邢铁强

（中铁隧道股份有限公司，河南 郑州450001）

近年来随着社会经济的不断发展与进步，建筑行业也取得了较大成就，连续墙的应用在一定程度上节约了工程所需造价、减小了施工危害，连续墙技术在我国不断地应用发展，在许多方面都取得了良好成效。随着我国建筑业的发展，建筑施工也越来越多，而且施工难度也在不断增加，连续墙技术也出现了一定问题，因此，如何保证连续墙的施工质量也变得更为重要。顾宏伟等编著的《复杂地层条件下地下连续墙施工》一文根据杭州城东、城西和城中不同地层的地下连续墙施工实例，分析了粉砂土、淤泥质软土等复杂地层条件下地下连续墙施工中常遇到的问题；而魏辉在《泥炭质土地层地下连续墙施工技术》一文中结合昆明地铁3号线眠山站地下连续墙施工，针对泥炭质土侧向变形大、触变性高、含水量大等特性，用实际工程案例对在泥炭质地层的地下连续墙施工中泥浆、成槽控制、接头施工等施工工艺进行分析总结。

由于地质条件的千变万化，不同的城市更是千差万别，无法一概而论。就广州地铁南沙客运港车站工程地下连续墙施工中遇到的问题及解决措施进行分析论述，探讨广州地区超深、超软淤泥质地层连续墙施工质量的控制方法与心得。

1 工程概况

南沙客运港站为四号线，与远期规划的十五号线换乘车站，位于科技大道与港前大道的交叉路口，沿科技大道敷设。车站采用1m厚地下连续墙作为围护结构，墙底嵌入全风化、强风化混合花岗岩层，深度为35～40m，基坑共计148幅地下连续墙，连续墙采用三轴搅拌桩进行成槽保护。地层自上而下依次为杂填土、淤泥层、淤泥质粉细砂层、粉质粘土层、中粗砂层、残积土层、混合花岗岩全风化带、混合花岗岩强风化带，其中淤泥层厚20～25m，淤泥质地层含砂量较大，标贯值只有1～1.5击。

2 超深软淤泥地层连续墙施工危害

2.1 墙侧土体塌方，地连墙塌槽

在地下连续墙施工过程中，需利用各种成槽机械在地下挖出窄而深的沟槽。虽然有泥浆的护壁作用，但槽壁的稳定性一直是地下连续墙施工过程中存在的主要问题。

地连墙一旦塌槽，会对墙体的浇注质量、承载能力以及周边建筑物等产生不利影响，特别是在施工过程中出现土体塌方的状况，有可能造成成槽机械的抓斗被卡住等突发状况，进而影响工程总体质量和进度。

槽壁塌方、失稳可分为整体失稳和局部失稳两大类。

1）整体失稳:尽管开挖深度通常大于20m，但失稳常发生在表层土及埋深约为5～15m内的浅层土中，槽壁有不同程度的外鼓现象，失稳破坏面在地表平面上会沿整个槽长展布，基本呈椭圆形或矩形。因此，浅层失稳是泥浆槽壁整体失稳的主要形式。

2）局部失稳:在槽壁的泥皮形成前，槽壁的局部稳定主要靠泥浆外渗产生的渗透力维持。上部存在软弱土或砂性较重的夹层地层成槽时，遇到槽段内泥浆液面波动过大或液面标高急剧降低时，泥浆渗透力无法与槽壁土压力维持平衡，泥浆槽壁将产生局部失稳，引起墙侧超挖现象，导致后续灌注混凝土的充盈系数增大，增加施工成本和难度。

2.2 钢筋笼卡槽

地下连续墙在钢筋笼下放过程中，因槽壁的垂直度等问题会出现钢筋笼卡槽问题。钢筋笼一旦卡槽，会造成钢筋笼下放不到位，直接影响地下连续墙在后续基坑围护过程中的效用。预防钢筋笼卡槽是保证地下连续墙基坑围护效果的基本措施。

3 槽壁加固外放值的确定

通过查阅资料以及对以往工程项目的调查分析，发现槽壁加固施工会导致加固体整体侵入连续墙的成槽范围，也可能导致加固体偏至成槽范围外，外放值不合适还可能导致成槽后连续墙的侵限问题，给后期施工留下隐患。

为更好地发挥槽壁加固效果，有效地辅助控制连续墙成槽的垂直度及位置，采取做实验段的措施，即先根据经验数据施工2～3幅连续墙位置的槽壁加固，再根据具体效果进行判断，确定最终的外放值等参数。

首先初步确定外放值，经过讨论、研究，最终确定槽壁加固外放值为内侧2cm，外侧5cm，施工时根据场地情况调节，对应的连续墙施工完成后进行分析，分析结果如表1所示。

表1 槽壁加固外放值检查表

根据检查结果，制定了下一步的改进措施，按照改进措施进行后续施工，在后续的检查结果中，证明了调整后的外放值在超深、超软淤泥地层中进行槽壁加固是合适的，同时先加固内侧槽壁，加固的施工工序也是有效的。

4 反循环装置的改进

现场施工过程中，发现反循环效果不明显，含砂量较大，已接近泥浆标准的临界值，只有增加反循环时间才能控制墙底沉渣厚度，反循环时间在初期一般在5h以上，效率较低。

为更好地控制含砂量，减少反循环所需时间，提高施工效率，对反循环装置进行分析，包括对现有设备的分析，通过分析发现，反循环的末节导管进出气口的位置及出气方向是问题的主要原因。另外，对应1m厚、6m宽、35～40m深（泥浆总方量在200～240m3）的连续墙，反循环使用的空压机型号以及虑砂机型号都偏小。

根据分析结果，空压机的型号从原来3m3的容量调整到12m3的容量，虑砂机型号从原来的ZX－100型调整为ZX－200型，反循环导管的设置也做了详细的调整，具体调整方式如图2所示。

图2 调整后的反循环装置示意图

经过一系列调整，反循环时间大幅缩短，从原来的5h缩短到3h以内，提高了施工功效，并且大大减少了泥浆中砂的含量，有效控制了墙底的沉渣厚度。

5 泥浆指标的对比分析

泥浆性能的好坏是控制连续墙槽壁稳定与否的重要因素，泥浆调节、配置不理想，就会出现塌方、沉渣厚等不良后果，一般情况下使用普通膨润土、纯碱及CMC，并按一定比例进行调节配浆，由于搅拌桩与淤泥的胶结性差，加固后仍会有部分淤泥地层的特征。

为了配制出更好性能的泥浆，搜集大量的资料，最终选择了山东生产的钠基膨润土，该种膨润土出厂即调整好配比，且性能相对优越，钠基膨润土在一定程度上有吸附重金属离子的作用，有利于泥浆比重的调节，除了这些自身的优越性以外，现场还通过一系列的泥浆试验选出了最适合淤泥地层（含砂量大）的泥浆配比。

试验中，根据成槽深度并按照不同地层进行泥浆性能测试，再核对超声波检测的测壁结果，并结合施工情况（塌方情况）确定最合适的循环泥浆各项指标，进而推断新配泥浆的各项指标，由于本工程地层中淤泥层最厚，为20～25m，且均在开挖范围内。因此，通过对比分析，泥浆比重最终以能满足淤泥层不塌方为目标，使用的新配及循环泥浆的各项参数如表2所示。

表2 泥浆性能控制指标

6 成槽机型号的选择

在施工前期，随着工作面的逐步展开，现场使用的成槽机也在增加，型号各不相同，主要采用SG40、SG50两种型号。SG50型液压连续墙抓斗机是上海金泰机械有限公司在充分调研我国地质情况，融合国内外先进的机电液一体化技术的前提下，经过进一步的消化、吸收以及再创新，在不断完善原有SG30、SG35型液压连续墙抓斗的基础上，独立研制开发的拥有完全自主知识产权的新一代液压连续墙抓斗。通过对比发现，SG50型成槽机除了功效高、抓斗重的显著特点外，对应形成的槽段垂直度也比SG40型偏差小。通过对比分析，发现主要有以下三个因素。

1）淤泥地层软，重型抓斗更容易进尺；

2）由于有槽壁加固这道工序，或多或少存在水泥浆进入槽段现象，SG50型的重型抓斗可以更好地保证垂直度，预防偏斜；

3）重型抓斗相对SG40型的普通抓斗，可以一次成型到位，减少了修槽这道工序，也降低了槽段内出现塌方的风险。

最终根据分析结果，将SG40型成槽机更换抓斗后调整至有工作面的附属结构（墙厚0.6m，深度20～25m）施工，主体围护结构的连续墙均采用不小于SG50型的成槽机施工，不仅垂直度的偏差能够控制在1／300以内，而且塌方的减少也减小了混凝土的浪费，施工工期有所缩短。

7 大料斗的使用

在地下连续墙进行超声波检测过程中，常出现连续墙底部信号弱，混凝土有空洞，甚至无混凝土的不良后果，后期处理困难。产生的主要原因是首灌混凝土方量小，不能形成整体进入导管底部挤压并排走沉渣的作用，冲击力小，且无法一次性封底。

对此，施工中采用了大料斗，将通常使用的约为0.5～0.8m3的料斗更换为可容纳1.5～2m3的大料斗，首灌混凝土时先将大料斗放满混凝土，同时提起封口盖，使两组大料斗同时释放混凝土，不仅能够增大混凝土的冲击力，而且可以将基底沉渣更加彻底地从两侧排挤到首灌混凝土上方，总计需要3～4m3的混凝土可以一次性封住导管底部，提高了连续墙底部的混凝土效果。

8 结 论

在连续墙施工过程中，严格按照施工工艺，对每道工序施工完毕后，必须先由班组自检，认定达到优良等级后填单，然后由质量员初验，认定达到优良等级后再由项目专职质检员会同建设单位的代表和施工监理正式验收，只有认定达到优良等级后才可进入下道工序。

目前该工程正在进行基坑开挖，经现场开挖完成的连续墙表观质量实际检验，连续墙表面光滑，泥皮均匀，存在少量的混凝土鼓包，无断墙和夹泥带等现象，墙体渗漏较少，基坑内水压和水量均较小，且连续墙混凝土的使用量能够控制在合理范围内，墙体垂直度也在设计的允许范围内，说明在施工过程中分析问题的方法正确，解决的手段可行，对类似的淤泥地层和施工工况具有实际指导作用和应用价值。

受现场条件、地质情况、施工方法的限制，本文主要论述在工程实际应用中的分析方法和解决手段，而理论量化的分析和研究还不够完善，有些结论存在偏差。我国地下工程起步较晚，没有系统、完备的理论体系，同时由于地下工程的复杂性，许多问题只能凭经验判断，或者借鉴类似工程的理论和经验。

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