地铁围护叠合墙结构中的地下连续墙施工技术
季海元，李国保，李军
(中国水电基础局有限公司)
1 工程概述
深圳地铁7号线福民站位于福民路与金田路交叉口的东侧，与既有的4号线福民站呈T字换乘连通，为地下三层三跨双柱岛式结构，车站全长204.431m（里程：CK18+220.060～CK18+424.491m），宽度约为21.3m，深度约为24.64m，车站采用盖挖逆筑法施工，采用1000mm地下连续墙和钢筋混凝土支撑作为围护结构。
福民站围护结构原设计为“1000mm地连墙+800mm侧墙”的复合墙结构，北侧西段“知本大厦”前按原设计正常施工。因北侧东段侵占了“皇福裕苑”建筑红线0.86m，施工期间，“皇福裕苑”的产权单位不同意占用其红线用地，经研究后进行了围护结构退出“皇福裕苑”红线的设计变更。
因南侧围护结构已经紧贴既有建筑，为保证原设计车站内的空间尺寸，围护结构由“1000mm地连墙+800mm侧墙”的复合墙结构改为“1000mm地连墙+550mm侧墙”的叠合墙结构形式。
2 叠合墙结构地连墙的特点
叠合墙和复合墙相比，主要是两种墙的受力体系不同。叠合墙是围护结构与结构内衬墙通过剪力槽、预埋钢筋等结构施工措施，使其叠合面传递剪力，从而形成一个整体，结构刚度较大，可利用围护结构侧摩擦阻力和围护结构重量来抗浮，围护结构与内衬变形一致，为永久结构；复合墙是围护结构与结构内衬墙分离设置，二者之间通过防水层隔开，叠合面不传递弯矩剪力，只传递法相压力，围护结构与内衬不能完全协调变形，为临时结构。
叠合墙的结构的主要特点如下。
（1）地连墙配筋率高。叠合墙围护结构作为主体结构重要组成部分，围护墙与结构板节点处弯矩较大，因此地下连续墙局部配筋加大，东西两端下沉段主筋采用并筋方式增强结构受力，结构配筋率高，平均含钢量为189.87kg/m3，而复合墙为150.92kg/m3。
（2）需要预埋钢筋接驳器。福民站围护结构变更为叠合墙结构后，地连墙钢筋笼在顶板、层板、底板相应的位置需要预埋与层板连接的钢筋接驳器，本站每层板预埋了3层，共预埋了12层接驳器，共预埋了接驳器32608套。
由于连续墙施工工艺的原因，在其工字钢接缝处无法预埋钢筋接驳器，因此受力结构在局部会有所削弱，结构强度一般需要在后期通过植筋的办法解决，但节点刚度有所降低。
（3）需要预埋与侧墙叠合的拉结筋。与侧墙叠合的拉结筋采用“L”弯钩的型式，预埋在地连墙的钢筋笼上，在后期开挖时凿出保护层的混凝土，拉直后置于内衬墙内。本站的拉结筋最初布置在顶板和底板之间所有与侧墙叠合位置，间距按300mm×400mm布置，后经设计验算，仅在车站负三层的位置进行了叠合拉结筋的布置。
（4）需要预埋与内衬墙柱叠合的壁（暗）柱钢筋。围护结构地连墙施工时需预埋壁（暗）柱钢筋，以便与内衬墙柱叠合，叠合时将箍筋凿出并接长至内衬墙柱主筋形成闭合箍筋，壁（暗）柱内预留钢筋接驳器与过梁主筋相连接。
（5）混凝土性能要求高。原设计复合墙结构时地连墙混凝土设计标号为水下C30（P10），坍落度200+20cm，变更为叠合墙后，混凝土标号提高为水下C35（P10），坍落度190+10cm。
（6）检测标准要求严。变更为叠合墙后，地连墙作为永久结构的一部分，采用抽芯试验和超声波检验方法进行墙体混凝土强度、墙底沉渣厚度、墙底岩土层性状和墙身完整性检测时，规范要求：抽芯检测不少于15%且不少于10个槽段，每个槽段不少于3个孔；超声波检测30%，每个槽段不少于5个孔。
3 叠合墙结构地连墙的施工
3.1 成槽施工
本站地连墙成槽施工采用“上抓下凿”法，上部土层及部分强风化岩层采用液压槽壁机成槽。在成槽过程中，严格控制槽壁机的垂直度及平面位置，仔细观察监测系统，垂直精度控制在1/300内。下部基岩用冲孔桩机或冲击钻采用“钻劈法”成槽，严格控制泥浆质量和垂直精度。
3.2 钢筋笼加工
钢筋笼加工严格按照设计图纸和规范要求进行施工，对“L”型和“Z”型等异型钢筋笼必须保证整体加工精度，并进行足够的加固措施防止钢筋笼变形。
钢筋加工过程中，预埋件、测量元件位置要准确，并留出导管位置。钢筋接驳器每次预埋时需要精确定位，通过钢卷尺等测量工具多次校核预埋位置，在钢筋笼下设前按照图纸确定位置，固定在钢筋笼上。
对于前期按复合墙施工未预埋接驳器的地连墙，在施工侧墙时需要进行植筋处理。
3.3 钢筋笼下设
为了保证钢筋笼吊装安全，吊点位置的确定与吊环、吊具的安全性应经过设计与验算。在起吊前要对吊具进行认真检查，消除隐患。作为钢筋笼最终吊装的吊杆构件，必须同纵、横向桁架都焊接牢固。吊筋长度的确定必须根据搁置扁担所在的导墙高程计算得出。根据设计要求，福民站钢筋笼采用双机抬吊，整体下设。
3.4 混凝土浇筑
采用泥浆下直升导管法浇筑混凝土。开浇前进行混凝土坍落度、扩散度试验，合格后方能入槽，浇筑过程中严格控制混凝土浇筑速度及导管埋深。
3.5 接头处理
福民站地连墙接头采用工字钢接头，工字钢后靠采用砂袋填充、泡沫填充或下设接头箱等方式减少混凝土绕流。下一期槽段施工时，采用专用接头钢丝刷将工字钢表壁清洗干净，确保接头连接质量。
4 叠合墙结构的施工难点和对策
4.1 钢筋笼加工复杂
福民站地连墙作为永久结构，与侧墙一起永久受力，含筋量高、主筋需要并筋、通过钢筋接驳器与各层板接驳，通过拉结筋与侧墙连接成一起。
地连墙采用工字钢接头，主筋连接采用焊接连接或机械连接，钢筋笼主筋间距100mm，分布筋间距200mm，各层板预埋钢筋接驳器。钢筋笼竖向长度允许偏差±50mm，水平长度允许偏差±20mm，竖向主筋间距允许偏差±10mm，主筋保护层允许偏差±20mm，预埋件位置允许偏差±25mm，钢筋笼焊接牢固，起吊安放过程中不变形、不散架、下放平稳不出现沉阻现象。
钢筋笼加工过程主要从以下几方面进行严格控制：精心建造标准平整的钢筋笼加工平台；严格按照图纸进行每根钢筋的定位拼装，尤其是接驳器位置；拉结筋弯曲方向按照一定的规律进行弯曲摆放，便于后期凿出；固定拉结筋时应在远离弯折的部位轻微点焊。
4.2 钢筋笼下设要求严格
由于地连墙钢筋笼定位偏差，会导致开挖后结构板处的预埋钢筋接驳器位置偏差，需要植筋处理，或钢筋保护层不足，影响结构的耐久性。
叠合墙结构施工时，预埋的钢筋接驳器往往存在定位偏差，主要原因有：钢筋笼起吊下设时，产生变形引起误差；钢筋笼吊筋计算误差，搁置扁担与吊筋和导墙非完整接触；孔斜偏差导致钢筋笼无法下设到位；导墙发生沉降等。
钢筋笼下设时主要从以下几方面进行严格控制：成槽施工时严格控制孔宽、孔斜和孔形；每幅槽钢筋笼下设前需要对吊筋位置的导墙高程进行复测；根据吊筋位置的导墙高程和钢筋笼下设位置精确计算吊筋长度。
4.3 对地连墙防水功能要求更高
复合墙结构中，内衬主体框架结构通常为全包防水，围护结构施工完成后，主体施工时在侧墙与围护之间施做防水措施，其防水形式为封闭的。
叠合墙结构中，围护结构施工完成后，需先将围护根据相关要求进行凿毛，以满足与内衬之间的可靠连接，然后再施做内衬结构，仅主体结构的顶板和底板可施做防水措施，相对复合结构而言，其防水形式是不封闭的。
福民站为盖挖逆做法施工，基坑开挖后，地面上围闭空间小，如发生接缝漏水，堵漏措施难度加大，后期止水困难。
采取的措施：提高泥浆性能，保证清孔质量；控制商品混凝土质量，浇筑过程中严格控制混凝土上升速度和导管埋深，确保混凝土浇筑质量；接头工字钢表壁刷洗干净，确保地连墙接头连接质量；工字钢处预埋注浆管，在成墙浇筑后进行注浆处理；地连墙完成后在基坑开挖施工前，对施工过程存在异常的槽段接头处进行取芯验证和基坑外侧进行高压旋喷处理；采取有效的堵漏预处理措施等。
5 结语
叠合墙结构的围护结构型式在国内应用尚少，相比复合墙结构来说，施工难度大，工程质量不易保证，后期止水困难，工程造价一般要高，但能最大化的利用地下结构空间。
本站工程叠合墙围护结构地下连续墙的顺利实施，有效地解决了福民站占地空间不足，侵占了“皇福裕苑”建筑红线的问题，为以后类似工程的施工提供可借鉴的经验。