大起伏岩面地下连续墙成槽施工技术 余南山 彭新坤 徐林有 朱海涛 中建三局基础设施建设有限公司 武汉４３００６４ 摘要：武汉轨道交通２１号线百步亭花园路站地下连续墙墙底灰岩面起伏大，地下连续墙嵌入灰岩不少于１ ｍ。由于大 起伏岩面地下连续墙的施工难度大。经工法比选，决定采用超前地质钻勘探和冲抓结合法进行成槽施工。实践表明， 该方法有效地解决了大起伏岩面地下连续墙成槽难题，也有效地避免了钢筋笼割除的问题；同时能保证多机械平行施 工，大大提高了成槽效率，缩短工期，减少地下连续墙施工成本。 关键词：地下连续墙；大起伏岩面；成槽；冲抓结合 中图分类号：ＴＵ７５３．８ 文献标志码：Ｂ ＤＯｌ：１０．１４１４４／ｊ．ｃｎｋｉ．ｊｚｓｇ．２０１６．１２．００９ Ｔｒｅｎｃｈｉｎｇ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｆｏｒ Ｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄ Ｄｉａｐｈｒａｇｍ Ｗａｌｌ ｉｎ Ｌａｒｇｅ Ｆｌｕｃｔｕａｔｅ Ｒｏｃｋ Ｓｕｒｆａｃｅ Ｇｒｏｕｎｄ Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ ＹＵ Ｎａｎｓｈａｎ ＰＥＮＧ Ｘｉｎｋｕｎ ＸＵ Ｌｉｎｙｏｕ ＺＨＵ Ｈａｉｔａｏ ＣＣＴＥＢ Ｉｎｆｒａｓｔｒｕｃｔｕｒｅ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ Ｃｏ．，Ｌｔｄ． Ｗｕｈａｎ ４３００６４ １ 工程概况 百步亭花园路站为武汉市轨道交通２ １号线工程的 ３）灰岩面起伏不定，成槽效果不理想时会出现钢筋笼 下放不到位，或者钢筋笼被卡住等情况。 ３ 工法比选 针对百步亭花园路站岩面起伏大和强度较大的地下连 续墙，目前常用的方式主要有传统的液压式抓斗成槽机＋冲 击钻配合和进口的双轮铣槽机。 第２个车站，位于武汉市江岸区，后湖大道与百步亭花 园路交叉口，沿后湖大道布设。本车站围护结构采用厚 ８００ ｍｍ地下连续墙，地下连续墙标准段幅宽６ ｍ，深度为 ２８．８８～５２．８８ ｍ，混凝土强度等级采用Ｃ３５Ｐ８水下混凝土， 接头采用工字型钢板接头。车站共计８５幅地下连续墙，入 岩深度均不少于ｌ ｍ，部分位于变截面入岩最大为５ ｍ，最 大起伏角度为３４ｏ。 根据相关地质勘察资料，百步亭花园路站地处长江北 岸（左岸）Ｉ级阶地。详勘结果显示，灰岩强度为９５ ＭＰａ 左右。 双轮铣槽机成槽的效率是普通液压抓斗成槽机的３倍， 岩层地段也能达到５０ ｃｍ 的施工效率，可以将成槽施工的 时间大大缩短。而液压抓斗不能开挖岩层，如果要进行入 岩施工，需要冲击钻配合施工，且冲击钻施工效率较低， 成槽质量一般。双轮铣槽机的优势在于入岩施工，但由于 设备主要是国外进口，成槽时机器前端的子弹头磨损频 ２ 施工难点 １）灰岩厚度达４．０—３３．６１７１，完整性好，岩石强度最高 达９５ ＭＰａ，破岩难度大，基岩岩面的起伏变化大，在冲击 繁，更换价格昂贵。在工期要求不高，入岩深度不大的地 下连续墙成槽中，性价比优势得不到体现” 】。 考虑百步亭花园路站施工场地条件、工期进度要求、 钻施工时容易发生孔位偏斜、修槽难度大、墙体垂直度超 限等质量事故。 入岩工程量和经济性，采用双轮铣槽机性价比较低，最终 决定入岩范围采用冲击钻＋方锤修孔进行成槽施工。 ２）车站地质从上到下依次为：杂填土；素填土；黏 土；粉质黏土、粉土、粉砂互层；粉砂；粉细砂；砂砾卵 超前地质钻结果和详勘资料显示，基岩上覆软土层厚 度极大，为提高工效，加强墙幅整体垂直度控制，充分发 挥液压成槽机在软土中的优点，选用ＳＧ６０成槽机对灰岩以 石；粉细砂；黏土夹砾卵石；灰岩。其中粉砂、粉细砂及 砂砾卵石等地层成槽时容易发生坍孔。墙底入灰岩时冲击 钻容易发生卡钻、掉钻、埋钻等情况。 上范围内软土进行成槽作业，灰岩范围内岩层采用冲击钻 进行冲排孔＋方锤修槽成槽，即冲抓结合法成槽施工。 ＿ 储ｊ冒ｆ介ｉ 鳓 山 “９ ）１． ・ ， 。 瑶旺耀师・ ４成槽施工技术 遇 皇ｊｔｌ址ｌｏｄ－７｝蝴ｊ匕氆教汉市斌｝ ６号斯蝴。１） ．１ ． ． ｑ 日 ２ｏ１ ＿２６ ｌｌ ．ｊ爵中 心∞ ； ＿ ＿ ｌ ＿ ４．１超前地质钻勘探岩面 为了进一步探明地下岩层分布情况，在地下连续墙施 工前针对每幅墙进行超前地质钻施工，探明各土层分布及 皿建筑旆Ｔ．第３８卷．１ｔＩ１２￣ 余南山 彭新坤徐林有朱海涛：大起伏岩面地下连续墙成槽施工技术 岩面的深度及强度情况，为工法的选择和施工参数的选择 提供参考。 施工钻勘布孔原则：百步亭花园路站每幅地下连续 墙幅间布置钻勘孔，平均钻孔深度３８．６ ｍ，总钻孔长度 ６ ５６２ １１１。若已钻孔包括详勘孔揭示地质情况较复杂，则及 图１ Ｌ位布置及 Ｌ间距示意 时补充钻探点。若岩层面起伏较大，则适当加密钻探孔， 为地下连续墙成槽施工提供准确的参数。 地下连续墙岩面上方大部分槽段位于砂层，成槽结束 后需及时完成钢筋笼吊装和混凝土浇筑等后续工序。根据 超前地质钻的结果，可提前对地下连续墙钢筋笼长度进行 确定，减少成槽完成后钢筋笼割接的风险，同时缩短工序 转换时间，保证地下连续墙槽段在尽可能短的时间内完成 浇筑。 ４．２大起伏岩面入岩成槽施工 百步亭花园路站地下连续墙全部位于灰岩层，入岩深 度不少于１ ＩＴＩ，岩面起伏大，灰岩强度高，地下连续墙成槽 困难。成槽机成槽至灰岩层时，由于斜岩对成槽的影响较 大，故在岩面起伏处回填片石，再采用冲击钻进行主孔引 孔施工，施工时控制桩基的垂直度，以保证后续工序正常 施工。 冲击钻成槽施工采用主副孔相结合的方式进行，以加 快成槽的效率和减小对周边环境的影响。冲击钻成槽至设 计深度后，换方锤对入岩段进行修孔处理，最后用液压抓 斗将槽底沉淀物清除，以保证成槽深度和垂直度满足施工 要求。百步亭花园路站入岩成槽施工采用“液压抓斗取土＋ 冲击钻圆锤冲孔＋冲击钻方锤修－ＴＬ＋液压抓斗清底”［３－４］。 １）导墙强度达到７５％以上后，测量放样出施工中心 线，液压抓斗移机就位，首先对槽段内上部的土方进行成 槽清理，成槽时液压抓斗应开挖至无法开挖为止，特别是 一幅槽段内斜岩起伏大的部位。标准槽段采取三序成槽， 先挖两侧，再挖中间，抓到液压抓斗无法继续开挖时暂停 成槽。 ２）冲击钻移机就位，采用吊车将冲击钻吊放至槽段位 置，重锤位于开挖槽段的上方，做好冲孔准备。冲击钻的 圆锤要严格按照成槽前预定的孔位布置图来进行冲击，冲 孔孔径同地下连续墙宽８００ ｍｍ，现场采用２台冲击钻依次 进行主孔施工，冲击前在导墙上画好主孔的位置，施工时 对准预定位置进行冲孔。冲击钻冲孔时，槽段内斜岩起伏 大将对冲击钻施工造成难度，针对这种特殊情况，可在冲 孔时回填部分片石，保证冲击钻锤头能很好地作用于岩面 上。重复上述工序，直至每个主孔都冲至设计标高。孔位 布置及孔间距示意如图１所示。 ３）主孔按照１ ２００ ｍｍ的桩闾距施工完成后，其中１台 冲击钻变换位置，将冲击钻移机至提前在导墙上标定的副 孔位置，主孔与副孔的桩间距为６００ ｍｒｆｌ。接下来２台冲击 钻冲击槽段中主孔与主孔之间的剩余部分，冲击钻在冲击 岩层时，应在冲击钻钢丝绳上做好标记，并要采用高频、 低冲程的方法进行。冲孔时冲锤要根据导墙上孔位标记来 确保冲锤正对副孔的中心下冲，以避免冲锤直接冲到主孔 内，冲锤每次冲至设计深度，冲完一处再移位到另一个副 孔处进行冲孔，反复进行。 ４）副孔剩余岩层冲击至设计深度后，需将冲击钻圆锤 更换成方锤，对已冲击完成的岩层进行修槽施工。２台冲击 钻分别从槽段的两端向中间进行冲击，修槽完成后利用液 压抓斗对槽内的沉淀物进行清理。液压抓斗清理完成后， 对槽段深度进行验收，如槽段局部深度未达到设计深度， 则需再重复第３、４步操作，直至整个槽段达到设计深度， 墙底位于坚硬的岩面之上。 ５）采用液压抓斗清理岩面沉淀物时应控制每一抓的进 尺深度在２０ ｃｍ左右，同时抓斗下部用黏土封闭，保证抓斗 上部可以存装沉淀物，将槽底沉渣和碎屑清除。反复上述 工序，直至液压抓斗提出槽壁后无沉淀物和碎屑，同时测 量槽段深度和沉渣厚度符合设计图纸和地下铁道工程施工 及验收规范要求时即可。 ５ 结语 武汉市轨道交通２１号线百步亭花园路站地下连续墙历 经１００ ｄＪ１晾利完成。施工实践表明，采用超前地质钻勘探和 冲抓结合法能有效解决大起伏岩面地下连续墙成槽施工难 题，应用效果十分理想，可为大起伏岩面地下连续墙成槽 施工提供实践经验【５ 。 匝参考文献卫 ［１］刘文丽．浅谈地铁车站地下连续墙入岩成槽技术叨．工程技术（全文 版），２０１６（１０）：１３０—１３】． ［２】张驰．地下连续墙成槽技术在硬岩地质条件下探析Ｕ】．工程技术（引 文版），２０１６（５）：１４４． 【３３］ 昊铎卿．地下连续墙入岩成槽施工工艺改进卟．Ｔ－￣Ｂ，２０１５（５）：２８４． ［４】刘光磊．带嵌岩锁脚桩的地下连续墙施工技术研究与应用Ⅱ】．铁道建 筑技术。２０１６（８）：６８－７０． ［５］南涛，王诗洋．超深基坑南岩面地下连续墙施工实例［７】．广东土木与 建筑，２００４（２）：２５－２７． ［６］赵永明．黄沙车站地下连续墙的施工叭．隧道及地下工程，１９９７（４）： ３６－４２ ，、… 矗ｌ■