地鐵車站地下連續墻施工工藝探討

高玉寶

隨著城市地下交通對地下空間的充分利用,促進城市深基坑工程的發展,基坑開挖深度從幾米發展到幾十米,隨之而來的基坑圍護結構形式也因開挖深度以及地質條件的不同而呈現多樣化的發展趨勢。地下連續墻圍護結構因具有剛度大、抗滲漏性能好、施工振動小、噪聲小的優點,并能緊靠建筑物邊緣施工,對周圍的環境影響小,適宜在城區建筑密集群內施工的特點,從而在深基坑施工中得到廣泛使用[1-4],特別是在軟土地基城市地鐵車站工程施工中有著不可替代的作用。然而,由于專業施工隊伍的緊缺,施工人員素質參差不齊,目前在地下連續墻施工中質量問題日趨增多和加劇。

1 地下連續墻施工要點

1.1 導墻施工

在地下連續墻成槽前,應做導墻。導墻質量的好壞直接影響地下連續墻的軸線和標高,是成槽設備導向,存儲泥漿穩定液位,維護上部土體穩定,防止土體坍落的重要措施。施工時在場地上分段沿地下墻軸線設置龍門柱,以準確控制導墻軸線。采用反鏟挖土機開挖溝槽,完畢后由人工進行修坡,隨后立導墻模板,模板內放置鋼筋網片。導墻要對稱澆筑,強度達到70%后方可拆模。拆除后設置25 cm×25 cm方形鋼筋混凝土支撐,水平間距2 m,并將導墻及時回填。

1.2 泥漿制備

泥漿系統工藝流程如圖1所示。

通常必須做到以下兩點：1)采用優質泥漿,粘度、比重 γ、穩定性、pH值等泥漿指標嚴格按現行規范進行;2)采用具有不污染鋼筋,地下連續墻穩定性能好,不污染環境等特點的聚合物泥漿。

1.3 成槽施工

地鐵工程地下連續墻通常設計為標準幅長6 m,轉角處為異型幅。

成槽挖土順序：根據每個槽段的寬度尺寸,決定挖槽的幅數和次序,對三次成槽的槽段,采用先兩邊后中間的順序。

成槽挖土：成槽過程中,抓斗入槽、出槽應慢速、穩當,根據成槽機儀表及實測的垂直度情況及時糾偏,在抓土時槽段兩側采用雙向閘板插入導墻,使該導墻內泥漿不受污染。

接頭及清槽處理：成槽完畢采用自底部抽吸清基,保證槽底沉渣不大于100 mm;清槽后槽底泥漿比重不大于1.15。為提高接頭處的抗滲及抗剪性能,對地下連續墻雌雄頭接合處,用外形與雌槽(混凝土凹槽)相吻合的接頭刷,緊貼混凝土凹面,上下反復刷動5次～10次,保證混凝土澆筑后密實、不滲漏。

1.4 鎖口管的吊放

槽段清基合格后,立刻吊放鎖口管,由履帶起重機分節吊放拼裝垂直插入槽內。鎖口管的中心應與設計中心線相吻合,底部插入槽底30 cm～50 cm,以保證密貼,防止混凝土倒灌。

1.5 鋼筋籠的制作及吊放

鋼筋籠制作：鋼筋籠的主筋搭接通常采用對焊接頭,其余采用單面焊接,焊縫長度滿足10d,搭接錯位及接頭檢驗應滿足鋼筋混凝土規范要求。為保證保護層的厚度,在鋼筋籠寬度上水平方向設兩列定位墊塊,每列定位墊塊豎向間距5 m。鋼筋保證平直,表面潔凈無油漬,鋼筋籠成型用鐵絲綁扎,然后用502焊條點焊牢固,內部交點50%點焊,桁架處100%點焊。

鋼筋籠吊放：通常采用150 t履帶吊及50 t履帶吊起吊,主鉤起吊鋼筋籠頂部,副鉤起吊鋼筋籠中部,多組葫蘆主副鉤同時工作,使鋼筋籠緩慢吊離地面,吊車將鋼筋籠移到槽段邊緣,對準槽段按設計要求位置緩緩入槽并控制其標高。鋼筋籠放置到設計標高后,利用槽鋼制作的扁擔擱置在導墻上。根據規范要求,導墻墻頂面平整度為5 mm,在鋼筋籠吊放前要再次復核導墻上4個支點的標高,精確計算吊筋長度,確保誤差在允許范圍內。

1.6 水下混凝土澆筑

墻體混凝土按照澆灌水下混凝土規范要求采用高于設計強度一個等級的商品混凝土。水下混凝土澆筑采用導管法施工,混凝土導管選用D=270的鋼導管,法蘭接頭。用吊車將導管吊入槽段規定位置,導管上頂端安上方形漏斗。鋼筋籠沉放就位后,應及時灌注混凝土,導管插入到離槽底300 mm～500 mm,灌注混凝土前應在導管內設置球膽,以起到隔水作用,并檢查混凝土配合比后方可澆筑混凝土。檢查導管的安裝長度,并做好記錄,每車混凝土填寫一次混凝土上升高度及導管埋設深度的記錄,在澆筑中導管插入混凝土深度應始終保持在3 m～6 m。導管間水平布置一般為1.5 m,最大不大于3 m,距槽段端部不應大于1.5 m。在混凝土澆筑時,不得將路面撒落的混凝土掃入槽內,污染泥漿。混凝土泛漿高度50 cm,以滿足設計要求。

混凝土水下澆筑時要注意以下技術要點：1)鋼筋籠沉放就位后,應及時灌注混凝土,不應超過4 h。2)導管插入到離槽底標高300 mm～500 mm,灌注混凝土前應在導管內鄰近泥漿面位置吊掛隔水栓,方可澆筑混凝土。3)檢查導管的安裝長度,導管插入混凝土深度應保持在2 m～6 m。4)導管及料斗混凝土量應保證初灌量,一般每根導管應備有1車 6 m3混凝土量,以保證開始灌注混凝土時埋管深度不小于500 mm。5)導管間水平布置距離一般為2.5 m,最大不大于3 m,距槽段端部不應大于 1.5 m。6)在混凝土澆筑時,不得將路面撒落的混凝土掃入槽內,污染泥漿。

1.7 頂拔鎖口管

鎖口管提拔與混凝土澆筑相結合,根據水下混凝土凝固速度的規律及施工實踐,混凝土澆筑開始后2 h～3 h開始拔動。以后每隔30 min提升一次,其幅度不宜大于50 mm～100 mm,并觀察鎖口管的下沉,待混凝土澆筑結束后6 h～8 h,即混凝土達到終凝后,將鎖口管一次全部拔出并及時進行清潔和疏通工作。

1.8 連續墻墻底注漿

注漿管形式：內徑不小于40 mm鋼管、黑鐵管或電線管。

注漿管安放位置如圖2所示。

注漿管安放：注漿管上部和鋼筋籠電焊固定,注漿管底部到鋼筋籠底部不少于30 cm,鋼筋籠放好后,割除上部注漿管和鋼筋籠的焊接點,由注漿管自由落體下落插入到土層中。

注漿管保護：1)注漿管底管口要用麻袋封口,以避免水泥漿液進入漿管造成堵塞。2)注漿管安放頂標高要高于地面15 cm～20 cm,以避免因過低被土掩埋或過高被碰彎。3)注漿管安放完成后,注漿管管口要馬上用木塞子塞住管口,防止水泥漿或垃圾進入注漿管。

注漿：在地下連續墻強度達到100%后,通過預埋腳手管進行腳趾注漿加固施工,通常每孔注漿2 m3(依據設計要求調整)。

2 結語

地下連續墻較其他基礎處理措施具有工程量小、施工簡便、受地層條件制約較少、運行可靠等優點。只有做好各個工序環節的控制,才能使墻體連續、不間斷、厚薄均勻,防滲、抗壓效果好。

[1] 劉建航,侯學淵.基坑工程手冊[M].北京：中國建筑工業出版社,1997.

[2] 趙琦彥,吳曉丹.地下連續墻施工方法[J].山西水利科技,2009(5)：48-49.

[3] 邱經緯,張振華.粘質粉土中地下連續墻施工質量問題及措施[J].山西建筑,2009,35(1)：149-150.

[4] 黃建梅.淺談地下連續墻應用[J].廣東建材,2009(4)：25-28.