橫跨城市管線的地下連續墻施工技術

馮志魏

摘要:介紹了深圳地鐵7號線珠光站橫跨城市管線的地下連續墻施工技術,對該種地下連續墻的施工步驟:管線加固與導墻施工、地下連續墻的分幅原則、泥漿制備、成槽工藝、鋼筋籠加工安裝、混凝土灌注等進行論述,為同類工程提供了一種全新的理念。

關鍵字：橫跨管線;地下連續墻;施工技術

中圖分類號：TU74文獻標識碼： A

1.工程概況

1.1工程位置

深圳地鐵7號線珠光站位于龍珠大道與龍珠二路“丁”字交叉口，沿龍珠大道東西方向布站。車站北側為龍都花園、龍聯花園居住小區，南側為龍輝花園居住小區。

1.2工程概況

珠光站位于深圳市南山區龍珠大道與龍珠二路交口處，車站為2層地下站，島式站臺，車站中心里程為DK4+271.725，設計起點里程為DK4+125.725，左線設計起點里程為DK4+057.975，終點設計里程為DK4+365.625，車站長239.9m（不含站前渡線）,標準段寬19.4m，站臺寬10.4m，線間距13.6m，站前渡線長67.75m。采用明挖法施工，基坑深度為16.48～17.79m，圍護結構采用800mm厚工字鋼接口的地下連續墻。

珠光站場地范圍內地下管線眾多，埋設有污水管線、雨水管線、給水管線、燃氣管、電信及電力管線等，管線大部分沿龍珠大道兩側東西方向布置。車站主體北側主要管線有直徑200mm的燃氣管、920×580mm的電信管溝、直徑250mm的給水管、直徑900mm的污水管、3800×2200mm的雨水箱涵等，尤其是3800×2200mm的雨水箱涵對車站圍護結構施工影響極大。車站主體南側的主要管線有直徑1650mm的雨水管、直徑600mm污水管、直徑250的給水管、1000×1000mm的10kV的電力管溝等。車站主體圍護施工前，需先進行管線物探（已經完成），完整調查基坑施工影響范圍內管線位置、材質、接口適應變形能力、修建年代及基礎形式，并與管線資料進行對比，尤其注意3800×2200雨水箱涵等主要管線的位置、材質等，施工前需首先確定雨水箱涵壁厚、位置及深度，若發現現場情況與設計資料不符，必須上報業主、監理、設計等有關單位協調、研究地下管線的改遷、加固和懸吊方案，確保管線的安全和正常使用。站址區域的部分管線需改移或廢除，第一階段施工期間將管線改移到風亭及北側的綠化帶中，部分管線在附屬結構施工階段回遷至原位置。

2.橫跨地下管線連續墻施工工藝

地下連續墻是在地面上采用一種挖槽機械, 沿著深開挖工程的周邊軸線, 在泥漿護壁條件下, 開挖一條狹長的深槽, 清槽后在槽內吊放鋼筋籠, 然后用導管法澆筑水下混凝土, 筑成一個單元槽段, 如此逐段進行, 在地下筑成一道連續的鋼筋混凝土墻壁, 作為防水、防滲、承重和擋土結構。

2.1管線的刨驗、加固和導墻施工

沿連續墻位置進行人工刨驗、開挖導墻。為便于地下管線的保護以及鋼筋籠下放后位置調整，導墻寬度適當加大，開挖寬120em、深120一200em的深槽，

深度根據管線埋深不同進行調整，對有管線的地方，在管線以下50cm處，加鋼管或型鋼對管線進行加固保護，以保證施工時不被碰壞。導墻采用C20現澆鋼筋

混凝土結構，厚度200mm，分段澆筑。導墻施工后視土層及地下水位高低情況適當加撐，挖土后立即回填土，以防止塌孔。

2．2管線集中區地下連續墻的分幅原則

原則上根據已探明的管線分幅，為了便于施工，保證施工質量及以后基坑開挖的安全性，對于橫跨管線特殊施工的地下連續墻分幅必須滿足以下原則:

①特殊段地連墻結構整體剛性相對減弱，基坑開挖時應采取架設腰梁措施來保證結構的整體剛度，并加強基坑監測;②為加強地連墻的整體剛度及保證接頭的止水效果，地連墻接頭方式采用工字鋼板;③為保證特殊段地連墻成槽時間和成槽質量，槽段長度應控制在9m以內;④管線間距較大的地方盡量安排正常幅段;⑤槽段分幅要相對一致，以便于施工和保證施工安全;⑥為保證接頭的處理質量，特殊段與正常段地連墻的接頭處距管線應控制在2.5-3.0m。

2.3泥漿制備

在成槽施工時須及時灌入護壁泥漿。由于本站地質結構中砂層較厚，其透水性強，施工中必須使用護壁效果較好的膨潤土作為制備泥漿的材料，為提高泥漿的粘度和屈服值，提高泥皮的形成能力，維護槽壁的穩定性，同時防止水泥或鹽類污染泥漿，在膨潤土泥漿中加入增粘劑CMC，但CMC會有降低鋼筋與混凝土間的握裹力，因此在加CMC的同時加入分散劑碳酸鈉（Na2CO3）。泥漿對槽壁產生一定的靜水壓力，可抵抗作用在槽壁上的側向土壓力和水壓力，防止槽壁坍塌和

剝落。泥漿在槽壁上會形成一層透水性很低的泥皮，可防止地下水滲人，泥皮厚度控制在1.0一3.0mm。

2.4 成槽施工

標準槽段地層采用液壓抓斗槽機抓土，三序成槽，先挖兩邊，再挖中間，開挖過程中要實測垂直度，并及時糾偏開挖出的渣土裝入自卸汽車運至臨時棄渣場集中堆放。根據本站的地質結構情況，部分單元槽段成槽采用“抓沖結合”的方法，用抓斗槽壁機進行挖槽，槽壁機上有垂直最小顯示裝置，當偏差大于1/300時，則進行糾偏工作，糾偏可采取兩種方法，一種是將槽段用砂土或碎石土回填，再利用槽壁機挖槽，二是根據槽壁機上垂直度的顯示裝置，特別偏差大于1/300開始位置，逐步向下抓或空挖修整槽壁的傾斜。

2.5鋼筋籠制作、吊裝

由于連續墻特殊的工藝和精度要求，鋼筋籠制作精度必須滿足設計和施工要求，因此將鋼筋籠在平整度≤5mm的鋼筋砼（C20）平臺上制作加工。本站鋼筋籠制作平臺直接采用原龍珠大道路面，根據施工需要在場地A、B區各設置一個，制作平臺平面尺寸7.0×26m，平臺橫向敷設10cm槽鋼，螺栓固定，槽鋼之間采用鋼筋連接，。

3.6混凝土灌注

3.6.1 清槽

槽段開挖到設計標高后，采用置換法對槽底進行認真清理，將尚未沉淀的土碴從槽段上口同泥漿一道帶出來，使槽內底部上來0.2米處的泥漿比重調整到1.10以下，泥漿含砂率≤4%，沉渣厚度小于100mm，再靜止1h的時間，等剩余泥碴沉到槽底，再采用槽底砂石吸力泵將沉碴集中吸出處理，槽口同時注入調整合格的泥漿，使槽段內泥漿最終達到各項指標。

3.6.2混凝土灌注

① 清槽完畢，泥漿經檢查合格后（比重≤1.10，含砂率≤4%，PH值＞8，粘度＜25S），4h內開始灌注砼。

② 為保證水下混凝土的灌注能順利進行，灌注前應擬定灌注方案，主要機具應留有備用，灌注前應進行試運轉。

③ 灌注前應復測沉碴厚度，辦理隱蔽工程檢查，合格后及時灌注，其間歇時間不宜超過4h。

④ 開始灌注時，隔水栓吊放的位置應臨近水面，導管底端到槽底的距離0.3～0.5m。

⑤ 開灌前儲料斗內必須有足以將導管的底端一次性埋入水下混凝土中0.5m以上深度的混凝土儲存量V≥3.6m3。

⑥ 混凝土灌注的上升速度不得小于2m/h，每個單元槽段的每個導管灌注間歇時間不得超過30min，灌注宜連續灌注，不得中斷。

⑦ 隨著混凝土的上升，要適時提升和拆卸導管，導管底端埋入混凝土面以下一般保持2～6m，嚴禁將導管底端提出混凝土面。提升導管時應避免碰撞掛鋼筋籠。

⑧ 設專人每30min測量一次導管埋深及管外混凝土面高度，以此判斷兩根導管周圍砼面的高差（要小于0.5米），并確定導管埋入砼中的深度和拆管數量。

⑨ 在一個槽段內同時使用兩根導管灌注時，其間距應不大于3m，導管距槽段端頭不宜大于1.5m，槽內混凝土面應均衡上升，各導管處的混凝土表面的高差不宜大于0.5m，混凝土澆注面應高出設計標高50cm。

3結語

在建深圳地鐵7號線珠光站車站地質條件復雜多變,基坑周邊環境復雜。珠光站場地范圍內地下管線眾多，埋設有污水管線、雨水管線、給水管線、燃氣管、電信及電力管線等，復雜工程地質和環境條件是我項目部地下工程建設中首次遇到。論文詳細論述了深圳地鐵7號線橫跨城市管線的連續墻施工關鍵技術，以期對今后相關或類似的工程施工提供參考或指導。

參考文獻：

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