超深地下連續(xù)入巖導(dǎo)墻施工要點(diǎn)淺談

周開(kāi)揮

1 工程簡(jiǎn)介

本工程為武漢市軌道交通二號(hào)線一期工程循禮門站地鐵車站。車站位于武漢市解放大道與京漢大道之間的江漢路下方,車站西端為解放大道及循禮門下穿地道,東端為京漢大道和已建成的輕軌一號(hào)線,本站為地鐵二號(hào)線車站,與已建成的輕軌一號(hào)線江漢路站換乘。車站為標(biāo)準(zhǔn)地下兩層車站,地下一層為站廳層;地下二層為站臺(tái)層。車站總長(zhǎng)183 m,站臺(tái)為地下兩層島式站臺(tái),主體建筑面積為10 191.1 m2,出入口通道、風(fēng)道(風(fēng)亭)建筑面積為3 272.2 m2,車站總建筑面積約為13 463.3 m2。施工的部分為車站基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)工程,基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用地下連續(xù)墻,墻體深度約為46.5 m～53.5 m之間,要求連續(xù)墻墻底入巖1.5 m,墻體之間采用三管懸噴樁止水。此類工程在武漢市政工程建設(shè)上尚算首次,工程施工難度大,不可預(yù)見(jiàn)情況多,如何提高地下連續(xù)墻入巖成墻的速度是重中之重。

2 施工準(zhǔn)備

2.1 場(chǎng)地平整

場(chǎng)地開(kāi)工2 d內(nèi)開(kāi)始初步測(cè)量放線,用白灰和旗桿圈出各高壓旋噴樁和地下連續(xù)墻施工范圍。然后對(duì)場(chǎng)地內(nèi)現(xiàn)有混凝土地面,采用一臺(tái)啄木鳥(niǎo)配合一臺(tái)反鏟挖掘機(jī)進(jìn)行破除工作,并隨時(shí)用自卸翻斗車裝運(yùn)出場(chǎng)。

2.2 排水溝布置

在已破除的場(chǎng)地內(nèi),靠近混凝土道路內(nèi)側(cè)兩側(cè)設(shè)置300 mm×300 mm排水溝一道,保證破除地面內(nèi)不積水,溝盡頭設(shè)集水井,用潛水泵將積水抽排至市政排水管網(wǎng)。

2.3 泥漿制備與管理

1)泥漿制備。泥漿攪拌采用2臺(tái)ZL-400型高速回轉(zhuǎn)式攪拌機(jī)。配制方法:先配制CMC溶液靜置5 h,按配合比在攪拌筒內(nèi)加水,加膨潤(rùn)土,攪拌3 min后,再加入CMC溶液。攪拌10 min,再加入純堿,攪拌均勻后,放入儲(chǔ)漿池內(nèi),待24 h后,膨潤(rùn)土顆粒充分水化膨脹,即可泵入循環(huán)池,以備使用。2)泥漿質(zhì)量管理。泥漿制作所用原料符合技術(shù)性能要求,制備時(shí)符合制備的配合比。泥漿制作中每班進(jìn)行兩次質(zhì)量指標(biāo)檢測(cè),新拌泥漿應(yīng)存放24 h后方可使用,并在泥漿池中不斷用泥漿泵攪拌?；炷林脫Q出的泥漿,應(yīng)進(jìn)行凈化調(diào)整到需要的指標(biāo),與新鮮泥漿混合循環(huán)使用,無(wú)法調(diào)凈的泥漿排放到廢漿池,用泥漿罐車運(yùn)輸出場(chǎng)。

3 主要施工要點(diǎn)

3.1 導(dǎo)墻施工

1)具體方法。溝槽土方開(kāi)挖采用挖掘機(jī)開(kāi)挖,人工配合。導(dǎo)墻開(kāi)挖尺寸及結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。導(dǎo)墻鋼筋在加工場(chǎng)加工,現(xiàn)場(chǎng)綁扎。模板按照?qǐng)D1中的尺寸安裝,混凝土采用C25商品混凝土溜槽輸送入模,人工分層澆筑,插入式振搗器分層振搗密實(shí),模板采用組合鋼模。導(dǎo)墻鋼筋混凝土分段施工,每段長(zhǎng)度約30 m,分段施工縫與連續(xù)墻的分段接頭錯(cuò)開(kāi)0.5 m以上。2)導(dǎo)墻施工工藝流程。測(cè)量放線→開(kāi)挖導(dǎo)墻溝土體→夯實(shí)導(dǎo)墻基礎(chǔ)→墊層施工→鋼筋綁扎→立側(cè)墻模板→澆筑底板及側(cè)墻混凝土→側(cè)墻拆模→墻背夯實(shí)回填黏土→澆筑面板混凝土→拆模及內(nèi)支撐安設(shè)→混凝土養(yǎng)生。3)導(dǎo)墻施工技術(shù)措施。a.導(dǎo)墻溝槽土方開(kāi)挖設(shè)臨時(shí)排水系統(tǒng),防止槽坑積水。b.本車站導(dǎo)墻坐落于雜填土層上,導(dǎo)墻基礎(chǔ)較好,采用原土夯實(shí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行導(dǎo)墻的修筑。如局部遇松軟土體、塊狀回填物或少量雜填土,先進(jìn)行換填黏土處理,必要時(shí)用三合土回填改良地基,避免成槽時(shí)基礎(chǔ)坍塌、導(dǎo)墻變形,甚至埋籠事故發(fā)生。c.導(dǎo)墻在拆模后及時(shí)沿其縱向每隔2 m設(shè)上、下兩道內(nèi)支撐,將兩片導(dǎo)墻支撐起來(lái),以防導(dǎo)墻壁位移。上、下兩道均采用直徑為100 mm質(zhì)地堅(jiān)硬圓木。d.導(dǎo)墻強(qiáng)度達(dá)到10 MPa并架設(shè)好支撐后,墻背用黏土分層回填夯實(shí),夯填時(shí)兩側(cè)對(duì)稱均勻回填夯實(shí),防止墻體產(chǎn)生水平位移。e.導(dǎo)墻達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度以前嚴(yán)禁重型機(jī)械在附近行走、停置或作業(yè),以防導(dǎo)墻變形。f.考慮基坑開(kāi)挖時(shí)地下連續(xù)墻在外側(cè)土壓力作用下會(huì)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(shí)中心軸線外放100 mm。導(dǎo)墻施工時(shí)同理軸線外放100 mm。4)導(dǎo)墻施工注意事項(xiàng)。a.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,遇其他障礙物時(shí)按上述方法處理,若遇軟弱地質(zhì)面積較大,深度較深,采取地基加固的措施。b.導(dǎo)墻施工接頭應(yīng)與地下連續(xù)墻接頭位置錯(cuò)開(kāi)。槽壁段施工時(shí),為確保槽壁穩(wěn)定必須嚴(yán)格控制槽壁附近的堆載,不允許車輛在上面行駛和碰撞。c.導(dǎo)墻拆模后,及時(shí)進(jìn)行墻間支撐安設(shè),支撐按每2 m設(shè)上下兩道的原則設(shè)置木支撐(直徑100 mm),導(dǎo)墻兩側(cè)回填土?xí)r,選用優(yōu)質(zhì)黏性土回填并夯實(shí)。d.導(dǎo)墻施工時(shí)必須特別注意導(dǎo)墻的內(nèi)孔尺寸,嚴(yán)防混凝土澆筑時(shí)脹模造成槽寬減小,進(jìn)而妨礙抓斗、圓錘及方錘成槽施工。

3.2 連續(xù)墻成槽施工

1)土層成槽的施工順序確定。土層成槽采取分塊抓法。分塊抓法即先抓兩側(cè)塊,再抓中間塊,這樣可避免抓斗挖槽時(shí)發(fā)生側(cè)傾,可保證抓槽精度。抓槽順序如圖2所示。液壓抓斗的沖擊力和閉合力足以抓起強(qiáng)風(fēng)化巖以上各層,在成槽過(guò)程中,嚴(yán)格控制抓斗的垂直度及平面位置,尤其是開(kāi)槽階段。仔細(xì)觀察監(jiān)測(cè)系統(tǒng),X,Y軸任一方向偏差超過(guò)允許值時(shí),立即進(jìn)行糾偏。抓斗沿地連墻中心軸線入槽,機(jī)械操作要平穩(wěn),并及時(shí)補(bǔ)入泥漿,維持導(dǎo)墻中泥漿液面穩(wěn)定。2)巖層成槽的施工要點(diǎn)。當(dāng)土層成槽至約40 m,如遇抓斗進(jìn)尺困難時(shí),可初步判斷進(jìn)至巖層面層。通過(guò)觀察泥漿排出的泥渣內(nèi)是否含有巖塊,判斷是否進(jìn)入巖層。如判斷見(jiàn)中風(fēng)化巖層,則抓斗挖槽機(jī)移機(jī)至下個(gè)槽段施工。沖擊鉆機(jī)通過(guò)吊車配合移至該槽段進(jìn)行施工。沖擊鉆機(jī)由沖擊錘、機(jī)架、卷?yè)P(yáng)機(jī)組成。沖擊錘使用加工的φ 800實(shí)芯錘頭,重量1.5 t。成槽沖孔時(shí),用測(cè)繩測(cè)量見(jiàn)巖深度,做好記錄,并在鋼絲繩上做好標(biāo)記,然后開(kāi)始進(jìn)行沖擊。在初見(jiàn)巖層時(shí)沖擊采取低提錘輕打,避免因錘頭提高,對(duì)槽段造成破壞。隨著深度加深,沉速減慢,起錘高度可漸增,控制在1.5 m。到達(dá)成槽深度1.5 m,鉆機(jī)移至下個(gè)沖擊點(diǎn)。沖擊點(diǎn)按照錘寬1 000 mm間距控制,以保證槽底平整,保證鋼筋籠平整放至槽底。3)防止槽壁坍塌措施。成槽過(guò)程中,淤泥層和粉砂層易產(chǎn)生坍塌,針對(duì)此地質(zhì)條件,制定以下措施:a.減輕地表荷載:槽壁附近堆載不超過(guò)20 kN/m2,起吊設(shè)備及載重汽車的輪緣距離槽壁不小于3.5 m。b.控制機(jī)械操作:成槽機(jī)械操作要平穩(wěn),不能猛起猛落,防止槽內(nèi)形成負(fù)壓區(qū),產(chǎn)生槽坍。c.強(qiáng)化泥漿工藝:采用優(yōu)質(zhì)膨潤(rùn)土制備泥漿,配以CMC增粘劑形成致密而有韌性的泥皮止水護(hù)壁,以重晶石適當(dāng)提高泥漿比重,保持好槽內(nèi)泥漿水頭高度,并高于地下水位1 m以上。在漏失地段可摻入防漏劑。d.縮短裸槽時(shí)間:抓好工序間的銜接,使成槽至澆灌完混凝土的時(shí)間控制在24 h以內(nèi)。

4 結(jié)語(yǔ)

該工程利用了國(guó)內(nèi)普通的設(shè)備解決了入巖問(wèn)題,有效的確保施工質(zhì)量及止水效果。同時(shí)又作為建筑物的永久性承重結(jié)構(gòu),降低了結(jié)構(gòu)的工程造價(jià),大大縮短了工期,取得了良好的社會(huì)效益與經(jīng)濟(jì)效益。

[1] 巫 環(huán).雙輪銑槽機(jī)和沖孔鉆機(jī)在地下連續(xù)墻施工中的聯(lián)合應(yīng)用[J].西部探礦工程,2009(5):55-56.

[2] 王蘊(yùn)華,李志波.底部為巖石的地下連續(xù)墻沖抓破巖成槽施工[J].港工技術(shù),2007(2):112-113.

[3] 劉憲成,張 南.地鐵地下連續(xù)墻施工成槽技術(shù)[J].中國(guó)建設(shè)信息,2002(15):36-37.