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摘要：福州地铁2号线厚桔区间中间风井地连墙施工超深、超宽，施工难度大。本文主要阐述区间风井富水砂卵层下超深、超宽地连墙施工技术难点及应对措施，希望能对后续类似施工提供帮助。
关键词：区间风井地连墙成槽钢筋笼吊装混凝土浇筑
1工程概况
1.1工程设计概况
区间风井位于乌龙江东岸，三环快速路西侧，平面呈长方形。乌龙江水流深急，地质复杂，三环快速路日均30多万车流量，距风井围护结构边最近为5米。风井基坑沿线路方向净长为16.3m，净宽为24.2m。由于区间隧道下穿乌龙江，埋深大，因此风井基坑开挖总深度为41.6m，围护结构采用1.2m地下厚连续墙，深为56.6m。主体结构为地下四层三跨箱型结构。结构底板埋深22.2m，底板下为风道和联络通道，风道长5m，宽4m，高度为6.3m，联络通道结构宽度为5.2m，长度为21m，高度为9.1m，联络通道底板埋深为37.6m（见图1）。
图1区间风井横纵断面图
1.2工程地质及水文地质
区间风井地层自上而下地层主要为杂填土、素填土、粗中砂和卵石层，土层渗透性比较强。根据地勘报告显示卵石层粒径一般为3～8cm，个别粒径较大可达8～13cm，含量高达50%~80%，而且钻孔超过70m仍未穿越卵石层，地连墙深度为56.6m，从而判断围护结构底部未进入不透水层。我部在地连墙成槽施工中，发现该区域卵石层最大粒径达到25cm。
该段范围内主要赋存潜水和基岩裂隙水，含水层主要为粗中砂层和卵石层。由于区间风井距乌龙江较近，而乌龙江与两岸地下水存在较密切的水力联系，愈靠近江边地段，水位互补关系愈明显，水文情况比较复杂。
2区间风井地连墙施工工艺
2.1槽壁加固施工
该段槽壁加固穿越地层主要为粗中砂，根据相同地质下车站先行施工的槽壁加固经验判断，槽壁加固深度大于9m时，地连墙成槽过程中成槽机存在溜槽现象，造成地连墙倾斜度增大。而风井槽壁加固深度为27m，属于超深槽壁加固，因此施工过程中三轴搅拌机的垂直度是关键点，主要从下面几点来实施：
（1）电机及钻杆安装前，对三轴搅拌桩机桩架垂直度进行全站仪定位测量，并对三轴搅拌桩机底盘进行左右、前后和升降操作后对比测量数据，调整仪表。
（2）每隔一定幅数后检查钻杆中间支撑及底部钻杆瓦片，查看螺丝是否松动及磨损是否过大，防止钻杆体系受力异常，加之深度过大，造成倾斜度过大。
（3）在三轴搅拌桩架接近平台能接触位置安装一个垂吊，每一幅开始施工之前垂吊与桩架倾斜度是否一致。
2.2导墙施工
本段导墙为标准L型断面，设计导墙翼面宽度为0.8米，深度为1.5米。考虑到后续施工中地面荷载极大，控制在荷载较大情况下导墙的变形量，将导墙和周边场地一起浇岛连成一个整体，且地连墙槽边3米内基面标高基本一致，确保成槽机施工槽孔垂直度。
2.3地连墙成槽
成槽施工是工期控制的关键，根据风井区域的地质情况，选择采用SG60A型液压式抓斗成槽机进行成槽开挖，加快施工进度。SG60A型成槽机开口宽度3米，液压导板抓斗自重32t，其冲击力和闭合力可以加快在粗中砂及卵石层施工。
由于单幅槽段超深、超宽，成槽时间长，因此采用新型复合钠基膨润土泥浆代替传统的钙基膨润土泥浆，该泥浆具有出色的护壁和携渣能力，有利于在砂卵石地层中超深地下连续墙护壁，同时适当提高泥浆粘度，增加泥皮韧度，保证砂性土层中泥皮质量。
同时成槽施工时对土层做好记录，实际卵石层孔径达25cm，比勘探提供的孔径大一倍，为后续地基处理提供了地层原始依据。
2.4清孔
地连墙超深，深度达56.6m，导致钢筋笼吊放、槽段接头回填、导管安装等工序时间成倍增加，为防止砂颗粒沉淀形成沉渣，在地连墙成槽验收完成之后，快速组织反循环式清孔，通过吊车将潜水泵放到离孔底2m左右位置进行第一次清孔，清孔要求槽内泥浆含砂率低于6%。
由于钢筋笼超长，长度达54.9m，在钢筋笼下放的过程中会增加槽内砂颗粒，为减少后续混凝土浇灌的困难，通过混凝土担架上安装两侧导管分别进行二次清孔工作，根据经验每个孔清孔半个小时左右，在第二侧导管开始清孔时与搅拌站联系进行混凝土报送，达到清孔结束与混凝土浇筑工序零时差衔接。
2.5钢筋笼制作及吊装
该区间采用盾构机直接切削地连墙钢筋混凝土，在洞门位置处四幅地连墙局部采用玻璃纤维筋代替钢筋，以便盾构机直接切割玻璃纤维（GFRP）筋和混凝土，减小双线盾构穿越风井的施工风险。玻纤筋与钢筋之间连接方法是采用U型卡扣连接。同一幅钢筋笼上部为普通钢筋，下部为GFRP筋，GFRP筋与普通钢筋采用U型螺栓连接，搭接长度大于40d（d为GFRP筋直径），搭接区高于盾构洞门外边线50cm以上，避免普通钢筋进入盾构掘进范围以内。
玻璃纤维筋与普通钢筋的搭接
根据现场施工用地范围及实际条件，采用双机抬吊21点吊装、整体回直入槽的吊装方案，吊装入槽选用机型650t和450t履带吊车。实际钢筋笼吊装分两种进行。在盾构穿过区域的四幅地连墙钢筋笼设有玻璃纤维筋，抗弯能力差，避免起吊过程中钢筋笼旋转回直，采用分节吊装，搭接后整体下放；其余地连墙钢筋笼对接时间较长，为防止塌孔现象的发生和加剧，应保证地下墙钢筋笼一次整体吊放，尽可能的减少对槽孔的施工影响，采用整体吊装、一次入槽。
2.6混凝土浇筑
本工程单次浇筑方量大、时间长，混凝土浇筑采用两副浇筑架和两根导管同时进行浇筑，混凝土浇筑过程中两导管浇筑方量均匀，以保证混凝土面同时上升。导管埋深混凝土长度应保持在2~6m范围内，每次导管拔除前需核对砼面深度和导管长度不得小于2米，亦不得大于6米。
由于钢筋笼采用了双排主筋加附加筋的形式，纵、横向桁架筋相比一般钢筋笼有所增加，尤其是在存在接驳器、拉筋等部位，地连墙钢筋分布十分密集，钢筋之间间隙狭小，采用反击破碎石后避免混凝土中粗集料的流动受阻、粗集料分布不均的情况的发生，同时增加了混凝土和易性，有效保证混凝土的密实度，对地连墙城墙质量和自身防水能力十分有利。
3区间风井施工的技术要点
3.1超深、超宽地连墙成槽难度大
地连墙深56.6m，宽7.5m，地层主要穿过中粗砂和卵石层，成槽时间
长，容易塌孔；
应对措施：
（1）选取SG60型成槽机开挖，精心组织施工，缩短成槽时间。
（2）地连墙施工前做好槽壁加固，槽壁加固深度27米，确保槽壁稳定。
（3）采取优质泥浆进行地连墙成槽，严格控制泥浆指标，加快地连墙施工进度，确保槽壁安全。
3.2超长、超重钢筋笼吊装难度大
盾构穿过区域的地连墙宽为7.5m，钢筋笼长54.9m，单幅钢筋笼重143t，钢筋笼整体吊装风险高、难度大；盾构穿过区域的地连墙设有玻璃纤维钢筋，玻璃纤维钢筋的抗弯能力差，整体吊装容易引起钢筋笼变形。
应对措施：
（1）采取450吨履带吊配合650吨履带吊抬吊吊装，以确保钢筋笼能够整幅吊装。
（2）有玻璃纤维钢筋的地连墙分两节起吊，搭接后整体下放，其中玻璃纤维钢筋设置在上面一节钢筋笼的底部，其余地连墙整体吊装。
（3）每幅地连墙共设置7×4共28个吊点，以减小钢筋笼的起吊变形。
4结束语
（1）通过对超深槽壁加固垂直度严格控制，并采用新型复合钠基膨润土泥浆护壁，基坑开挖后地连墙除导墙下侧一米范围内存在局部侵陷外，整个开挖面地连墙均无侵陷。
（2）得益于风井洞门位置处四幅地连墙钢筋配筋优化，采用玻璃纤维（GFRP）筋代替钢筋，该区间左右线盾构顺利穿过区间风井，保证区间盾构掘进安全，减少换刀风险。
（3）根据开挖后地连墙零渗漏水情况，超深、超宽地连墙采用反击破碎石混凝土浇筑，可以有效保证混凝土的密实度，增强地连墙城墙质量和自身防水能力。
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