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地下连续墙在地铁站深基坑支护中的应用

发表时间：2020/6/15 来源：《基层建设》2020年第6期作者：王林好

[导读] 摘要：随着社会经济的快速增长，城市建设和工业技术也在持续发展。由于地铁深基坑在建造时对地下水的要求很高，因此地下连续墙技术就成了比较常用的深基坑支护技术。地下连续墙梁系统具有良好的水密性和支撑性，但其施工成本较高。

        上海宏波工程咨询管理有限公司上海 201707
        摘要：随着社会经济的快速增长，城市建设和工业技术也在持续发展。由于地铁深基坑在建造时对地下水的要求很高，因此地下连续墙技术就成了比较常用的深基坑支护技术。地下连续墙梁系统具有良好的水密性和支撑性，但其施工成本较高。为了保证地铁工程在施工过程中的正常发展，有必要掌握地下连续墙施工技术要点，进一步控制施工质量。在此基础上，本文简要讨论了建造地铁站地下连续墙技术的应用方面，希望可以为有关人员提供参考。
        关键词：地下连续墙技术；深基坑支护；应用
        引言
        地下连续墙的建造需要使用专门的挖凿机械，以建筑物或挖掘土地为目标中心，在其周围开凿出设定规格的沟槽，然后在表面涂敷水泥浆并放置大小合适的钢筋笼，最后借助管道进行水下混凝土的浇筑工程，以这种特殊的方式进行接缝，将其转变为连续的地下钢筋混凝土墙。
        1 工程概况
        某地铁车站标准段基坑的深度为19.32m，地下水埋深为3.2m，基坑所处的土层由黏土、粉砂等多种不同土质混合而成，该基坑主的深度为15.2m，混凝土为C30，地下连续墙900m厚，并设置了5道支撑，支撑之间的水平距离约为3.5m。
        2 工程水文地质条件
        根据水力学和含水层的条件，水深为9.5至12.5m，海拔高度约为12.55m。地下水来自外部水域，并非人工开采。地铁项目的整体地理环境相对平稳，没有观察到负面的地质影响，例如泥浆流和沉陷。该建筑被城市的街道所包围，在城市的上部大约有30厘米的沥青，这在建造地铁站时会遇到一些困难。
        3 连续墙在施工中的技术要点
        3.1 导墙施工
        导墙起着控制平面位置，保持底部的垂直导向器和凹槽的作用，避免泥浆损害墙体表面。建造导墙需要在开挖槽段之前进行，以地下连续墙的轴线为基准，在其两侧开始施工，一方面是防止地面遭到破坏，另一方面也可保证成槽的平稳运行。导墙的施工过程包括对场地进行平整处理，测量沟槽和定位，槽段的施工，浇筑水下混凝土，固定钢筋的位置，模板的支撑，浇筑混凝土，拆除模板并安装支架和填充导墙的外部。在整个导墙结构期间，勿让水进入导墙的凹槽。导墙上护城河附近的地下入口和出口必须紧密密封，以防止泥浆逸出。如果导墙是用混凝土浇筑的，则导墙沟槽的侧墙的主体是外部土墙，并且应当防止导墙沟槽的宽度过度挖掘或破坏底墙。在建造导墙时，必须将底座牢固地连接到土面，以免灰尘进入导墙之外的通道。如果分段构造浇铸导墙，在连接钢筋与相邻导墙的水平钢筋的时候则需要保留原本的水平钢筋。引导件是导墙施工的第一步，以形成液压夹紧槽，应确保导导墙的格栅的内部宽度的尺寸和导导墙的内部表面的垂直精度满足相关规范的要求。在建造过程中，墙表面和纵轴之间的实际距离不能超过设定距离上下10mm的范围，墙之间的距离不能超过设定距离上下5毫米的范围，必须使导墙的顶部保持水平状态，其总长度不能超过10毫米，局部高度差应小于5毫米。在浇筑导墙并移除内部模板后，必须沿导墙的长度1m在导墙的沟槽中添加两个木制支撑，对两个导墙起到支撑作用。当导墙的混凝土在自然的条件下硬化到设计强度的50％以上，成槽施工便可进行。例如车辆和起重机的重型机械不得接近导墙，并且距导墙的机械距离至少为3m。
        3.2 泥浆制备和处理
        泥浆在地下连续墙施工环节中，起着保护边坡的重要作用。使用符合设计标准的泥浆可以提高沟墙停顿的稳定性和可靠性，有效地控制后续破坏的可能性，还可以确保使用灌注混凝土的质量。在具体的应用过程中，必须将新鲜制备的泥浆溶液静置24小时，以使其完全整合后才能使用。但是，大多数项目的时间都相对紧张，为了在泥浆制备和项目总进度计划之间建立良好的关系，因此，有必要加强监测和控制具体过程。

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        3.3成槽技术
        “冲击和检测的组合”方法常用于成槽。液压抓斗铲形成底层，凹槽部分的接头管的位置通过夯实机成槽。为了确保凹槽的垂直性，在形成凹槽时，将穿孔机用作导向装置，标准凹槽部分有两个导向孔。当形成沟槽时，根据勘探数据，根据不同的土壤层随时间提取岩石样品。达到设计深度后，使用特殊的方锤反复上下切割和缩短凹槽，以使凹槽墙平坦且垂直。L形凹槽成型，首先由液压夹具抓取，其顺序对应于附图①→②→③。然后，用槽部冲岩，以在槽中产生L形槽段。值得一提的是，接头管的位置是通过拐角处的一个导向冲孔形成的。如果凹槽墙倒塌，进行施工的作业人员需要迅速对其进行分析并做出解决方案。砂层中泥浆的循环速度的加快，泥浆比重的适当增加，并使槽中泥浆的水位保持在高于地下水位0.5m以上，存放足够的污泥和黄色污垢，都可防止泥浆液面水平下降。
        3.4提起钢筋笼
        在钢筋笼的提起项目中需要用到KH180履带起重机和50t履带起重机。首先钢筋笼在主钩和辅助钩的拉力下提升到一定高度，并始终保持水平状态，然后进一步抬高主钩并缓缓地松开辅助钩，钢筋笼便可由水平悬挂变转变为垂直悬挂的状态。然后卸下辅助悬挂，钩住水槽并将其插入插槽。举起钢筋笼加强点的位置和方法来防止钢筋笼的结构发生变形，在此过程中，钢筋笼的下端不能被拉到地面。可以将钢筋笼的下端绑在电缆上从而避免提起的钢筋笼在空中发生摇摆现象。在钢筋笼抬起时，起重机水平会先被主起重机和辅助起重机抬起，抬起主起重机并安装辅助起重机，然后再抬起钢筋笼。应使用主起重机分别提起钢筋笼，并且应将钢起重机垂直悬挂。将钢筋笼提升到凹槽中后，要使钢筋笼被靠在导墙的顶部悬架梁穿过。检查凹槽中钢筋笼的平面位置和多余位置的偏差，并根据设计要求调整位置和角度以确保钢筋笼的位置符合实际要求。
        3.5凝土和接缝施工
        地下连续墙的连接通常使用街头管。安装接头管，用吊车将其挂在凹槽墙附近并缓慢且垂直对齐，清洁每个单元的滑段凹槽后，接头管需要放置在滑轨的末端位置，然后进行钢筋笼的安装工作。钢筋笼固定下来并通过清除后，更换凹槽对应部分中的泥浆，清除沉积物，彻底清孔，并清除接缝表面的污垢和杂质，然后再对混凝土进行浇筑。根据该工程的浇筑标准，混凝土的强度等级要为C25，坍落度为18cm至22cm。在将排水沟的每个部分倒入之前，在漏斗和收集容器中准备足够量的混凝土。浇注开始时，将止水器放置在临置泥浆表面附近，从管板到孔底的距离应为0.3m〜0.5m。为了将混凝土倒入凹槽部分，使用两个凹槽，其距离不超过3m，并且管道距凹槽部分的连接端不超过1.5m。两个导管同时打开并灌注，同时上升导管。在地下连续墙水下混凝土的浇筑过程中，混凝土中管道的买入深度应为2至6m，两条管道之间的混凝土表面高度差不超过0.3m。通常，将50厘米的混凝土施加到墙的顶部。浇筑混凝土后，在墙墙的顶部放置一层砂浆，然后混凝土凝结并硬化之后，人工凿除部分设计高度。在槽段的每个部分中安装混凝土后，接头管上升，然后每20至30分钟提起一次，并每次提升5至10厘米。值得注意的是，接头管浸入初凝混凝土中的时间不宜过长，大致在各槽段混凝土浇灌结束后4至5个小时应全部取出。
        结束语
        本文以设计地下地铁基坑为例，分析了连续地下墙的计算方法，并使用深基坑软件对每个断面的单位进行了计算，对土壤沉降和周围土壤的变化进行实时监控和检查。在该项目中，支护结构的安全性需得到保证，准确预测基坑支护的变形，优化基坑施工的施工方案，才更好地完成工程施工。
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