周明
上海隧道工程有限公司 200232
摘要：上海市域线机场联络线（西段）JCXSG-4标华泾站位于春申河畔，土层情况复杂，其中超深地下连续墙深达107.5m，且单幅最重钢筋笼达178T，长度达169.95m，施工难度极高。本文主要论述在上海地区软土地层中超深地下连续墙成槽精度、钢筋笼下放精度的控制难点，通过对超深地下连续墙施工精度关键技术的研究和实践[7]，提升了超深地下连续墙在软土地层中施工的水平及质量，为今后同类型工程施工提供了宝贵的施工经验。
关键词：超深地下连续墙；软土地层；三轴搅拌桩加固；施工精度；分节吊装。
1.工程概况
上海市域线机场联络线（西段）JCXSG-4标华泾站为地下四层结构，车站总长564.7m，车站端头井宽度30m，标准段宽度39.1 m（局部有外扩）；车站西侧为在建15号线车站及景洪路桥，南侧为春申塘，东侧为春申塘河闸管理所，北侧为空地以及在建华展路。
华泾站分为I-IV四个基坑，其中I区、IV区基坑采用套铣接头，厚度为1.2m的地下连续墙作为围护结构，Ⅱ区、Ⅲ区基坑主要采用65 m的H型钢接头，厚度为1.2m的地下连续墙作为围护结构。本文主要论述华泾站IV区28幅深度为107.5m的超深地下连续墙施工精度控制的技术，华泾站地下连续墙透视图见图1。
图 1 华泾站地下连续墙透视图
2.工程地质
本工程最大钻探深度为110.0m，场地为正常沉积区，在勘探深度范围内，地层根据其形成年代、成因类型及工程性质特征自上至下可划分为10个大层和若干亚层。
对本工程影响较大的土层主要是⑦2粉砂层埋深41.2m，厚度19.5m、⑧2粉质黏土与粉砂互层埋深69.82m，厚度10.5m、⑨细砂层埋设80.32m，厚度24.9m。以上土层均为承压水层，具含水量高、流动性强等特点，影响地下连续墙成槽稳定性和施工精度控制。
3.施工精度控制关键技术
3. 1 成槽精度控制措施
按照设计要求，本工程107.5m超深地下连续墙垂直度要求达到1/1000，作业难度极高，为确保达到精度要求，现场采取了以下措施。
3.1.1 抓铣结合的施工工艺
采取“抓铣结合”的施工工艺，上部50m采用金泰SG-70成槽机进行成槽，50m以下采用宝峨BC50配MC128主机的铣槽机成槽。
1）金泰SG70成槽机设备性能见下表。
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该铣槽机配有12块独立的液压推板，纠偏能力强，确保地下连续墙达到1/1000的精度要求，见图2。
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图2 德国宝峨BC50 配MC128主机的铣槽机推板示意图
本工程一期槽采取抓铣结合的方式施工，如果第二抓/铣直接一抓/铣到底，则中间的小墙会有坍塌的风险。所以采取第二抓/铣与小墙结合（第三抓/铣）的方式，107.5m地下连续墙作业示意图，如下图3所示。
图3 107.5m地下连续墙成槽顺序示意图
3.1.2 地下连续墙加固措施
按设计图纸要求在地下连续墙围护基坑内外侧采用φ850@600三轴搅拌桩进行加固，地墙基坑外侧三轴搅拌桩使用套打形式，内侧三轴搅拌桩使用搭接形式，两侧三轴搅拌桩轴线距离地下连续墙边线距离均为425mm，加固深度25m，加固形式详见图4。
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图4 地下连续墙三轴搅拌桩加固示意图
使用三轴搅拌桩加固工艺不仅可有效防止浅层塌方，还可以在成槽作业时起到辅助导向的作用。三轴搅拌桩与地墙相切的设计对于铣槽机施工而言，经加固过的土体更利于纠偏推板受力，槽段纠偏效果更好。
3.1.3 设备成槽精度控制措施
地下连续墙的施工垂直度对接缝的止水及基坑围护结构的安全有着直接而重大的影响，因此，本工程根据设计要求和设备性能制定了一整套地墙垂直精度管理措施。该管理措施包括铣槽机自身纠偏系统纠偏,铣斗导向定位架辅助控制成槽垂直精度和施工现场管理人员超声波监测组成。
1）铣槽机自身纠偏系统纠偏
本工程选用的德国宝峨BC50 配MC128主机的铣槽机可在成槽下铣的过程中随时进行纠偏，铣槽机的铣斗上装配有高精度的倾角仪传感器，可以即时将铣斗姿态和偏斜情况直观的反馈到控制室主液晶显示屏上，操作人员可根据铣斗动态偏斜情况开启液压推板进行时时纠偏，其显示屏见图5。
2）铣斗导向定位架辅助控制成槽垂直精度
成槽前使用全站仪和水准仪将铣斗导向定位架的平面位置及水平高度精准定位后固定在导墙上，定位架不仅可以准确定位槽段位置还可以限制下铣过程中铣斗的晃动从而辅助控制成槽垂直精度。
3）施工现场管理人员超声波监测
在地下连续墙成槽过程中，每一抓/铣完成由管理人员立即进行超声波检测，检测结果及时与机手沟通，并与成槽设备上的垂直度进行比对，通过比对印证进一步保证槽段垂直度，使槽段开挖成槽垂直度偏差控制在1/1000范围之内，，超声波检测结果见图6。
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图5 控制室主屏图 图6 现场超声波检测图
3. 2 钢筋笼下放精度控制措施
本工程的超深地下连续墙钢筋笼长度为106.95m，钢筋笼无法整幅吊装，需要在平台上整幅制作，分三节吊装。每节钢筋笼使用两部吊机以双机抬吊的形式起吊[6]。首先吊起底部钢筋笼下放入槽段内剩余对接长度后使用钢制扁担搁置在导墙上，随后依次吊起中部及顶部钢筋笼[4]，完成对接后下放槽段内。
3.2.1 钢筋笼竖向对接精度控制
1）钢筋笼限位钢筋的焊接
在钢筋笼制作时，分别在钢筋笼开挖面和迎土面两个端头位置各取一根钢筋作为限位钢筋，一般情况下限位钢筋共取四根。限位钢筋焊接好后再利用红色喷漆标记对接位置，在钢筋笼对接时以此作为对接标准进行焊接，可确保钢筋笼对接的平整度及垂直度符合要求，见图7。
图7 钢筋笼限位钢筋及喷漆标识现场施工照片
2）采取限位钢筋辅助法进行钢筋笼对接
在下节钢筋笼放置到位，上节钢筋笼起吊运输至指定位置后，指挥吊机将上节钢筋笼与下节钢筋笼对接面对齐，首先将钢筋笼四角的限位钢筋进行电焊对接，以此来确定钢筋笼对接面的平整和准确，为其余直螺纹套筒机械连接接头作业提供参照物。四角的限位钢筋焊接完成后，利用扭力扳手将其余钢筋的直螺纹套筒旋扭至指定位置，依次将所有钢筋进行机械对接作业，直至对接完成。采用了四根限位钢筋的辅助对接方法，大大增强了钢筋笼对接面的平整度，见图8。..
图8 钢筋笼现场限位对接作业照片
3.2.2 钢筋笼水平对接精度控制
1）全站仪跟踪保证对接精度
在钢筋笼下放、对接过程中，全程使用全站仪钢筋笼的垂直度进行实时监测，以确保钢筋笼下放垂直度符合要求[1]。若发现偏差及时调整对接面角度，再重新进行复核，无误后开始对接作业，使钢筋笼整体垂直度满足规范及设计要求，见图9。
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图9 全站仪复核钢筋笼垂直度现场施工照片
2）定位保护层保证钢筋笼水平位置
本工程超深地下连续墙采用套铣接头，切割面到钢筋笼端部的保护层为25cm，钢筋笼在下放过程中如发生水平方向偏移，会侵犯相邻槽段施工区域。为确保钢筋笼下放垂直度，避免影响到相邻二期槽施工，在一期槽钢筋笼两侧加装φ50cm波纹管，间距3米一块，增加了钢筋笼水平方向的限制，减小了钢筋笼发生水平位置偏移的风险，见图10、图11。
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图10 波纹管安装位置示意图
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图11 钢筋笼两侧安装波纹管定位块现场施工照片
4．结语与展望
随着城市建设的快速发展，地下空间进一步开发，地下连续墙已经进入百米级时代，对地下连续墙的施工质量和施工精度提出了更高的要求。
本篇文章通过研究上海市轨道交通市域线机场联络线JCXSG-4标工程中超深地下连续墙施工精度控制技术要点，分别从成槽精度的控制难点、超长钢筋笼的吊放精度控制等技术难题进行分析，为日后同类型的超深地下连续墙施工提供一定的参考和借鉴。
参考文献
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