雙輪銑成槽工藝在中山八站地鐵站連續墻項目中的應用

李興林 李涵

（中煤江南建設發展有限公司 廣東廣州 510170）

1 工程概況

中山八站為地下車站，是廣州市軌道交通十一號線工程的第十八座車站，為11號線與既有5號線的換乘車站。本站范圍內，11號線線路與5號線線路平行設置，兩線實現平行換乘。車站為地下五層車站，站臺采用15m島式站臺。11號線車站全長345.9m，標準段寬為29.11m，有效站臺中心底板埋深36.222m。項目所處地貌單元為珠江三角洲沖積平原，地勢平坦，場地內第四系覆蓋層較為發育，厚度較大，主要為海陸交互相沉積和沖洪積的淤泥、砂土及粘性土層，下臥巖層為白堊系泥質粉砂巖，地層自上而下如表1所示。

表1 地層分布情況

2 雙輪銑成槽施工工藝

（1）施工流程及成槽順序本項目所采用的雙輪銑成槽施工流程如圖1所示。結合設計方案，單元槽段標準段長度分別為5.4m和2.8m，施工過程中按順序將其分為“一期槽段”和“二期槽段”，采用跳躍開挖法施工。項目所用的設備為SX40型雙輪銑設備，銑槽機單孔銑槽尺寸2.8m一期槽段成槽時先銑兩端，再銑中間剩余部分，如圖2（1）所示。待相鄰一期槽段混凝土灌注完成后剩余二期槽段寬度為2.6m，銑槽機直接銑削混凝土成槽，如圖 2（2）所示。

（2）泥漿配置在成槽的過程中，泥漿通過形成泥皮可以防止土體坍落、平衡側土壓力，從而起到泥漿護壁的作用。因此對泥漿的配置要求較高。根據本工程的地質情況，技術人員采用膨潤土和自來水為原材料攪拌而成，護壁泥漿在使用前要進行室內性能試驗，施工過程中根據監控數據及時調整泥漿指標，如表2所示。

（3）成槽開挖。

包括清場備料、移機定位、安裝調試、成槽銑削、氣舉反渣等步驟。

①清場備料：清除地面地下障礙物，保證作業面不小于7m，漿管、除渣機、空壓機、履帶吊等配套設施就位，保證成槽順利進行。

②移機到位：按設計要求定好墻體施工軸線，并做好標記，移機定位施工槽段。

圖1 雙輪銑成槽施工流程

圖2 成槽施工順序

表2 護壁泥漿性能指標

③安裝調試：安裝制漿、除渣和制氣設備；接通水路、電路和氣路；運轉試車。

④成槽銑削：根據成槽要求，做好槽段搭接，控制成槽垂直度和成槽速度，保證成槽順利進行。

⑤氣舉反渣：雙輪銑槽機是一個反循環開挖工具。

3 雙輪銑成槽施工應用及調整

根據設計要求及地勘數據，地下連續墻將進入微風化層，且地連墻的設計長度超過39m，根據圖紙的地質說明，地面標高15m以上為較軟的粘土層及沙層，采用液壓抓斗施工，地面標高15m以下，地質較為復雜，為中風化與微風化交替出現，采用銑槽機施工。在施工過程中出現問題及時調整和總結。以第一幅、第三幅的一期槽為例，其操作記錄如下：

（1）第一副一期槽第一銑采用小空壓機銑到33m左右時沒有泥漿返出，多次開閉后只能返出部分泥漿且再無法繼續返漿，更換空壓機后正常施工；泥漿處理器因粘土太多堵住了粗篩出渣口而無法掉落，后把出渣口處鋼板隔開并往下壓，情況得到解決；第一銑19.5～36m銑削效率在0.4～0.2m/h遞減，根據現場刀盤磨損情況共計補焊板齒4把，銑削效率在0.7～0.8m/h，情況改善，統計數據如表3所示。

表3 銑槽機施工統計數據（第一幅一期槽）

（2）第三幅一期槽第一銑左側銑輪正下方有引孔，沖擊錘引孔至37m，銑削過程困難，左側銑輪無壓力，右側銑輪正常進尺壓力，導致銑槽垂直度非常難控制，進尺效率低；第二銑過程中左側銑輪緩沖圈斷裂脫出，無法繼續使用，更換后恢復施工；現場板齒緊缺，磨損嚴重的才會更換，影響進尺效率，統計數據如表4所示。

表4 銑槽機施工統計數據（第三幅一期拐角槽）

4 工程總結及及優化措施

（1）工程總結本次SX40雙輪銑在銑削20～30MPa巖層時實際進尺效率在1.2～1.3m/h，銑輪理想進尺壓力為25～28MPa，主機經過5副墻的施工幾乎沒有故障發生，系統很穩定；后臺除渣系統整體運行較理想，粗篩在應對黏土時效果不佳，黏土會將粗篩網眼堵住，造成漿液沖出，需在粗篩網上持續沖水才能正常使用；二期槽起始段銑削時因不抽漿，在銑至可接管深度時槽內泥漿非常稠，除渣機6BS泵只吸少量漿，回漿量很少，需將水管伸入至料箱底部即泵吸口才可正常泵吸，循環至可自吸濃度需半小時以上。

（2）優化措施為了進一步提升SX40雙輪銑在后期的應用效果，結合實際進行優化：

①板齒有效切削合金太少，在20～30MPa左右地層中銑削8m左右深度就已磨至板齒本體，對銑削效率造成了影響并且很大程度增加了使用客戶的易損件成本，以及更換板齒的時間、人力和物力。經與板齒廠家溝通，對板齒進行改制，改制后提高了合金硬度并加大合金及本體的后角，如圖3所示，右圖3（2）為現有板齒，左圖3（1）為改制后板齒。

圖3 板齒改制對比實物

②矮齒高度可增加，減小刮泥板的刮入深度，可避免大塊的巖樣同時降低銑輪銑削時巖樣對每把刀座的側向阻力，從而降低銑削壓力，提高鉆進效率。

③軌鏈鋼絲繩與斗架體連接處斷股，建議鋼絲繩增加套環，現場已改制。

④泵站電纜出口恰好在扶梯，扶梯無法安裝，建議改至泵站下方，泵站托架建議配上電纜的纏繞架，以100m電纜纏繞為標準。