地下連續牆
施
工
方
案
XX工程公司
年月日
XX地鐵一期工程根據工程地質條件和環境條件，主體圍護結構為地下連續牆，厚度為80cm，深度為20.9-23.9m，基底以下入土深度為9.0m。最大入巖深度6.0m，部分牆段進入中風化、微風化花崗岩層。主體結構開挖時，設置4—5層鋼支撐水平對撐於連續牆上，以保證施工和周圍建築物的安全。車站防水等級設計為Ⅰ級。
為保證地面道路的行人和車輛通行，車站分A區和B區分別施工。
本工程施工的難點在於淤泥質粘土層、鬆散砂層的槽壁穩定的控制，嵌入中、微風化花崗岩的成槽及嵌巖過程中如何減小對槽壁產生的擾動。這些將制約工程的質量及工期，針對這些特殊情況將對成槽工藝及泥漿做出相應措施。
根據車站區域的工程地質情況，土至強風化花崗岩採用MHL-60100AYH型和HS843HD型液壓抓鬥成槽，中、微風化花崗岩的槽段部分採用GPS-15鑽機配牙輪鑽頭鑽孔，中間留下的"巖牆"用GC-1200型衝擊鑽機配以特製方錘破碎成槽。鋼筋籠現場製作，整體吊裝入槽，2-3套導管灌注水下砼。其工藝流程如下圖：
地下連續牆工藝流程圖
其主要施工方案如下：
（一） 導牆施工
導牆是控制地下連續牆各項指標的基準，它起著支護槽口土體，承受地面荷載和穩定泥漿液麵的作用。對於地質情況比較好的地方，可以直接施作導牆，對於鬆散層可通過地表注漿進行地基加固及防滲堵漏。
1、導牆設計
根據施工區域地質情況，導牆做成"┓┏"形現澆鋼筋砼結構，內側淨寬度比連續牆寬50毫米，如圖所示：
導牆各轉角處需向外延伸，以滿足最小開挖槽段及鑽孔入巖需要。如圖所示兩種拐角：
2、導牆施工：
用全站儀放出地牆軸線，並放出導牆位置(連續牆軸線向基坑外側外放70mm)，導牆開挖採用小型挖掘機開挖，人工配合清底。基底夯實後，鋪設7釐米厚1：3水泥沙漿，砼澆築採用鋼模板及木支撐，插入式振搗器振搗。導牆頂高出地面不小於10釐米，以防止地面水流入槽內，汙染泥漿。導牆頂面做成水平，考慮地面坡度影響，在適當位置做成10~15釐米臺階。模板拆除後，沿其縱向每隔1米加設上下兩道10*10釐米方木做內支撐，將兩片導牆支撐起來，在導牆的砼達到設計強度前，禁止任何重型機械和運輸設備在其旁邊通過。導牆施工縫與地下牆接縫錯開。其施工順序如下：
3、導牆施工的技術要求：
（1） 內牆面與地牆縱軸線平行度誤差為±10mm。
（2） 內外導牆間距誤差為±10mm。
（3） 導牆內牆面垂直度誤差為5‰。
（4） 導牆內牆面平整度為3mm。
（5） 導牆頂面平整度為5mm。
（二） 泥漿製備與管理
泥漿主要是在地牆挖槽過程中起護壁作用，泥漿護壁技術是地下連續牆工程基礎技術之一，其質量好壞直接影響到地牆的質量與安全。
1、泥漿配合比
根據地質條件，泥漿採用膨潤土泥漿，針對鬆散層及砂礫層的透水性及穩定情況，泥漿配合比如下：（每立方米泥漿材料用量Kg）
膨潤土：70
純鹼：1.8
水:1000
CMC:0.8
上述配合比在施工中根據試驗槽段及實際情況再適當調整。
製備泥漿的性能指標如下：
2、泥漿池設計
（1） 泥漿池容量設計（以每一臺成槽機挖6米槽段設計）
該工程地下牆的標準槽段挖土量：
V1=6×25×0.8=120m3
新漿儲備量
V2=V1×80%=96m3
泥漿循環再生處理池容量
V3=V1×1.5=180m3
砼灌注產生廢漿量
V4=6×4×0.8=19.2m3
泥漿池總容量
V≥V3+V4=200m3
（2） 泥漿池結構設計
泥漿池結構見附圖。
3、泥漿製備
泥漿攪拌採用2臺2L-400型高速回轉式攪拌機。製漿順序為：
具體配製細節：先配製CMC溶液靜置5小時，按配合比在攪拌筒內加水，加膨潤土，攪拌3分鐘後，再加入CMC溶液。攪拌10分鐘，再加入純鹼,攪拌均勻後，放入儲漿池內，待24小時後，膨潤土顆粒充分水化膨脹，即可泵入循環池，以備使用。
4、泥漿循環
① 在挖槽過程中，泥漿由循環池注入開挖槽段，邊開挖邊注入，保持泥漿液麵距離導牆面0.2米左右，並高於地下水位1米以上。
② 入巖和清槽過程中，採用泵吸反循環，泥漿由循環池泵入槽內，槽內泥漿抽到沉澱池，以物理處理後，返回循環池。
③ 砼灌注過程中，上部泥漿返回沉澱池，而砼頂面以上4米內的泥漿排到廢漿池，原則上廢棄不用。
5、泥漿質量管理
① 泥漿製作所用原料符合技術性能要求，製備時符合製備的配合比。
② 泥漿製作中每班進行二次質量指標檢測，新拌泥漿應存放24小時後方可使用，補充泥漿時須不斷用泥漿泵攪拌。
③ 混凝土置換出的泥漿，應進行淨化調整到需要的指標，與新鮮泥漿混合循環使用，不可調淨的泥漿排放到廢漿池，用泥漿罐車運輸出場。泥漿調整、再生及廢棄標準見下表：
泥漿調整、再生及廢棄標準
注：表內數字為參考數，應由開挖後的土質情況而定。
④ 泥漿檢測頻率附表：
泥漿檢驗時間、位置及試驗項目
（三） 成槽施工
地下連續牆成槽（尤其是入巖部分）是控制工期的關鍵，其主要內容為單元槽段劃分，成槽機械的選擇，成槽工藝控制及預防槽壁坍塌的措施。
1、槽段劃分
槽段劃分時採用設計圖紙的劃分方式，但在各轉角處考慮成槽機的開口寬度及入巖施工方便，另外劃分一部分非標準槽段。見《槽段劃分平面圖》
2、成槽機械的選擇
根據車站區域的地質情況，在強風化地層以上各層，採用2臺HS843HD型和1臺MHL-60100AYH型液壓抓鬥成槽，並配以自卸汽車運至臨時渣土堆場，經排水後再轉運出場；在嵌巖槽段，抓鬥抓到強風化巖面後，先以GPS-15型鑽機配牙輪鑽頭鑽孔入巖，再以GC-1200型衝擊鑽，破碎孔間"巖牆"，掃孔成槽。
3、成槽工藝控制
連續牆施工採用跳槽法，根據槽段長度與成槽機的開口寬度，確定出首開幅和閉合幅，保證成槽機切土時兩側鄰界條件的均衡性，以確保槽壁垂直，部分槽段採取兩鑽一抓。成槽後以超聲波檢測儀檢查成槽質量。
（1） 土層成槽
液壓抓鬥的衝擊力和閉合力足以抓起強風化巖以上各層，在成槽過程中，嚴格控制抓鬥的垂直度及平面位置，尤其是開槽階段。仔細觀察監測系統，X，Y軸
任一方向偏差超過允許值時，立即進行糾偏。抓鬥貼臨基坑側導牆入槽，機械操作要平穩。並及時補入泥漿，維持導牆中泥漿液麵穩定。
（2） 岩層成槽
在嵌巖槽段，抓鬥到巖面即停，並使槽底基本持平。鑽孔採用3臺GPS-15型鑽機，配以牙輪鑽頭，以鑽鋌加壓鑽進，採用泵吸反循環出碴，岩屑隨泥漿直接排到振動篩和旋流器處理。在導牆上標出各鑽孔位置，孔距為1.2米，在連續牆轉角部位，向外多鑽半個孔位，以保證連續牆完整性。鑽孔完畢後，即以GC-1200型 衝擊鑽，配以特製的80釐米×120釐米方鑽，將剩餘"巖牆"破碎。破碎時，以每兩鑽孔位中點作為中心下鑽，以免偏錘。衝擊過程中控制衝程在1.5米以內，並注意防止打空錘和放繩過多，減少對槽壁擾動。掃孔後再輔以液壓抓鬥清除岩屑。
（3） 防止槽壁坍塌措施
成槽過程中，軟土層和厚砂層易產生坍塌，針對此地質條件，制定以下措施：
① 減輕地表荷載:槽壁附近堆載不超過20KN/m2，起吊設備及載重汽車的輪緣距離槽壁不小於3.5米。
② 控制機械操作:成槽機械操作要平穩，不能猛起猛落，防止槽內形成負壓區，產生槽坍。
③ 強化泥漿工藝：採用優質膨潤土製備泥漿，並配以CMC增粘劑形成緻密而有韌性的泥漿止水護壁，並以重晶石適當提高泥漿比重，保持好槽內泥漿水頭高度，並高於地下水位1米以上。
④ 縮短裸槽時間：抓好工序間的銜接，使成槽至澆灌完砼時間控制在24小時以內。
⑤ 對於"Z"、"T"、"L"型槽段易塌的陽角部位，採用預先注漿處理。
（4） 塌槽的處理措施
在施工中，一旦出現塌槽後，要及時填入砂土，用抓鬥在回填過程中壓實，並在槽內和槽外（離槽壁1m處）進行注漿處理，待密實後再進行挖槽。
（5）成槽質量標準：
① 垂直度不得大於0.5%；
② 槽深允許誤差：+100mm~-200mm；
③ 槽寬允許誤差：0~+50mm。
（四） 清底換漿
成槽以後，先用抓鬥抓起槽底餘土及沉渣，再用泵舉反循環吸取孔底沉渣，並用刷壁器清除已澆牆段砼接頭處的凝膠物，在灌注砼前，利用導管採取泵吸反循環進行二次清底並不斷置換泥漿，清槽後測定槽底以上0.2~1.0m處的泥漿比重應小於1.2，含砂率不大於8%，粘度不大於28S，槽底沉渣厚度小於100毫米。
（五） 槽段接頭清刷：用吊車吊住刷壁器對槽段接頭砼壁進行上下刷動，以清除砼壁上的雜物。刷壁器形式見附圖。
（六）鋼筋籠製作與安裝
鋼筋籠採用整體制作、整體吊裝入槽，縮短工序時間。
1、鋼筋籠製作：
① 現場設置鋼筋籠加工平臺(如附圖)，平臺具有足夠的剛度和穩定性，並保持水平。
② 鋼筋加工符合設計圖紙和施工規範要求，鋼筋加工按以下順序：先鋪設橫筋，再鋪設縱向筋，並焊接牢固，焊接底層保護墊塊，然後焊接中間桁架，再焊接上層縱向筋中間聯結筋和麵層橫向筋，然後焊接鎖邊筋，吊筋，最後焊接預埋件（同時焊接中間預埋件定位水平筋）及保護墊塊。
③ 除圖紙設計縱向桁架外，還應增設水平桁架（每隔3米設置一道），並增設鋼筋籠面層剪力筋，避免橫向變形。對" ┐"型"┳" 型， "Z "型鋼筋籠外側每隔2米加2道水平剪力筋，入槽時打掉。
④ 鋼筋籠製作過程中，預埋件、測量元件位置要準確，並留出導管位置（對影響導管下放的預埋筋、接駁器等適當挪動位置），鋼筋保護層定位塊用4毫米厚鋼板，作成"┛ ┗ "狀，焊於水平筋上，起吊點滿焊加強。
⑤ 由於接駁器及預埋筋位置要求精度高，在鋼筋籠製作過程中，根據吊筋位置，測出吊筋處導牆高程，確定出吊筋長度，以此作為基點，控制預埋件位置。在接駁筋後焊一道水平筋，以便固定接駁筋，水平筋與主筋間通過短筋連接。接駁器或預埋筋處鋼筋籠的水平筋及中間加設的固定水平筋按3%坡度設置，以確保接駁器及預埋筋的預埋精度。
⑥ 鋼筋籠製作偏差符合以下規定：
a 主筋間距誤差：±10mm。
b 水平筋間距誤差：±20mm。
c 兩排受力筋間距誤差：-10mm。
d 鋼筋籠長度誤差：±50mm。
e 鋼筋籠保護層誤差：+5mm。
f 鋼筋籠水平長度誤差：±20mm。
2、鋼筋籠吊裝
鋼筋籠起吊採用70T履帶吊作為主吊，30T汽車吊做副吊（行車路線離槽邊不小於3.5m），直立後由70T吊車吊入槽內，如圖。在入槽過程中，緩緩放入，不得高起猛落，強行放入，並在導牆上嚴格控制下放位置，確保預埋件位置準確。
鋼筋籠入槽後，用槽鋼卡住吊筋，橫擔於導牆上，防止鋼筋籠下沉，並用四組（8根）φ50鋼管分別插入錨固筋上，與灌注架焊接，防止上浮。（七）接頭施工
本工程槽段間接頭用鎖口管方式進行聯接，接頭縫預留注漿孔，必要時採用旋噴樁處理。
鎖口管安裝前應對鎖口管逐段進行清理和檢查，用汽車吊吊裝並在槽口連接。管中心線必須對準正確位置，垂直並緩慢下放，當距槽底50釐米左右時，快速下入，插入槽底，並在背面填粗砂，防止砼從底部及側部流到鎖口管背面。鎖口管上部用木楔與導牆塞緊，並用鎖口管起拔機夾住鎖口管。
鎖口管起拔採用頂升架頂拔和吊車提拔相結合。起拔時間和拔升高度根據砼澆灌時間，澆灌高度以及砼初凝和終凝時間而定，依次拔動，一般2-3小時開始頂拔，具體採取輕輕頂拔和回落方法，每次頂拔10釐米左右，拔到0.5-1.0米時,如果接頭管內無湧漿等異常現象，每隔30分鐘拔出0.5-10.米,最後根據砼頂端的凝結狀態全部拔出，沖洗乾淨。
（八） 砼灌注
砼採用商品砼，設計強度為C25，S8，施工時採用C30，S8，碎石級配5~25毫米，選用中粗砂，摻減水劑和UEA膨脹劑，坍落度控制在18-22釐米。
導管在地面作密封性實驗，壓力控制在0.6-0.7MPa。在" — "型和"┐"型槽段設置2套導管，在"Ｚ"型和大於6米長的槽段設置3套導管，兩套導管間距不宜大於3米，導管距槽端頭不宜大於1.5米,導管提離槽底大約25~30釐米之間。導管在鋼筋籠內要上下活動順暢，灌注前利用導管進行泵吸反循環二次清底換漿，並在槽口上設置擋板，以免砼落入槽內而汙染泥漿。見《砼灌注示意圖》。
灌注砼時，以充氣球膽作為隔水栓，砼罐車直接把砼送到導管上的漏斗內，澆灌速度控制在3~5米/小時。灌注時各導管處要同步進行，保持砼面呈水平狀態上升，其砼面高差不得大於300毫米。灌注過程中，要勤測量砼面上升高度，控制導管埋深在2~6米之間，灌注過程要連續進行，中斷時間不得超過30分鐘，灌到牆頂位置要超灌0.3~0.5米。每個槽段要留一組抗壓試塊，每五個槽段留一組砼抗滲試塊，並根據規定進行抽芯試驗。
（九） 冠梁施工
冠梁將地下連續牆連接成為一個整體，使其形成一個封閉框架。
1、砼鑿除
地下牆灌注完畢後，即可排除其上部泥漿，待砼終凝後，即將超灌部分鑿除，預留10釐米，待冠梁施工時再鑿除，並將錨固筋上砂漿除去。
2、土方開挖
開挖時保留基坑外側導牆，基坑內側導牆採用破碎頭或風鎬破除，然後用挖掘機開挖內側土方。
3、鋼筋綁紮
鋼筋採用集中加工，現場綁紮，並應符合設計和規範要求。
4、 支模
模板採用組合鋼模，模板要經過除鏽，打磨，支撐要牢固。
5、 砼澆灌
採用商品砼澆灌，插入式振搗器振搗，按操作要求控制振搗器插點間距和振搗時間，保證砼振搗密實。留施工縫時應與地下牆接頭錯開，並及時灑水養護。
（十）地下連續牆驗收標準
基坑開挖後應進行地下連續牆驗收，並符合下列規定：
1、砼抗壓強度和抗滲壓力應符合設計要求，牆面無露筋、露石和夾泥現象；
2、牆體結構允許偏差應符合下表的要求(見《技術規範》第168頁)：
地下連續牆各部位允許偏差值（㎜）
(十一) 管線處地下連續牆施工
作業區內管線平行壓在連續牆上的必須改移，其它橫跨連續牆的管線採取臨時改移的方法進行施工，即先將管線臨時改移，然後在原管線處施做連續牆，再將管線改回原位（需懸吊的換成鋼管），繼續其它槽段施工。（如圖）
（十二） 北端盾構井開挖時中間隔斷措施
為確保北端盾構井位置處場地的按期提供，在A區北端連續牆(沿車站方向100m)施作完成後，即開始北端降水及基坑開挖，而此時南部連續牆尚未做完，為解決防水及開挖時土體穩定，採取在北端100m連續牆端頭設一道旋噴樁止水隔牆，旋噴樁採用2排Φ500mm並互相咬合，旋噴樁深入基底2M。開挖時北部由盾構井處開始，南部由隔牆處開始。北部開挖時，在隔牆外設水位觀測孔及回灌孔，根據水位變化情況及基坑周圍監測情況，及時採取回灌水及注漿措施。
（十三） 施工監測
車站監測內容及其重點，監測數量及安全判別標準，監測中有關注意事項執行《福民站施工監測設計圖》（SD-JGSWH1-61、62、63）。前期地下連續牆施工時需要埋設的測量元件及標誌見下表：
七、施工主要機械設備（見附表）
施工機械設備清單
八、施工勞動力組織（見附表）
（1） 導牆施工隊人員計劃
（2） 渣土廢漿運輸隊人員計劃
（3） 地連牆施工隊人員計劃
（4） 鋼筋籠製作隊人員計劃
（5） 其它人員計劃
築導牆
挖槽
清槽及清刷接頭
廢漿池
吊放接頭管及鋼筋籠
平整場地
澆灌架就位插入導管
澆灌水下砼
拔接頭管
泥漿製備(新漿池)
循環池
沉澱池
測量定位
挖 槽
綁紮鋼筋
澆 灌 砼
支立模板
拆 模
設橫支撐
水
膨潤土
CMC
純鹼
泥漿排放
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