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主体围护结构施工方案培训资料

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2020年5月29日
文档仅供参考
广州市轨道交通四号线[车陂南站]土建工程
主体工程围护结构施工方案
1、编制依据
1.1广州市轨道交通四号线车陂南—黄阁段工程(除大学城专线外)【车陂南站】施工图第一册第一分册<地下连续墙及支撑结构施工图>。
1.2有关设计规范、技术规范、试验规范、测量规范、质量检验评定标准、验收程序及相关法规、条例等。
1.3广州市区在安全文明施工、环境保护、交通疏解等方面的规定。
1.4中铁十四局集团有限公司施工实践中的经验总结以及综合开发、推广、吸收运用的新技术、新设备、新工艺。
2、工程概况
车陂南站为广州市轨道交通路网中四号线与五号线的换乘车站,位于黄埔大道与车陂路交叉口,呈南北、东西T字型布置,西接科韵路站,东接东圃站,南接万胜围站(原琶洲塔站),北接车陂站。
本站为四、五号线换乘站,四号线为地下三层三跨框架结构,五号线为地下二层三跨框架结构,在有配线的区域为四跨或五跨框架结构,主体结构均为钢筋砼框架结构,由侧墙、梁、板、柱等构件组成,沿车站纵向设中间立柱,车站主体采用纵梁体系,内衬墙与地下连续墙组成复合式结构。
车站基坑支护方案采用地下连续墙+内支撑(三～四道),地下连续墙厚为800mm,第一道支撑为700×800矩形钢筋混凝土内支撑(局部为800×1000),其余支撑为直径φ600mm、壁厚14mm的钢管内支撑,钢围檩采用2根I45a组合型钢。
本工程的主体围护结构为地下连续墙,墙体厚度为800mm,连续墙深度4号线和5号线分别为:19.8～26.8m和16.6～24.4m,连续墙每槽段长一般为5m,共248个槽段。4号线与5号线交叉处低于5号线部分的侧墙采用土钉墙支护,φ22钢筋土钉长L=5～8m,间距2m,梅花型布置,面层采用150mm厚C20喷射混凝土。
为使主体围护结构施工中不影响交通,在四、五号线交叉地段(即现黄埔大道与车陂路交叉口地段)及5号线东端部分地段需做铺盖系统,以满足交通疏解要求。
3、围护结构总体施工方案
3.1围护结构施工方案
在本站围护结构施工中,根据合同文件、设计图纸、现场踏勘、工期安排等综合因素,以及淤泥质土、砂层、岩石地层等工程地质情况,连续墙采用液压成槽机抓斗成槽,成槽机采用德国GB50液压抓斗式成槽机进行成槽施工。GB50连续墙设备由GB50多功能吊机、DHGA连接头、抓斗外体DHGA等构成,抓斗为半导杆式,可保证抓斗成槽的垂直度。本工程底部大部分为硬岩地层,在成槽施工到该硬岩地层时采用 CZ30冲击钻机进行冲击,再采用GB50抓斗式成槽机成槽施工,以满足连续墙入岩施工要求。围护结构施工方案见图1。
在车站施工盖挖段便桥时围护结构未封闭,但需进行土方开挖架设便桥,为使围护结构形成封闭在盖挖段设四道φ600搅拌桩作为止水帷幕,与围护结构形成封闭。
在整个车站围护结构未完成的情况下,为确保主体结构工期,需先进行基坑开挖,为防止出现渗漏水,在5号线中部位置槽段5ZA25与5YB25位置、4号线4YB22与4ZB26位置设置φ600单管旋喷桩止水帷幕,为保证止水效果旋喷桩设置两排,桩底进入不透水层1m。为防止临时便桥部分的地下连续墙接头渗漏水,日后处理影响交通,在此部分接头位置设置φ600旋喷桩,进行幅与幅之间止水,其余槽段幅与幅之间止水,也采用旋喷桩止水。
3. 2主体围护结构施工顺序
车站地下连续墙施工共安排2台GB50成槽机和50台CZ30冲击钻机进行。围护结构根据交通疏解情况,将主体围护结构分成三期进行施工,一期先进行五号线南侧部分需盖挖部分的连续墙施工,二期进行五号线北侧的四号线盖挖段连续墙,三期进行其它位置的连续墙施工。
地下连续墙分段和施工方向见图1。
施工顺序为:2号成槽机自4NA5段开始施工(采用跳槽施工)至5YA24段后移至5ZB24开始进行二期施工,从5ZB24——4ZA57——4ZB5——4ZB26段完成二期施工,顺围护结构继续向前施工至4YB34完成三期4号线明挖连续墙的施工。1号成槽机自4NB4段开始施工(采用跳槽施工)至4YB5——5YA52——5XA1段后移至4YA33开始进行二期施工,从4YA33——4YB6——4YA51——5XC7完成二期施工,之后转入三期施工阶段,顺围护结构继续向前施工至5XB2后移至5DA5段施工,从5DA5——5DA1——5YA32后,交通疏解改道,场地重新围蔽后,继续施工5YB31——5YB25——5ZB26——5ZA53——5DB6后C区围护结构地下连续墙。

方案图1

3.3施工管理和人员组织
主体工程围护结构施工设一个地下连续墙施工队及一个支撑施工队,分别下辖地下连续墙及支撑第一、第二、第三施工组,负责本围护结构地下连续墙及支撑的施工。
围护结构施工工程量大,根据现场施工条件和网络计划的安排,每个工班配置60人,另由钢筋工班、砼工班及脚手架工班协助施工。
3.4施工功效和工期
围护结构施工的功效要取决于工程地质和成槽机的功效,施工工艺采用流水作业。成槽机安排3台、C30冲击钻机数量安排50台,考虑到本车站底部地质为硬岩,成槽平均进尺为:5号线1.5天/槽段,4号线2天/槽段,混凝土浇注设2个台组/施工区,钢筋制安设两个台组/施工区,每施工区钢筋和砼浇灌的功效为段1.5/日。
主体围护结构(不含支撑系统)施工总工期计划191天,从 5月1日开始,至 11月6日结束。
3.5机具配置
围护结构施工主要以机械为主,主要用到的施工机具有:3台成槽机、50台冲击钻机、3台起重机和3套泥浆处理系统等。
4、地下连续墙施工
4.1 地下连续墙施工流程
地下连续墙的施工流程见图2。
4.2 地下连续墙成槽施工
(1)导墙施工
导墙是为了控制施工平面位置、成槽垂直度、防止塌壁的重要施工措施。成槽施工设置砼导墙。根据原地面下杂填土及素填土的分布厚度,基坑内侧导墙的高度为1.5m基坑外侧导墙1.5m-2.8m。为了保证槽内的承压水头,导墙底必须铺垫高塑性指数的粘土并夯实,墙内的泥浆水头基本与导墙顶面平齐。
导墙采用明挖方法施工,立模浇筑。导墙的横断面构造及转角处结构分别见图3所示。
导墙施工要求:
1)导墙内面拆模后应立即在墙间加设支撑;在混凝土养护期间重型机械不得在导墙附近作业或行走。
2)导墙应垂直,顶面应高于地面不小于100mm,且应保持水平;内外导墙墙面间距应
挖导沟
筑导墙

挖 槽

吸泥清底

吊放钢筋笼

插入混凝土导管

浇筑混凝土

下一循环

机械就位

组装挖槽机械

施工准备
输入泥浆

制备泥浆

开挖过程补浆

排除泥渣

排除沉渣

补进泥浆

钢筋笼制作

浇灌机架就位

沉淀池

振动筛与旋流器

外运

分离出的砂石土

置换出泥浆

泥浆排放或处理

图2 地下墙施工流程图

导墙断面构造图 导墙转角构造图

图3 导墙标准断面构造图
为地下连续墙设计墙厚加施工余量可取40mm;导墙面与纵轴线距离的允许偏差为±10mm。
3)为确保车站建筑限界和结构设计厚度,无论在平面或立面上连续墙都不得侵入车站基坑一侧,为保证满足这一要求,在导墙施工放样时,连续墙平面位置按开挖深度的1/150外放(此误差已包含测量误差、墙体倾斜、墙体不平整度),外放尺寸15cm。
(2)泥浆制备、循环及处理
为保证成槽穿过透水砂层时的槽壁稳定,泥浆的质量至关重要。施工中泥浆采用优质膨润土制备泥浆,并加入CMC外加剂提高泥浆的护壁性能。
水:膨润土:CMC=100:8:0.15的比例较为合适。
护壁泥浆参考配合比见表1所示。连续墙施工前宜先试成槽,以检验泥浆的配比,如泥浆配比不当导致槽段塌方时应及时处理并调整配比,以确保工程的顺序进行。
现场设两套泥浆池及处理设备,每个泥浆池设两级沉淀池,配一台旋流器用于加速砂的分离,配一台振动筛分离块状泥渣,泥浆的循环靠泥浆泵进行。其设备组成见表2。
护壁泥浆参考配合比表 表1
序号
材料
配合比
一
砂

1
膨润土
6-8
2
酸性陶土
-
3
纯粘土
-
4
CMC
0-0.05
5
纯碱
-
6
分散剂
0-0.5
7
水
100
8
备注

二
粘性

9
膨润土
6-8
10
酸性陶土
-
11
纯粘土
-
12
CMC
0-0.02
13
纯碱
-
14
分散剂
0-0.5
15
水
100
16
备注

三
砂砾

17
膨润土
8-12
18
酸性陶土
-
19
纯粘土
-
20
CMC
0.05-0.1
四
砂砾

21
纯碱
-
22
分散剂
0-0.5
23
水
100
24
备注
掺防漏剂
25
软土

26
膨润土

27
酸性陶土
8-10
28
纯粘土
-
29
CMC
0.05
30
纯碱
4
31
分散剂

32
水
100
说明:1.表中配合比均以重量％计。
2.CMC(即钠羧甲基纤维素)配成1.5%的溶液使用。
　　　 3.分散剂常见的有碳酸钠或三(聚)磷酸钠。
泥浆制备及处理设备表 表2
序号
泥浆制备及 处理设备

1
泥浆搅拌机
800L
1台
制配泥浆用
2
振动筛
SZ-2
1台
泥渣处理分离用
3
旋流器
筒径250
1台
泥渣处理分离用,带旋流泵
4
水泵
2BA-6
1台
供水用
5
泥浆泵
3LN
3台
输送泥浆
6
灰渣泵
4pH
1台
供旋流器出泥
7
抓斗挖土机
0.25m3
1台
沉淀地清渣用
8
储浆槽

1套
储泥浆循环用,带管子阀门

泥浆池的容积按不小于最大单元槽段挖土量的2倍考虑,约200m3左右。泥浆系统的布置见图4所示。

图4 泥浆系统布置图
泥浆对地下连续墙施工影响很大,成槽的泥浆和清孔后泥浆各项指标应分别符合表3和表4的要求:
表3 表4

由于本车站地下有厚度达4.80m的冲积～洪积砂层,渗透系数为2.0～8.0m/d,为中等透水层,连续墙过此层地质的泥浆比重、粘度、失水量等指标会发生较大的变化,必须经常进行调整。调整的依据是每天在工作台班的早、中、晚进行泥浆的测定,使用比重计、粘度计等设备测定,并不断加入膨润土和CMC以改变其性能,使之满足表3及表4的要求。泥浆护壁在连续墙施工时是确保槽壁不坍的重要措施,必须有完整的仪器,经常地检验泥浆指标,随着泥浆的循环使用,泥浆指标将会劣化,只有经过检验,方可把好此关。
废浆处理包括对因受砼污染而失效的泥浆及最后余浆的处理。采用固液分离处理,首先经过加分离剂,如氯化钙等制剂使泥浆沉淀,沉淀后的清水排入市政污水系统,固体物质经过凉晒或掺拌处理作为余泥外运。
泥浆拌制和使用注意事项如下:
① 槽段的清底要求:槽底沉碴厚度小于100mm。
    ② 泥浆拌制材料宜优先选用膨润土,如选用粘土,应进行物理、化学分析和矿物鉴定,其粘粒含量应大于50%,塑性指数Ip>20,含砂率<5%,二氧化硅与氧化铝含量比宜为3～4。
    ③ 拌制泥浆前,应根据地质条件、地面沉降控制要求、成槽方法和用途等进行泥浆配合比试验,试验合格后,方可使用,并做好记录。
    ④ 新拌制泥浆应贮存24h以上或加分散剂使膨润土(或粘土)充分水化后方可使用。
    ⑤ 任何情况下,必须保证槽内泥浆液面高于地下水位0.5m,亦不应低于导墙顶面0.3m。
(3)抓斗成槽
成槽工序是地下连续墙施工的关键工序之一,既控制工期又影响质量,如前所述,采用德国GB50抓斗式成槽工艺,单元槽段的长度为5m。根据连续墙的施工工艺,分①、②期槽段施工,当施工一个①期槽段后,中间隔开一个②期槽段,进行下一个①期槽段施工,当两个①期槽段达到2.5Mpa后,进行中间的②期槽段的成槽与其它工序。考虑到在成孔时出现的扩槽现象及成槽时规范内的垂直度偏差,连续墙施工轴线根据墙高向外扩移H/150外放尺寸约15cm左右。见图3-1-1地下连续墙施工方案图,分期施工示意图5。
图5 连续墙分期施工示意图
根据地质资料和设计要求,以及施工经验及现场情况,采用先进的德国GB50 液压抓斗成槽机实施抓土的成槽方法。德国GB50液压抓斗造墙机进行连续墙的施工成墙效率高,抓斗直接出渣,槽壁较为平滑,垂直度较好,且施工进度快。
本工程连续墙共有248个槽段,其中角隅段采用冲孔法施工,直线段采用液压抓斗施工。抓土按每一幅槽段划好的油漆标志,依照预先排好的施工顺序进行。成槽时应及时补浆,防止塌方,泥浆液面应高于地下水位≥1.0m。垂直度由成槽机纠偏装置自行控制,垂直度偏差≤1/500 。如图6所示。槽段深度欠深误差+100mm、-200mm。
槽段开挖应注意以下事项:
① 挖槽前,应预先将地下墙划分为若干个施工槽段。本工程连续墙施工槽段平面形状有一字形、V型、L形、T形、Z型。槽段的长短应根据设计要求、土层性质、地下水情况、钢筋笼的轻重大小及设备起吊能力、混凝土供应能力等条件确定,一般为3～6m。

图6 抓斗成槽示意图
② 同一槽段内槽底开挖的深度宜一致,同幅不同深的槽段,必须先挖较深的槽段,后挖较浅的槽段。
    ③ 成槽机抓斗在成槽过程中必须保证垂直均匀地上下,尽量减少对侧壁的扰动。
    ④ 如遇坍孔,应回填黄泥,待其自然沉淀后再进行开挖,同时在钢筋笼的靠基坑面上固定一夹板等措施进行处理。
    ⑤ 槽段终槽深度应根据设计入岩要求,参照地质剖面图上岩层标高,成槽时的钻进速度和鉴别槽底岩屑样品等综合确定。
    ⑥ 槽段开挖完毕,应检查槽位、槽深、槽宽及槽壁垂直度,合格后方可进行清槽换浆工作。
    ⑦ 槽段的长度、厚度、倾斜度等应符合下列要求:
    a、 槽段长度允许偏差±2.0%;
    b、 槽段厚度允许偏差1.5%、-1.0%;
    c、 槽段垂直度允许偏差±1/150;
    d、 墙面局部突出不应大于100mm;
e、 墙面上预埋件位置偏差不应大于100mm。 
(4)角隅施工
角隅槽段为”L”、 ”T”型、”Z”型。由于抓斗成槽的抓斗张开尺寸为3.5m,角隅的成槽施工有些槽段长度小于此尺寸,采用冲孔桩机冲孔,成孔后换方形钻头劈打修整,修整时应更加认真、仔细防止修壁时造成塌壁。
(5)底部硬岩施工
在采用成槽机下挖到底部遇到较硬岩层地质时,采用CZ30钻机进行冲击成孔修边。见图7。

图7 底部硬岩段冲击成孔示意图
(6)清槽
在成槽过程中,为了把沉积抓斗未全部抓出的沉渣清出,需要对槽底进行清槽,以提高地下连续墙的承载力和抗渗能力,提高成墙质量。为保证钢筋与砼的握裹力,必须以小比重泥浆置换护壁泥浆,在清孔过程中,要不断向槽内泵送小比重泥浆,但必须保持槽内的水头比地下水位高出至少1.0m,防止塌孔。
对于二期槽段与一期槽段的接触面,还必须采用钢刷钻头进行接头清刷,使用冲击钻机带上自加工的带钢丝刷的专用冲击头对两槽段接触面进行重复清刷,除去附着的泥渣,确保接缝的洁净,保证止水效果。
(7)防塌壁措施
①防塌壁的最主要措施是泥浆比重、粘度、失水量、PH值等指标的控制。现场始终有泥浆技师进行测定与调整。过砂层时的泥浆比重应加大,并及时对泥浆中的含砂量进行离心分离处理。
②在经过砂层时,机具的上、下的速度应放慢,防止碰塌护壁。
③成槽后应及时安放钢筋网,及时清孔,及时浇筑水下砼。
4.3 地下连续墙钢筋砼施工
(1)钢筋制作及安装
钢筋网在现场加工场平卧组装,为了保证钢筋网有足够的刚度,吊装时不发生变形,按设计要设置纵向钢筋桁架,主筋保护层一般为70mm,垂直方向在非淤泥或砂层的地层范围每2m设置一排定位块,定位块采用A3钢板加工,焊接在水平钢筋上,下钢筋笼时能保证定位块不跑位。见图 8所示。

图8 定位块示意图
主体结构的钢筋网最大长度超过26m,采取二段制作吊放,标准槽段钢筋笼的分段高程为0.00,”L”型槽段钢筋笼分段高程为-3.00。施工吊装时由一台150T履带吊机和一台25T的吊机抬吊、移位,起吊时,主钩起吊钢筋笼顶部,副钩起吊钢筋笼中部,用多组电葫芦平衡起吊,采用10点吊,使钢筋笼逐渐起高转而垂直,慢慢地入槽,起吊期间钢筋笼不允许发生不可恢复的变形,将8#槽钢焊接搁于导墙面上,控制其标高,入槽过程中,应禁止割断任何结构钢筋等的现象,垂直后小吊机退出工作,履带吊机吊着钢筋骨架行走就位。吊点中心对准槽段中心,方可缓慢放下。
为保证转角槽段钢筋笼起吊时的整体稳定,不发生变形,转角钢筋笼夹角间均采用20#槽钢斜撑进行支撑。施工方法见图9所示。
由于抗浮梁必须在主体结构封顶后,在地下连续墙上施作,因此在连续墙的钢筋上必须预埋钢筋接驳器。施工前准确设计接驳器的位置,按设计位置将接驳器焊在钢筋骨架上,将接驳器加上封套保护。经过导墙标高控制骨架垂直位置以保证接驳器位置。抗浮梁施工前凿除砼露出接驳器,将抗浮梁钢筋接上。
本工程地下墙钢筋有”L”型角隅筋,钢筋的制做及安装方法与墙式钢筋网相似,只是安装过程应更小心,防止对角隅的异形槽形成冲击而塌孔。
(2)灌注地下连续墙水下混凝土
水下混凝土灌注示意图见图10。
水下砼施工:
① 孔口设导管架,然后安装导管和漏斗,下管前先进行密封试验,保证接头可靠密封;导管吊起垂直入孔,位置居于桩孔中心,先下至孔底然后提升导管,使下口距孔底约0.4m,导管上口设漏斗,并在漏斗底口设置可靠的隔水设施,隔水采用圆柱形砼预制块或圆形砼包,用铁丝系于漏斗上口的提升环上。

图1
图2

图9 钢筋网起吊示意图

图10 水下砼灌注示意图
② 灌注砼:采用C30商品砼,由砼输送车从砼生产厂直接运送到工地吊车配合灌注,坍落度经现场测试,满足要求后,及时浇灌入槽。并按规范作好灌注记录,首批砼的斗内数量以能使导管埋入砼内不少于0.8m为宜。
③ 初存砼灌注后,经检查、无串浆、漏水、导管埋深符合规范,即可正常进行水下砼灌注。导管埋入砼内2~4米,以免使砼顶面的沉渣或泥浆卷入砼内,影响砼质量。为保证砼在导管内的流动性,防止出现砼裂缝,夹泥现象,槽段砼浇注应保持砼面均匀上升,且连续浇注。
④槽内砼面上升速度,不应小于2米/小时,否则无法保证砼的质量。浇注后砼面超高30~50cm。
⑤灌注开始后应紧凑连续地进行,严禁中途停工。导管提升应保持位置居中,根据导管埋深准确控制提升高度,拆除导管动作要快,每次拆除控制在15分钟内完成。导管拆除记录宜每6m3填写一次。
⑥灌注砼的全过程有专人检查量测,严格控制砼坍落度并经常检查,详细做好水下砼灌注记录:即灌注时间、初存量、砼面高程、导管埋深、完成灌注面的高程、总砼量等,并制做砼试件,制作砼试件频率不少于规范要求。
连续墙水下砼配合比及导管要求:
①灌注地下连续墙的混凝土配合比需要经过试验确定,并符合下列规定:
A、满足设计要求的抗压强度等级、抗渗性能和弹性模量等指标,粗骨料的最大粒径为30mm,细骨料宜采用级配良好的中砂至粗砂,水灰比不得大于0.6。
B、用导管法灌注水下混凝土,其混凝土应具有良好的和易性,入孔时的塌落度宜为180～210mm,扩散度宜为340～380mm。其材料、配合比、搅拌应符合地下铁道施工验收规范的有关要求。
C、水泥应选用普通硅酸盐水泥或矿渣水泥,其用量不宜小于370kg/m3,并根据需要掺加外加剂,其品种、数量经过试验确定。
②灌注混凝土的导管的构造和使用要符合下列要求:
A、导管壁厚度不宜小于5mm,导管直径为250mm,直径制作偏差不得大于2mm,两导管之间的接头连接必须牢固,且方便拆装,导管接头必须经过密水性试验。导管长度一般为4m,同时也配有1.0m和0.5m的短节。每槽使用2根导管,间距小于3.0m。
B、导管必须顺直、密封、方便拆装,导管接头使用的”Ο”型密封环必须完整,不得使导管漏水。
C、导管使用前应试拼试拆,闭水压力不得小于0.6～1.0Mpa。
D、灌注混凝土的隔水栓,宜用预制混凝土、钢板、泡沫塑料等制作,放置于导管内,保证混凝土与泥浆隔离,同时又便于下落,在浇注时能使导管内的泥浆从导管底部全部排除。
水下砼灌注注意事项:
①槽段内浇注混凝土的导管的位置应预先确定,避免与钢筋矛盾。
②浇注混凝土时要拟定灌注方案,留有备用机械,灌注前要进行试运转。
③混凝土灌注前,要利用导管再次进行泥浆循环清理沉淀,同时改进泥浆性能。
④采用移动式混凝土灌注架灌注,同时避免机械等其它设备碰撞导管和钢筋笼。钢筋笼就位以后到开始灌注不得大于4h。
⑤导管底部与槽底要相距200mm,开始灌注必须快速连续进行,使槽底的泥浆沉淀随混凝土表面一起上升,同时保证一次连续灌注,使导管底部全部浸没于混凝土中,并控制导管埋深不得小于2.0m。灌注时要加大混凝土的冲击力,以便于排渣,同时要防止钢筋笼上浮。
⑥导管口的贮料斗内应储备充分,因故中断时间不得大于30min,导管应边灌边提升,其埋入混凝土内的深度不得小于2.0m。
⑦两根导管的混凝土上升要保持同步,保证混凝土面呈水平状态上升。
⑧混凝土浇注速度不得低于2.0m/h,并严格控制混凝土从导管外调入槽内,造成墙体夹渣现象;浇注混凝土时要防止钢筋笼上浮。混凝土浇注标高要高于墙顶混凝土设计标高50cm以上,且在凿除超高部分混凝土以后仍可保证墙顶混凝土的强度达到设计要求。
4.4 地下连续墙施工缝处理
4.4.1连续墙接头处理
本工程地下连续墙的挡土、抗渗要求高,为保证连续墙有很好的整体性、防渗性,本工程地下连续墙采用工字钢接头施工如图11所示。而地下连续墙防渗最薄弱的部位是接头处,一旦接头部位漏水,不但影响连续墙的质量,而且影响后继工程施工,对整个工程施工产生重大影响,因此对接头部位施工必须引起足够重视。

图11 地下连续墙接缝图
接头部位施工要点如下:
(1)先施工槽段钢筋笼两端加焊696×350工字钢,后施工槽段的钢筋笼两端嵌入工字钢内,钢板厚10mm。
(2)保证工字钢与钢筋的焊接牢固可靠,钢板保证平直,不能挠角。
(3)为了防止接头漏水,”工”型钢板接头防漏浆处理采用沙袋和泡沫进行处理。在工字钢腹板与翼缘相接的垂直交角之处预留φ25通长灌浆孔四个,在连续墙达到设计强度的70％后,灌注膨胀水泥砂浆。需特别注意做好灌浆孔的保护工作,防止泥沙杂物堵塞。泡沫板与工字钢的绑扎须牢固紧密,能保证钢筋笼下槽时不浮起,如有泡沫浮起时,应吊起钢筋笼,重新绑扎泡沫板。
(4)后浇槽段开孔时,圆锤贴近工字钢腹板下落,保证把先前预埋的泡沫板洗干净。修孔时,应采用特殊的带钢丝刷的方锤冲刷接头,确保接头不夹泥。
4.4.2施工缝处理
为了保证成墙后接缝的止水效果,在二期槽段成槽后,用冲击钻即专用的钻头并在钻头上安装钢丝刷,经过钻头的上下运动清刷接缝上的泥渣,确保接缝的洁净,保证止水效果。接缝处理方式见图11所示。
4.4.3主体与附属围护结构接缝处理
主体围护结构的地下连续墙施工完毕后,待全部主体结构施工基本回填完工后,进行附属结构连续墙的施工。
为防止在基坑开挖后,两墙连接部位可能会出现渗漏,采取在两墙交界处的背面,做高压旋喷桩处理。
4.5地下连续墙施工质量控制
在施工过程中,施工现场应一直有技术员专人负责,每个槽段,每道工序都必须进行检查验收,并做好施工记录。现场检查检测内容包括:
⑴检验槽段位置,垂直度,墙顶标高。
⑵泥浆比重,含砂率,各阶段泥浆的粘度。
⑶地下连续墙的深度,沉淀厚度。
⑷钢筋笼制作,钢筋规格,焊条品种规格,焊缝长度,焊接质量,钢筋间距,钢筋笼长度。
⑸下钢筋笼情况,钢筋笼入孔深度,与孔壁间距,主筋的位置。
⑹混凝土强度等级,配合比,塌落度,骨料粒径,灌注情况(灌注时应根据墙体的体积和实际灌注混凝土的量对比计算,检查充盈系数是否符合规范要求)。
⑺导管接头密封情况。
⑻导管入槽深度,浇注混凝土埋管深度以及每次拔管时的埋管深度。
⑼对每一个墙体进行详细监测,做好一切施工记录,并按规定留取混凝土试件做出试压结果。整理资料,提交有关部门检查和验收。
⑽施工完成后任选3个槽段,每槽段两个钻孔进行抽芯检查,墙段不应有渗漏,否则应通知业主及设计单位共同处理。
⑾混凝土地下连续墙应采用声波透射法检测墙身结构完整性,检测槽段数不少于总槽段数的15%,且不少于3个槽段。
⑿地下连续墙个部位允许偏差值如下:
a、平面位置(+30mm,0mm);
b、平整度30mm;
c、垂直度3%;
d、预留孔洞30mm;
e、预埋件30mm;
f、预埋连接钢筋30mm;
g、变形缝±20mm。
4.6地下连续墙的渗漏处理
对于围护结构的渗漏,当渗漏较小时应用防水砂浆抹堵,对于局部渗漏严重地方要采用引流——修补——封堵或背后注浆方法进行止水处理,确保墙体表面无渗漏现象。
4.7 针对本工程地下连续墙施工的几项措施
4.7.1保证槽壁稳定(防塌孔)措施
(1)采用最适应该本工程地质条件的开挖设备(德国GB50抓斗式),该设备具有成槽工艺槽形好,吊放钢筋笼顺利等优点。
(2)严格控制泥浆性能指标以确保槽孔两侧土体的稳定:
a施工前试验确定泥浆的性能指标,施工时按要求拌制,施工开始后加强控制、及时调整;
b为防止地表水流入槽内或浆池,导墙和浆池顶面需高出地表面10cm以上;
c采用添加外加剂改进使用泥浆的性能。
(3)尽量缩短槽段开挖结束至浇注混凝土之间的时间。
(4)导墙采用有较大强度和刚度的倒”L”型钢筋混凝土导墙,导墙内侧设置必要的2～3排横向支撑,防止导墙向槽内挤拢。导墙墙顶高程应高出地下水经常水位0.5～1m,槽孔内泥浆液面不能保证超出地下水位1.0m时,应谨慎施工。
(5)调整好吊钩位置,使钢筋笼垂直吊入槽段内。
(6)控制重型设备(履带吊、液压铣槽机、抓斗、混凝土运输车等)与导墙之间的距离以这些设备重量引的侧压力对槽孔的威胁。
4.7.2保证地下连续墙成墙质量预防措施
一、做好成槽及钢筋工序的各项工作
(1)采用高精度的DM-684型超声波测井仪精确测定槽孔的孔形和倾斜率,槽孔两端应严格控制孔斜率,并做好记录以便对照检查。
(2)做好槽段的清孔换浆工作。
(3)钢筋笼在专用平台上按设计要求加工,确保加工精度和质量。
(4)钢筋笼需配置足够数量的抗剪钢筋及桁架,以保证起吊刚度。
(5)布置吊点时,要计算钢筋笼的重心位置,并呈对称布置,防止吊运、下设时出现失衡或偏心现象。在加工时,应特别注意吊点的质量。
二、做好混凝土各工序的各项工作,防止墙体出现夹泥和冷缝、浮笼等质量缺陷
(1)先对导管做水密性、抗拉试验;

(2)确保混凝土的和易性;
(3)避免出现导管漏浆事故;
(4)槽底沉渣清孔达到要求后方可灌注,开始灌注时尽可能控制混凝上升速度,当钢筋笼埋深2-3米时,加快混凝土速度,以防钢筋笼上浮;
(5)控制好导管埋深(2-8)米;
(6)尽可能提高混凝土面上升速度;
(7)在漏斗口用钢筋网过虑砼中大石块,以防卡管。
4.7.3保证特殊形状槽段为”L”型转角措施
(1)导墙施工时,对于”L”型和异型槽段,拐角处应向外放出40cm(如图12所示),满足成槽要求和保证转角处地下连续墙断面的完整。

图12 转角扩挖示意图
(2)为避免特殊槽段钢筋笼在起吊过程中受力变形,影响其入槽,起吊前对钢筋笼迎土面一侧进行加固处理,以增加起吊刚度,防止受力变形,加固采用20#槽钢间隔3～4m在钢筋笼迎土面侧进行纵向电焊加固。
(3)根据以往施工经验,特殊型槽段比”一”字型槽段在成槽过程中更易发生槽壁塌方,因此在该型槽段长度划分上尺寸不宜过大,满足抓斗取土尺寸即可,施工中要加快成槽进度,尽量缩短成槽时间和重型机械在该处的来回移动,以保护槽壁稳定防止坍方。
5、车站基坑支撑系统施工
根据车陂南站工程施工情况,土石方开挖按照”先支后挖”的原则,基坑土石方开挖及支撑施工过程中安排专人进行指挥,随开挖进度及时组织支撑施工。基坑开挖和支撑严格按照设计计算的工况进行,杜绝超挖,并结合本车站开挖深度的实际情况,基坑开挖采取纵向分层,水平分台阶的办法开挖。基坑开挖过程中,采用长臂挖掘机可挖左右8m深度,小型挖掘机配合作业,确保支撑及时安装。下方开挖时为确保支撑安装,挖掘机放坡开挖至支撑下0.5m时,小型挖掘机配合作业。汽车吊垂直吊土,自卸汽车运输。开挖至基底辅以人工配合清底。台阶法不能施工的局部区域,采用汽车吊配以钢制装土箱垂直运输,自卸汽车运输。
本车站基坑支护方案采用地下连续墙+内支撑(三～四道),第一道支撑为700×800矩形钢筋混凝土内支撑(局部为800×1000),其余支撑为直径φ600mm,壁厚14mm的钢管内支撑,钢腰梁采用2根I45a组合型钢,中间大跨地段钢支撑中间设立柱再进行支撑,分别延伸至第一～第四道支撑上,部分立柱采用纵梁体系联结为一整体。立柱采用2[40槽钢,基础为φ800的钻孔桩。
支撑系统剖面图见图13。

图13 车陂南站支撑系统面剖图
(5号线明挖为三道支撑)
5.1 支撑系统施工流程图
支撑系统施工工艺流程见图14。

施工钻孔桩和中间立柱
开挖基坑至第一道支撑标高施工冠梁和第一道钢筋砼支撑
钢支撑托座制作
开挖基坑至第二道支撑底面下50cm

安装第二道钢支撑
开挖基坑至第三道支撑底面下50cm
安装第三道钢支撑
钢支撑托座安装
开挖基坑至第四道支撑底面下50cm
安装第四道钢支撑
钢支撑托座安装
基坑施工监测
车站底板及底层侧墙完成
换撑和拆除第四道支撑
车站中板完毕
车站顶板施工完成
拆除第三、二道支撑
拆除第一道钢筋砼支撑

图14 支撑系统施工流程图
5.2中间支撑立柱施工
中间立柱采用2[40槽钢,基础为φ800钻孔桩。中间立柱与钢支撑连接采用Ⅰ63a横
梁进行连接,见图15。

图15 中间立柱与钢支撑连接图
(1)钻孔桩的施工
钻孔灌注桩选用GZQ-800型钻机成孔,这种钻机重量轻、体积小、转速快。成孔工艺,采用正循环回转钻进法成孔,即由钻机回转装置带动钻杆和钻头回转切削破碎岩土,钻进时用泥浆护壁,排渣;泥浆由泥浆泵输进钻杆内腔后,经钻头的出浆口射出,带动钻渣沿钻杆与孔壁之间的环状空间上升到孔口、溢进沉淀池后返回泥浆池中净化,再供使用。钻孔桩钻到设计标高后,清孔、灌注水下混凝土至基坑底标高位置。
(2)中间立柱施工
中间立柱施工先进行钻孔桩的施工,钻孔到桩底标高后,浇注混凝土至基坑底标高位置,立即安设立柱,待桩强度满足要求后空桩内采用砂回填密实,立柱安设前在立柱上焊接定位楔块。由于槽钢立柱顶标高比地面底,吊装时采用辅助钢筋和吊环进行临时固定,待钻孔桩混凝土达到强度后再回填拆除固定。
(3)临时支撑横梁施工
在第一道钢支撑架设好后即进行Ⅰ63a临时支撑横梁的连接,与立柱间采用焊接连接固定,连接完成后继续进行下层土方的开挖。
5.3钢筋砼支撑和冠梁施工
冠梁和第一道砼支撑施工安排在基坑表层土开挖到支撑底标高位置时进行施工,冠梁梁采用分段施工,与第一道钢筋砼一起进行浇注施工。
5.3.1地下连续墙冠梁和第一道钢筋砼支撑施工
(1)地下连续墙顶层冠梁的作用是将各槽段地下墙顶部联成整体,以改进基坑土方开挖时地下墙的受力状况。第一道钢筋砼支撑是控制基坑开挖过程不发生变形,保证施工安全的前提和保障。
(2)冠梁和钢筋砼支撑施工顺序为:拆导墙、挖土放坡→墙顶废砼凿除→垫平明沟→钢筋制作安装→模板安装→浇筑砼→拆模养护,基坑底上做100厚碎石找平,100厚C15砼垫层。
(3)当连续墙分段施工完毕后,墙体长度达到50～60m左右时,能够挖除一侧导墙,挖到冠梁标高后凿除墙顶超灌疏松部分并露出钢筋,第一道钢筋砼支撑、冠梁钢筋与墙体钢筋连接。砼浇注采用组合钢模板模筑砼。
(4)地下连续墙墙顶应伸入冠梁底面内5cm,顶层冠梁施工前应将地下墙顶部砼凿除至设计标高,若砼强度仍达不到C30,应继续凿除至满足C30强度要求,然后接高地下墙至设计标高。
(5)冠梁、砼支撑采用组合钢模板,模板围檩采用2cm、4cm木条,模板拼接处要进行防漏浆处理。现场绑扎钢筋,商品砼运至现场灌注,砼一次浇筑长度应大于30m,采用滚浆法浇筑,插入式振动器捣固密实,洒水养生。以确保砼施工质量。
5.3.2冠梁和支撑施工技术措施
(1)清除挖孔桩顶的余土、浮浆并将连续墙顶砼凿毛,并用清水冲洗干净。
(2)按设计要求和构造要求绑扎冠梁钢筋。注意要预留足够的主筋长度与下节冠梁主筋进行搭接。
(3)侧模采用组合钢模板,模板围檩采用2cm、4cm木条和方木支撑。模板在安装前要涂隔离剂,以利脱模。
(4)冠梁和第一道砼支撑梁砼一次浇筑完成,冠梁和砼支撑洒水养护的时间不少于14天。
5.4钢支撑施工
本车站5号第二、三道支撑和4号线第二、三、四道支撑为钢支撑,钢支撑为φ600mm,壁厚14mm的钢管,钢腰梁采用2根I45a组合型钢。
5.4.1 支撑制作及准备
本工程钢支撑采用φ600×14mm钢管拼装,采用高强螺栓连接或焊接,并保证拼接点的强度不低于构件自身的截面强度。钢支撑与腰梁连接处,先在连续墙浇注前于钢筋笼对应钢支撑位置预埋钢板,钢板与钢筋笼焊接,其次在暴露出的围护结构上于支撑下打膨胀螺栓,安设钢支撑支架,将腰梁测量定位在支架上,再将工字钢腰梁与预埋钢板焊接。钢支撑采用一个固定端,一个活动端及中间多节不同长度的钢管经过法兰盘连接而成,每节长度视具体情况而定。钢支撑分节在现场加工场加工,经监