某地铁车站地下连续墙施工质量控制研究
欧阳景前
中国水利水电第八工程局有限公司
1 地下连续墙施工技术概述
地下连续墙作为现代城市地铁车站围护结构的主要形式,其施工工艺具有鲜明的技术特征。该工艺通过分段成槽、泥浆护壁、钢筋笼吊装和混凝土浇筑等关键工序,形成连续的地下钢筋混凝土墙体。在软土地层条件下,这种工法既能有效挡土止水,又可作为永久性结构的一部分,展现出显著的技术经济优势。
施工工艺流程可分为四个主要阶段:导墙施工阶段作为基础环节,采用现浇钢筋混凝土结构,为后续成槽提供导向基准和荷载支撑。导墙的轴线定位精度直接影响墙体垂直度,其顶面标高需严格控制以确保泥浆液面稳定。成槽阶段采用液压抓斗或铣槽机分层挖掘,过程中通过泥浆护壁维持槽壁稳定。泥浆性能指标需根据地层特性动态调整,在流塑状黏土中需适当提高黏度以防止塌孔。钢筋笼阶段采用整体吊装工艺,需特别注意笼体尺寸与槽宽的匹配关系,避免因尺寸偏差导致“卡笼”现象。王仙海在研究中也指出,采用分节吊装时需设置临时支撑架,确保对接精度。混凝土浇筑阶段采用导管法连续施工,通过控制浇筑速度和导管埋深来保证混凝土密实度。
该工艺的核心特点体现在三个方面:首先,具有较好的环境适应性,通过调整泥浆配比和施工参数,可应对不同地质条件。特别是在软土地层中,采用高分子聚合物改良泥浆能显著提升槽壁稳定性。其次,施工过程可控性强,通过超声波测壁仪和倾角传感器可实时监测成槽质量,及时修正垂直度偏差。最后,结构整体性好,墙体接头采用工字钢或锁口管形式,能有效保证止水效果。
与传统支护形式相比,地下连续墙在深基坑工程中展现出独特优势。其墙体刚度大、变形小的特点,能更好控制周边地层位移;作为永久结构时,可节省后期内衬施工成本。但同时也存在施工组织复杂、设备投入大等局限性,特别是在城市密集区施工时,对泥浆循环系统和废渣处理有较高环保要求。随着2025 年新型成槽机械的推广应用,施工效率和质量控制水平得到进一步提升,为复杂地层条件下的地铁建设提供了可靠技术支撑。
2 某地铁车站地下连续墙施工质量控制方法
2.1 施工前质量控制措施
地下连续墙施工前的质量控制是确保工程顺利实施的重要基础环节。针对软土地层特点,施工前需重点做好以下三方面准备工作:
地质勘察数据的复核验证是首要工作。在已有勘察报告基础上,需对车站范围内地质情况进行补充核查,特别关注软弱夹层的分布范围和物理力学指标。采用静力触探试验复核土层承载力参数,对地下水位波动情况进行动态监测。这些数据将直接影响后续泥浆配比设计和成槽工艺选择。
导墙设计与施工准备需严格把控。导墙作为成槽施工的基准,其结构形式应根据表层土质确定。在软土地段采用“][”型现浇钢筋混凝土结构,深度一般超过杂填土层进入原状土。施工前需完成测量放线复核,确保轴线偏差控制在允许范围内。导墙顶面标高需统一,为泥浆液面控制提供准确参照。同时要预留足够强度的预埋件,用于后续设备安装定位。
泥浆配比试验与材料检验同样关键。根据地质条件设计初始泥浆配合比,重点测试三项性能指标:黏度、比重和失水量。在实验室模拟地层条件下进行配比优化,确保在流塑状黏土中仍能形成有效泥皮。所有进场材料包括膨润土、羧甲基纤维素等添加剂均需提供合格证明,并进行抽样复检。特别要注意水泥、钢筋等主要建材的批次管理,建立可追溯的台账记录。
施工方案评审与交底是实施前的最后保障。组织专家对施工组织设计进行论证,重点审查成槽顺序、钢筋笼分节方案和混凝土供应计划等关键环节。采用BIM技术进行施工模拟,预先发现可能存在的工序冲突。对所有参与施工的技术人员和班组进行分级交底,确保掌握质量控制要点和应急预案。交底内容需形成书面记录,并经相关人员签字确认。
通过以上措施的系统实施,能够有效规避因前期准备不足导致的质量隐患。2025 年新实施的《城市轨道交通工程质量验收规范》特别强调,施工前质量控制资料将作为工程验收的必要组成部分,这要求各项准备工作必须形成完整的技术档案。实践证明,充分的施工前准备不仅能提高后续工序的施工效率,更能从源头上保障地下连续墙的整体质量。
2.2 施工过程中质量控制要点
地下连续墙施工过程中的质量控制是确保墙体质量达标的关键环节。针对软土地层特点,施工过程中需重点把控以下核心要点:
导墙施工阶段需严格监控轴线偏差和结构稳定性。采用全站仪对导墙轴线进行实时复核,发现偏差超过允许范围时必须立即调整。导墙背后回填土应分层夯实,防止泥浆渗漏导致导墙位移变形。特别是在软土地段,需在导墙底部增设横向支撑,增强结构整体刚度。2025 年杭州某项目实践证明,导墙顶面标高误差控制在 ±10mm 内,可有效保证后续泥浆液面控制的准确性。
泥浆质量控制需实施动态化管理。成槽过程中每两小时检测一次泥浆性能指标,重点监测三项参数:黏度应保持在 25-30s范围内以满足携渣要求,比重控制在 1.05-1.15 之间确保足够的静水压力,pH值维持在 8-10 以保持化学稳定性。遇到流塑状黏土层时,应及时添加增粘剂改良泥浆性能。废浆处理应符合环保要求,采用沉淀-分离工艺实现泥浆循环利用。
成槽精度控制是质量管理的核心难点。采用超声波测壁仪每挖进3m检测一次槽壁垂直度,发现偏差超过 1/300 时需立即纠偏。抓斗下放速度控制在 0.5m/min 以内,避免扰动槽底土层。清孔质量直接影响墙体承载力,标准贯入试验检测值应达到设计要求。特别注意槽段接头位置处理,采用钢丝刷清刷工字钢表面,确保混凝土结合密实。
钢筋笼制作与吊装环节需重点防范变形风险。钢筋间距采用定位卡具控制,主筋连接采用机械套筒保证强度。吊点布置经过受力计算,避免吊装时产生过大挠度。在软土地层中采用双机抬吊工艺时,需设置牵引绳控制笼体姿态。下放过程保持匀速,与槽壁保持 150mm 以上间隙,防止刮蹭导致塌孔。
混凝土浇筑过程实施全程监控。导管埋深控制在2-6m范围,浇筑速度保持在 3⋅5m/h 。通过混凝土面检测仪实时监测上升高度,确保导管埋深符合要求。浇筑量应比理论值增加 5%-8% 以补偿超挖影响。接头部位延长浇筑时间1.5 倍,保证混凝土充分密实。试块留置数量应满足每幅墙不少于3组的要求,并增加1 组同条件养护试块。
实施全过程监测是质量保障的重要手段。采用测斜仪监测槽壁变形,累计位移超过预警值时应暂停施工。混凝土浇筑后24 小时内开始养护,采用土工布覆盖并定时洒水。养护期间禁止重型设备在墙体附近作业,防止振动影响强度发展。通过以上要点的系统控制,可显著提升墙体整体质量,减少渗漏等质量通病的发生。
结语
综上所述,当前研究成果在复杂地层条件下的适用性仍需验证。建议结合不同区域地质特点,开展针对性试验研究,逐步完善施工参数数据库。随着城市地下空间开发向深层发展,超深地下连续墙的施工质量控制也将成为新的研究课题。这些工作将有助于推动行业技术标准的持续更新,为我国城市轨道交通建设提供更可靠的技术支撑。
参考文献
1] 地铁车站地下连续墙施工质量控制研究. 方勇.中华建设,2020(12)
[2] 地铁工程地下连续墙施工中质量管理策略探析. 陈奎.工程建设与设计,2021(14)
[3] 分节预制地下连续墙在轨道交通工程中的应用. 谭斌.建筑施工,2021(07)