1、1临近过钱塘江公路隧道的 68m 超深地下连续墙施工技术摘要：随着国民经济的快速发展，地下空间的开发不断增加，超深地下连续墙的应用越来越多，施工的风险也越来越高。施工企业因缺乏经验积累使得深基坑质量安全问题逐一暴露，主要表现为基坑开挖过程中地下连续墙围护渗漏，直接危害到周边既有建构筑物及管线的安全。以下将通过杭州地铁 6 号线钱江世纪城站的工程实践，对超深地下连续墙施工过程中存在的问题进行探讨、分析，并提出相对应的解决措施，确保基坑工程的顺利推进实施。 关键词：超深地下连续墙、泥浆、接头 中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号： 工程概况 杭州地铁 6 号线钱江世纪城站车站为地下三层岛
2、式车站，总长284.76m，标准段宽度 19.3m，主体围护结构采用 1m 厚地下连续墙作为围护结构。为隔断承压水，东端头井 32 幅地下连续墙墙趾插入A2 层强风化泥质粉砂岩 1m，墙深达 6568m，属杭州地区目前施工最深的地下连续墙。原设计采用锁口管接头。项目紧邻庆春路过江公路隧道，与隧道的最小距离仅 10m。 施工难点及应对措施 2传统地下连续墙锁口管接头问题 本工程超深地下连续墙施工涉及 1m 直径深度 68m 锁口管顶拔，是地下连续墙施工历史上绝无仅有的，锁口管是否能安全起拔，有很多不可预知因素：需要克服锁口管本身与混凝土的握裹力和与土体的摩擦力本工程存在将近 20m 厚卵砾石层，
3、在成槽过程中卵砾石一定会发生剥落现象，会造成锁口管背侧因卵砾石剥落产生空隙发生混凝土绕流，20m厚度的混凝土绕流将锁口管包裹的高度，足可以使锁口管无法拔出，从技术措施上可以采取在锁口管背侧回填土的方式填充空隙，但是很难能保证填的密实，因此卵砾石的存在将大大增加锁口管起拔的难度长细比过大，锁口管本身的结构强度是否能满足巨大的顶拔力要求引拔机的水平的抱紧力是否能大于向上的顶拔力，不至于发生水平打滑的现象，从而导致无法正常起拔巨大的顶拔产生的后坐力对导墙的结构强度要求非常的高； 同时本工程地处杭州地区，浅层土基本以粉砂层为主，围护施工质量控制不好，会发生地下连续墙渗水漏沙，不但会给基坑开挖、车站主体
4、结构质量和庆春路过江公路隧道的运营带来不利影响，严重时会发生基坑失稳、垮塌等安全事故，给工程各方带来极大的经济损失和社会影响。虽然设计上采用了接缝止水加固措施，但由于目前施工过程种种不利条件，直接导致接缝存在重大隐患，导致最终的接缝止水加固也于事无补。 通过项目部与业主及设计多次探讨及研究，同时也考虑到对临近庆春路过江公路隧道的需要，最终将超深地下连续墙锁口管接头调整为十3字钢板接头，相比锁口管接头而言，十字钢板接头质量最可靠，止水效果最好。十字钢板将混凝土和反力箱隔离，反力箱起拔力更小，更安全。成槽效率低下 本工程地下连续墙深度最深达到 68m，要穿越 16m 以上的砂质粉土层和粉砂层及 2
5、0m 以上的4、3 圆砾层,再进入A2 强风化泥质粉砂岩。4、3、A2 号土层 N 值较高，抓斗在成槽过程中速度非常慢，尤其是在粉砂岩层中，液压抓斗几乎无法直接成槽。 同时根据以往类似工程施工经验，推断如此深地下连续墙成槽时间大约在 60 小时左右，如此长时间的疲劳作业，对液压油管、抓斗缸体等磨损很大。 对此，项目部采用了两台性能不同的成槽机进行成槽，第 1 台采用德国利勃海尔 HS855 液压抓斗成槽机，该成槽机最大成槽深度可以达到70m，HS855 液压抓斗成槽机在本工程中主要用于砂土和卵砾石层的成槽，第 2 台采用德国利勃海尔 HS883 型号的 120 吨吊车吊重型抓斗组合而成的绳索抓
6、斗进行成槽，在本工程中，当液压抓斗在卵砾石层和砂岩层中如果成槽速率下降时，可换用 120 吨吊车配重型抓斗进行成槽，利用重型抓斗反复向下冲击的作用将硬土层抓除。 成槽垂直度难以保证 由于液压抓斗在进入圆砾层后成槽速度非常慢，为此采用德国利勃海尔 HS883 型号的 120 吨吊车吊重型抓斗组合而成的绳索抓斗进行成槽，利用重型抓斗反复向下冲击的作用将硬土层抓除。但是，重型抓斗成槽4后的两个端头其垂直度将不能满足设计的要求，其后果可能造成砼绕灌。本工程槽段开挖辅以“两钻一抓”工艺，即开挖前先利用的 SR250型旋挖钻在反力箱位置施工先导孔。在此条件下成槽至 4050m、成槽效率变得极为低下时，再次
7、利用 SR250 型旋挖钻机在该槽段两端先导孔连线中心施工辅助先导孔，形成两个隔墙更小的“两钻一抓”工作面，然后继续成槽，可以有效保证在硬土层的成槽质量。 圆砾层的逃浆现象 根据本工程的地质情况,含砂土层、砂质粉土层及圆砾层较厚,对地下连续墙施工及质量有较大影响。为了确保成槽的稳定性，采用了井点降水的技术措施，由于砂性土与圆砾层的孔隙率较大，槽段内可能发生逃浆现象，造成土体径缩坍方，为此必须采取以下措施来控制泥浆以减少泥浆外逃，确保槽段的稳定性。 首先，必须从控制泥浆的物理力学指标来保证槽段土体的稳定成槽，选用粘度大，失水量小，形成护壁泥皮薄而韧性强的优质泥浆，确保槽段在成槽机械反复上下运动过
8、程中土壁稳定，通过理论计算来确定和控制泥浆的各项指标。 其次，如发生逃浆现象，需及时补浆，浆面控制在离地面以下 30cm左右。 解决大方量槽段清孔换浆问题 本工程地下墙深度较深，单幅方量达到 300m3 以上，且含松散的砂土，圆砾层较厚，槽内泥浆含砂率较高，槽底沉渣较厚，必须提高清孔5换浆的效率，否则可能造成大规模槽段坍方，影响地下连续墙质量,在后续基坑开挖过程中也可能发生渗漏涌砂等现象。 采用接力泵送浆，提高泥浆流速 由于本工程槽段深度最深达 68m，且含砂土及圆砾层，为了减少泥浆流动所消耗的动能，提高流动速度，在槽段内搁置一个小型的泥浆箱，将清孔管清出的泥浆送入该箱内，再用 15kw 的接
9、力泵将泥浆用硬管送至泥浆分离系统进行循环处理，即可以提高泥浆流速，还可以沉淀一部分沉渣。 增大清孔管的直径，增强空压机性能 目前绝大多数地下连续墙施工使用的是 6 寸（14.5cm）清孔管，以 15kw 的泥浆泵送浆量为 100m3/h 计算，清孔的流速必须达到约100m/min，因此很难实现。因此项目部使用25cm 导管做清孔管，以 15kw 的泥浆泵送浆量为 100m3/h 计算，清孔的流速必须达到约35m/min，而目前使用的空压机的性能为 0.8MPa，6m3/min，不能达到清孔的功率的要求，为了加快清孔速率，提高清孔质量，减少槽段的暴露时间，项目部又采用固定的气包向清孔管内输送压缩
10、空气进行清孔，同时空压机性能也适当提高，使流量能满足 4 小时左右完成清孔的要求。 结语 通过一些列技术方案的优化及施工措施，项目部仅仅用了 110 天就完成了 32 幅超深地下连续墙的施工，整个东端头井目前已经完成基坑开挖及结构回筑工作。在基坑施工过程中，未发现有围护结构渗漏现象，施工质量良好。 6采用液压抓斗工法施工的地下墙其在世界上极限施工能力也只能达到 70m，而施工超深地下墙除成槽设备上所必须具有的能力外，超深地下墙接头形式及过程中接头处理、成槽设备选型、成槽垂直度控制、泥浆比重、清孔质量及效率等关键工序的控制与优化也是确保超深地下墙顺利实施的关键因素，本文中内容就是我项目部在根据前人超深地下墙施工经验的基础上对关键工序进行优化的总结，通过这些优化，使完全可以满足超深地下墙的施工质量，满足设计和使用要求。 参考文献： 1 王明胜超深地下连续墙的设计与施工J岩土工程界，2008，12(2)：5357 2 谭少珩超深地下连续墙施工技术J铁道建筑，2008，(5)：2628
