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摘要：本文针对如何确保地铁车站水下封底混凝土顺利浇筑，主要研究并优化了合理布置导管及浇筑顺序的环节，为相关的大体积地铁车站水下混凝土封底前期准备工作提供参考。
关键词：水下开挖、混凝土浇筑、导管布设、工艺
0、引言
水下大面积混凝土封底是指在水下将混凝土直接浇筑到水下指定部位的施工技术，水下混凝土封底施工工艺广泛应用于桥梁、铁路、大型水运工程等深水墩基础施工，已具备较为成熟的施工技术和经验，但将此施工工法引入城市地铁基坑开挖尚属国内首例。我项目基坑水位线以下采用水下开挖，开挖完成后再用导管法灌注混凝土进行逐仓封底，通过混凝土将围护结构及分仓墙粘结为一体，克服水的浮力，并为车站主体施工提供比较干燥的施工环境。本文通过总结水下大面积混凝土封底施工的完整的施工工艺及流程，为类似采用水下开挖的地铁车站混凝土封底提供技术参考。
1、工程概况
某地铁车站主体采用明挖法施工，总长139.2m，标准段宽度为24.7m，扩大段宽度为28.9m，轨面埋深约29.7m，。为了减少对周边建筑物及地面造成沉降等危害、合理保护水资源环境，基坑地下水位线以上月21.32m采取干开挖，水位以下采取水下开挖方式，标准段水下开挖深度约为15.11m，盾构段水下开挖深度约为16.71m，采取水下混凝土封底的止水方案。
车站利用1.2m地连墙以及坑内设置1.0m分仓墙将基坑分为16仓，地连墙采用十字钢板刚性接头，分仓墙采用锁扣管柔性接头，分仓墙空槽区域采用自凝灰浆墙回填，基坑支撑采用三道混凝土支撑。封底混凝土分为16仓进行浇筑，混凝土标号为C35，厚4.0m，分仓最大尺寸14.0*15.3（端头段），浇筑体积为857m3；最小为16.5*11.95m（标准段），浇筑体积为789m3，共計浇筑封底混凝土13204m3，分仓示意图如图1所示。
2、导管及料斗的选择与布设
取导管扩散半径为3m，应使各导管的有效灌注半径相互搭接，不留盲区，覆盖基底全范围，根据导管作用面积及扩散半径绘图，设置5套导管即可，为了保证后期的浇筑质量和浇筑平整度，现场采用7套导管进行施工，每套按照40.5m长设置，可满足施工需求。
大料斗选用4mm厚钢板，L80*80*8角钢焊接而成，可容料约4m3，共加工2个；小料斗直接进行购买，可容料0.2m3，每套导管1个，共计8个（1个备用）。
每仓室浇筑平台采用6块浇筑走道板与贝雷梁间搭放而成，走道板与贝雷梁接触区域焊制钢板限位，防止其移动，走道板单块重约3.5t，吊装分为6次进行。
3、导管底部处理措施
为了加大首灌混凝土施工的保险系数，在首封导管（1号导管）下方采用旋挖钻机挖一个1.2m直径1.0m深的圆柱形仓室，制作一个1.0m直径1.0m高的圆柱形集料仓（≥1m3），由潜水人员进行精准放置，浇筑前进行检查并拍照。2-7号导管下方均采用旋挖钻挖出圆柱形集料仓（形状于1号导管下方一样，但无需再防止圆柱形集料仓），并由潜水员进行检查并拍照，如果效果不好，潜水员进行二次施工。
4、混凝土水下灌注
混凝土进场，在浇筑之前应现场实测混凝土的塌落度，保证混凝土入料斗时具有良好的和易性。
采用3台车泵及1台150吨吊车进行混凝土水下灌注，按照预先导管编号，从边上1号导管开始安装首灌集料斗，进行首灌施工，首灌混凝土浇筑采用砍球工艺，在料斗储料前，在导管内根据导管内径安装2个定做的皮球，皮球充气后紧贴管壁，料斗的底部用塞子封闭管口。当料斗混凝土灌满料后，然后拔起塞子，皮球在混凝土的重力作用下随混凝土从导管底口压出。待首批混凝土埋住1号导管底部，导管埋深有30cm，然后将料斗移至2号导管，进行2根导管首批灌注，然后依次完成所有导管首灌。
首灌结束后，在砼浇筑顺利时应保证一定的导管混凝土埋深，提导管时特别注意测量混凝土浇筑高度。需要提管时，采用吊车缓慢提升，以实际测量深度为提管依据 ，确保每次提升后导管埋深超过1.5m，为保证大面积混凝土的平整度，浇筑速度不低于150m3/小时，并且连续浇筑，浇筑至设计标高。
5、 结论
本文通过研究导管及料斗的布设问题，优化了地铁车站水下大体积混凝土浇筑施工前的准备工作环节，经过现场施工检验，本文提出的导管布设及料斗的选择方案是真实可靠的。
参考文献：
[1]《水工混凝土施工规范》（DLT 5144-2015）
[2]《水电水利工程水下混凝土施工规范》（DLT 5309-2013）
[3]北京地铁8号线三期工程06合同段施工组织设计.
[4]《公路桥涵施工技术规范》（JTG_TF50-2011）
[5]黄刚 鲁国平 水下封底混凝土的浇筑方法 [浙江水利科技] 2004
关键词：水下开挖、混凝土浇筑、导管布设、工艺
0、引言
水下大面积混凝土封底是指在水下将混凝土直接浇筑到水下指定部位的施工技术，水下混凝土封底施工工艺广泛应用于桥梁、铁路、大型水运工程等深水墩基础施工，已具备较为成熟的施工技术和经验，但将此施工工法引入城市地铁基坑开挖尚属国内首例。我项目基坑水位线以下采用水下开挖，开挖完成后再用导管法灌注混凝土进行逐仓封底，通过混凝土将围护结构及分仓墙粘结为一体，克服水的浮力，并为车站主体施工提供比较干燥的施工环境。本文通过总结水下大面积混凝土封底施工的完整的施工工艺及流程，为类似采用水下开挖的地铁车站混凝土封底提供技术参考。
1、工程概况
某地铁车站主体采用明挖法施工，总长139.2m，标准段宽度为24.7m，扩大段宽度为28.9m，轨面埋深约29.7m，。为了减少对周边建筑物及地面造成沉降等危害、合理保护水资源环境，基坑地下水位线以上月21.32m采取干开挖，水位以下采取水下开挖方式，标准段水下开挖深度约为15.11m，盾构段水下开挖深度约为16.71m，采取水下混凝土封底的止水方案。
车站利用1.2m地连墙以及坑内设置1.0m分仓墙将基坑分为16仓，地连墙采用十字钢板刚性接头，分仓墙采用锁扣管柔性接头，分仓墙空槽区域采用自凝灰浆墙回填，基坑支撑采用三道混凝土支撑。封底混凝土分为16仓进行浇筑，混凝土标号为C35，厚4.0m，分仓最大尺寸14.0*15.3（端头段），浇筑体积为857m3；最小为16.5*11.95m（标准段），浇筑体积为789m3，共計浇筑封底混凝土13204m3，分仓示意图如图1所示。
2、导管及料斗的选择与布设
取导管扩散半径为3m，应使各导管的有效灌注半径相互搭接，不留盲区，覆盖基底全范围，根据导管作用面积及扩散半径绘图，设置5套导管即可，为了保证后期的浇筑质量和浇筑平整度，现场采用7套导管进行施工，每套按照40.5m长设置，可满足施工需求。
大料斗选用4mm厚钢板，L80*80*8角钢焊接而成，可容料约4m3，共加工2个；小料斗直接进行购买，可容料0.2m3，每套导管1个，共计8个（1个备用）。
每仓室浇筑平台采用6块浇筑走道板与贝雷梁间搭放而成，走道板与贝雷梁接触区域焊制钢板限位，防止其移动，走道板单块重约3.5t，吊装分为6次进行。
3、导管底部处理措施
为了加大首灌混凝土施工的保险系数，在首封导管（1号导管）下方采用旋挖钻机挖一个1.2m直径1.0m深的圆柱形仓室，制作一个1.0m直径1.0m高的圆柱形集料仓（≥1m3），由潜水人员进行精准放置，浇筑前进行检查并拍照。2-7号导管下方均采用旋挖钻挖出圆柱形集料仓（形状于1号导管下方一样，但无需再防止圆柱形集料仓），并由潜水员进行检查并拍照，如果效果不好，潜水员进行二次施工。
4、混凝土水下灌注
混凝土进场，在浇筑之前应现场实测混凝土的塌落度，保证混凝土入料斗时具有良好的和易性。
采用3台车泵及1台150吨吊车进行混凝土水下灌注，按照预先导管编号，从边上1号导管开始安装首灌集料斗，进行首灌施工，首灌混凝土浇筑采用砍球工艺，在料斗储料前，在导管内根据导管内径安装2个定做的皮球，皮球充气后紧贴管壁，料斗的底部用塞子封闭管口。当料斗混凝土灌满料后，然后拔起塞子，皮球在混凝土的重力作用下随混凝土从导管底口压出。待首批混凝土埋住1号导管底部，导管埋深有30cm，然后将料斗移至2号导管，进行2根导管首批灌注，然后依次完成所有导管首灌。
首灌结束后，在砼浇筑顺利时应保证一定的导管混凝土埋深，提导管时特别注意测量混凝土浇筑高度。需要提管时，采用吊车缓慢提升，以实际测量深度为提管依据 ，确保每次提升后导管埋深超过1.5m，为保证大面积混凝土的平整度，浇筑速度不低于150m3/小时，并且连续浇筑，浇筑至设计标高。
5、 结论
本文通过研究导管及料斗的布设问题，优化了地铁车站水下大体积混凝土浇筑施工前的准备工作环节，经过现场施工检验，本文提出的导管布设及料斗的选择方案是真实可靠的。
参考文献：
[1]《水工混凝土施工规范》（DLT 5144-2015）
[2]《水电水利工程水下混凝土施工规范》（DLT 5309-2013）
[3]北京地铁8号线三期工程06合同段施工组织设计.
[4]《公路桥涵施工技术规范》（JTG_TF50-2011）
[5]黄刚 鲁国平 水下封底混凝土的浇筑方法 [浙江水利科技] 2004