摘要: 以廣州地鐵三號線北延段人和站為例,對地鐵車站圍護(hù)結(jié)構(gòu)地下連續(xù)墻施工從施工準(zhǔn)備、細(xì)部操作、控制要點(diǎn)進(jìn)行總結(jié)。 

關(guān)鍵詞:地下連續(xù)墻;導(dǎo)墻 ;成槽;泥漿;鋼筋籠 
  0 引言 
  地下連續(xù)墻是建造深基礎(chǔ)工程和地下構(gòu)筑物的一項(xiàng)新技術(shù),它是在地面上采用一種挖槽機(jī)械,沿著深開挖工程的周遍軸線,依靠泥漿護(hù)壁條件下,開挖出一條狹長的深槽,清槽后在槽內(nèi)吊放鋼筋籠,然后用導(dǎo)管法灌注混凝土,筑成一個單元槽段,如此逐步進(jìn)行,以特殊的接頭方式,在地下筑成一道連續(xù)的鋼筋混凝土墻壁 ,做為截水,防滲,承重,擋土結(jié)構(gòu)。 
  1.地下連續(xù)墻優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)分析 
  1.1地下連續(xù)墻具有較好強(qiáng)度、剛度大、整體性、抗?jié)B性和耐久性好的特點(diǎn),可作為永久性的擋土�擋水和承重結(jié)構(gòu);施工時噪音小、無震動,對周圍環(huán)境(鄰近建筑物和地下管線)影響較;目前施工深度大可達(dá)到(10~50m)、寬度(45~120cm)各形狀的地下墻;可貼近已有的建(構(gòu))筑物施工。 
  1.2 在一些特殊的地質(zhì)條件下(如很軟的淤泥質(zhì)土,含漂石的沖積層和超硬巖石等),施工難度較大。 如果施工方法不當(dāng)或施工地質(zhì)條件特殊,可能出現(xiàn)相鄰墻段不能對齊和漏水的問題 。費(fèi)用較高。在城市施工時,廢泥漿的處理比較麻煩。 
  2.地下連續(xù)墻施工工藝 
  2.1導(dǎo)墻施工 
  導(dǎo)墻的作用:控制挖槽位置,為挖槽機(jī)導(dǎo)向;容蓄泥漿,防止地表土坍塌;作施工時水平與豎向量測的基準(zhǔn),作吊放鋼筋籠設(shè)置導(dǎo)管以及架設(shè)挖槽機(jī)設(shè)備的支撐點(diǎn)。 
  2.1.1導(dǎo)墻分類形式及作用 
  (A) 板墻形:適用用表層地基強(qiáng)度較高,作用在導(dǎo)墻上的荷載較小的情況。 
  (B)保護(hù)相鄰結(jié)構(gòu)作法:適用于要保護(hù)相鄰結(jié)構(gòu)物的情況。 
  (C)地下水位較高時作法:適用于地下水位較高的地質(zhì)情況。 
  (D) 倒L形、(E) L形、(F)槽形:適用于表層地基強(qiáng)度不夠或坍塌性大的砂土或回填土地基及作用在導(dǎo)墻上的荷載較大的情況。 
  2.1.2導(dǎo)墻施工控制要點(diǎn) 
 。1)導(dǎo)墻不得以雜填土為基底,遇到填土須挖出,若挖出以后土方超深,則此處的導(dǎo)墻加深,若遇軟弱地質(zhì)面積較大,深度較深,采取地基加固的措施。 
 。2)導(dǎo)墻施工接頭應(yīng)與地下連續(xù)墻接頭位置錯開。導(dǎo)墻拆模后,及時進(jìn)行墻間支撐安設(shè),導(dǎo)墻兩側(cè)回填土?xí)r,選用優(yōu)質(zhì)粘性土回填并夯實(shí)。 
 。3)導(dǎo)墻施工時必須特別注意導(dǎo)墻的內(nèi)孔尺寸,嚴(yán)防混凝土澆筑時漲模造成槽寬減小,進(jìn)而妨礙抓斗、圓錘及方錘成槽施工。 
  (4)考慮基坑開挖時地下連續(xù)墻在外側(cè)土壓力作用下會向內(nèi)位移和變形,為確保后期基坑結(jié)構(gòu)的凈空符合要求,地下連續(xù)墻施工時中心軸線外放100mm。導(dǎo)墻施工時同理軸線外放100mm。 
  2.2連續(xù)墻施工 
  2.2.1地下連續(xù)墻的分幅 
  槽段的劃分就是確定單元槽段的長度,按設(shè)計(jì)平面設(shè)計(jì)構(gòu)造要求和施工的可能性將連續(xù)墻劃分為若干個單元槽段。其平面形狀可分為一字形、L形、T形。槽段長度應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求、土層性質(zhì)、地下水情況、鋼筋籠的輕重大小、設(shè)備起吊能力、混凝土的供應(yīng)能力等條件確定,一般槽段長度為3~7m。 
  2.2.2成槽施工 
 。1)泥漿管理。在成槽過程中,泥漿具有圍護(hù)槽壁穩(wěn)定、防止槽壁坍塌、攜帶泥渣、潤滑冷卻鉆頭等作用。泥漿的使用是保證成槽質(zhì)量的關(guān)鍵。泥漿制作采用膨潤土造漿、粘土造漿及沖擊粘土層自造漿三種形式。置換泥漿可采用膨潤土或粘土制漿,膨潤土需經(jīng)過取樣,進(jìn)行物理分析和泥漿配比實(shí)驗(yàn)。將合格的膨潤土放入泥漿攪拌機(jī)中進(jìn)行攪拌,入池存放24h以上使之充分水化,其各項(xiàng)性能指標(biāo)經(jīng)試驗(yàn)合格后方可使用。采用粘土造漿時,其各項(xiàng)性能指標(biāo)須符合規(guī)范和設(shè)計(jì)要求。采用泥漿護(hù)壁成槽,泥漿的循環(huán)有正循環(huán)和反循環(huán)兩種。 
 。2)成槽施工。槽段開挖是地下墻施工中最關(guān)鍵的工序之一,因?yàn)橥诓圩鳂I(yè)時間約占單元槽段施工周期的一半時間,挖成的槽壁形狀基本上就是地下墻墻體的形狀,它不但關(guān)系到施工效率,也關(guān)系到成墻質(zhì)量。挖槽機(jī)械按工作機(jī)理,可分為挖斗式、沖擊式和回轉(zhuǎn)式三大類,每一類又分為多種形式。而根據(jù)地質(zhì)狀況的差異,墻體深度、厚度和技術(shù)要求又各不相同,因此只有根據(jù)具體的施工條件選用。 
  (3)案例分析。在廣州地鐵三號線北延段人和站施工過程中,就根據(jù)具體的地質(zhì)的情況和施工要求,選用了液壓抓頭成槽機(jī)。單元槽段成槽采用“抓沖結(jié)合”的方法,用液壓抓斗完成軟弱地層中的成槽任務(wù),沖擊式鉆孔樁機(jī)負(fù)責(zé)入巖、修孔、清孔及沖刷接頭。 
  施工工藝如下: 
  a.首先是導(dǎo)向孔施工,在單元草段內(nèi)用沖擊鉆在槽段中間和兩側(cè)施工,形成通長的豎向孔,為抓槽機(jī)提供導(dǎo)向。為便于后期吊放鋼筋籠,通常兩側(cè)孔在施工時,孔中心往外側(cè)偏移10cm。 
  b.導(dǎo)向孔施工完成后,再用抓槽機(jī)在導(dǎo)向孔之間抓槽,一般可以抓到全風(fēng)化層以上,剩余巖層用沖擊鉆施工。 
  c.抓槽機(jī)抓完后,在用沖擊鉆施工剩余巖層。先用沖擊鉆根據(jù)槽段長度按一定距離間隔施工形成主孔,然后在主孔之間在沖擊形成副孔。 
  d.沖擊鉆施工完成后,在用方錘在槽段內(nèi)整體修孔,使槽段內(nèi)壁平整。 
 。4)成槽控制要點(diǎn)。成槽過程中,根據(jù)地層變化及時調(diào)整泥漿指標(biāo),隨時注意成槽速度、排土量及泥漿補(bǔ)充量之間的對比,及時判斷槽內(nèi)有無坍塌、漏漿現(xiàn)象。粘性土地層中施工泥漿比重控制在1.04~1.1g/cm3,砂性土地層中比重控制在1.1~1.2g/cm3,風(fēng)化巖中比重控制在1.2~1.4g/cm3。 
  成槽時,抓斗要垂直于導(dǎo)墻,履帶距離導(dǎo)墻至少3m,為避免成槽機(jī)自重產(chǎn)生過大的應(yīng)力集中現(xiàn)象,在成槽機(jī)底鋪20mm厚的減壓鋼墊板。成槽機(jī)起重臂傾斜度控制在65°~75°之間,挖槽過程中起重臂只作回轉(zhuǎn)動作不做俯仰動作。 
  開始6~7m的范圍,成槽速度要慢,這一段深度范圍盡可能將槽壁垂直度調(diào)整到最好。在滿足挖槽軸線偏差,保證槽位正確的情況下,適當(dāng)加快成槽速度。 
  成槽期間每隔5m檢查一次泥漿質(zhì)量,并檢查有無漏漿現(xiàn)象存在,以便及時調(diào)整泥漿參數(shù)和采取相應(yīng)的補(bǔ)救措施。并牢牢掌握地下水位的變化情況,將地下水對槽壁穩(wěn)定的影響降低到最小程度。 
  2.2.3鋼筋籠的吊放 
  為了不使鋼筋籠在起吊時產(chǎn)生較大的彎曲變形,在施工時由一臺80t 履帶吊配合一臺25t吊車整體一次吊裝,吊點(diǎn)位置事先進(jìn)行檢算,其中一鉤吊住頂部,一鉤吊住中間部位吊起,先使鋼筋籠離開地面一定尺寸,然后主吊機(jī)升高,輔吊機(jī)配合使鋼筋籠底端不接觸或沖撞地面,直至主吊機(jī)將鋼筋籠垂直吊起,這時由主吊機(jī)吊著鋼筋籠運(yùn)輸、入槽、就位,用φ100圓鋼橫擔(dān)于導(dǎo)墻上將鋼筋籠吊住,穩(wěn)定在設(shè)計(jì)標(biāo)高位置,之后將鋼筋籠與導(dǎo)墻頂?shù)念A(yù)埋件焊連,防止其上浮。
  鋼筋籠的制作速度同成槽機(jī)挖槽的速度保持一致。事先進(jìn)行吊裝設(shè)計(jì),對吊索、吊具的強(qiáng)度、吊點(diǎn)位置進(jìn)行驗(yàn)算。預(yù)埋件嚴(yán)格定位,尤其是接駁器位置和抗浮壓頂梁預(yù)埋連接筋等位置。鋼筋籠制作完畢后事先注明里側(cè)、外側(cè);上、下端,并設(shè)置好控制鋼筋籠標(biāo)高的標(biāo)高控制點(diǎn)。起吊后,在滿足鋼筋籠位置正確的情況下再緩慢下放。 
  2.2.4水下砼灌注 
 。1)砼的級配除了滿足結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和抗?jié)B要求外,還要滿足水下砼的施工要求,具有良好的和易性和流動性。砼配比中水灰比一般小于0.6,入槽坍落度控制在18~22cm之間,砼使用外摻劑以減少水灰比和離析現(xiàn)象。砼應(yīng)摻加緩凝劑,初凝時間不小于4~6h。 
 。2)砼澆筑。鋼筋籠安裝后澆灌砼前,再測一次槽底沉碴厚度,如不符合要求,利用吸泥機(jī)進(jìn)行二次清孔,二次清孔;砼澆灌采用漏斗導(dǎo)管法以兩套φ300導(dǎo)管對稱澆筑。導(dǎo)管以絲扣連接并以環(huán)狀橡膠墊密封,使用前按有關(guān)要求進(jìn)行水密、承壓和接頭抗拉拔試驗(yàn),滿足要求后方可使用。初灌時,采取措施確保導(dǎo)管底距槽底距離為0.3~0.5m,初灌砼的導(dǎo)管埋深在1m以上,施工中導(dǎo)管下口插入砼深度控制在2~6m。砼澆筑須連續(xù)進(jìn)行,砼面上升速度不小于2m/h,最長允許間隔時間30min。在灌注過程中,每隔30min測量一次砼面上升高度,以此保證槽內(nèi)砼面的高差不大于50cm,準(zhǔn)確適時拔管。 
  (3)砼灌注施工技術(shù)要點(diǎn)。灌注前嚴(yán)格檢查導(dǎo)管拼裝垂直度及密封情況,確保砼導(dǎo)管拼裝后垂直、水密封性合格。砼灌注過程中禁止作橫向運(yùn)動。不得使砼溢出漏斗流進(jìn)槽段內(nèi),初灌砼導(dǎo)管的埋入深度不小于0.5m。砼的供應(yīng)速度≮20m3/h,中間間隔不超過30min,坍落度控制在18~22cm。灌注時作好砼灌注記錄,砼面每上升3~4m,在兩導(dǎo)管外和中間取三點(diǎn)測量砼面高度,按最低面控制導(dǎo)管的提升高度。灌注過程中,經(jīng)常上下抖動導(dǎo)管,以利墻體砼密實(shí)。整個槽段的混凝土澆筑時間,不得超過4h;炷凉嘧⒏叨纫烁叱鲈O(shè)計(jì)高程300~500mm。 
  參考文獻(xiàn): 
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