国贸站地下连续墙施工述评

国贸站地下连续墙施工情况介绍及几点思考侯昭路从会涛叶守杰刘忠晋（1.成都地铁有限责任公司四川成都6100312.中铁西南科学研究院有限公司四川成都6100313.铁道第四勘察设计研究院湖北武汉430063）摘要：本文较全面地介绍了深圳地铁1号线一期工程国贸站地下连续墙工程规模及施工情况，阐述了在“上软、下硬”地层，入岩较深条件下连续墙挖槽施工，多种成槽设备工效和特点，并对控制施工进度的地质因素，成槽设备选择及连续墙结构型式提出探讨，可供类似工程借鉴。关键词：地铁连续墙“上软、下硬”地层设计思考ConstructionTechniqueoftheUndergroundDiaphragmWallsinGuomaoStationonShenzhenMetroLineNO.1ThispaperintroducestheundergrounddiaphragmwallsanditsconstructiontechniqueinGuomaostationonShenzhenmetrolineNO.1.Itmainlydescribestheundergrounddiaphragmwall’sconstructiontechnique,workingefficiencyandperformanceoftrenchexcavatorsundertheconditionsofatwo-layeredstratumwithsoftupperandhardlowerlayersanddeeplyembeddedinhardrock.Intheend,geologicfactorsdeterminingconstructionprogress,trenchexcavatorsselectionandtheundergrounddiaphragmwallsstructuralformsareputforward,whichcanbetakenforreferencebysimilarprojects.Keywords:metro;undergrounddiaphragmwalls;trenchexcavators;stratumwithsoftupperandhardlowerlayers1工程概述1．1车站工程概况国贸站为深圳地铁1号线一期工程的一个中间站，位于罗湖商业中心区人民南路与嘉宾路交叉路口，南邻一号线起始站—罗湖站，北邻东门老市区老街站。车站里程：SK1+194.52～358.92。全长164.4m，站台中心里程为SK1+275.22。为左、右线上下重叠地下三层侧式站台车站，总建筑面积13149m2。车站南北两端各设四个通风口，南端区间有盾构吊装井，车站设置五个出入口通道和两个连通道。图1国贸站总平面图车站主体结构为三层两跨框架结构，标准断面宽20.25m，高20.39m，埋深4～5m。站区附近高层建筑林立，有国贸大厦、金光华广场、国际商业大厦、海燕广场等。地下管线纵横交错，主要罗雨干渠、电力隧道、上下管道及通信电缆沟槽等。车站采用明挖顺做法施工，车站主体基坑深度约25m，围护结构采用地下连续墙。除穿过人民南路的Ⅴ号通道、Ⅳ号通道（缓建）采用暗挖外，其它通道均采和采用明挖施工。车站平面及通道布置如图一所示。1．2工程地质及水文地质概况妥赠国贸站站区振范围为海冲厉积平原，上怖覆第四系全露新统人工堆吼积层（Q麻4医ml滋），海冲积丑层（缺Q组4车ml+al工）及第四系榜残积层鸭（Q想el升），下伏侏柱罗客系中统（J站2著）凝灰岩，参全风化至微传风化层。岩匆层产状28碰0供°坡～290塑°∠棉75慰°纽～85搁°辆，F盼6岔、F座6富/照两断层`与价线路SK1做+278～商+293相爸交，挤压破框碎带宽约3混0m。晨地下水埋深枣1.5～展4.5m览，径流方向肾由北向南，水主要为砾砂衡层内的孔隙游水，受大气雀降水补给，各水量丰富，甩基岩裂隙水萍略具承压水年性，地下水逗对混凝土具挂中等腐蚀。爆车站地质剖嘴面图愧见贵图位2在，地层岩性毁特征见表夕1。寺图殊2宽国贸站撤地质纵剖面摧图央表推1地层岩性碰特征弯编号木时代接成因择岩性特征刚层厚（m）际备注吴1坡Q哈4获ml+al酷素填土（粉咱质粘土）f拌k精=100黑信α塑=0.31选E抛S翅=5.96贸0～5.5贼物理力学指杜标单位：射基本承载力滨f代k---热kpa舍平均压缩系练数继α怨0.1～0惯.2骨---Mp惜a退-1驰平均压缩模隙量劳E叙s辆---M畏pa肾2-(1)沾淤泥质粘土进，流塑f晌k斤=79趴2.6～4疏.5马2-(2)予淤泥质粉质惨粘土流塑局刊部夹粉细砂话薄层f闷k彻=58茎α海=0.58扑E机S扒=3.35稀0.5～6闸.0妇2-(3)舰粉质粘土流树塑～硬塑局紧部含砂砾f海k抢=120雕α鸦=0.36汁E挨S腐=5.31职0～5.3镜5伐2-(4)孤粉砂松散～县稍密，饱和爷，局部夹粘怪土f丈k忙=110波0～4.4奉2-(5)享中砂，中密男、饱和，呈衬透镜体状分湖布f排k该=110姐0～3.7尘2-(6)汉砾砂松散元～中密，饱司和局部夹粘年土及圆砾卵衬石f宁k离=110～鸽210演0～7.5碌3图Q估el集粉质粘土流晋塑～硬塑烦f怪k印=140～它180羞α桑=0.41赴E调S点=4.79器0～9.8闸4-(1)怨J毁2肠凝灰岩全风龄化（W戴4庸）呈土状f枯k却=200腊α猛=0.25欠E肠S粮=6.59旧0.5～4口.2燃4-(2)惨凝灰岩强风谦化（W父3会）土及碎块侨状f杆k纲=300迁0.2～1步4.2搁4-(3)臣凝灰岩中等释风化（W2劣）碎块、块种状，节理裂亡隙发育，较灵硬fk=贞800余0～13.女2桌4-(4)毕凝灰岩微风经化（W1）列块状～巨块愈状岩质坚温硬fk=亚1500广＞19.0腐5飞断层角砾，鸟稍密，饱和侧夹断层泥锁fk=15查0枕3.1～4驻.1非垂直厚度侄三、地下连梨续墙工程规蓄模朴国贸站围护塌结构采用呆80cm堡厚地下墙加武钢支撑，围抗护范围包括问车站及罗国谈区间盾构吊桌装井和国老叙区间明挖段赤，基坑总长水238.4奏9m伪，深约既25m绒，标准段宽贞度：车站为劣20.25群m王，区间为镰7.10m日，连续墙总区长度帅541m执，成墙面积眠1.47m障2捉浊。过图站3假国贸站磨及明挖区间究结构横剖面待图（单位：谋mm）灿连续墙划分培为标准中幅昏（幅度楚6m散）69幅，戒非标准幅1旅3幅及特殊仓幅14幅，吵共计96幅匙，各幅间采起用工字型焊中接钢板接头迹，基坑开挖铸设计为五～小六道堆φ轮600（壁座厚t=12赴～16mm岛）钢管支撑摘，施工变更欣为四道H型膜钢支撑。吴国贸站地下盖下连续墙既敬是施工阶段撕的支护结构喜，又是使用烘阶段主体结枯构侧墙的一剑部分，与厚承400mm闲内衬墙叠合运墙结构，连灵续墙在主体勉结构的顶板址、中板及底俭板处均设置拍钢筋接驳器稻，并将连续刊墙的拉筋伸谱入内衬墙。执因此，连续尺墙作为主体求结构有效深诞度应至底板歌底面。根据询地质条件自、基坑开挖秧深度及内支哀撑情况，设还计要求连续殿墙插入底板各以下深度如温表2妖所示：城表2钻连续墙插入瓜深度赵类别锈基坑底面化插入深度（果m）骑1栗凝灰岩全风言化层（W孕4流）扰≮养6.0篇2帐凝灰岩强风粒化层（W份3破）咽≮盖5.0塌3毫凝灰岩中等励风化层（W刺2昨）焰≮谨4.0焦4币凝灰岩微风净化层（W软1森）莫≮序2.5减国贸站地下咽连续墙深约腥27m徒，最深为口30m斯左右，墙身是体积近1.腰2万m室3傅(C25、吐S8砼)，辆含筋量约锻140kg军/战岂m纠3处，工程投资离额为326饱0余万元，行约占主体结司构工程总投猛资额的一半坐。京四、地下连艘续墙挖槽施以工机地下连续墙般作为深基坑撑支护的一种洁类型，它是青采用机械挖踢槽在泥浆护压壁条件下分他槽段现浇构妇筑全砼墙体雾形成基坑围艇护结构。挖直槽工序抚一般占连续芦墙施工一半喷以上的工时泉，特别是当饼遇到较坚硬僻岩层，成槽覆施工难度大捧，工期长，夹工程质量也冒难于保证。诚国贸站地下美连续墙工程隐特点：一是洒地层锁“群上软、下硬递”怠，上部砂层若透水性好，根地下水量丰轮富；下部岩如层埋深较浅泳，连续墙近花一半深度要胃伸入较坚硬削岩层。二是雕连续墙兼作徐主体结构的呀一部分，其姓使用功能对讨施工提出较质高要求。因听此，选择适的应上述特点傅的成槽设备晃，成为保证拣连续墙工程揪质量和施工缎工期的关键辰。尊图溪4态国贸站堤连续墙成槽飞机械平面示炸意图抬为满足连续父墙入岩要求外，在工程投衬标及施工初苏期，承包商冶承诺将引进每法HF40茂00铣削式顺成槽机。2钳001年5膀月购买了一饺台与HF4竿000性能获相当的德国利宝峨（BA离UER）B旧C-25床铣槽机在老贵街站使用。泳然而由热于种种原因稻国贸站的成悉槽设备却久倚久不能落实灶，鉴于工期晴紧迫，承包治商决定采用寺“宏冲抓法障”宫施工：即连言续墙上部覆深盖层用真砂吉抓斗挖槽，禾下部岩层用蚂吊机起吊冲宵击锤凿岩冲召孔，然后用换方锤冲掉圆息孔间的岩梗饱，再用真砂芽抓斗渣抓出碴石，辨每一循环进话尺30～4掏0cm，如蔽此循环作业拳直到墙底设抗计标高。皮采用佩“顷冲抓法迁”市对不坚硬岩只层成槽进度星尚可，第一擦幅连续墙（邪B10）用兆三天时间于脑2001年理8月7日疫完成。但不碎久一些槽段耕均遇到较坚再硬岩层，冲槐岩成槽十分黎困难。为实注现年底全部竭连续墙施工垄计划，陆续村进场了多种舱成槽设备达盆24台，调扭整为丰“内多台设备冲诊岩成槽曲”懒（详见表烛3睬：连续墙成告槽设备一览喝表）闸“扛多点多面极”包的施工方案恰。11月在攀场施工设备赌达17台，秒同时成槽施肠工的槽段达泊到9个。肺通过对各类毯成槽设备的勤施工效果分赵析，对成槽峡设备进行了脏筛选，完善蹲成槽施工工逗艺，如制定应出棍“真冲岩规则扮”式，统一吊机听操作，选择延较好的冲锤扔类型和焊接酸材料等，使橡成槽的月进番度由8、9价月份均完成裙9幅提高到咽11月份完旱成18幅。逝尽辛管如此，至洗2001年架12月14半日医BC-25耻铣槽机到场桃之前的10零0余日内，曲累计完成完毛成连续墙5森1幅，仅为舒总幅数的5舒3%。12业月下旬，主斧要由BC-遮25铣槽机夺进行成槽施迎工，其它设域备相继退场舰，直至最后虏一幅槽段完朴成。魄国贸站地下磁连续墙施工测始于宾2001年窑8月5日休，至艰2002年尼2月21日嘴，96幅连组续墙全部完妇成，共计工受时200余葬日，较原施隔工进度计划荷超出50天奥左右，致使园国老区间暗酷挖隧道工期闻相应推迟，促成为全线土贿建施工严重愧滞后的标段主。蜓五汽、几点思考啊地铁左、右续线上下重叠篮国内首次采韵用取得成功涝，基为有利于解汉决国老区间橡百货广场高以层建筑的桩乞基础托换问洒题，尽量压痰缩区间隧道灰宽度，地铁岔线路采用左块、右上下重票叠的线型，押在国内地铁墙属首次采用充。车站采用摄左、右线上吃下重叠侧式汉站台；区间灶隧道采用双斗层框架结构疫，暗挖段采乡用单洞双层乒复合式衬砌旦，用四台阶闹法开挖加设铸临时底等措委施解决了高恒边墙线施工难题；慕顺利通过了帆罗雨干渠、府深南大道和茫华中酒店、贡百货广场桩拥基托换，穿兽过既有广深甩铁路桥和布细吉河。工程第实践表明愉，这一线路氏型式是可行舞的，为今后必地铁线路方烦案选择积累灵了经验。刻1哗.工程地质勇是地下连续金墙半成槽进度的淡主要因素口国洲贸站地下连葡续墙伸入微罪风化岩层的危有48幅，谎伸入深度数3m泽以上的地段绘约吴260m闷，局部地段租深度达姨8m攀左右。因此法，破岩成槽失成为控制连选续墙施工进均度的关键。猫由于受构造立地质及后期会岩脉侵入的标影响，岩层巴风化界面及孔岩石坚硬程绪度变化复杂香，而且在多键个槽段遇到辽较坚硬的凝屯灰质角砾岩榜。据补充钻葵探岩石芯样偶试验报告，专岩石单轴抗呆压强度相差横悬殊，一般族小于50M迅pa。但较侧坚硬的高达素65.5遵盒Mpa，对栗成槽施工造护成相当大的魔困难。如区歼间a朽6禁槽段，从课8月26日挥开槽至荣11月20浓日钢完成成槽，月实际耗50葛余工天。先丈用灵GJF20慌反循环冲机贤、ZJ15蛛0牙轮钻机惭均难以钻进闹，后用两台俘嘉力臣成槽阀深业7m舰用26天，乖最后经多方皆研究决定减蹄少嵌入深度甚，墙底抬高渠2.8m帖。励根据成槽施臭工及所揭示建的地质情况塔，经地质勘慢察人员现场次岩样鉴定，垂设计方同意乖将连续墙嵌棚入微风化岩析深度由录2.5m候变更为晚1.5m抬。依据设计密变更，连续颈墙底抬高的转槽段共80包幅，平均每伏幅抬高约孤1.7m羊。可见，在终复杂地质条联件下的岩石瘦连续墙施工摆过程中，勘途察、设计、过施工、监理丧及业主等多奴方现场配合葵协调及时解社决施工难点静是攻关重要临的一个环节月。谨2.关于成亮槽设备选择失根据复杂地培质条件和多蕉种成槽设备薪特性，国贸渠站地下连续爆墙施工结合靠我国国情，钞采取了缓“枣抓、砸、冲郑、铣顷”泪多种成槽方训式，特别是蝴发挥了BC滔-25铣槽枝机先进设备纲的作用，荐“杯土、洋结合册”双克服了岩石竹中成槽的困翅难，从正反授两方面总结压经验可作为众今后类似工政程施工借鉴弟。宋值得指出，雄使用BC-窄25铣槽机亩在国贸站也敬有不尽人意膜之处，如区尿间明挖段D犬3策、畜D乱4充两槽段至槽桥深27m处餐，曾换刀三战次、损坏刀效头200余铜把（直接损朋失约7万元负人民币），骂成槽历时7跌天。究其原订因可能与鼓争轮的锒合金溉刀齿有关：迎由于合金刀门齿呈直径约悔10mm圆燃环形，凭借库机架重量（切25t）巴破碎槽底岩枝石，当遇较于坚硬岩石其抱铣削能力显柔得不足。如孩换成铣刀式着滚轮（厂家古配套产品）翁，则成槽工刘效会更有保悄证。因此，鄙为充分发挥亲BC-25袜铣槽机作用迅，尚需进一丢步解决设备怨配套问题。家3.对镇连续墙结构华类型的讨论昂国贸站基坑嗓开挖和回筑侮阶段，均进驾行了全过程眯的施工监测剥，监测结果演的最大值如掠表6所示。储粘桥由鸟明施工监测最坚大值汇总表与冰龙耍看表6敞墙顶水平位丢移（mm）拥墙身变形（径mm）盼钢支撑轴力湾（把Kn宰）积地面沉降（偿mm）璃地下水位下诵降（m）欠罗雨干渠下魄沉（mm）社国贸大厦下刺沉（mm）击20.67考34.20忠742.3川（预加力：槐503.恭4浑）级7.39平2.17荐17.20违2.47肤注：因第一名道支撑架设躁不及时，墙求顶水平位移猎过大；当架掩设一、二道吧支撑后位移孝趋于稳定，怪一般为7m目m左右。获连续墙墙身毕变形曾出现隶超出监测警啦界值（晚20mm绞），累计变愿形超出设计恒充许值（赚25mm执）的情况，震经采取增设斩临时支撑等先措施后得以塑控制。从总张体情况看，叫