地下連續(xù)墻施工技術(shù)在地鐵車站工程中的應(yīng)用

摘要：在介紹某地鐵車站工程概況的基礎(chǔ)上，首先闡述了針對(duì)地鐵車站工程地下連續(xù)墻施工特點(diǎn)制定的機(jī)械施工方案，再從施工準(zhǔn)備、修筑導(dǎo)墻、制備泥漿、開挖槽段、清底換漿、制作鋼筋籠、吊裝鋼筋籠、澆筑混凝土、處理接頭等9個(gè)方面重點(diǎn)闡述了地下連續(xù)墻施工技術(shù)如何在地鐵車站工程中應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：地鐵工程;地下連續(xù)墻;施工技術(shù)

1" "工程概述

某地鐵車站工程為地下3層島式結(jié)構(gòu)，車站主體外包長度為170.5m，標(biāo)準(zhǔn)段外包寬度為22.5m，基坑深度為30.21～33.24m。綜合考慮施工現(xiàn)場條件、質(zhì)量目標(biāo)等因素，經(jīng)多方協(xié)商后，決定采用半蓋挖順作法施工，通過“1.2m厚地下連續(xù)墻+內(nèi)支撐”相結(jié)合的方法，構(gòu)成完整的支護(hù)體系，用于保持車站主體基坑的穩(wěn)定性。

2" "機(jī)械施工方案

2.1" "機(jī)械選型

本地鐵車站工程施工區(qū)域臨近其他地鐵線路、地面臨近居住區(qū)。為減少施工對(duì)其他地鐵線路和居住區(qū)的影響，需要選擇垂直度控制較好、振動(dòng)噪聲較低的施工機(jī)械。經(jīng)對(duì)比分析，決定選擇液壓抓斗成槽機(jī)、旋挖鉆機(jī)、沖孔方錘進(jìn)行巖層成槽施工。

2.2" "開槽施工

將成槽機(jī)布置到開槽部位后，先使用抓斗抓除槽段上部淤泥層和砂層。首次在巖層開槽時(shí)，應(yīng)達(dá)到足夠的深度。在標(biāo)準(zhǔn)槽段開槽時(shí)，先挖槽段兩側(cè)，再挖中間。抓斗抓進(jìn)強(qiáng)風(fēng)化花崗巖層后，要分析巖樣。當(dāng)開槽施工到強(qiáng)風(fēng)化花崗巖層、可鉆導(dǎo)向孔時(shí)，停止開槽作業(yè)，預(yù)留一定厚度的強(qiáng)風(fēng)化花崗巖層，用于輔助旋挖鉆機(jī)進(jìn)行鉆孔施工，防止偏孔。

2.3" "鉆孔施工

標(biāo)準(zhǔn)槽段鉆孔分為主、副孔。其中主孔4個(gè)，孔徑為1.2m，沿地下連續(xù)墻長邊中軸線均勻分布;副孔3個(gè)，孔徑1.2m，沿地下連續(xù)墻長邊中軸線均勻分布在兩主孔之間。旋挖鉆機(jī)采用分段進(jìn)尺方法進(jìn)行作業(yè)，為保證垂直度，旋挖鉆機(jī)每次鉆進(jìn)5～6m。每次鉆進(jìn)結(jié)束后，使用沖孔方錘進(jìn)行修孔。當(dāng)達(dá)鉆孔達(dá)到設(shè)計(jì)巖面標(biāo)高時(shí)，停止鉆進(jìn)。

2.4" "修孔施工

旋挖鉆機(jī)每次鉆進(jìn)結(jié)束后，使用沖孔方錘對(duì)旋挖鉆機(jī)成孔后的槽壁巖石進(jìn)行清理。由于槽壁巖石量較少，沖孔方錘受力面較小，單位面積巖石所受沖擊力較大，破巖速度較快，引起的振動(dòng)和噪聲較低，不會(huì)對(duì)緊鄰地鐵線路產(chǎn)生影響[1]。

3" "地下連續(xù)墻施工技術(shù)

3.1" "施工準(zhǔn)備

詳細(xì)核查地鐵車站地質(zhì)勘察報(bào)告，判斷其內(nèi)容的完整性與準(zhǔn)確性，若有不合理之處，則及時(shí)指出。經(jīng)過此途徑后，確保每道工序的設(shè)計(jì)均切實(shí)可行。

施工前主動(dòng)與當(dāng)?shù)貧庀蟛块T進(jìn)行溝通，以便準(zhǔn)確掌握在后續(xù)一段時(shí)間內(nèi)的氣象狀況。若有強(qiáng)降雨、降雪等特殊天氣，及時(shí)采取防控措施，以主動(dòng)方式獲取氣象信息、應(yīng)對(duì)氣象變化。

根據(jù)地鐵車站工程周邊的交通條件，設(shè)置一條對(duì)周邊干擾小、順暢便捷的運(yùn)輸路線，由運(yùn)輸車將混凝土高效轉(zhuǎn)運(yùn)到施工現(xiàn)場。此外，運(yùn)輸車必須保持相對(duì)干凈的狀態(tài)，以免輪胎等部位攜帶的雜物在運(yùn)輸過程中污染城市道路。

充分顧及周邊居民的生活要求，從源頭上消除噪聲、從傳播途徑上隔絕噪聲，盡可能減小對(duì)周邊居民正常生活的影響，由此達(dá)到文明施工的效果。

3.2" "修筑導(dǎo)墻

3.2.1" "基礎(chǔ)施工

為提高施工效率，基礎(chǔ)土方以機(jī)械開挖為主。若遇有障礙物要及時(shí)清理干凈，直至顯現(xiàn)出原狀土為止。為保持導(dǎo)墻結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，底部基礎(chǔ)深入沒有擾動(dòng)原狀土的深度需達(dá)到30～40cm。由于機(jī)械開挖的精細(xì)程度有所不足，需設(shè)置專人對(duì)開挖部位進(jìn)行適當(dāng)修整，以便使基礎(chǔ)的尺寸合格。

3.2.2" "支模配筋和澆筑

導(dǎo)墻基礎(chǔ)完工后，按照施工要求立模、綁扎鋼筋。導(dǎo)墻的厚度按200mm控制，凈寬1250mm，配筋規(guī)格包括2種，即Φ12×200mm、Φ14×180mm。為使混凝土有效成型，需使用潛水泵將基坑中的積水抽取干凈后，再進(jìn)行澆筑。

3.3" "制備泥漿

泥漿的作用在于護(hù)壁和潤滑。泥漿質(zhì)量的好壞對(duì)護(hù)壁和潤滑的效果帶來直接影響，需要以合理的方法制備。制備作業(yè)較為復(fù)雜，涵蓋的工序較多，需按照流程有序推進(jìn)。實(shí)際操作中，要加強(qiáng)對(duì)泥漿攪拌速度和溫度的控制。要根據(jù)技術(shù)要求調(diào)控?cái)嚢铏C(jī)的作業(yè)參數(shù)，并進(jìn)行充分的攪拌。泥漿完成制備后，將其轉(zhuǎn)到貯漿池內(nèi)，靜置24～30h。靜置的目的在于使膨潤土顆粒充分水化。

3.4" "開挖槽段

3.4.1" "開挖方法

開挖槽段之前，需根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙?jiān)趯?dǎo)墻上確定分段線并做好醒目的標(biāo)記，以便給開挖施工提供依據(jù)。在開挖過程中，要適時(shí)注入新鮮的泥漿，全程泥漿面均要穩(wěn)定在導(dǎo)墻頂面以下30cm左右。開挖轉(zhuǎn)角槽段難度更大、要求更高，在施工中要加強(qiáng)控制，適當(dāng)將槽段向外側(cè)延伸500mm。在這種處理方式下，可以形成異型的“L”槽段。用銑槽機(jī)開挖一段短幅，若無質(zhì)量問題則開挖長幅。

3.4.2" "不利因素處理措施

局部槽段的寬度不足時(shí)，要調(diào)整作業(yè)方法。例如采取交替互相搭接的方法，最終順利成槽。現(xiàn)場施工中可能會(huì)遇到施工前無法準(zhǔn)確預(yù)測的因素，從而導(dǎo)致開挖進(jìn)程受阻或是出現(xiàn)質(zhì)量問題。此時(shí)需暫停施工，準(zhǔn)確查明原因，采取針對(duì)性的處理措施。

3.5" "清底換漿

槽段開挖結(jié)束后進(jìn)行質(zhì)量檢查，判斷壁面垂直度是否滿足技術(shù)要求，若無問題則進(jìn)入清底換漿施工環(huán)節(jié)，所用泥漿應(yīng)有足夠的比重和黏度。在重力作用下，開槽過程中產(chǎn)生的渣土發(fā)生沉積，并逐步落到槽段底部，形成大量沉積。因此成槽后需及時(shí)清除槽底的沉渣。

本次施工中，換漿施工采用的是置換法，配套使用的設(shè)備是空氣升液器。空氣升液器在槽底進(jìn)行持續(xù)性攪拌處理，使泥漿和渣土混合為一體，再將泥漿吸出。在此期間要及時(shí)檢查渣土的沉積厚度，當(dāng)渣土的沉積厚度在10cm以內(nèi)時(shí)，可停止換漿作業(yè)。

3.6" "制作鋼筋籠

3.6.1" "制作步驟

在鋼筋籠制作之前，應(yīng)核實(shí)溝槽的尺寸、鋼筋籠的位置和所需數(shù)量。其目的是保證鋼筋籠尺寸滿足要求、制定可行的吊裝計(jì)劃、開展吊裝作業(yè)。制作鋼筋籠的步驟如下：一是根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙?jiān)诂F(xiàn)場加工鋼筋和槽鋼，形成合適尺寸的鋼筋籠;二是用專業(yè)測量儀器抄平，保證鋼筋籠的垂直度處于正常狀況;三是用水準(zhǔn)儀檢測鋼筋籠頂部的標(biāo)高，根據(jù)檢測結(jié)果做適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，使其在設(shè)計(jì)范圍內(nèi);四是成槽后，測量鋼筋籠的4點(diǎn)位置標(biāo)高以及吊筋的長度，確保各項(xiàng)實(shí)測數(shù)據(jù)均與設(shè)計(jì)尺寸保持一致。

3.6.2" "質(zhì)量檢驗(yàn)

對(duì)于制作成型的鋼筋籠，做成品檢查，判斷規(guī)格、型號(hào)、焊接質(zhì)量、數(shù)量等方面的具體情況，與設(shè)計(jì)要求作對(duì)比分析，若有問題則及時(shí)處理，避免將問題帶到實(shí)際施工中。只有在材料質(zhì)量、焊接強(qiáng)度等方面均滿足要求后，方可安排鋼筋籠的吊裝施工。

3.7" "吊裝鋼筋籠

施工現(xiàn)場的有效操作后可避免鋼筋籠產(chǎn)生變形，因此在吊裝前要對(duì)鋼筋籠做臨時(shí)固定處理，避免吊裝過程失穩(wěn)，并依據(jù)鋼筋籠的尺寸設(shè)定合適的提升點(diǎn)。吊裝時(shí)，使用提升梁或吊架輔助吊裝作業(yè)，以便順利將鋼筋籠吊裝至指定位置。本次施工中，采用的是1臺(tái)300t履帶起重機(jī)和1臺(tái)150t履帶起重機(jī)，兩者聯(lián)合作業(yè)，有序?qū)摻罨\吊裝到位。

若需在槽段中提升鋼筋籠，則需著重檢測并控制鋼筋籠的軸線，將其與地下槽段的中心軸線位置作對(duì)比分析。經(jīng)過對(duì)鋼筋籠的調(diào)整后，使兩條軸線保持重合，從而提高鋼筋籠在吊裝期間的穩(wěn)定性。實(shí)際施工中，考慮到鋼筋籠吊裝容易損壞槽段內(nèi)壁，采取分段作業(yè)的方法，逐步施工，精準(zhǔn)對(duì)接，最終將各部分鋼筋籠連接成一體。鋼筋籠精準(zhǔn)入槽后，檢查其軸線位置和標(biāo)高，盡可能提高鋼筋籠的安裝精度[2]。

3.8" "澆筑混凝土

3.8.1" "制備混凝土

完成鋼筋籠吊裝后，組織混凝土澆筑施工。考慮到水下混凝土澆筑施工的特殊性，所用混凝土強(qiáng)度高于設(shè)計(jì)強(qiáng)度一個(gè)等級(jí)，按照此思路展開分析，最終選擇的是C35P6水下混凝土。制備混凝土?xí)r，將水灰比穩(wěn)定在0.6以內(nèi)，用量根據(jù)原材料的類型而定。若粗骨料采用卵石，則以370kg/m3以上為宜;若粗骨料選用碎石，則適當(dāng)增加混凝土的用量，應(yīng)當(dāng)達(dá)到400kg/m3以上。石子最大粒徑需得到有效的控制，其最大粒徑在導(dǎo)管直徑的1/8以內(nèi)。

3.8.2" "澆筑要點(diǎn)

混凝土澆筑施工遵循隨拌隨用的原則，盡可能縮短拌制后的間歇時(shí)間。要將混凝土的坍落度要穩(wěn)定在180～220mm。注重對(duì)混凝土生產(chǎn)量的控制，既要滿足現(xiàn)場使用需求，又要避免材料供應(yīng)明顯過剩。

3.9" "處理接頭

此次地下連續(xù)墻之間的連接選用H型鋼板接頭。以10mm鋼板為原材料，按照先切割、后焊接的順序依次實(shí)施。焊接時(shí)，首先焊接的是H型鋼板接頭下部翼板，完成水平筋與下部翼板的焊接作業(yè)后，再轉(zhuǎn)至H型鋼板接頭腹板處加以焊接。當(dāng)主筋、水平筋均設(shè)置到位后，再焊接H型鋼板接頭上部翼板。在H型鋼板接頭處設(shè)置合適尺寸的防擾白鐵皮，并取適量的沙袋將其填充在鎖口管與H型鋼板接頭位置，給下一幅成槽施工創(chuàng)設(shè)良好的條件。

參考文獻(xiàn)

[1] 劉海華，張凱.富水圓礫地層中地下連續(xù)墻施工技術(shù)研究[J].現(xiàn)代隧道技術(shù)，2020（S1）：897-902.

[2] 郭清華.富水圓礫地層中地下連續(xù)墻接頭防滲漏施工技術(shù)[J].施工技術(shù)，2017（6）：89-90+96.