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摘要：地下连续墙在城市地铁车站建设中经常采用的一种围护结构形式，其施工工艺往往直接影响到连续墙的安全性能，然而对于入岩层较深的地下连续墙，能够较快顺利地完成成槽成了关键问题，本文主要阐述了入岩层较深的地下连续墙成槽施工工艺，对于类似工程具有一定的借鉴意义。
关键词：地下连续墙、施工工艺、成槽、引孔
1.工程概况
南昌轨道交通1号线秋水广场站位于南昌市红谷滩新区世贸路与赣江大道交叉口，呈东西走向，车站东端紧临赣江。车站净长148m，标准段净宽19.7m，端头井净宽23.5m，开挖深度23.46～25.1m，采用明挖顺筑法施工。围护结构采用800mm厚地下墙，标准幅长6m，深26.8m，端头井深28.3～30.1m。
2.工程地质及水文地质情况
2.1工程地质情况
车站主体结构区域内地面较平坦，地面标高23～25m，属赣江冲积平原地貌单元。地质资料揭示车站场地地层为人工填土、第四系全新统冲积层、下部为第三系新余群基岩。结合地质资料及施工现场实测所得数据，目前施工地下墙从地面以下20m深均为砂土地层，20m～25m深为泥质粉砂岩，以下则为泥质砂砾岩。
2.2水文地质情况
秋水广场站场地浅层地下水属上层滞水、孔隙性潜水、微承压水，主要赋存于表层填土及砂土、砾砂、圆砾中；深部基岩裂隙水，主要分布于第三系新余群泥质粉砂岩、砂砾岩内；孔隙潜水主要赋存于表层填土以及第四系上更新统冲积层的砂砾石层中，主要分布于秋水广场站；孔隙微承压水主要赋存于第四系上更新统冲积层的砂砾石层中，承压水水头高度一般为2.50～5.20m。
3. 总体施工方法、工艺
3.1总体施工方法
地下连续墙按设计分幅，采用步履式打桩机JB160A钻机配合液压抓斗成槽，膨润土泥浆护壁，钢筋笼采用两台履带吊同时起吊，整体入槽，柔性锁口管接头。砼采用商品砼，导管法水下砼灌注。
本试验幅段设计地面标高为24.6米,墙底标高为-5.5米,成槽深度为30.1m，入岩段为中风化泥质粉砂岩，入岩标高20.38米, 连续墙入岩深度为9.72米，连续墙嵌固深度为5.288米。报审方案采用“两钻一抓”成槽工艺，首先用步履式打桩机JB160A钻机的钻头进行改进后对每幅槽段进行引孔，引孔深度为设计墙底下0.5米。
3.2施工工艺
4．成槽施工情况分析
4.1采用“两钻一抓”法成槽施工情况
根据预订方案，秋水广场站连续墙嵌入岩层约8～9.5m，其中槽底为中风化泥质粉砂岩，为提高施工效率，确保顺利成槽，拟在导墙施工完成后，采用步履式打桩机机引孔，每幅两根，孔深至连续墙底标高下50cm，便于锁口管安装。成孔目的旨在预先破碎槽底基岩，便于成槽机在此处施工作业效率。
成槽施工准备工作完成后，先用改进后的JB-160A型步履式桩机对槽段进行引孔，然后用SG-40A液压抓斗式成槽机进行抓进，成槽深度到19m时就进入中风化泥质粉砂岩地层，两小时后成槽深度至21.98米，由于地质较硬，成槽进度相当缓慢，在接下来的两个小时内成槽毫无进尺。
4.2采用“七钻一抓”法施工情况
由于“两钻一抓”无法在中风化泥质粉砂岩地层顺利成槽，经讨论研究决定：将改进后的JB-160A型步履式桩机再次对该槽段进行引孔，一个副段共完成引孔7个，此时工法变化成“七钻一抓”法。按桩径800mm计算，在5.7米的幅段内一共引孔7个，此时两引孔间土层厚度约10-15cm左右。开始对该槽段进行再次成槽，两小时后成槽深度仍为23.6m，成槽机不断移动试抓均无效果，操作手变换了多个抓土方法，均毫无进尺，槽深仍为23.6米。为了确保安全，对全槽段进行回填到地面。
5．确定最终成槽工艺
由于无论采用“两钻一抓”法还是“七钻一抓”法进行成槽均无法顺利完成成槽，经研究决定最终采用“成槽机抓斗取土+旋挖钻机引孔+冲击钻机修孔+成槽机抓斗清底”这种工法进行再次成槽。
5.1 成槽机取土
成槽机就位后，首先对槽段内上部的砂层进行部分抓除，为了确保旋挖钻机的钻孔的垂直度，首次抓槽时标高控制在地面以下13米，预留6～7米的砂层作为旋挖钻机钻孔时的导向，防止偏孔。标准槽段采取三序成槽，先挖两边，再挖中间。抓到地面以下13米时暂停抓槽。
5.2 旋挖机钻孔
由于前面使用改进后的JB-160A型步履式桩机进行引孔易偏孔，不易控制成孔垂直度，经研究决定采用旋挖机进行钻孔。成槽机对槽段内上部的砂层进行部分抓除后移开，旋挖钻机就位，就位的步骤及要点与成槽机相同，旋挖钻机钻孔要严格按开槽时的孔位布置图来进行钻进，旋挖钻机钻孔孔径为80cm,采用螺旋钻头钻进，下钻严格按标示的主孔中心位置进行施工。旋挖钻机钻孔时，每个主孔旋挖钻机一次性钻到设计标高。
孔位布置及孔间距示意图如下所示
5.3冲孔桩机冲中间岩柱
旋挖钻机幅段内的主孔完全钻完后，冲孔桩机立即就位，每幅槽段由两个桩机相向对冲槽段中孔与孔之间的岩柱部分，冲孔桩机在冲岩柱时，要采用高频率，低冲程的方法来进行，冲孔时冲锤要根据旋挖钻机的孔位标记来确保冲锤正对岩柱的中心下冲，以避免冲锤直接冲到主孔内，冲锤每次冲深2～3米，冲完一处再移位到另一个岩柱处进行冲孔，反复进行。
5.4成槽机抓斗清渣土
待槽段内中间岩柱部分均下冲2～3米后，利用液压成槽机对槽内进行抓除，抓除的碴土由场内汽车转移到临时弃土坑。成槽机对槽段内到位后，移开成槽机，再用冲孔桩机进行冲孔，第5.3与第5.4步操作反复操作，直至整个连续墙达到设计标高后，然后进行清底与刷壁操作。
5.5成槽机细抓清底
清底采用成槽机抓斗由一端向另一端细抓，每一斗进尺控制在15cm，抓斗下部由土体封闭，上部可以存装沉渣，将槽底沉渣和淤泥清除。反复循环进行，直至抓斗提出槽壁后无沉渣和淤泥、测量槽深和沉渣厚度符合规范要求时止。
5.6应急措施
如果施工过程中发现地表下沉或地表开裂现象，立即将施工人员、机械、设备拆离到安全区域。组织相关人员观察与分析原因，制定相关的技术保证措施并实施。如造成槽壁严重坍塌现象，立即对槽段进行回填砂石处理，并立即撤离所有的人员及机械设备，回填完成后再制定详细的处理方案。
6.现场控制要点
（1）根据测量组放样的槽段控制线（连续墙中心线、边线）现场与测量工程师确认测量结果是否正确，复核校正钻孔机钻头中心是否与分副线中心点一致，成槽机抓斗中心平面是否与中心平面吻合。
（2）成槽前与实验人员在检验新配置的泥浆参数，在配制泥浆时，配制到100方时取样一次，分搅拌时和24h后来进行，并做好记录；成槽时每进尺1.5米，记录土样类型，每进尺5米检测槽底循环泥浆的参数指标（比重、粘度、含砂率、PH），做好记录，如果发现问题，及时停止掘进，调整泥浆参数。
（3）观察槽内泥浆的液面高度（地下水位1.5米以上，不高于导墙顶面下30cm）；严格控制掘进速度，尤其在抓斗进出液面的时候要慢入慢出，防止泥浆掀起波浪，影响导墙下面、后面土层稳定。
（4）在挖槽机具挖土时，悬吊机具的钢索不能松驰，一定要使钢索呈垂直张紧状态，这是保证挖槽垂直精度必须做好的关键动作。
（5）禁止重型机械不得靠近作业，如必须靠近作业时，应铺设厚钢板。
（6）挖槽作業中，要时刻关注侧斜仪器的动向，及时纠正垂直偏差（现场技术人员需和操作声波测控仪的技术人员做好沟通交流，掌握和理解声波测控仪的工作原理及图像分析，做到有问题及时纠正）。
6.结论
根据秋水广场站地下连续墙所处的地质环境条件，在成槽过程当中调整施工方法，通过细致研究、合理布置、精心施工，事实证明对于入岩层较深的地下连续墙成槽施工采用“成槽机抓斗取土+旋挖钻机引孔+冲击钻机修孔+成槽机抓斗清底”这种工法比较成功，为类似地下连续墙施工可提供参考。
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
关键词：地下连续墙、施工工艺、成槽、引孔
1.工程概况
南昌轨道交通1号线秋水广场站位于南昌市红谷滩新区世贸路与赣江大道交叉口，呈东西走向，车站东端紧临赣江。车站净长148m，标准段净宽19.7m，端头井净宽23.5m，开挖深度23.46～25.1m，采用明挖顺筑法施工。围护结构采用800mm厚地下墙，标准幅长6m，深26.8m，端头井深28.3～30.1m。
2.工程地质及水文地质情况
2.1工程地质情况
车站主体结构区域内地面较平坦，地面标高23～25m，属赣江冲积平原地貌单元。地质资料揭示车站场地地层为人工填土、第四系全新统冲积层、下部为第三系新余群基岩。结合地质资料及施工现场实测所得数据，目前施工地下墙从地面以下20m深均为砂土地层，20m～25m深为泥质粉砂岩，以下则为泥质砂砾岩。
2.2水文地质情况
秋水广场站场地浅层地下水属上层滞水、孔隙性潜水、微承压水，主要赋存于表层填土及砂土、砾砂、圆砾中；深部基岩裂隙水，主要分布于第三系新余群泥质粉砂岩、砂砾岩内；孔隙潜水主要赋存于表层填土以及第四系上更新统冲积层的砂砾石层中，主要分布于秋水广场站；孔隙微承压水主要赋存于第四系上更新统冲积层的砂砾石层中，承压水水头高度一般为2.50～5.20m。
3. 总体施工方法、工艺
3.1总体施工方法
地下连续墙按设计分幅，采用步履式打桩机JB160A钻机配合液压抓斗成槽，膨润土泥浆护壁，钢筋笼采用两台履带吊同时起吊，整体入槽，柔性锁口管接头。砼采用商品砼，导管法水下砼灌注。
本试验幅段设计地面标高为24.6米,墙底标高为-5.5米,成槽深度为30.1m，入岩段为中风化泥质粉砂岩，入岩标高20.38米, 连续墙入岩深度为9.72米，连续墙嵌固深度为5.288米。报审方案采用“两钻一抓”成槽工艺，首先用步履式打桩机JB160A钻机的钻头进行改进后对每幅槽段进行引孔，引孔深度为设计墙底下0.5米。
3.2施工工艺
4．成槽施工情况分析
4.1采用“两钻一抓”法成槽施工情况
根据预订方案，秋水广场站连续墙嵌入岩层约8～9.5m，其中槽底为中风化泥质粉砂岩，为提高施工效率，确保顺利成槽，拟在导墙施工完成后，采用步履式打桩机机引孔，每幅两根，孔深至连续墙底标高下50cm，便于锁口管安装。成孔目的旨在预先破碎槽底基岩，便于成槽机在此处施工作业效率。
成槽施工准备工作完成后，先用改进后的JB-160A型步履式桩机对槽段进行引孔，然后用SG-40A液压抓斗式成槽机进行抓进，成槽深度到19m时就进入中风化泥质粉砂岩地层，两小时后成槽深度至21.98米，由于地质较硬，成槽进度相当缓慢，在接下来的两个小时内成槽毫无进尺。
4.2采用“七钻一抓”法施工情况
由于“两钻一抓”无法在中风化泥质粉砂岩地层顺利成槽，经讨论研究决定：将改进后的JB-160A型步履式桩机再次对该槽段进行引孔，一个副段共完成引孔7个，此时工法变化成“七钻一抓”法。按桩径800mm计算，在5.7米的幅段内一共引孔7个，此时两引孔间土层厚度约10-15cm左右。开始对该槽段进行再次成槽，两小时后成槽深度仍为23.6m，成槽机不断移动试抓均无效果，操作手变换了多个抓土方法，均毫无进尺，槽深仍为23.6米。为了确保安全，对全槽段进行回填到地面。
5．确定最终成槽工艺
由于无论采用“两钻一抓”法还是“七钻一抓”法进行成槽均无法顺利完成成槽，经研究决定最终采用“成槽机抓斗取土+旋挖钻机引孔+冲击钻机修孔+成槽机抓斗清底”这种工法进行再次成槽。
5.1 成槽机取土
成槽机就位后，首先对槽段内上部的砂层进行部分抓除，为了确保旋挖钻机的钻孔的垂直度，首次抓槽时标高控制在地面以下13米，预留6～7米的砂层作为旋挖钻机钻孔时的导向，防止偏孔。标准槽段采取三序成槽，先挖两边，再挖中间。抓到地面以下13米时暂停抓槽。
5.2 旋挖机钻孔
由于前面使用改进后的JB-160A型步履式桩机进行引孔易偏孔，不易控制成孔垂直度，经研究决定采用旋挖机进行钻孔。成槽机对槽段内上部的砂层进行部分抓除后移开，旋挖钻机就位，就位的步骤及要点与成槽机相同，旋挖钻机钻孔要严格按开槽时的孔位布置图来进行钻进，旋挖钻机钻孔孔径为80cm,采用螺旋钻头钻进，下钻严格按标示的主孔中心位置进行施工。旋挖钻机钻孔时，每个主孔旋挖钻机一次性钻到设计标高。
孔位布置及孔间距示意图如下所示
5.3冲孔桩机冲中间岩柱
旋挖钻机幅段内的主孔完全钻完后，冲孔桩机立即就位，每幅槽段由两个桩机相向对冲槽段中孔与孔之间的岩柱部分，冲孔桩机在冲岩柱时，要采用高频率，低冲程的方法来进行，冲孔时冲锤要根据旋挖钻机的孔位标记来确保冲锤正对岩柱的中心下冲，以避免冲锤直接冲到主孔内，冲锤每次冲深2～3米，冲完一处再移位到另一个岩柱处进行冲孔，反复进行。
5.4成槽机抓斗清渣土
待槽段内中间岩柱部分均下冲2～3米后，利用液压成槽机对槽内进行抓除，抓除的碴土由场内汽车转移到临时弃土坑。成槽机对槽段内到位后，移开成槽机，再用冲孔桩机进行冲孔，第5.3与第5.4步操作反复操作，直至整个连续墙达到设计标高后，然后进行清底与刷壁操作。
5.5成槽机细抓清底
清底采用成槽机抓斗由一端向另一端细抓，每一斗进尺控制在15cm，抓斗下部由土体封闭，上部可以存装沉渣，将槽底沉渣和淤泥清除。反复循环进行，直至抓斗提出槽壁后无沉渣和淤泥、测量槽深和沉渣厚度符合规范要求时止。
5.6应急措施
如果施工过程中发现地表下沉或地表开裂现象，立即将施工人员、机械、设备拆离到安全区域。组织相关人员观察与分析原因，制定相关的技术保证措施并实施。如造成槽壁严重坍塌现象，立即对槽段进行回填砂石处理，并立即撤离所有的人员及机械设备，回填完成后再制定详细的处理方案。
6.现场控制要点
（1）根据测量组放样的槽段控制线（连续墙中心线、边线）现场与测量工程师确认测量结果是否正确，复核校正钻孔机钻头中心是否与分副线中心点一致，成槽机抓斗中心平面是否与中心平面吻合。
（2）成槽前与实验人员在检验新配置的泥浆参数，在配制泥浆时，配制到100方时取样一次，分搅拌时和24h后来进行，并做好记录；成槽时每进尺1.5米，记录土样类型，每进尺5米检测槽底循环泥浆的参数指标（比重、粘度、含砂率、PH），做好记录，如果发现问题，及时停止掘进，调整泥浆参数。
（3）观察槽内泥浆的液面高度（地下水位1.5米以上，不高于导墙顶面下30cm）；严格控制掘进速度，尤其在抓斗进出液面的时候要慢入慢出，防止泥浆掀起波浪，影响导墙下面、后面土层稳定。
（4）在挖槽机具挖土时，悬吊机具的钢索不能松驰，一定要使钢索呈垂直张紧状态，这是保证挖槽垂直精度必须做好的关键动作。
（5）禁止重型机械不得靠近作业，如必须靠近作业时，应铺设厚钢板。
（6）挖槽作業中，要时刻关注侧斜仪器的动向，及时纠正垂直偏差（现场技术人员需和操作声波测控仪的技术人员做好沟通交流，掌握和理解声波测控仪的工作原理及图像分析，做到有问题及时纠正）。
6.结论
根据秋水广场站地下连续墙所处的地质环境条件，在成槽过程当中调整施工方法，通过细致研究、合理布置、精心施工，事实证明对于入岩层较深的地下连续墙成槽施工采用“成槽机抓斗取土+旋挖钻机引孔+冲击钻机修孔+成槽机抓斗清底”这种工法比较成功，为类似地下连续墙施工可提供参考。
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。