摘要:文章結(jié)合深圳地鐵一號線續(xù)建工程土建7標(biāo)段的工程概況,介紹了其圍護(hù)結(jié)構(gòu)連續(xù)墻施工方案及施工工藝,地下連續(xù)墻施工方法及技術(shù)措施和旋噴樁施工方案及施工工藝。
關(guān)鍵詞:連續(xù)墻施工;地下連續(xù)墻施工;旋噴樁施工;地鐵施工
中圖分類號:U455文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1009-2374(2009)09-0188-02
一、工程概況
1.工程位置及范圍。平洲路站位于新湖路與平洲路交叉口處,新湖路路下,沿新湖路呈東西走向布置。平洲
路站設(shè)計起點(diǎn)里程為:DK30+251.5,設(shè)計終點(diǎn)里程為:DK30+466.0,全長214.5m。
2.工程地質(zhì)。本標(biāo)段工程范圍內(nèi)上覆第四系全新統(tǒng)人工堆積層(Q4ml)、海積層(Q4m)、海沖積層(Q4m+al)、殘積層(Qel),下伏加里東期混合花崗巖(Mγ3)及燕山期花崗巖(γ5)。
3.水文地質(zhì)。地質(zhì)勘察期間地下水位埋深2.1m~4.5m水位高程0.36m~2.37m,水位變幅0.5m~2.0m。地下水的總的徑流方向?yàn)橛蓶|北向西南。
4.主體圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計簡況。平洲路站主體圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用800mm厚地下連續(xù)墻,連續(xù)墻槽段間采用接口管接口。設(shè)三道支撐以維護(hù)基坑的穩(wěn)定和安全。支撐系統(tǒng)采用φ600、t=16mm鋼管支撐和I45b型鋼鋼腰梁。其中第一道支撐直接支撐在樁頂冠梁上,第二、三道鋼支撐支撐在鋼腰梁上。支撐間距一般不大于3000mm,并根據(jù)主體側(cè)墻、結(jié)構(gòu)柱網(wǎng)布置及管線影響等適當(dāng)調(diào)整。在基坑加寬段(兩端頭斜撐段除外),基坑內(nèi)設(shè)臨時型鋼立柱,支撐放置于工字形連梁上,采用雙U形連接方式。
因車站范圍內(nèi)電信管線無法改移,兩側(cè)連續(xù)墻先行施工,基坑開挖時,此段需要采用人工開挖,隨挖隨筑,每次開挖深度不超過1米,采用模筑鋼筋混凝土。同時,為保證防水,需要在圍護(hù)結(jié)構(gòu)外側(cè)加以旋噴樁加固,采用φ600@400×400(雙排)保證止水效果;并在該處豎向間隔2m~3m設(shè)置注漿管,如出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象可以注漿堵水。
二、連續(xù)墻施工方案及施工工藝
1.連續(xù)墻施工分幅。平洲路站主體圍護(hù)結(jié)構(gòu)地下連續(xù)墻厚度為800mm,采用C30、S8水下混凝土,地下連續(xù)墻間接頭采用接頭管形式。車站地下連續(xù)墻槽段總數(shù)87幅,幅長為5m~6m。
2.總體施工方案。本工程地下連續(xù)墻施工按A區(qū)→B區(qū)→C區(qū)的總體方向進(jìn)行,跳槽間隔兩幅逐幅施工(保證兩臺沖孔機(jī)同時沖孔的鉆機(jī)擺放位置),土層采用液壓抓斗槽壁機(jī)成槽,巖層采用沖擊鉆沖擊成槽,槽段開挖時制備優(yōu)質(zhì)膨注土制作泥漿護(hù)壁,清槽后在槽內(nèi)吊入鋼筋籠,鋼筋籠吊裝采用履帶式起重機(jī),雙導(dǎo)管水下灌注混凝土??紤]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,連續(xù)墻導(dǎo)墻以墻體中心軸線各向外擴(kuò)大25mm。墻體間采用接口管接頭。(1)導(dǎo)墻。導(dǎo)墻采用20cm厚 “┐┌”型C25現(xiàn)澆鋼筋混凝土構(gòu)筑物,上面板寬70cm,下緣板深2.0m;(2)連續(xù)墻成槽。連續(xù)墻施工采用液壓抓斗槽壁機(jī)成槽:土層段采用抓斗取土,巖層段采用沖孔鉆機(jī)沖擊成槽、反循環(huán)排碴成槽;(3)護(hù)壁泥漿及其配套設(shè)施;(4)鋼筋籠安設(shè)。換漿、清槽、刷壁后一臺70T履帶吊(主吊)和1臺50T履帶吊(副吊)起吊鋼筋籠入槽,鋼筋籠制作好以后,安設(shè)好質(zhì)量檢測φ50鍍鋅鋼管,注意兩端封閉,防止堵塞;
(5)水下混凝土澆筑鋼筋籠安放好后,及時安設(shè)兩根澆混凝土導(dǎo)管,澆灌C30水下混凝土成墻。
三、地下連續(xù)墻施工方法及技術(shù)措施
1.導(dǎo)墻施工。導(dǎo)墻高2000mm,寬700mm,厚200mm。導(dǎo)墻底標(biāo)高為冠梁頂面下30cm。頂面為地面下40cm左右,采用C20水泥砂漿護(hù)坡,砂漿層厚度為50mm。連續(xù)墻深槽開挖前,須沿地下連續(xù)墻設(shè)計地縱向軸線(設(shè)計外放10cm)位置開挖導(dǎo)溝,在兩側(cè)澆筑鋼筋混凝土導(dǎo)墻。導(dǎo)墻采用“┐┌”型C25鋼筋混凝土墻,墻厚200mm,兩片導(dǎo)墻凈間距比地下連續(xù)墻厚度大5cm(中軸線一致)。靠近圍墻一側(cè)的外片導(dǎo)墻的背面設(shè)置排水溝,截面250mm×250mm,溝壁、溝底采用水泥砂漿抹面。導(dǎo)墻溝槽土方采用挖掘機(jī)開挖,人工配合。鋼筋在加工場加工、現(xiàn)場進(jìn)行綁扎。模板采用木模板。商品混凝土由運(yùn)輸車輸送入模澆注,分層搗固密實(shí)。導(dǎo)墻鋼筋混凝土分段施工,每段長度約20m,分段施工縫與連續(xù)墻的分幅接頭錯開0.5m以上。
2.泥漿制作與管理。(1)泥漿池設(shè)計與修建。本工程因工程量較大,采用磚砌泥漿池,導(dǎo)墻施工的同時進(jìn)行泥漿池的修建。(2)泥漿性能指標(biāo)。泥漿采用膨潤土泥漿,由膨潤土、水和一些外加劑(碳酸鈉、氫氧化鈉)配制而成,制備泥漿的水選用純凈的自來水。泥漿的配合比及性能指標(biāo)的確定,除通過槽壁穩(wěn)定的檢算外,還須在成槽過程中根據(jù)實(shí)際地質(zhì)情況進(jìn)行調(diào)整。(3)泥漿的制備和使用。1)根據(jù)一次同時開挖槽段的大小、泥漿的各種損失及制備和回收處理泥漿的機(jī)械能力確定所需的泥漿數(shù)量,采用泥漿攪拌機(jī)拌制泥漿;2)膨潤土泥漿攪拌均勻后,在貯漿池內(nèi)一般靜止24小時以上,加分散劑后最低不少于3小時,以便膨潤土顆粒充分水化、膨脹,確保泥漿質(zhì)量;3)制備好的泥漿儲存在總?cè)莘e不小于400m3的泥漿池中,儲漿池應(yīng)加蓋,防止雨水稀釋;4)使用振動篩和旋流器進(jìn)行泥漿的再生處理,以便凈化回收重復(fù)使用。通過振動篩強(qiáng)力振動除去較大土渣,余下的一定量的細(xì)小砂粒在旋流器的作用下,沉落排渣。凈化后,用化學(xué)調(diào)漿法調(diào)整其性能指標(biāo),制成再生泥漿;5)無法再回收使用的劣質(zhì)泥漿,經(jīng)過三級沉淀進(jìn)行泥水分離后,水排入下水道,泥渣外運(yùn)至棄碴場;6)施工場地設(shè)集水井和排水溝,以防地表水流入槽內(nèi),破壞泥漿性能;7)施工期間,控制槽內(nèi)泥漿面在導(dǎo)墻下20cm,并高出地下水位1m,以防造成槽壁坍塌;8)在容易產(chǎn)生泥漿滲漏的土層中施工時,適當(dāng)提高泥漿粘度(可摻入適量的羧甲基~纖維素),增加泥漿儲備量,并備有堵漏材料。當(dāng)發(fā)生泥漿滲漏時應(yīng)及時堵漏和補(bǔ)漿,使槽內(nèi)泥漿液面保持正常高度;9)泥漿再生處理。泥漿在槽內(nèi)所處的位置不同,受污染的程度也不一樣,槽段開挖施工中要注意觀察泥漿質(zhì)量的變化情況,取出溝槽內(nèi)不同深度(一般3m~5m一點(diǎn))的泥漿測試比重、粘度、含砂率、PH值等,當(dāng)PH值達(dá)到11時,回收至循環(huán)沉淀池,PH值小于11時,可經(jīng)再生處理后重復(fù)使用;10)泥漿工作狀態(tài)(循環(huán)方式)分析。在連續(xù)墻泥漿護(hù)壁成槽過程中,根據(jù)成槽方式的不同,泥漿工作狀態(tài)也不相同。本工程中,泥漿采用靜置式工作狀態(tài),根據(jù)抓挖深度及時補(bǔ)充泥漿;11)初始泥漿配合比。泥漿的配合比及性能指標(biāo)的確定是一個動態(tài)過程,除通過槽壁穩(wěn)定的檢算外,還須在成槽過程中根據(jù)實(shí)際地質(zhì)情況進(jìn)行調(diào)整。施工前,初步確定初始泥漿配合比如下:水:1m3、膨潤土:75Kg、CMC:0.8 Kg、滑石粉:0.5 Kg。(4)泥漿輸送。施工所用泥漿,用3PNL泥漿泵泵送,泥漿臨時拌和及近距離傳送采用4WPL泥漿泵,泥漿輸送管道采用消防水籠帶。泥漿輸送管道過路輸送到中間交叉口位置施工區(qū)采用道路中間開槽埋管的方式,槽體尺寸為60cm×50cm。(5)廢漿排放。泥漿性能不能滿足規(guī)定要求時,應(yīng)及時清運(yùn)出場,廢漿清運(yùn)采用罐車封閉運(yùn)輸,并按照環(huán)衛(wèi)部要求排放至指定位置。
3.連續(xù)墻成槽。根據(jù)本工程地質(zhì)條件,選擇6m標(biāo)準(zhǔn)幅作為成槽工藝試驗(yàn)槽段。以核對地質(zhì)資料,檢驗(yàn)所選用的設(shè)備、施工工藝及技術(shù)措施的合理性,取得造孔成槽、泥漿護(hù)壁等第一手資料。普通地層為非入巖地段。
4.鋼筋籠制作及吊裝。為保證鋼筋籠的幾何尺寸和相對位置正確,鋼筋加工一般在平臺上放樣成型。鋼筋籠平臺采用120mm的工字鋼焊成平面框架結(jié)構(gòu),其縱橫垂直,周正水平,整體穩(wěn)固。平臺的長度、寬度依據(jù)本車站連續(xù)墻最大設(shè)計尺寸修筑。根據(jù)本工程特點(diǎn)及進(jìn)度要求,由于場地限制,鋼筋籠制作平臺設(shè)3個或2個,東端設(shè)2個或1個、西端1個,沿配電設(shè)施及電焊設(shè)備對稱布置。
本工程鋼筋籠采用整幅成型起吊入槽,考慮到鋼筋籠起吊時的剛度和強(qiáng)度,根據(jù)設(shè)計圖紙,鋼筋籠內(nèi)的絎架數(shù)量根據(jù)鋼筋籠的幅度來決定。鋼筋起吊點(diǎn)用22mm圓鋼加固。為保證混凝土澆注導(dǎo)管下放順利,鋼筋籠在導(dǎo)管下放位置設(shè)置豎向鋼筋衍對鋼筋籠進(jìn)行加固。
5.水下混凝土灌注。本工程連續(xù)墻墻身混凝土的設(shè)計標(biāo)號為C30、S8,混凝土塌落度為18cm~22cm。混凝土采用商品混凝土。地下連續(xù)墻墻身混凝土采用導(dǎo)管法灌注水下混凝土,根據(jù)本工程地下連續(xù)墻的分幅情況,所有墻幅均采用兩根導(dǎo)管進(jìn)行灌混凝土。
6.段接頭施工。本工程槽段接頭均采用半圓鎖口接頭,系在吊放鋼筋籠前,在未開槽段一端緊靠土壁安放接頭管,阻擋混凝土與未開挖槽段寬度,并起混凝土側(cè)模作用,待混凝土澆注后,逐漸拔出接頭管,在澆筑段端部形成半圓形的混凝土接縫面。
7.連續(xù)墻墻身質(zhì)量檢測。連續(xù)墻墻身混凝土達(dá)到設(shè)計要求或符合檢測要求后,委托具有相應(yīng)資質(zhì)的檢測單位進(jìn)行超聲脈沖檢測法檢查墻體質(zhì)量情況。檢測頻率不低于連續(xù)墻總幅數(shù)的30%,并符合設(shè)計及規(guī)范有關(guān)規(guī)定。每幅墻檢測四個點(diǎn),相臨點(diǎn)位之間的距離不大于1.5m,檢測時要求鑿除墻頂浮漿至新鮮混凝土面。
四、旋噴樁施工方案及施工工藝
連續(xù)墻施工時,有兩處三根電信管線無法改移,兩側(cè)連續(xù)墻先行施工,基坑開挖后,此段需要采用人工開挖,隨挖隨筑,每次開挖深度不超過1m,采用模筑鋼筋混凝土。為保證防水,需要在圍護(hù)結(jié)構(gòu)外側(cè)加以旋噴樁加固,采用φ600@400*400(雙排)保證止水效果;并在該處豎向間隔2m~3m設(shè)置注漿管,如出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象可以注漿止水。旋噴樁在連續(xù)墻施工完成后、冠梁施工前進(jìn)行施工。施噴漿采用單管法,單噴嘴噴漿;成孔采用XY-100型地質(zhì)鉆機(jī)。
同時,還要做好夜間施工保證措施,雨季施工保證措施,安全保證措施,質(zhì)量保證措施,環(huán)境保護(hù)措施,職業(yè)健康保證措施。
作者簡介:王國庫(1981-),男,黑龍江七臺河人,中國中鐵隧道集團(tuán)三處有限公司助理工程師,研究方向:市政工程、地下工程、隧道工程。