國(guó)貿(mào)站地下連續(xù)墻施工述評(píng)

1、Evaluation Warning: The document was created with Spire.Doc for .NET.國(guó)貿(mào)站地下連續(xù)墻施工情況介紹及幾點(diǎn)思考 侯昭路 從會(huì)濤 葉守杰 劉忠晉（1.成都地鐵有限責(zé)任公司 四川 成都 610031 2. 中鐵西南科學(xué)研究院有限公司 四川 成都 6100313.鐵道第第四勘察察設(shè)計(jì)研研究院 湖北北 武漢漢 4300633）摘要：本文文較全面面地介紹紹了深圳圳地鐵11號(hào)線一一期工程程國(guó)貿(mào)站站地下連連續(xù)墻工工程規(guī)模模及施工工情況，闡闡述了在在“上軟、下下硬”地層，入入巖較深深條件下下連續(xù)墻墻挖槽施施工，多多種成槽槽設(shè)備工工效和特特點(diǎn)，并

2、并對(duì)控制制施工進(jìn)進(jìn)度的地地質(zhì)因素素，成槽槽設(shè)備選選擇及連連續(xù)墻結(jié)結(jié)構(gòu)型式式提出探探討，可可供類(lèi)似似工程借借鑒。關(guān)鍵詞：地地鐵 連續(xù)續(xù)墻 “上軟、下下硬”地層 設(shè)計(jì)思思考Consttrucctioon TTechhniqque of thee Unnderrgrooundd Diiaphhraggm WWalllsin Guuomaao SStattionn onn Shhenzzhenn Meetroo Liine NO.1This papper inttrodducees tthe undderggrouund diaaphrragmm waallss annd iits connstrru

3、cttionn teechnniquue iin GGuommao staatioon oon SShennzheen mmetrro llinee NOO.1.It maiinlyy deescrribees tthe undderggrouund diaaphrragmm waalls cconsstruuctiion tecchniiquee, wworkkingg effficcienncy andd peerfoormaancee off trrencch eexcaavattorss unnderr thhe ccondditiionss off a twoo-laayerred

4、strratuum wwithh sooft uppper andd haard lowwer layyerss annd ddeepply embbeddded in harrd rrockk. IIn tthe endd, ggeollogiic ffacttorss deeterrminningg coonsttrucctioon pproggresss, treenchh exxcavvatoors sellecttionn annd tthe undderggrouund diaaphrragmm waallss sttruccturral forrms aree puut ffor

5、wwardd , whiich cann bee taakenn foor rrefeerennce by simmilaar pprojjectts.Key wwordds: mettro; unnderrgrooundd diiaphhraggm wwallls; treenchh exxcavvatoors;strratuum wwithh sooft uppper andd haard lowwer layyerss1 工程概概述11 車(chē)車(chē)站工程程概況國(guó)貿(mào)站為深深圳地鐵鐵1號(hào)線一期期工程的的一個(gè)中中間站，位位于羅湖湖商業(yè)中中心區(qū)人人民南路路與嘉賓賓路交叉叉路口，南南鄰一號(hào)號(hào)線起始始站羅

6、湖站站，北鄰鄰東門(mén)老老市區(qū)老老街站。車(chē)車(chē)站里程程：SKK1+1194.52 3558.992。全全長(zhǎng)1664.44m，站站臺(tái)中心心里程為為SK11+2775.222。為為左、右右線上下下重疊地地下三層層側(cè)式站站臺(tái)車(chē)站站，總建建筑面積積131149mm2。車(chē)站站南北兩兩端各設(shè)設(shè)四個(gè)通通風(fēng)口，南南端區(qū)間間有盾構(gòu)構(gòu)吊裝井井，車(chē)站站設(shè)置五五個(gè)出入入口通道道和兩個(gè)個(gè)連通道道。 圖1 國(guó)國(guó)貿(mào)站總總平面圖圖車(chē)站主體結(jié)結(jié)構(gòu)為三三層兩跨跨框架結(jié)結(jié)構(gòu)，標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)斷面面寬200.255m，高高20.39mm，埋深深455m。站站區(qū)附近近高層建建筑林立立，有國(guó)國(guó)貿(mào)大廈廈、金光光華廣場(chǎng)場(chǎng)、國(guó)際際商業(yè)大大廈、海海燕廣場(chǎng)場(chǎng)等。

7、地地下管線線縱橫交交錯(cuò)，主主要羅雨雨干渠、電電力隧道道、上下下管道及及通信電電纜溝槽槽等。車(chē)站采用明明挖順做做法施工工，車(chē)站站主體基基坑深度度約255m，圍圍護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)采用地地下連續(xù)續(xù)墻。除除穿過(guò)人人民南路路的號(hào)通道道、號(hào)通道道（緩建建）采用用暗挖外外，其它它通道均均采和采采用明挖挖施工。車(chē)車(chē)站平面面及通道道布置如如圖一所所示。12 工工程地質(zhì)質(zhì)及水文文地質(zhì)概概況 國(guó)國(guó)貿(mào)站站站區(qū)范圍圍為海沖沖積平原原，上覆覆第四系系全新統(tǒng)統(tǒng)人工堆堆積層（QQ4ml），海海沖積層層（Q4ml+al）及及第四系系殘積層層（Qell），下下伏侏羅羅系中統(tǒng)統(tǒng)（J22）凝灰灰?guī)r，全全風(fēng)化至至微風(fēng)化化層。巖巖層產(chǎn)狀狀280

8、0299075855，F(xiàn)6、F6/兩斷層層與線線路SKK1+2278+2993相交交，擠壓壓破碎帶帶寬約330m。地下水埋深深1.55 44.5mm，徑流流方向由由北向南南，主要要為礫砂砂層內(nèi)的的孔隙水水，受大大氣降水水補(bǔ)給，水水量豐富富，基巖巖裂隙水水略具承承壓水性性，地下下水對(duì)混混凝土具具中等腐腐蝕。車(chē)車(chē)站地質(zhì)質(zhì)剖面圖圖見(jiàn)圖2，地層層巖性特特征見(jiàn)表表1。圖2 國(guó)國(guó)貿(mào)站地地質(zhì)縱剖剖面圖表1地層巖巖性特征征編號(hào)時(shí)代成因巖性特征層厚（m）備注1Q4ml+al素填土（粉粉質(zhì)粘土土）fkk=1000 =0.31 EES=5.9605.55物理力學(xué)指指標(biāo)單位位：基本承載力力fk-kpaa平均壓縮系系數(shù)

9、0.10.22-Mpaa-1平均壓縮模模量Es- Mppa2-(1)淤泥質(zhì)粘土土，流塑塑fk=7992.644.52-(2)淤泥質(zhì)粉質(zhì)質(zhì)粘土流流塑局部部夾粉細(xì)細(xì)砂薄層層fk=588 =0.58 EES=3.350.566.02-(3)粉質(zhì)粘土流流塑硬硬塑局部部含砂礫礫fk=1220 =0.36 EES=5.3105.3352-(4)粉砂松散稍密，飽飽和，局局部夾粘粘土 ffk=111004.442-(5)中砂，中密密、飽和和，呈透透鏡體狀狀分布 fk=111003.772-(6)礫砂 松散散中密密，飽和和局部夾夾粘土及及圓礫卵卵石fkk=1110221007.553Qel粉質(zhì)粘土流流塑硬硬塑

10、ffk=14401180 =0.41 EES=4.7909.884-(1)J2凝灰?guī)r全風(fēng)風(fēng)化（WW4）呈土土狀fkk=2000 =0.25 ESS=6.590.544.24-(2)凝灰?guī)r強(qiáng)風(fēng)風(fēng)化（WW3）土及及碎塊狀狀 fkk=30000.2114.224-(3)凝灰?guī)r中等等風(fēng)化（WW2）碎碎塊、塊塊狀，節(jié)節(jié)理裂隙隙發(fā)育，較較硬 ffk=8800 013.24-(4)凝灰?guī)r微風(fēng)風(fēng)化（WW1）塊塊狀巨巨塊狀 巖質(zhì)堅(jiān)堅(jiān)硬 ffk=11500019.005斷層角礫，稍稍密，飽飽和夾斷斷層泥 fk=15003.144.1垂直厚度三、地下連連續(xù)墻工工程規(guī)模模國(guó)貿(mào)站圍護(hù)護(hù)結(jié)構(gòu)采采用800cm厚厚地下墻墻加

11、鋼支支撐，圍圍護(hù)范圍圍包括車(chē)車(chē)站及羅羅國(guó)區(qū)間間盾構(gòu)吊吊裝井和和國(guó)老區(qū)區(qū)間明挖挖段，基基坑總長(zhǎng)長(zhǎng)2388.499m，深深約255m，標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)段寬寬度：車(chē)車(chē)站為220.225m，區(qū)區(qū)間為77.100m，連連續(xù)墻總總長(zhǎng)度5541mm，成墻墻面積11.477m2 。圖3 國(guó)國(guó)貿(mào)站及及明挖區(qū)區(qū)間結(jié)構(gòu)構(gòu)橫剖面面圖（單單位：mmm）連續(xù)墻劃分分為標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)中幅（幅幅度6mm）699幅，非非標(biāo)準(zhǔn)幅幅13幅幅及特殊殊幅144幅，共共計(jì)966幅，各各幅間采采用工字字型焊接接鋼板接接頭，基基坑開(kāi)挖挖設(shè)計(jì)為為五六六道6000（壁厚厚t=112116mmm）鋼管管支撐，施施工變更更為四道道H型鋼鋼支撐。國(guó)貿(mào)站地下下下連續(xù)續(xù)墻

12、既是是施工階階段的支支護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)，又是是使用階階段主體體結(jié)構(gòu)側(cè)側(cè)墻的一一部分，與與厚4000mmm內(nèi)襯墻墻疊合墻墻結(jié)構(gòu)，連連續(xù)墻在在主體結(jié)結(jié)構(gòu)的頂頂板、中中板及底底板處均均設(shè)置鋼鋼筋接駁駁器，并并將連續(xù)續(xù)墻的拉拉筋伸入入內(nèi)襯墻墻。因此此，連續(xù)續(xù)墻作為為主體結(jié)結(jié)構(gòu)有效效深度應(yīng)應(yīng)至底板板底面。根根據(jù)地質(zhì)質(zhì)條件、基基坑開(kāi)挖挖深度及及內(nèi)支撐撐情況，設(shè)設(shè)計(jì)要求求連續(xù)墻墻插入底底板以下下深度如如表2所所示：表2 連續(xù)墻墻插入深深度 類(lèi)別基坑底面插入深度（mm）1凝灰?guī)r全風(fēng)風(fēng)化層（WW4）6.02凝灰?guī)r強(qiáng)風(fēng)風(fēng)化層（WW3）5.03凝灰?guī)r中等等風(fēng)化層層（W22）4.04凝灰?guī)r微風(fēng)風(fēng)化層（WW1）2.5國(guó)貿(mào)站地下

13、下連續(xù)墻墻深約227m，最最深為330m左左右，墻墻身體積積近1.2萬(wàn)mm3(C225、SS8砼)，含筋筋量約1140kkg/ m3，工程程投資額額為32260余余萬(wàn)元，約約占主體體結(jié)構(gòu)工工程總投投資額的的一半。四、地下連連續(xù)墻挖挖槽施工工地下連續(xù)墻墻作為深深基坑支支護(hù)的一一種類(lèi)型型，它是是采用機(jī)機(jī)械挖槽槽在泥漿漿護(hù)壁條條件下分分槽段現(xiàn)現(xiàn)澆構(gòu)筑筑全砼墻墻體形成成基坑圍圍護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)。挖槽槽工序一一般占連連續(xù)墻施施工一半半以上的的工時(shí)，特特別是當(dāng)當(dāng)遇到較較堅(jiān)硬巖巖層，成成槽施工工難度大大，工期期長(zhǎng)，工工程質(zhì)量量也難于于保證。國(guó)貿(mào)站地下下連續(xù)墻墻工程特特點(diǎn)：一一是地層層“上軟、下下硬”，上部部砂層透透

14、水性好好，地下下水量豐豐富；下下部巖層層埋深較較淺，連連續(xù)墻近近一半深深度要伸伸入較堅(jiān)堅(jiān)硬巖層層。二是是連續(xù)墻墻兼作主主體結(jié)構(gòu)構(gòu)的一部部分，其其使用功功能對(duì)施施工提出出較高要要求。因因此，選選擇適應(yīng)應(yīng)上述特特點(diǎn)的成成槽設(shè)備備，成為為保證連連續(xù)墻工工程質(zhì)量量和施工工工期的的關(guān)鍵。圖4 國(guó)國(guó)貿(mào)站連連續(xù)墻成成槽機(jī)械械平面示示意圖為滿足連續(xù)續(xù)墻入巖巖要求，在在工程投投標(biāo)及施施工初期期，承包包商承諾諾將引進(jìn)進(jìn)法HFF40000銑削削式成槽槽機(jī)。220011年5月月購(gòu)買(mǎi)了了一臺(tái)與與HF440000性能相相當(dāng)?shù)牡碌聡?guó)寶峨峨（BAAUERR）BCC-255銑槽機(jī)機(jī)在老街街站使用用。然而而由于種種種原因因國(guó)貿(mào)站

15、站的成槽槽設(shè)備卻卻久久不不能落實(shí)實(shí)，鑒于于工期緊緊迫，承承包商決決定采用用“沖抓法法”施工：即連續(xù)續(xù)墻上部部覆蓋層層用真砂砂抓斗挖挖槽，下下部巖層層用吊機(jī)機(jī)起吊沖沖擊錘鑿鑿巖沖孔孔，然后后用方錘錘沖掉圓圓孔間的的巖梗，再再用真砂砂抓斗抓抓出碴石石，每一一循環(huán)進(jìn)進(jìn)尺300400cm，如如此循環(huán)環(huán)作業(yè)直直到墻底底設(shè)計(jì)標(biāo)標(biāo)高。采用“沖抓抓法”對(duì)不堅(jiān)堅(jiān)硬巖層層成槽進(jìn)進(jìn)度尚可可，第一一幅連續(xù)續(xù)墻（BB10）用用三天時(shí)時(shí)間于220011年8月月7日完完成。但但不久一一些槽段段均遇到到較堅(jiān)硬硬巖層，沖沖巖成槽槽十分困困難。為為實(shí)現(xiàn)年年底全部部連續(xù)墻墻施工計(jì)計(jì)劃，陸陸續(xù)進(jìn)場(chǎng)場(chǎng)了多種種成槽設(shè)設(shè)備達(dá)224臺(tái)，調(diào)調(diào)

16、整為“多臺(tái)設(shè)設(shè)備沖巖巖成槽”（詳見(jiàn)見(jiàn)表3：連續(xù)續(xù)墻成槽槽設(shè)備一一覽表）“多點(diǎn)多面”的施工方案。11月在場(chǎng)施工設(shè)備達(dá)17臺(tái)，同時(shí)成槽施工的槽段達(dá)到9個(gè)。通過(guò)對(duì)各類(lèi)類(lèi)成槽設(shè)設(shè)備的施施工效果果分析，對(duì)對(duì)成槽設(shè)設(shè)備進(jìn)行行了篩選選，完善善成槽施施工工藝藝，如制制定出“沖巖規(guī)規(guī)則”，統(tǒng)一一吊機(jī)操操作，選選擇較好好的沖錘錘類(lèi)型和和焊接材材料等，使使成槽的的月進(jìn)度度由8、99月份均均完成99幅提高高到111月份完完成188幅。盡盡管如此此，至220011年122月144日BCC-255銑槽機(jī)機(jī)到場(chǎng)之之前的1100余余日內(nèi)，累累計(jì)完成成完成連連續(xù)墻551幅，僅僅為總幅幅數(shù)的553%。112月下下旬，主主要由BB

17、C-225銑槽槽機(jī)進(jìn)行行成槽施施工，其其它設(shè)備備相繼退退場(chǎng)，直直至最后后一幅槽槽段完成成。國(guó)貿(mào)站地下下連續(xù)墻墻施工始始于20001年年8月55日，至至20002年22月211日，996幅連連續(xù)墻全全部完成成，共計(jì)計(jì)工時(shí)2200余余日，較較原施工工進(jìn)度計(jì)計(jì)劃超出出50天天左右，致致使國(guó)老老區(qū)間暗暗挖隧道道工期相相應(yīng)推遲遲，成為為全線土土建施工工嚴(yán)重滯滯后的標(biāo)標(biāo)段。五、幾點(diǎn)思思考地鐵左、右右線上下下重疊國(guó)國(guó)內(nèi)首次次采用取取得成功功，為有利利于解決決國(guó)老區(qū)區(qū)間百貨貨廣場(chǎng)高高層建筑筑的樁基基礎(chǔ)托換換問(wèn)題，盡盡量壓縮縮區(qū)間隧隧道寬度度，地鐵鐵線路采采用左、右右上下重重疊的線線型，在在國(guó)內(nèi)地地鐵屬首首次采

18、用用。車(chē)站站采用左左、右線線上下重重疊側(cè)式式站臺(tái)；區(qū)間隧隧道采用用雙層框框架結(jié)構(gòu)構(gòu)，暗挖挖段采用用單洞雙雙層復(fù)合合式襯砌砌，用四四臺(tái)階法法開(kāi)挖加加設(shè)臨時(shí)時(shí)底等措措施解決決了高邊邊墻施工工難題；順利通通過(guò)了羅羅雨干渠渠、深南南大道和和華中酒酒店、百百貨廣場(chǎng)場(chǎng)樁基托托換，穿穿過(guò)既有有廣深鐵鐵路橋和和布吉河河。工程程實(shí)踐表表明，這這一線路路型式是是可行的的，為今今后地鐵鐵線路方方案選擇擇積累了了經(jīng)驗(yàn)。1.工程地地質(zhì)是地地下連續(xù)續(xù)墻成槽槽進(jìn)度的的主要因因素國(guó)貿(mào)站地下下連續(xù)墻墻伸入微微風(fēng)化巖巖層的有有48幅幅，伸入入深度33m以上上的地段段約2660m，局局部地段段深度達(dá)達(dá)8m左右右。因此此，破巖巖成槽

19、成成為控制制連續(xù)墻墻施工進(jìn)進(jìn)度的關(guān)關(guān)鍵。由于受構(gòu)造造地質(zhì)及及后期巖巖脈侵入入的影響響，巖層層風(fēng)化界界面及巖巖石堅(jiān)硬硬程度變變化復(fù)雜雜，而且且在多個(gè)個(gè)槽段遇遇到較堅(jiān)堅(jiān)硬的凝凝灰質(zhì)角角礫巖。據(jù)據(jù)補(bǔ)充鉆鉆探巖石石芯樣試試驗(yàn)報(bào)告告，巖石石單軸抗抗壓強(qiáng)度度相差懸懸殊，一一般小于于50MMpa。但但較堅(jiān)硬硬的高達(dá)達(dá)65.5 Mpaa，對(duì)成成槽施工工造成相相當(dāng)大的的困難。如如區(qū)間aa6槽段，從從8月226日開(kāi)開(kāi)槽至111月220日完完成成槽槽，實(shí)際際耗500余工天天。先用用GJFF20反反循環(huán)沖沖機(jī)、ZZJ1550牙輪輪鉆機(jī)均均難以鉆鉆進(jìn)，后后用兩臺(tái)臺(tái)嘉力臣臣成槽深深7m用226天，最最后經(jīng)多多方研究究決定

20、減減少嵌入入深度，墻墻底抬高高2.88m。根據(jù)成槽施施工及所所揭示的的地質(zhì)情情況，經(jīng)經(jīng)地質(zhì)勘勘察人員員現(xiàn)場(chǎng)巖巖樣鑒定定，設(shè)計(jì)計(jì)方同意意將連續(xù)續(xù)墻嵌入入微風(fēng)化化巖深度度由2.5m變變更為11.5mm。依據(jù)據(jù)設(shè)計(jì)變變更，連連續(xù)墻底底抬高的的槽段共共80幅幅，平均均每幅抬抬高約11.7mm?？梢?jiàn)見(jiàn)，在復(fù)復(fù)雜地質(zhì)質(zhì)條件下下的巖石石連續(xù)墻墻施工過(guò)過(guò)程中，勘勘察、設(shè)設(shè)計(jì)、施施工、監(jiān)監(jiān)理及業(yè)業(yè)主等多多方現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)配合協(xié)協(xié)調(diào)及時(shí)時(shí)解決施施工難點(diǎn)點(diǎn)是攻關(guān)關(guān)重要的的一個(gè)環(huán)環(huán)節(jié)。2.關(guān)于成成槽設(shè)備備選擇根據(jù)復(fù)雜地地質(zhì)條件件和多種種成槽設(shè)設(shè)備特性性，國(guó)貿(mào)貿(mào)站地下下連續(xù)墻墻施工結(jié)結(jié)合我國(guó)國(guó)國(guó)情，采采取了“抓、砸砸、沖、銑銑

21、”多種成成槽方式式，特別別是發(fā)揮揮了BCC-255銑槽機(jī)機(jī)先進(jìn)設(shè)設(shè)備的作作用，“土、洋洋結(jié)合”克服了了巖石中中成槽的的困難，從從正反兩兩方面總總結(jié)經(jīng)驗(yàn)驗(yàn)可作為為今后類(lèi)類(lèi)似工程程施工借借鑒。值得指出，使使用BCC-255銑槽機(jī)機(jī)在國(guó)貿(mào)貿(mào)站也有有不盡人人意之處處，如區(qū)區(qū)間明挖挖段D33、D4兩槽段段至槽深深27mm處，曾曾換刀三三次、損損壞刀頭頭2000余把（直直接損失失約7萬(wàn)萬(wàn)元人民民幣），成成槽歷時(shí)時(shí)7天。究究其原因因可能與與鼓輪的的鋃合金金刀齒有有關(guān)：由由于合金金刀齒呈呈直徑約約10mmm圓環(huán)環(huán)形，憑憑借機(jī)架架重量（225t）破碎槽底巖石，當(dāng)遇較堅(jiān)硬巖石其銑削能力顯得不足。如換成銑刀式滾輪（

22、廠家配套產(chǎn)品），則成槽工效會(huì)更有保證。因此，為充分發(fā)揮BC-25銑槽機(jī)作用，尚需進(jìn)一步解決設(shè)備配套問(wèn)題。3.對(duì)連續(xù)續(xù)墻結(jié)構(gòu)構(gòu)類(lèi)型的的討論國(guó)貿(mào)站基坑坑開(kāi)挖和和回筑階階段，均均進(jìn)行了了全過(guò)程程的施工工監(jiān)測(cè)，監(jiān)監(jiān)測(cè)結(jié)果果的最大大值如表表6所示示。 施施工監(jiān)測(cè)測(cè)最大值值匯總表表 表6墻頂水平位位移（mmm）墻身變形（mmm）鋼支撐軸力力（Knn）地面沉降（mmm）地下水位下下降（mm）羅雨干渠下下沉（mmm）國(guó)貿(mào)大廈下下沉（mmm）20.67734.200742.33（預(yù)加力：5033.4）7.392.1717.2002.47注：因第一一道支撐撐架設(shè)不不及時(shí)，墻墻頂水平平位移過(guò)過(guò)大；當(dāng)當(dāng)架設(shè)一一、二道道支撐后后位移趨趨于穩(wěn)定定，一般般為7mmm左右右。連續(xù)墻墻身身變形曾曾出現(xiàn)超超出監(jiān)測(cè)測(cè)警界值值（200mm），累累計(jì)變形形超出設(shè)設(shè)計(jì)充許許值（225mmm）的情情況，經(jīng)經(jīng)采取增增設(shè)臨時(shí)時(shí)支撐等等措施后后得以控控制。從從總體情情況看，墻墻體變形形是較平平穩(wěn)的，保保證了施施工安全全和對(duì)周周邊環(huán)境境的保