1 工程概况

　　杭州地铁9号线御道站位于杭海路西侧，杭海路与御道路交叉口处，沿杭海路布置，为地下2层岛式车站。车站主体结构为地下2层、双柱三跨现浇钢筋混凝土框架结构。主体结构标准段基坑开挖深度约17.16m，盾构井段基坑开挖深度18.436m。车站区域有承压水，超深地下连续墙用于隔断承压水。车站主体围护结构采用1.0m厚地下连续墙+内支撑，明挖顺作法施工;地下连续墙标准段有配筋段深36m，素墙段深34.57m，共70.57m，盾构井配筋段深39m，素墙段为31.57m，共70.57m。地下连续墙采用H型钢接头，深度为目前杭州地铁施工地下连续墙深度之最。本工程超深地下连续墙数量为87幅，其中标准幅77幅，异形幅10幅。御道站平面布置如图1所示。

　　图1 御道站平面位置 

　　2 工程与水文地质条件

　　根据勘察资料，御道站地层从上到下依次为:(1)₁层杂填土→(3)₂层砂质粉土→(3)₃层砂质粉土夹粉砂→(3)₅层砂质粉土→(3)₆层粉砂→(3)₇层砂质粉土夹淤泥质土→(3)₈层砂质粉土夹粉砂→(6)₁层淤泥质粉质黏土→(7)₁层粉质黏土→(7)₃层粉砂→(8)₂层黏土→(9)₃层含砾中砂→(10)₁层粉质黏土夹粉砂→(11)₁层粉质黏土→(12)₁层粉砂→(12)₄层圆砾→(13)层粉质黏土→(14)₂层中砂→(20)_a-1层全风化泥质粉砂岩→(20)_a-2层强风化泥质粉砂岩→(20)_a-3层中风化泥质粉砂岩。地下2层段结构底板基本位于(3)₆层粉砂和(3)₇层砂质粉土夹淤泥质土地层，基坑围护结构剖面如图2所示。

　　图2 基坑围护结构剖面 

　　御道站北侧紧邻现状河道引水河，河宽约20m，河深约2.0m(勘察期间)，目前河岸稳定性较好，未见坍塌，其河边处主要为粉(砂)土，透水性好，地表水与地下水水力联系较好。沿线地下水主要由第四系松散岩类孔隙水和基岩裂隙水组成，其中松散岩类孔隙水又可分为孔隙潜水和孔隙承压水两个亚类。承压水主要分布于(7)₃层粉砂、(9)₃层含砾中砂、(12)₁层粉砂、(12)₄层圆砾、(14)₂层中砂，水量丰富，均属于强透水层，隔水层为上部的淤泥质土和黏性土层。基坑距离强补给源钱塘江最近处约200m。

　　本车站属冲海积平原区，地势平缓，对基坑影响较大的不良地质为饱和粉土、砂土地震液化、流砂、管涌、抗浮失效及地下障碍物。经调查，块石为老杭海路路堤(路堤一侧为钱塘江)，经过多年回填形成地下障碍物。经地下连续墙一幅一孔勘察，进一步查明地下连续墙成槽范围内的块石分布，但块石分布无规律，主要分布深度在1.20～17.40m。

　　3 块石区槽壁加固技术

　　原设计采用三轴水泥土搅拌桩方式进行槽壁加固，由于地下存在块石，三轴搅拌桩机无法钻进，槽壁加固施工前需先进行清障。原设计清障方案为:4m以上采用挖掘机挖除，4m以下采用成槽机抓斗清除，清障后回填土方至原设计标高。由于现场块石埋深分布不一，杂填土较厚，挖掘机清障时地面塌陷严重，且受场地制约;受杂填土较厚影响，成槽机在未进行槽壁加固情况下清障，塌陷严重，清障无法实施，且成槽机清障耗时长，严重影响工期。考虑以上因素，槽壁加固方案由原设计三轴搅拌桩加固变更为双排800mm@500mm高压旋喷桩加固，高压旋喷桩施工前提前用多功能钻机进行引孔，穿透块石层，在不清障的情况下对杂填土层进行高压旋喷桩加固，加固深度加深至块石层底部。

　　4 超深地下连续墙施工技术

　　4.1 施工工艺流程(见图3)

　　图3 施工工艺流程  

　　4.2 机械设备选型

　　目前杭州地铁车站地下连续墙施工多采用液压抓斗式成槽机，考虑到双轮铣槽机在遇到块石情况下较液压抓斗式成槽机并无优势，且根据地勘报告显示(20)_a-1层及(20)_a-2层为硬土，(20)_a-3层岩为软质岩，其次双轮铣槽机施工成本较高，经过综合比选，施工过程中选用液压抓斗式成槽机金泰SG60A机型和金泰SG70机型。

　　4.3 导墙施工

　　导墙采用整体式钢筋混凝土结构，净宽比地下连续墙厚度大4cm，肋厚200mm，顶宽1 050mm，深度控制为2m。

　　导墙起锁口和导向作用，直接关系到地下连续墙顺利成槽和成槽精度，能有效防止孔口土体坍塌。因成槽机的抓斗呈圆弧形，抓斗宽度约为2.9m，同时由于分幅槽宽等原因，为保证地下连续墙成槽时能顺利进行以及转角断面完整且满足成槽机的最小抓斗要求，所有转角处导墙沿轴线外放0.3m，如图4所示。

　　图4 转角幅导墙处理示意 

　　4.4 泥浆配置

　　超深地下连续墙成槽过程中保障成槽质量及成槽机站位安全的关键要素是护壁泥浆质量。实际施工生产过程中有关泥浆制备、泥浆循环及成槽、清底、二次清底泥浆性能指标的检测是施工过程管控的关键。

　　根据御道站地质情况，地下连续墙成槽过程中护壁泥浆采用优质膨润土、CMC、纯碱及自来水配置，泥浆配合比及性能指标严格按照表1,2所示控制。

　　表1 护壁泥浆配合比 

　　表2 护壁泥浆性能指标 

　　注:槽内泥浆相对密度宜保持在1.1～1.15，在任何情况下泥浆相对密度不得小于1.06

　　4.5 成槽施工

　　超深地下连续墙成槽质量的控制是地下连续墙施工成败的关键，超深地下连续墙成槽垂直度的控制更是重中之重。成槽过程中垂直度利用成槽机垂直度仪表及时纠偏，任一深度的垂直度偏差不得大于3‰槽深。

　　所有槽段成槽施工均采用三序成槽的方法，先成槽槽段两端再成槽中间留下的隔墙。先行幅两端超挖0.5m，连接幅H型钢端超挖0.5m，预留土袋填筑及接头箱插拔位置。对于有长短边的Z形和L形槽段，先成槽短边，再成槽长边。

　　块石区成槽时先采用SG60A成槽机对块石进行破碎抓出，后采用SG70成槽机进行深部成槽。

　　每幅槽段成槽完毕后，量取槽段深度及沉渣厚度，所有槽段均采用UDM100超声波检测仪检测槽壁的垂直度和先行幅H型钢的垂直度及内部有无夹砂夹土，检测频率为100%。

　　通过超声波检测仪实测图像数据分析，所有墙幅成槽垂直度偏差均在20cm以内(满足3‰槽深要求)，且块石区加固效果明显，槽壁两侧仅有10cm左右轻微塌方，系块石破碎抓取形成。

　　4.6 刷壁

　　刷壁质量也是施工过程管控的重点，连接幅及闭合幅钢筋笼下放前，均采用成槽机抓斗连接刷壁器对H型钢内侧的土渣进行清理，每侧H型钢处刷壁次数均>20次，直至刷壁器钢丝干净，不含泥砂。

　　刷壁的质量直接影响地下连续墙墙体间接缝的质量，能有效防止开挖时墙缝漏水情况的发生。

　　4.7 清底换浆

　　刷壁完成后用成槽机将槽底沉渣捞除，由于御道站成槽深度为70.57m且为砂性地层，采用气举反循环法利用高压缩空气将底部泥浆托举进行置换，如底部泥浆达到废浆指标，则直接废除，置换的泥浆直接进入泥浆分离器进行除砂，然后和新配置的泥浆进行调整，符合各项指标后，再输送入槽段内。

　　清底换浆完成的标准是孔底沉渣厚度<10cm且槽内的泥浆性能指标满足设计及规范要求，泥浆密度<1.15g/cm³，含砂率<7%。

　　4.8 钢筋笼制作及吊装

　　钢筋笼分两节制作及吊装，主笼配筋段长39m，重52t，素墙段长31.07m，重18t。主筋接头全部采用直螺纹接头，主笼配筋段及素墙段连接采用直螺纹连接。

　　标准幅及异形幅钢筋笼吊装采用16点吊装，双机抬吊，选用300t,150t履带式起重机配合吊装;端头井盾构接收端钢筋笼采用20点吊装，三机抬吊，选用300,150,100t履带式起重机配合吊装。钢筋笼正式吊装前必须进行试吊，将钢筋笼平吊吊离制作平台30cm，稳定静置1min，检查钢筋笼无明显变形后再正式起吊。

　　4.9 防绕流措施

　　御道站地下连续墙接头为H型钢，为防止混凝土绕流，在H型钢两侧放置厚0.5mm、宽0.5m的止浆铁皮防止混凝土绕流影响下一槽段开挖成槽。

　　当钢筋笼安放完毕后，因地下连续墙接头箱起拔压力太大，H型钢外侧36m以下端头立即回填土袋，用特制钢筋篦子放置在导墙上，靠近H型钢外侧，然后匀速人工向地下连续墙接头处超挖端头部分抛填土袋，单个土袋不能太大，每填50～80个土袋后用测量绳测其深度变化，根据理论体积计算回填深度，如果回填上升过慢可能是钢筋笼倾斜或者两边端头大小不一样，必须两边均匀回填;如果上升过快，考虑是否有架桥现象，可以用重锤进行冲击，使架空的土袋下落到位，土袋回填必须密实均匀。H型钢外侧36m以上安装墙端接头箱，接头箱压于土袋顶部，保证下部土袋密实，边线与H型钢密贴。

　　4.1 0 混凝土灌注

　　本站采用双导管法进行水下混凝土灌注，导管底部距离地下连续墙基槽底30～50cm。混凝土灌注前计算当前墙幅单根导管混凝土的初灌量，保证首批混凝土顺利冲底并使导管埋入混凝土深度≥1m。双导管灌注时要注意混凝土灌注同步进行，始终保持混凝土液面水平同步上升。

　　在混凝土灌注过程中，应测量并记录混凝土灌注深度，拆除导管前要计算拆管长度，始终保持混凝土导管埋入混凝土面2～6m，严禁将导管提出混凝土液面造成断桩。对于超深地下连续墙大体积混凝土灌注，必须保证混凝土供应的连续。施工过程中，混凝土灌注速度控制在40～50m³/h，至所有墙幅施工完成，充盈系数均>1。

　　4.1 1 接头箱起拔

　　接头箱起拔时间定在混凝土灌注完成后4～5h内活动接头箱，在混凝土终凝后再逐节拔出接头箱。在顶拔接头箱过程中，要根据现场混凝土灌注记录表，计算接头箱允许起拔的高度，避免早拔、多拔由于混凝土未凝结而产生绕流现象。

　　4.1 2 墙趾注浆

　　为了控制地下连续墙的竖向沉降量且保证承压水隔断效果，在地下连续墙内布置2根压浆管，固定于钢筋笼上，随钢筋笼下放槽中，其底部用胶布封堵并插入墙底土体中0.5m。待地下连续墙达到设计强度的70%，通过压浆管进行墙趾注浆。

　　5 超深地下连续墙施工工序时间控制

　　为保证槽壁稳定且控制槽壁收敛量，超深地下连续墙施工过程中各工序的时间控制也至关重要，要求各个环节有序衔接，紧密进行。块石区首开幅地下连续墙各道工序施工时间如表3所示。

　　表3 块石区首开幅地下连续墙施工时间 

　　h

　　6 结语

　　目前御道站已经优质、高效、安全地完成了87幅超深地下连续墙施工作业，且地下连续墙检测工作已全部完成，实施超声波检测的21幅地下连续墙(检测数量为全部槽段的20%)桩身完整，均为I类桩。对于临近钱塘江富水软土块石地区地层超深地下连续墙施工，应注意以下几点。

　　1)鉴于超深地下连续墙成槽时间长及上部杂填土层较厚等不良地质情况，必须在超深地下连续墙施工前进行槽壁加固，可有效防止成槽过程中槽壁坍塌。

　　2)超深地下连续墙施工工序必须有效衔接。对于较深部位的砂层和圆砾层可以通过调整泥浆指标、控制开挖速度、加快后续工序、减少槽孔空置时间，以减小槽壁收敛量。

　　3)护壁泥浆质量是直接影响地下连续墙工程质量和安全的关键。

　　4)成槽垂直度控制是保证成槽质量及钢筋笼顺利吊装的关键。

　　5)钢筋笼桁架筋及吊点焊接质量是保障吊装安全的关键。

　　6)刷壁是控制超深地下连续墙墙体间接缝防水质量的关键工序。

　　7)接头箱的起拔必须在混凝土终凝前进行。