对地铁车站基坑地下连续墙施工技术的应用探讨

发表时间:2020/8/5   来源:《基层建设》2020年第10期   作者:杨军
[导读] 摘要:近年来地铁建设规模在国内一线城市中不断扩展,伴随而来的城市深基坑工程越来越多,对深基坑支护技术水平、工艺的要求越来越高,而地下连续墙工艺凭借其优异的截水、防渗、承重、挡土能力及安全可靠性,成为了地铁深基坑支护的不二之选,被广泛应用在地铁工程中。
        北京市政建设集团有限责任公司  北京市  100176
        摘要:近年来地铁建设规模在国内一线城市中不断扩展,伴随而来的城市深基坑工程越来越多,对深基坑支护技术水平、工艺的要求越来越高,而地下连续墙工艺凭借其优异的截水、防渗、承重、挡土能力及安全可靠性,成为了地铁深基坑支护的不二之选,被广泛应用在地铁工程中。基于此,本文对地铁深基坑地下连续墙围护结构施工技术进行了简单的探讨,供相关人员参考。
        关键词:地铁工程;深基坑;地下连续墙
        引言
        地铁工程环境复杂,不同项目所处的地质环境存在差异,受软土、砂土等多重因素影响,在展开深基坑施工作业时,与之对应的地下连续墙施工技术也有所不同。此时,工程人员要高度重视这一问题,准确掌握工程地质信息,在此基础上确定合适的工艺方法,顺利完成深基坑施工作业。以某地铁项目为例,研究地下连续墙的施工技术工艺。
        1、工程概述
        某市地铁中车间深基坑施工采用明挖顺做法,结合当地的水位、地质以及周边情况,设计采用地下连续墙作为基坑围护结构,墙面厚度设定是800mm,钢管直径选用610mm。此项目分为标准段与端头井段,两部分的地下连续墙深度不同,标准段部分将开挖深度定为15.8m处,地下连续墙深为28m;端头井部分将开挖深度定为17.4m处,其连续墙深度是30m。地下连续墙长度6m,使用C35、P8混凝土。在具体施工中通过精密仪器对其实时检测,以达到动态控制的效果。
        2、施工流程
        技术人员利用回弹仪测试导墙参数状况,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。
        3、施工技术
        3.1、测量放线
        使用经过鉴定的全站仪等测量设备,根据建设单位提供的且经复测审批后的现场测量控制点、建筑轴线及水准点等有关资料和点位,准确地测量放样出地下连续墙的轴线。为避免地下连续墙侵限,测量放样时对其外放10cm。
        3.2、导墙施工
        1)导墙施工工序
        导墙施工工序具体为:场地平整→测量定位→导墙沟开挖→基底处理→绑扎钢筋→模板安装→浇筑混凝土→拆模并设置临时横撑→土方回填。
        2)导墙沟开挖
        根据测量人员标定的地下连续墙基准线(中线、内线或外线),沿线洒上白灰作标记,由挖掘机破除原道路路面并进行开挖,开挖过程中严禁对导墙两侧土体产生扰动。当挖至导墙底部深度时安排人工进行修整沟壁和放边坡。导墙沟开挖完毕后立即施工100mm厚的水泥砂浆垫层。
        3)立内模,绑扎钢筋网片
        在垫层砂浆达到一定强度后,首先根据设计图纸在垫层上弹出钢筋位置墨线,然后根据钢筋设计图纸绑扎钢筋网。钢筋绑扎完成后开始模板架立,模板采用木胶板,外侧加50mm×100mm横向和纵向背楞,并每隔2m加设2道横向支撑,经检查模板的位置、垂直度符合限差要求后浇筑混凝土。


        4)浇筑混凝土和回填养护
        混凝土浇筑之前先清理槽底的渣土,浇筑混凝土时使用插入式振捣棒振捣,导墙浇筑完成24h后覆盖塑料薄膜养护。导墙拆模后导墙内下部1.5m回填土,上部每间隔3.0m设一道100mm×100mm方木,以控制导墙中距离和变形。
        3.3、地下连续墙成槽工序
        地下连续墙施工的重要工序之一是成槽,结合地质特征,液压抓斗机开挖成槽主要用于中风化岩层。中风化岩层下使用冲击钻和冲孔,挖掘成槽的工期约是地下连续墙施工工期的1/2。因此,为大幅缩短施工工期,可通过快速提升挖槽速度缩短工期。
        墙体的外形一般取决于槽壁形状,因此成槽精度以及其质量关乎到连续墙的质量。单元槽段越长且接头越少,则可有效提高连续墙的防渗、截水和整体性。槽段形式主要有L形、Z形和一字形,其标准段是6m,按照设计划分转角和特殊位置,结合具体情况处理局部位置。
        在成槽过程中,泥浆起到润滑、保护槽壁和冷却模具等作用,泥浆不仅能保障成槽的稳定性,还可有效杜绝塌方,并且有助于保障混凝土的质量。泥浆的制取和存储,根据每天槽段的施工进程安排,标准槽段170m3的用量应不低于300m3。泥浆需要经过3道工序才可投入使用,分别是制浆池、沉淀池和储存池的处理,泥浆的制备采用方便施工原则,用离心泵生产泥浆,采用重力沉降生产。优质黏土是泥浆的原材料,黏土经过搅拌机的搅拌,同时在池中存放24h后才可投入使用。成槽和清孔的泥浆需测定其物理指标,主要测定泥浆的含沙率、比重和黏度,专门技术人员测量泥浆的性能指标。
        在成槽中随着挖槽的加深应持续添加泥浆,控制泥浆的液面高度在水面0.5m上,同时控制在导墙面0.5m内。采用新的泥浆代替污染的泥浆,处理槽内沉渣,浇筑时提前排除槽内泥浆,上层合格的泥浆注入到沉淀池中,下层不合格的需要经过再次处理才可投入使用。
        关于循环利用泥浆,由于其受污染性不佳,需加入适当的火碱和CMC,为0.10%~0.15%处理,经检验合格才可投入使用。经处理的泥浆,在储存池内与新泥浆混合后加入外加剂,再投入槽内应用。杜绝污染泥浆的有效举措是将导墙高度设置超过地面20cm,布置好排泄泥浆孔,应低于导墙10cm,保证泥浆可正常排放到泄水沟,最终进入沉淀池。采用泥浆泵运送泥浆,在泥浆运输期间需密切关注管路情况,出现爆管情况,需立刻停止泥浆泵,及时补接管路,谨防泥浆污染场地。
        3.4、安装钢筋笼
        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。
        3.5、地下连续墙混凝土浇筑工艺
        制定施工方案,做好浇筑工作,检查主要机械,施工人员应具有相应的技术能力和证件才可上岗。采用商品混凝土,通过泵车将混凝土运送至施工场地,结合单元槽的施工进程,做好混凝土供应的提前准备。包括混凝土的使用量、使用时间和等级,经过实验研究,确定混凝土比例满足使用条件。选用直径为250mm的钢制管灌注混凝土,使用双螺纹连接接头部分,每个槽段配备2个导管一起灌注。导管应先试压再使用,压力值应在0.5~1MPa。放置钢筋笼后,放置导管,导管底部与槽底间的距离在0.2~0.5m,最上节的导管长为0.5~1m。当钢筋笼、锁扣管和导管等全部安放完成后,上报验收部门核验合格后,申请混凝土建筑,同时进行二次清槽。泥浆的各项指标均符合灌注标准时,应及时灌注混凝土,混凝土灌注的隔水栓选用球胆,充气之后再放入导管,同时将钢板塞放置在漏斗底部,在漏斗内的混凝土量符合首批混凝土的要求后,使用吊钩将钢板塞取出,同时持续注入混凝土,灌注到地下连续墙顶面的50cm以上。
        综上所述,地铁深基坑围护结构地下连续墙施工中,应明确施工要点,做好质量监控方案,从而确保地下连续墙的质量,提高效率、缩短工期,提升经济效益。
        参考文献:
        [1]朱俊勇.对地铁车站基坑围护施工技术的应用探讨[J].建材与装饰,2019(22):282-283.
        [2]王学明.地铁车站基坑围护施工技术的应用[J].太原城市职业技术学院学报,2019(03):164-166.
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