劉強

【摘 要】富水粉砂地質(zhì)條件下，連續(xù)墻成槽過程中極易發(fā)生塌孔現(xiàn)象，本文結(jié)合蘇州軌道交通4號線團結(jié)橋站約30m厚的砂層這一特殊地質(zhì)狀況，提出采用調(diào)整泥漿性能指標并結(jié)合槽壁加固施工措施，加快成槽速度等手段，有效地控制了成槽塌孔現(xiàn)象，對類似地質(zhì)條件下成槽施工提供了一定的施工經(jīng)驗。

【關鍵詞】粉砂；成槽；塌孔；泥漿；槽壁加固

1.工程及地質(zhì)概況

1.1 工程概況

團結(jié)橋站基坑長度為174.6m，標準段寬度為19.7m，開挖深度為17.6m～21m。圍護結(jié)構采用800mm厚地下連續(xù)墻，標準段深44.5m，端頭井深51m，地下連續(xù)墻接頭采用H型鋼接頭。支撐系統(tǒng)首道采用700×1000mm鋼筋混凝土支撐，其余三道（端頭井五道）采用φ609（δ=16mm）鋼管支撐。

1.2 地質(zhì)條件

1.2.1 工程地質(zhì)條件

根據(jù)工程勘察報告，連續(xù)墻施工范圍內(nèi)從上到下各土層的物理力學指標如表1所示。

1.2.2 水文地質(zhì)條件

本基坑周邊及底部以軟弱粘性土為主，土體有較明顯的觸變及流變特性，并在動力作用下土體強度極易降低，在施工過程中應防止土體擾動。③3層粉土夾粉砂層及④2粉砂層在動水作用下易產(chǎn)生流沙，連續(xù)墻施工過程中極易發(fā)生塌孔，施工中需要引起注意。

2.連續(xù)墻施工工藝流程

3.成槽施工方法

根據(jù)團結(jié)橋站的水文地質(zhì)情況，地下連續(xù)墻成槽采用我公司的德產(chǎn)寶餓GB34液壓成槽機成槽，膨潤土泥漿護壁，連續(xù)墻成槽采用抓斗式成槽機開挖土層的施工方法。

開挖過程中，既要注重對連續(xù)墻面槽壁垂直度的控制，同時也要對槽段兩側(cè)接頭處壁面的垂直度偏差嚴格控制在0.5%以內(nèi)。儲蓄充足成品泥漿，在施工中放慢抓斗在砂層地段上下提升速度，并控制泥漿比重，以降低抓斗底（頂）泥漿流對槽壁穩(wěn)定的影響。成槽過程中，根據(jù)地層變化及時調(diào)整泥漿指標，隨時注意成槽速度、排土量、泥漿補充量之間的對比，及時判斷槽內(nèi)有無坍塌、漏漿現(xiàn)象。施工時成槽機下墊20毫米厚鋼板，起減壓降震作用。挖槽至離設計槽深1m左右時，加密測量槽深頻率，嚴防超挖。

槽段開挖采取隔一挖一，單元槽段先挖兩邊再挖中間部分。即先挖槽段兩端的孔，或采用挖好第一孔后，跳開一段距離再挖第二孔的方法，使兩個孔之間留下未被挖掘過的隔墻，這就能使抓斗在挖單孔時吃力均衡，可以有效地糾偏，保證成槽垂直度。待單孔和孔間隔墻都挖到設計深度后，再沿槽長方向套挖幾斗，這樣可將因抓斗成槽的垂直度各不相同而形成的凹凸面修理平整，保證槽段橫向有良好的直線性，同時，把抓斗下放到槽段設計深度上挖除槽底沉渣。

4.成槽防塌技術

4.1 泥漿性能控制

泥漿在成槽過程中起重要的作用，泥漿的質(zhì)量直接關系著槽壁的穩(wěn)定性。新漿要充分攪拌并靜置24小時，待其充分溶脹后使用，指標要符合相關的規(guī)范要求；循環(huán)泥漿要經(jīng)過沉淀池進行沉淀，將其中的砂、土、雜物等沉淀后清除，循環(huán)泥漿使用前要進行質(zhì)量檢測，不合格的泥漿需要進行處理，處理的方法為采用泥漿分離器對泥砂進行分離處理，并對分離泥漿加入一定的膨潤土和CMC，以改善泥漿性能。

4.1.1 泥漿制備

泥漿主要是在地墻挖槽過程中起護壁作用，泥漿護壁技術是地下連續(xù)墻工程基礎技術之一，其質(zhì)量好壞直接影響到成槽的質(zhì)量與安全。本站成槽地層中粉砂層厚度較大，泥漿粘度及比重是影響槽壁的穩(wěn)定的關鍵。

（1） 泥漿配合比

根據(jù)地質(zhì)條件，泥漿采用膨潤土泥漿，針對④2層粉砂層的透水性及穩(wěn)定情況，泥漿配合比如下：（每立方米泥漿材料用量Kg）

膨潤土：70Kg 純堿：1.8Kg 水：1000Kg CMC：0.8Kg

（2）泥漿配置方法

泥漿攪拌采用2臺2L-400型高速回轉(zhuǎn)式攪拌機，具體配制方法為：先配制CMC溶液靜置5小時，然后在攪拌筒內(nèi)依次加入水，膨潤土，攪拌3分鐘后，再加入CMC溶液?；旌弦簲嚢?0分鐘，再加入純堿，攪拌均勻后，放入儲漿池內(nèi)，靜置24小時后，膨潤土顆粒充分水化膨脹，即可泵入循環(huán)池，以備使用。

4.1.2 泥漿性能指標要求

上述配合比在施工中根據(jù)試驗槽段及實際情況再適當調(diào)整。各階段不同土層的泥漿的性能指標要求見表2。

4.2 槽內(nèi)壓力平衡

在成槽過程中，一方面由于抓斗下放過程中會溢出一定的泥漿，另一方面抓斗抓土過程中會帶走一部分泥漿，因此成槽過程中需要安排專人觀察泥漿液面，及時補充泥漿，始終保持槽內(nèi)泥漿面不低于導墻頂面以下0.5米及地下水位1m以上，保持液面高度，防止導墻底部發(fā)生塌孔。

4.3 成槽時間控制

在砂層中成槽必須快速，在泥漿充分發(fā)揮作用，沒有發(fā)生塌孔跡象的時間內(nèi)必須完成全部工序，否則時間過長，就會出現(xiàn)塌孔、縮孔等現(xiàn)象，這就要求在成槽開始前，進行周密計劃，綜合考慮各方面的情況，保證工序銜接緊密，一氣呵成。

4.4 槽壁加固施工措施

由于團結(jié)橋站位于市區(qū)東吳北路上，交通車輛多，周邊建筑物密集，并結(jié)合③3層粉土夾粉砂層及④2粉砂層地質(zhì)特性，為防止成槽坍塌，導墻施工前須對連續(xù)墻內(nèi)外側(cè)進行土體加固施工（槽壁加固）；槽壁加固采用三軸攪拌樁，加固深度為基底下3米，水泥摻量為14%，水泥漿水灰比為0.8～1.5。

4.5 合理安排成槽順序

對于“L”型、“Z”型、“T”型等異型槽段，最理想的情況為安排在一期施工，避免相鄰槽段施工過程中擾動該槽段，造成成槽時發(fā)生塌孔，但在現(xiàn)場實際施工中，為了達到設備的有效利用，一般只配置兩套鎖口管，因此，“Z”型和“T”型槽段只能在二期施工。

4.6 對現(xiàn)場條件的要求

由于砂性土體受到擾動后極易坍塌，因此，在槽段附近不要堆積較大、較重的物件，在成槽機作業(yè)時，須在成槽機履帶下增設不小于20mm鋼板減少對導墻的壓力，防止坍塌。

5.槽璧檢驗

槽璧檢驗的內(nèi)容主要有平面位置、深度、壁面垂直度、端面垂直度，每幅槽段不少于3個測點。

5.1 平面位置偏差檢測

用測錘實測槽段兩端的位置，兩端實測位置線與該槽段分幅線之間的偏差即為槽段平面位置偏差。允許偏差為30mm。

5.2 槽段深度檢測

用測錘實測槽段左中右三個位置的槽底深度，三個位置的平均深度即為該槽段的深度。要求深度不小于設計深度。

5.3 槽段垂直度檢測

用超聲波測壁儀器在槽段內(nèi)左中右三個位置上分別掃描槽壁壁面，掃描記錄中壁面最大凸出量或凹進量（以導墻面為掃描基準面）與槽段深度之比即為壁面垂直度，三個位置的平均值即為槽段壁面平均垂直度。槽段垂直度的表示方法為：X/ L。其中X為壁面最大凹凸量，L為槽段深度。允許偏差為1/300。

5.4 槽段端面垂直度檢測

同槽段垂直度檢測方法。

6.結(jié)論和建議

通過以上施工方法，以及施工過程中的嚴格控制，團結(jié)橋站連續(xù)墻施工質(zhì)量良好，墻體垂直度較好，接縫嚴密無漏水，施工過程中無塌孔、縮孔或槽璧坍塌等現(xiàn)象，基坑開挖后基本無滲漏水現(xiàn)象，受到了監(jiān)理和業(yè)主的高度評價。

根據(jù)實際施工經(jīng)驗建議：

（1）在異形幅連續(xù)墻施工時，由于作業(yè)時間偏長須適當?shù)恼{(diào)整泥漿比重及粘度。

（2）結(jié)合三軸攪拌樁的垂直度控制，槽壁加固施工時嚴格控制三軸攪拌樁位置，兩側(cè)攪拌樁邊線與連續(xù)墻邊線控制在100mm～150mm間，避免水泥攪拌樁侵入連續(xù)墻土體內(nèi)，影響連續(xù)墻垂直度。

（3）結(jié)合槽壁加固施工質(zhì)量，建議對三軸攪拌樁水泥摻量進行優(yōu)化，控制在7%～10%，減少對連續(xù)墻成槽質(zhì)量影響。