5～3.0m，混凝土面高差控制在0.5m以下，墙顶混凝土浇筑面高于设计标高0.3～0.5m。
　　6.4接头质量控制
　　为确保后浇槽段与先插接头桩的接头质量，防止地下连续墙出现漏水现象，在后开挖槽段进行砼浇注之前，应对接头桩表面的附着胶凝物进行清洗，清洗采用电动接头刷，清洗时间为15～20分钟，至接头刷无泥浆为止。