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新天津站地下连续墙施工技术综述 口 文 孟 昭 辉 宋 永 智 欧 阳 康 淼 摘要：天津站交通枢纽工程 采用 的地 下连续墙围护具有结构复杂、超深超厚、钢筋笼超重等诸 多技 术要点和难点，因在砂层 中开挖深度达 3 2 5 m，对超深超厚地下连续墙的施工质量要 求较高且地下连续墙接头型式众多，结 合地层分析选用接头型式是基础，重点是分析和解决接头施工质量，确保工程安全。文中简 要介绍了 1 2 m 厚、深达 5 5 m 地下连续墙 的若干施工要点并简要分析，提出了接头选用和提高施工质量 的措施。关键 词：地下连续墙：超深超厚；接头型式 工程概 况 天津站交通枢纽工程是集普速铁路、京津城际高速铁路、城市轨道交通、公交和周边市政道路于一体 的大型综合项 目。其中天津站后广场工程的 占地面积约 4 5万 mz，总建筑 面积 约 1 5万 m，为地 铁 2、3、9号线，公 交中心，出租车 中心 以及 京津城际铁路交汇点。工程采用盖挖逆作法施工，为 3层和 4层多跨框架结构，3层底板埋深为 2 5 m 左右，4层底板最 大埋 深为 3 2 5 m。主 体结构采 用地下连续墙作为围护结构，连续墙 壁厚 1 2 m，中 间隔墙壁厚 O 8 m，墙深分别为 4 9、5 3、5 5 m，单元标准幅宽为 5 m。地下 4层二级基坑 A A轴 侧围护结构采用 0 8 m 厚的连 续墙，联络线和换乘通道处围成 的三角形地段采 用 0 8 m 厚 的 囵 建设 2 0 0 8 N O 6 连续墙 围护结构。水文地质 施工现场地表覆盖杂填土、素填土，其下为海陆交互相沉 积层，主要岩性为淤泥质粉质粘土、粉质粘土、粉土及粉细砂。特别强调的是在地面以下 51 0 m范围内的标贯值仅 58 淤泥质粉质粘土对成槽影响较大，易坍塌；在地面 以下 2 43 1 m 竖向分布有标贯值 6 0的高水头压 力粉细砂(致密铁板 砂)，施工进度和 接头抗绕流处理 比较难。对地下连续 墙施工影 响较 大的是 2 41 3 m 第 一承压含 水层，含水层岩性以粉细砂为主，渗透系数为 5 m d，中等透 水，槽壁稳定性较差；第二层承压含水层，埋深 4 2 5 4 5 9 m，含 水主要为粉土层。见图 1。删扪 妇彘 _：=：】L C Y 2 1 2 5 r ，I ：=粉土为主=(4 m d -2 4 6m 地下四层 m -t 缸 _粉细 圭 5 m f i 0 3 0m开挖 面-4 2 4 m f 日 1骱十 n q m，-4 5 8 m 4 9m 地连墙 m 墙趾。t 4粉 k=5 m d。-68 1 m 图 1 水 文地质 地连墙难点分析(1)地面下 1 5 m 范 围内成槽控制塌孔技术 分析 在地 面下 1 5 m 范 围内主要 穿透杂填 土、淤泥质 粉质粘 土、粉土、粉质粘土 等，标 贯值 极低，约 28，而且地下 水位初 步调查约为 0 53 0 m，成槽过程极其容易出现塌孔。(2)地连墙 接缝止水施工技术分析 该工程 为超深地下墙施工和超深基坑开挖，围护结构的施 工质量，尤其是地下墙的接缝止水性能对基坑开挖的安全至关 重要。基坑开挖前在坑 内设置 降压井实施基坑 内降水，降水后 坑 内水位在地表下 3 2 m 左右，而 坑外的承压水水头在地 表下 37 m，水头差超过 3 O m，一旦发生围护接缝渗漏水的险情，堵 漏工作极其 困难，将对基坑 安全和周边 环境带来致命 的影 响，因此接缝处理是施工的难点之一。(3)超长、超重钢筋笼起吊施工技术分析 该工程地下连续墙钢筋笼长度为 5 5 m，钢筋 笼质 量约为 8 0t。如 此的庞然 大物对起 吊设备要 求极 高，同时起 吊的安 全 至 关重要。施工 中必须采取措施降低风险、确保安全。施工方案选定 工字钢断面设计 工字钢接头属于刚性接头，能够传递弯矩、剪力和轴力。从 理论上说，工字钢接头流水线路长、阻力大、不易出现渗漏水现 象，止水效果比较好。该工程采用的工字钢规格为 1 1 2 2 mm x 5 0 0 mm X 1 4 mm X 1 2 mm，顺 序幅钢 筋笼插 入工字钢 接头方式如图 2。单节接头箱长 7 m，宽度 1 0 5 m。1 2 m m 图 2 顺序幅钢筋笼插入工字钢 导墙施工 导墙 的作用是防止地表土体坍塌、为槽段施工导 向和用作 机械 设备的支撑平 台等，其施工质量 直接 关系到地下连续墙的 质量，须高度 重视。根据过去 的施工经验，考虑 连续墙 变形和施 工误 差，为了保 证车站主体 结构的净空尺 寸要求，连 续墙 四周 轴 线 向外平均移 8 c m，因此导墙位 置也 向外 平移 8 c m，以此 准确测放连续墙的轴线位置，沿轴线设置龙 门桩。经复测；隹确 定位，按施工图施工导墙 的宽度 比设计 的连续墙 宽度增加 4 0 mm，轴线两侧 各增加 2 0 mm，连 续墙导墙 施工 宽度 为 8 4 0 mm 或 1 2 4 0 mm。考 虑到 场 地 内地 下水 位 仅 为地 表 以下 0 51 m 并且杂填土层较深。经过方案的比选，没有采用倒 L 型导墙，最终导墙设计型式为 型。泥浆配置技术创新 泥浆配合比及质量指标控制：基坑开挖前，首先制备足够 的优 质泥浆待用：泥浆配合 比根据所选用 的原料先行试配，再 检 测各项指标，按检测 的情况适 当增加外加剂，改善泥浆性能，使之符合 要求：粘土使 用在工厂 已加入纯碱 的土粉未制浆，将 增粘剂(C MC)事 先与水搅拌 成液体，加 入浆液；泥 浆在循环 使用过程中，配备专人检查和管理，保证质量，使各项指标达到 规范要求。见表 1和表 2。表 1 新 制泥 浆配合 比(1 m。浆液)钙土(I 级)1 0 0 0 8 01 0 0 00。6 2 5 4 适量 建设 2 0 0 8 N O 6固 表 2泥浆性能指标控制标 准 啊譬晶昌昌 密 度P g c m 1 o 5 1 0 8 1 1 5 -2 0 _ 泥浆比 重计 失水量(mL 3 0 in-)3 O 3 0 -3 0 。1 0 O 9 型失ti Y 0 H 值 8 0 9 5 0 萋 9 S 彝1 1 试 纸 _一_ 检测频率 0 2 次，d 2 次，d。1 次，槽 钢筋笼吊点布置及 吊装(见 图 3和图 4)天津站第 标段地下墙钢筋笼长度有 4 9、5 3、5 5 m等种 类，钢 筋笼长度 长、质量大，其中最大单幅钢筋笼质 量达 8 0 t。如此质 量的钢筋笼，以往多采用 2节 或 3节进行分节 吊装、接 驳器连接。但是经验表 明，在上节钢筋笼处于起 吊状态下采用 接驳器连接将很难保证连接质量，故最终采用整体 吊装 方案。一次性起 吊 8 O t 的钢筋笼，在国内地铁 车站施工中还 没有 先 例。在钢筋笼的制作 过程 中，严格控制钢筋笼焊 点和焊缝质量，同时精心设计 了钢筋笼的起 吊方案。在实际操作过程中，采用 1台 3 0 0 t吊车做主 吊、1台 1 5 0t 吊车做副 吊配合起 吊。起 吊方法为双车 1 0吊点安装法，起 吊时防止钢筋笼在下 端拖引，笼下端系上绳子，人 力操作减 少摆动。钢筋笼垂直缓慢 入槽。吊点中心必须与槽段中心对；隹，然后慢慢下降。钢筋笼吊 点焊 吊环钢筋，吊点周围 1 0 0 点焊，吊点上下设置对拉钢筋。钢筋笼上的泡沫板、预埋 件，一定要 可靠地固定好，防止脱 落。钢筋笼到位后，用槽钢搁置在导墙上。在钢筋笼内下 2根导管，导管距两端槽壁 1 5 m，导管底部距槽底 0 3 0 4 m，导管用 螺纹快速接头连接，导管放好后，安装混凝 土机架，作好 浇筑 混 凝土；隹备。在安装过程中，还必须加强钢筋笼 的变形控制。由于钢筋 笼是一个刚度极差 的庞然 大物，钢筋笼长度较 大，起 吊时极 易 变形散架，发生安全事故，为此采取 以下加强技 术措施：(1)钢筋笼设置纵 向起 吊桁架和纵向加强桁 架并设置横 向加强桁架、横向起吊桁架和吊点，使钢筋笼起吊时有足够的 刚度防止钢筋笼产生不可复原的变形：(2)对于拐角 幅钢筋笼 除设 置纵、横 向起 吊桁架和 吊点 之外，另要增设“人字”桁架和斜拉杆进行加强，以防钢筋笼在 团 建设 2 0 0 8 N O 6 空中翻转时产生变形：(3)为保证 起 吊安 全，钢筋 笼项 部 2个 吊点使 用厚 3 0 mm 钢板，以下各道主 吊和 副吊吊点使用钢板或 中 4 0 mm 圆 钢与起 吊桁架单面满焊。2 5 0t 履带 吊(主吊 1 O 0t 履带吊(副吊)2 5 0t 履 钢 I I l l I J f 图 3 整副起吊钢筋笼施工俯面示意 图 4 地下连续墙钢筋笼整体一次性吊装施工侧面示意 面 瑶 口 妊 厶 s 珩 接头箱的下放 超 深、超 大接头箱 的顶拔 始终是一 个困扰施工 单位 的棘 手问题。槽段浇注完毕后，过早项拔接头箱，混凝土还没有丧 失流动性，会产生绕流 i 稍晚顶拔，混凝土已经初凝，拔断接头 箱的概率很大。在该工程中，施工所采用的是部分下放接头 箱，即自槽底填砂石袋至 4 O m深度左右，余下部分下放接头 箱，利用接头箱的自重夯实砂石袋。这样做的好处是自墙顶至 4 O m 深度 的钢筋笼有足够 的侧 向支撑，余 下部 分 的钢筋 笼也 有较密 实的砂 石袋作为支撑，既有效地减 少 了混凝 土绕流，偏 移量也在可 以接受的范围之内。水下混凝土浇注 按设计要 求，地下连 续墙 的混凝 土设计强度 等级为 C 3 0，抗渗等级为 S 1 0。浇注前，拟定浇注计划。由于施工现场处在 天津市 中心位置，故采用性 能相 对稳定 的商品混凝土，进场坍 落度保持在(2 0 0 4-2 0)mm。浇注之前，确保 6 O m。以上混凝 土进场待命。导管装好后，将球胆置于漏斗口下方导管中，混凝土浇注 后，从导 管压 出，漂浮于泥 浆表面。漏斗内混凝土 满足导管 下 口有 1 5 m 以上埋管，因此漏斗容积 要满足要 求并 连续 泵送 混凝土至 2个漏斗进 行浇注。在整个浇注过程中，导管下端始 终保持埋人混凝土中2 6 m并且保证混凝土连续灌注，槽中 混凝土 不断均匀上升。做好灌 注记录，随着混凝 土的上升，导 管向上提升，严防导管拔出混凝土面，浇注中要使导管做 3 O c m 上 下运动，尤其 在墙 体接 头部位 更应如此，上 下运动 不宜 过剧。浇注过程 中根据规范要求，抽样做试块，以便测定抗压 强度和抗渗性能。结论与展望(1)槽壁与 工字钢 翼缘 的间距 不能太 小，否则 会造成 钢 筋笼下放困难。具体 间距可通过成槽机械 的成槽精度确定，比 如铣槽机的精度就比液压 抓斗要高。(2)软 弱基础 上做 导墙，必须 挖至 原状 土再行 施做 导墙 垫层。如果不采用搅拌桩加固，导墙优选 型。(3)整体 吊装 7 0t 以上钢筋笼，主 吊宜选择 3 0 0t 以上 吊 车。(4)槽段开挖过程中，泥浆密度宜选择 1 1 5 1 2 0 t m。，较 大的泥浆密度可以有效地降低槽段塌方风险：但在清孔换浆时 必须加大换浆方量。(5)地 下连续 墙 的接头型 式较 多，每 种接头都 有其 不足 之处。本工程所采用 的工字钢+箱式接头 混凝 土绕流依 然存 在，工字钢仍然有不小 的偏移。(6)深基坑局 部开挖 到负 二层时 发现，工 字钢 接头 施工 质量比较好，以验证工程的可行性和较优。地下连续墙作为一种既可止水又能承重的围护结构，应 用 日渐 广泛。而在超深、超厚地连墙施工应用更是一项综合系 统 工程，特别是对 本工程超深基坑开 挖有着重要 的影响，它涉 及 各子项 要点，如泥 浆试 配、成槽施 工、接头选 择及 接头箱顶 拔等，本文仅对接头类型的选择结合工程实践给予研究应用，还 有很多值 得探讨 的问题 需要在实践 中不断地探索、总结和 创 新。口 参考文献：龚晓南 深基坑 工程设计施工手册【M】北京：中国建筑 工业出版 社。1 9 9 8 【2】曾国熙地基处理手册 M】北京：中国建筑工业出版社，1 9 9 8 【3】J GJ 1 2 0 9 9，建筑基 坑支 护技术规程 S】【4】GB 5 0 2 9 9 1 9 9 9。地 下铁道工程施工及验收规范【S】口中图分类号：U 4 4 3 1 6+4 口文献标识码：C 口文章编号：1 0 0 8 3 1 9 7(2 0 0 8)0 6 0 0 3 2 0 4 口作者简介：孟昭辉 男，1 9 8 2 年出生，助理工程师，天津城投建设有 限公司，从事大型枢纽工程建设的组织管理工作。口宋永智 天津城投建设有限公司。口欧阳康淼 中铁十六局集团北京轨道交通工程建设有限公司。推 进 节 能 降耗 加 强 环 境 保 护 一，2 0 0 8 N O 6厨