谢松洁
合肥市轨道交通集团有限公司 安徽省合肥市 230000
摘要:地铁深基坑地下连续墙围护结构施工产生的施工震动和噪音相对较小,且地下连续墙墙体具有较大的刚度和良好的防渗性能,对各类地质条件均具有较强的适用性。本文对地铁深基坑地下连续墙围护结构施工技术进行探讨。
关键词:地铁深基坑;地下连续墙;围护结构
一、工程概况
某地铁2号线西延工程03标段施工中,地下连续墙是确保施工稳定性的关键,厚800mm,深58.94~63.94m,相较于车站底板垫层,设置的地下连续墙底部比其深45.083m。本标段地下连续墙施工中,选择的是工字型止水钢板,以便提升防水质量,施工所用混凝土强度为C35,具有P6级抗渗水平,全程均为水下灌注施工方式。
二、施工流程
技术人员利用回弹仪测试导墙参数状况,明确其实际强度,在完全与设计强度相符后,方可进入到后续的地下连续墙施工作业中。依据本标段实际情况,成槽施工选择液压成槽机,通过该设备适配抓斗抓槽,在无法顺利完成抓槽时辅以旋挖钻的方式设置导孔,具体方式为“三孔一抓槽”,从而在最大程度上提升成槽效率。考虑施工中所用钢筋笼的规格,适配了260t主吊机并辅以150t副吊机,彼此协同作业,使钢筋笼顺利入槽。
三、施工技术
1、导墙
1.1导墙放样
考虑到结构净空尺寸要求,导墙放样分为两部分,围护结构轴线外10cm,同时需在导墙中轴线外放10cm。
1.2导墙开挖
基于反铲挖掘机有序展开开挖作业,在此基础上辅以人工修整的方式。施工中若遇到大量松土,需采取平整夯实措施;针对存在积水的部分,有必要开挖集水坑,并利用潜水泵将其中的积水抽干;当遇到大量淤泥时,为避免沉陷现象,利用黏性土回填;当导墙开挖中存在硬物时,采取破除措施后将其清理干净,随后使用黏性土回填并夯实。
1.3导墙灌注
素混凝土在达到强度要求后,便进入到绑扎钢筋环节,需控制同一断面接头位置,各自的错开距离在50cm内,并形成30d搭接长度。在立模过程中,需要确保垂直度,所得模板支撑应具有足够的稳定性,在通过质量检验后便可灌注施工。此环节使用C35混凝土材料,采取的是泵送入仓的方式,适配了插入式振捣器以便提升其密实性,整个施工区域的高差均在10mm内。检测混凝土强度,当达到设计值的70%后便满足拆模条件,为避免导墙变形问题,需横向设置三排方木,并针对外侧区域采取回填与夯实措施。导墙施工采取的是分段的方式,各段长度介于20~40m,连接区域会形成施工缝,该处凿毛清洗处理必不可少,各导墙处均要设置溢流孔。
2、泥浆配制、循环
2.1泥浆制备
1)护壁施工中对泥浆质量提出较高要求,需以设计要求以及地质条件为准,选择合适的材料。因此,室内性能试验检测必不可少,需要通过现场试验的方式确定合适的泥浆配比。施工遵循的是随拌随用的原则,完成槽段的开挖作业后,通过置换的方式清理残留于槽内的沉淀物。
2)结束护壁泥浆施工后,利用测量仪检测,确保各项指标符合设计要求,成槽过程中要控制好泥浆面高度,其必须在导墙顶下方300mm内。
3)膨润土是尤为关键的原材料,需在施工现场设置泥浆池,完成拌制的泥浆必须给予24h贮存时间,主要目的在于使得膨润土充分水化。
4)泥浆循环反应是提升材料利用率的关键,需采用沉淀、除砂等工艺,在各项性能符合质量要求后方可投入使用。
5)施工所用的泥浆性能应足够良好,具有较好的触变性,宜采用优质膨润土,并辅以适量的外加剂,从而避免槽段坍塌现象。槽底泥浆比重需满足≤1.15g/cm3的要求,且各施工阶段的泥浆pH值都要在7.5~10。
2.2泥浆循环
1)采取边开挖边注入的原则,施工中重点控制泥浆液面,其与导墙间距以0.2m为宜,超出地下水位的高度至少达到1m。
2)入岩与清槽施工环节,采取的是泵吸反循环的方式,在循环池泵的作用下顺利将泥浆转入槽内,随后进入到沉淀池,在经过处理后方可回到循环池。
3)伴随混凝土灌注施工的持续推进,存在于上部的泥浆将转移到沉淀池内,还有部分存在于混凝土顶面上方4m的泥浆,由于该区域的泥浆不具有再使用价值,因此,转移到废浆池内。
3、成槽施工
3.1“一”型槽段
采取分幅施工的方式,标准槽段依据长度可分为四部分,即6m槽段100幅、5m槽段12幅、5.5m槽段6幅、4.5m槽段4幅。此环节施工以三抓成槽法为宜,在实际施工中,需抓两侧土体,在此基础上抓中心土体,通过此方式确保两侧受力均匀,以免槽壁垂直度出现偏差,基于此方法持续施工,最终达到设计槽底标高处。
3.2“L”型槽段
液压抓斗成槽尺寸的合理性是确保转角幅施工质量的关键,在无特殊要求时,施工中尽可能减少钻孔辅助成槽施工。
3.3“Z”型槽段
此环节需控制抓斗成槽尺寸,这是确保Z型幅施工质量的关键。同样的,在无特殊要求时,施工中尽可能减少钻孔辅助成槽施工。
4、清槽
1)气举反循环进行清孔:施工中需得到高压气体的支持,使沉渣喷出风管,随后融入至泥浆之中,使其分散至导管各区域并产生大量气泡,通过泥浆浮力的作用,此类气泡携带泥浆发生持续向上的运动,这一阶段压力逐步降低,体积随之加大,经一段时间后在下方产生负压区,施工中泥浆持续补充,因此,存在于孔底的沉渣将不断转移到导管内,最终将其排出孔外。孔底沉渣总量逐步下降,此时利用导管同步跟进,严格控制管口与沉渣面的距离。
2)正循环法进行清孔:此方法使用到泥浆泵设备,通过向导管内注浆的方式,能够将槽内上涨的泥浆清理干净,从而达到清槽效果。上述提及的两种方法均具有可行性,需以实际情况为准选择合适的方法。结束清槽作业且经过1h后,检测槽底沉渣厚度,必须控制在10cm内,且要检测槽底上方0.2~1m处的泥浆,要求该部分泥浆比重≤1.15g/cm3,含砂率<8%,粘度<28s。
5、钢筋笼的吊放
本标段施工中,钢筋笼单幅重58.83t,对此选取的是分节双机抬吊的作业方法。为确保钢筋笼顺利入槽,除了引入260t履带吊作为主吊设备外,还增设了150t履带吊。起吊阶段,在钢筋笼下端系上绳子,通过牵引的方式提升钢筋笼稳定性。合理调节吊点中心,其必须与槽段中心相对齐,在满足此条件后方可将钢筋笼放入槽中。
6、水下混凝土浇筑
6.1导管布置
选择快速接头钢导管,该材料各节长度2.5m,内径250mm,较特殊的是最后一节,该部分长度以4m为宜。标准槽段内应有2根导管,各自间距在3m内,且要控制好导管与槽段端头间距,必须在1.5m内,导管的混凝土表面高差≤0.3m。结束灌注施工后,检测所得混凝土面的高程,其需要比设计值高出0.5m。
6.2水下混凝土的浇筑
基于本标段施工情况,选择的是商品混凝土材料,采取的是水下混凝土浇筑的方式。此环节使用的灌注导管为钢管,规格为250mm、壁厚30mm,且设置有螺旋接头。所有导管的内壁应足够光滑,使用快速丝扣连接成型,并具有优良的强度与刚度。利用双管同时注浆,检测两端混凝土面高度时,采取的是测绳吊放测锤的方式进行测量,确保两管的混凝土面高差控制在0.5m内。
结束语
本文从地铁深基坑实例出发,针对地下连续墙施工展开探讨,总结技术要点,提出值得注意的问题,以期为类似工程提供参考。
参考文献:
[1]曹琼.地铁深基坑地下连续墙围护结构施工技术探讨[J].居舍,2019,39(30):31.