橫跨地下管線(xiàn)的地下連續(xù)墻拼幅施工技術(shù)

邱春峰

(中鐵二局集團(tuán)有限公司，四川 成都 610000)

0 前 言

在城市修建地鐵車(chē)站時(shí)不可避免需進(jìn)行大量市政管道改遷，其中包括電力管線(xiàn)、通信管線(xiàn)、給水管線(xiàn)、雨水和污水管線(xiàn)、熱力管線(xiàn)、燃?xì)夤芫€(xiàn)，還有一些保密的地下(軍事)管線(xiàn)。由于這些管線(xiàn)管理工作分屬于不同的部門(mén)，可能會(huì)因?yàn)楦鞣N原因無(wú)法遷改或無(wú)法按時(shí)遷改。尤其是一些直徑大、剛度大、不能左右偏擺的管線(xiàn)，如自來(lái)水管、污水管、集化管等。當(dāng)不能改遷時(shí)需采用原位保護(hù)方式，但采用地下連續(xù)墻在管線(xiàn)相交處避讓分幅的方法處理將會(huì)造成地下連續(xù)墻結(jié)構(gòu)不能正常封閉，形成一道豎向通縫，施工處理較麻煩。如高壓旋噴加固、缺口坑外側(cè)進(jìn)行注漿加固、內(nèi)側(cè)進(jìn)行地下連續(xù)墻豎向分段掏挖逆作法封堵閉合等處理措施，處理過(guò)程中往往會(huì)因封堵質(zhì)量問(wèn)題造成基坑滲漏水乃至更大的風(fēng)險(xiǎn)。本文主要介紹了地下連續(xù)墻在管線(xiàn)處不進(jìn)行分幅避讓?zhuān)苯訖M跨地下管線(xiàn)拼幅施工的方法，此方法很好地避免了地下連續(xù)墻豎向通縫及后期加固處理的風(fēng)險(xiǎn)。

1 工程概況

蘇州市軌道交通四號(hào)線(xiàn)Ⅳ-TS-05標(biāo)土建工程包括觀(guān)前街站、觀(guān)前街站-樂(lè)橋站明挖區(qū)間、樂(lè)橋站(含一號(hào)線(xiàn)與四號(hào)線(xiàn)之間聯(lián)絡(luò)線(xiàn))，均為地下2層結(jié)構(gòu)，采用明挖順做法施工。主體圍護(hù)結(jié)構(gòu)均為800 mm厚地下連續(xù)墻，地下連續(xù)墻之間采用H型鋼接頭。由于本標(biāo)段位于古城區(qū)市中心，地下管線(xiàn)極多，施工過(guò)程中除部分管道需廢除或改遷外，仍有部分橫穿管線(xiàn)需進(jìn)行原位保護(hù)施工地下連續(xù)墻。具體統(tǒng)計(jì)如表1所示。

表1 橫穿管道匯總表

2 工程地質(zhì)情況

場(chǎng)區(qū)地基土巖性主要為雜填土、黏土、粉質(zhì)黏土、粉土、粉砂等，各土層依次為：①1填土層；①2浜填土；③1黏質(zhì)黏土層；③3黏質(zhì)粉土層；④2粉砂層；⑤1粉質(zhì)黏土層；⑤2砂質(zhì)粉土層；⑦1粉質(zhì)黏土層；⑦2粉砂層；⑦3粉質(zhì)黏土層。

基坑開(kāi)挖深度約18.10 m，車(chē)站底板主要落在④2粉砂層，地下連續(xù)墻底位于⑤2砂質(zhì)粉土層。

3 橫跨管線(xiàn)地下連續(xù)墻施工工藝

3.1 進(jìn)行橫穿保護(hù)管線(xiàn)的開(kāi)挖

管線(xiàn)保護(hù)方案經(jīng)產(chǎn)權(quán)單位同意后，根據(jù)物探資料在連續(xù)墻與管線(xiàn)相交處采用人工探挖。過(guò)程中需要產(chǎn)權(quán)單位指派專(zhuān)人現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)防止管線(xiàn)破壞。開(kāi)挖時(shí)應(yīng)根據(jù)管線(xiàn)的具體埋深進(jìn)行適當(dāng)放坡或臨時(shí)圍護(hù)，當(dāng)開(kāi)挖深度接近管線(xiàn)時(shí)采用人工掏挖，避免管線(xiàn)損壞，如圖1所示。

圖1 人工管線(xiàn)掏挖

3.2 保護(hù)管線(xiàn)鋼板包裹加固保護(hù)

當(dāng)人工將管線(xiàn)完全開(kāi)挖出來(lái)后，根據(jù)管線(xiàn)直徑大小與斜交角采用2 cm厚的鋼板，焊接成大小合適矩形盒對(duì)管線(xiàn)進(jìn)行包裹保護(hù)，如圖2所示。

圖2 矩形鋼板盒保護(hù)

鋼板矩形保護(hù)盒長(zhǎng)度應(yīng)超出地下連續(xù)墻厚度，并留有一定長(zhǎng)度錨入導(dǎo)線(xiàn)墻內(nèi)，一般>30 cm。對(duì)應(yīng)位置的導(dǎo)墻厚度和鋼筋配筋率也應(yīng)加強(qiáng)，確保地下連續(xù)墻成槽時(shí)管線(xiàn)保護(hù)區(qū)域的整體穩(wěn)定性。若需保護(hù)的管線(xiàn)埋深超過(guò)了導(dǎo)向墻的深度，則將對(duì)應(yīng)導(dǎo)線(xiàn)墻進(jìn)行加深處理，深導(dǎo)墻底面標(biāo)高應(yīng)超過(guò)管線(xiàn)埋深50 cm。當(dāng)整個(gè)管線(xiàn)鋼板保護(hù)盒焊接(滿(mǎn)焊)完成后，采用臨時(shí)支架對(duì)其固定，并將鋼板保護(hù)盒內(nèi)壁與管線(xiàn)之間的空隙用雙快水泥或混凝土填充密實(shí)，確保后期無(wú)滲漏水。

3.3 橫穿管線(xiàn)處地下連續(xù)墻導(dǎo)向墻施工

管線(xiàn)采用鋼板包裹加固的方式進(jìn)行保護(hù)，加固后施工地下連續(xù)墻導(dǎo)向墻，施工方法控制要點(diǎn)同常規(guī)導(dǎo)向墻施工。導(dǎo)向墻施工拆模后及時(shí)加撐與回填土，以防止向內(nèi)變形塌孔。若導(dǎo)墻埋深較大時(shí)，采用分層澆筑施工。

3.4 根據(jù)橫穿管線(xiàn)位置調(diào)整原設(shè)計(jì)地下連續(xù)墻分幅線(xiàn)

地連墻施工需根據(jù)橫穿管線(xiàn)位置重新進(jìn)行地連分幅線(xiàn)調(diào)整。分幅時(shí)以管線(xiàn)保護(hù)幅為首開(kāi)槽段為宜，可利用首開(kāi)段水平兩邊均有型鋼增加鋼筋籠結(jié)構(gòu)剛度。若條件不具備，無(wú)法安排首開(kāi)幅時(shí)則需要對(duì)無(wú)型鋼側(cè)的地連墻鋼筋籠桁架筋進(jìn)行加強(qiáng)，確保鋼筋籠吊裝剛度。管線(xiàn)保護(hù)幅分幅寬度控制在6～8 m。地下連續(xù)墻分幅線(xiàn)調(diào)整，應(yīng)統(tǒng)一考慮，盡可能保證基坑對(duì)側(cè)地連墻分幅線(xiàn)保持一致，確保鋼支撐安裝在地連墻接縫外1 m范圍，避免支撐點(diǎn)位于接縫處。

3.5 泥漿制備

因本標(biāo)段地質(zhì)主要是粉土、粉砂層，加之管線(xiàn)影響成槽時(shí)間較正常幅成槽時(shí)間長(zhǎng)，為確?？硬鄯€(wěn)定，泥漿制備時(shí)應(yīng)比正常槽段泥漿在比重與黏度上稍有增加。一般取值為：比重1.07～1.08、黏度28～30 MPa·s。成槽過(guò)程要隨時(shí)保證泥漿液面高度，泥漿循環(huán)，確?？觾?nèi)泥漿護(hù)壁效果良好，防止坑槽坍塌。

3.6 挖槽施工

管線(xiàn)處首開(kāi)段成槽開(kāi)挖寬度為：管線(xiàn)保護(hù)盒寬度(60～100 cm)，加上2倍成槽機(jī)抓斗成槽寬度，一般為2×290 cm=580 cm，再加20 cm富余系數(shù)，合計(jì)寬度為660～700 cm。地下連續(xù)墻施工采用成槽機(jī)成槽，膨潤(rùn)土化學(xué)泥漿護(hù)壁，具體成槽步驟如下。

1)成槽機(jī)抓斗在不撞擊管線(xiàn)鋼板保護(hù)盒的前提下，緊靠著管線(xiàn)鋼板保護(hù)盒外側(cè)進(jìn)行抓土成槽，先將管線(xiàn)兩側(cè)的土方一次抓完到底成槽。

2)分別在成槽機(jī)抓斗左右側(cè)逐次加焊斜牛腿削土刀，通過(guò)調(diào)整抓斗位置水平插入管線(xiàn)保護(hù)盒下方，逐層切削管線(xiàn)鋼板保護(hù)盒底部豎向余土，直至地下連續(xù)墻貫穿成一個(gè)整體。利用加焊斜角削土刀修槽，前后兩次修槽的長(zhǎng)度必須疊合≥20 cm，保證槽壁的平整。

3)修槽完成后清理管線(xiàn)保護(hù)盒上面余土。利用導(dǎo)管反循環(huán)清槽，清除沉淀到槽底泥漿中的土壤顆粒以及成槽過(guò)程中開(kāi)挖落下的土渣。最終達(dá)到泥漿比重、沉渣厚度符合規(guī)范要求，成槽完畢。

3.7 鋼筋籠加工與吊裝

1)鋼筋籠加工。鋼筋籠根據(jù)地下連續(xù)墻墻體配筋圖和管線(xiàn)所處位置，將每幅制作成2片承插式拼幅鋼筋籠，并根據(jù)管線(xiàn)保護(hù)盒的大小和位置，分別在鋼筋籠上對(duì)應(yīng)位置預(yù)留出合適的管線(xiàn)包裹孔洞?？锥创笮”缺Ｗo(hù)盒橫截面在上、下、左、右四面各大出10～20 cm，確保鋼筋籠的順利拼接。制作鋼筋籠時(shí)嚴(yán)格按照施工圖紙加工，尤其是鋼筋籠桁架筋的焊接質(zhì)量與主筋的螺紋套筒連接質(zhì)量的控制，確保地連墻吊裝時(shí)鋼筋籠不出現(xiàn)過(guò)大變形。每一幅鋼筋籠吊筋長(zhǎng)度必須根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)導(dǎo)向墻進(jìn)行推算加工，確保預(yù)留孔洞位置準(zhǔn)確。

2)鋼筋籠吊裝。先吊裝承插式母頭鋼筋籠入槽，根據(jù)點(diǎn)位精確定位后再吊裝承插式公頭鋼筋籠，通過(guò)調(diào)整鋼筋籠水平位置實(shí)現(xiàn)承插接口完美對(duì)接。拖拉時(shí)要輕柔，避免擦傷槽壁，安放過(guò)程中嚴(yán)禁鋼筋籠猛烈撞擊管線(xiàn)保護(hù)外殼。吊裝過(guò)程由專(zhuān)人指揮。槽內(nèi)泥漿液面始終保證地下水位線(xiàn)上，泥漿損失及時(shí)補(bǔ)漿，確保吊裝過(guò)程槽壁安全。

3.8 水下混凝土灌注

鋼筋籠吊裝定位后，在拼幅鋼筋籠型鋼外側(cè)采用安裝接頭箱，回填沙袋方式將成槽超挖部分填充密實(shí)，防止混凝土擾流影響下一槽段施工。澆筑方法同正常槽段地下連續(xù)墻水下混凝土灌注。為確?；炷翝仓B貫性，防止斷樁。嚴(yán)格按照方案要求進(jìn)行混凝土原材料質(zhì)量控制，正式澆筑前需確?，F(xiàn)場(chǎng)混凝土運(yùn)輸車(chē)有2～3輛富余量?？紤]拼幅施工挖槽時(shí)間較長(zhǎng)混凝土浮漿厚，水下混凝土超灌深度可適當(dāng)加深，控制在50～80 cm。確保冠梁施工鑿除混凝土浮漿后強(qiáng)度滿(mǎn)足設(shè)計(jì)。另為確保保護(hù)套管處地連墻混凝土密實(shí)度，待混凝土澆筑完成后，人工采用振搗棒對(duì)應(yīng)位置混凝土進(jìn)行復(fù)振。

3.9 橫穿管線(xiàn)與地下連續(xù)墻交接處二次封堵與加固

待整個(gè)基坑封閉且冠梁及第一道支撐施工完成后，對(duì)管線(xiàn)保護(hù)部位地下連續(xù)墻進(jìn)行掏挖，檢查封閉質(zhì)量。現(xiàn)場(chǎng)根據(jù)管線(xiàn)保護(hù)盒處的滲漏情況，通過(guò)化學(xué)注漿進(jìn)行封堵，為后期管線(xiàn)懸吊保護(hù)與基坑開(kāi)挖提供干燥、安全的施工環(huán)境，如圖3所示。

圖3 橫穿管線(xiàn)與地下連續(xù)墻交接處二次封堵與加固

3.10 效果評(píng)價(jià)

基坑開(kāi)挖后，觀(guān)察鋼筋籠接頭處及管線(xiàn)包裹處無(wú)滲漏現(xiàn)象，地下連續(xù)墻表面平整，質(zhì)量等同于正常地下連續(xù)墻。實(shí)現(xiàn)了不切改管線(xiàn)施工的目的，回避了傳統(tǒng)地下連續(xù)墻避讓法施工豎向通縫，節(jié)省豎向通縫后期處理費(fèi)用，縮短了工期，規(guī)避了一系列后期的通縫加固處理的風(fēng)險(xiǎn)。開(kāi)挖后接頭效果如圖4所示。

圖4 開(kāi)挖后接頭效果

4 結(jié)束語(yǔ)

橫跨城市管線(xiàn)直接施工地下連續(xù)墻的方法，是明挖車(chē)站施工時(shí)、管線(xiàn)改遷不及時(shí)、為滿(mǎn)足工期限制的一種措施。該方法節(jié)約了工期的同時(shí)節(jié)約了管線(xiàn)改遷切割的費(fèi)用，是值得借鑒的一種施工方法。但因施工成槽時(shí)間較長(zhǎng)，容易造成坍孔，施工時(shí)必須加強(qiáng)護(hù)壁泥漿質(zhì)量控制。因?yàn)楣芫€(xiàn)最終橫跨基坑，施工過(guò)程中需對(duì)懸掛管線(xiàn)做相應(yīng)的保護(hù)措施，確保管線(xiàn)安全。

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