南宁轨交2号线安吉客运站连续墙施工技术
2015-10-21刘剑
刘剑
【摘要】连续墙采用顺开法,根据槽段长度与成槽机的开口宽度,保证成槽机切土时两侧邻界条件的均衡性。施工过程中严格控制导墙质量,钢筋笼,水下混凝土灌注等工序质量,并保证钢筋笼的吊点设计位置正确,混凝土的初灌量、浇筑面上升速度等参数符合要求。
【关键词】地下连续墙;工字钢接头;防止塌方
一、概述
安吉客运站是南宁轨交2号线第17个站,安吉大道与规划东西向安吉大道交叉口处。车站主体长290m,标准段宽22.7m。连续墙共计128个槽段,采用工字钢接头。
1.1、工程地质水文情况
本站站址范围内地层组成自上而下为:素填土、硬塑~坚硬状态黏土、硬塑~坚硬状态粉砂质泥岩等。地下水主要赋存于圆砾及砂土层中,与邕江等地表水体有水力联系,水量丰富。
1.2、施工难点
1.2.1、塌孔控制
根据地勘本场圆砾层(Q3w2)为低压缩性土,对连续墙施工性带来的不利影响。由于连续墙深入岩层,成槽时间长,对槽壁扰动大,易塌孔。
1.2.2、泥浆超标
由于入岩槽段施工时间长,对槽壁扰动大,因此泥浆护壁功能提出了更高的要求,同时由于槽段穿越含砂率较高的砂层及砾石层,土层中泥沙颗粒、岩土成分和有害离子不断混入,使得泥浆粘度、比重大幅增加,泥浆指标可能达到:比重1.3~1.35、粘度36s。
1.2.3、接缝止水
由于工字钢与连续墙槽宽间隙较大,虽然工字钢背后回填土袋,仍难以密实,槽段混凝土浇筑时,部分混凝土绕到工字钢后面,该“桩”一侧紧贴工字钢,一侧靠土层,造成一面软,一面硬,严重影响止水效果,尤其在含水量较大的地层中会发生严重的渗漏现象。
二、成槽施工
2.1、连续墙施工
根据工程地质结构特点和对应工点的工期要求,成槽采用“抓冲(钻)结合”及连续墙钢筋笼现场制作,整体吊装入槽,2~3套导管灌注水下砼。连续墙施工工艺流程如下。
2.2、施工工艺要求
(1)、连续墙施工放线须按不小于3‰基坑深度加水平施工误差及围护桩最大水平位移要求,确保侧壁厚度和限界要求。
(2)、地下连续墙接缝采用工字钢接头,工字钢在地面拼装焊接为整体,焊接在槽段钢筋笼两侧。地下连续墙采用顺开法施工。混凝土从底到顶一次浇筑完成。
(3)、钢筋笼整体吊放,入槽后至混凝土浇筑时总停置时间不超过4小时。车站连续墙接头采用工字型钢,与钢筋笼焊接一起吊放。
2.2、主要施工工艺
(1)导墙施工
①.导墙设计根据施工区域地质情况,做成“┓┏”形现浇钢筋砼结构,内侧净宽度比连续墙宽50mm,导墙各转角处需向外延伸400mm,以满足最小开挖槽段及钻孔入岩需要。
②.导墙施工顺序为:场地平整→测量放线→挖槽→人工清底→垫层施工→钢筋绑扎→模板安装→第一次砼浇注→拆模放置横撑→导墙外侧回填并夯实→第二次立模及砼浇注。
(2)泥浆循环
在地下连续墙挖槽过程中,由于泥浆具有一定的相对密度,可抵抗作用在槽壁上的侧向土压力和水压力,相当于一种液体支撑,可以防止槽壁的坍塌和剥落,并防止地下水的侵入。另外,在槽壁上会形成一层透水性很低的泥皮,可使泥浆的静水压力有效地作用于槽壁上,能防止槽壁剥落。泥浆还可以从槽壁的表面向土层渗透,待渗透到一定的范围,泥浆就粘附在土的颗粒上,这种黏附作用可以减少槽壁的透水性,可防止槽壁坍塌。
(3)泥浆循环系统
①.成槽中的泥浆循环
为保证成槽的速度及质量,泥浆循环系统包括:泥浆池、沉淀池、泥浆分离器、泥浆泵。在抓槽的过程中:将泥浆池中的泥浆用泥浆泵直接抽入成槽的槽段。在成槽完成后,将槽段内的泥浆抽往预制的沉渣池中,经泥浆沉渣后,泥浆存入泥浆池,供下幅导墙槽段施工使用。
②.浇筑的泥浆循环。
在距离浇筑混凝土槽段附近放置两台泥浆泵,在混凝土浇筑时把泥浆抽入泥浆池。
③.污染后的泥浆循环使用
被污染后的泥浆,经处理后可重复使用,泥浆净化回收可采用振动筛、旋流器、流槽及沉淀池(凝聚沉淀)或强制脱水等方法。如污染严重难以处理或处理不经济者则舍弃。从槽段中置换出来的泥浆经过机械处理后流入沉淀池进行重力沉淀,沉淀后用水泵抽走表面清稀部份浆水到过滤池,并通过四层滤网过滤,余下的浆体再生重复利用。
(4)成槽施工
①.槽段放样
根据槽段划分图在导墙上划出分段标记线,并将接头管的位置以明显标记(在导墙上相应的位置打入钢钉或刻一槽)準确标示在导墙上。
②.成槽顺序
四个槽段分为一组,槽段开挖采用跳槽施工的方法,即先施工1、3槽段,后施工2、4槽段。
图1 槽段开挖跳槽施工示意图
1).土层槽段开挖采用液压抓斗成槽机抓土成槽,标准槽段采取三序成槽,先挖两边,再挖中间。开挖过程中要实测垂直度,并及时纠偏。
2).液压抓斗成槽机定位后,抓斗平行于导墙内侧面,抓斗下放时,自行坠入导墙内,不允许强力推入,以保证成槽精度。
3).成槽时不宜满斗挖土,即每斗不能挤满土方,因为土在泥浆中经过挤压后,会影响泥浆质量,使泥浆粘度比重增大。装土的抓斗提升到导墙顶面时要稍停,待抓斗上泥浆沥净后,再提升转到临时堆土场,以防泥浆污染场地。掉在导墙上的泥土清至槽孔外,严禁铲入槽中。
(5)清槽
槽段作业是利用成槽机液压抓斗有序地从一端到另一端进行,将槽底的碴土清除干净。施作二期槽段时,对接头处的残留泥皮予以清除,用特制钢丝刷清扫,吊入槽内紧贴砼面往复上下刷至清除干净。清底后槽底泥浆比重不应大于1.2,沉淀物厚度不大于100mm。
(6)钢筋笼制作
根据设计要求,连续墙接头采用H型钢,在制作地墙钢筋笼时,要保证下一幅钢筋笼雄囗靠在上一幅钢筋笼H型钢里口,杜绝两幅地墙之间接隙过大。
(7)钢筋笼吊装
本工程地下墙钢筋笼长度较长,重量较重,为防止塌孔现象的发生和加剧,应保证钢筋笼一次整体吊放,尽可能的减少对墙孔的施工影响。因此,对地下连续墙钢筋笼吊装采用整体吊装法,一次起吊完成施工。根据钢筋笼的重量,配置150T和70T履带吊车各一台,150T履带吊作为钢筋笼起吊主吊机,70T履带吊配合起吊。
(8)工字钢背后回填
槽段钢筋笼下放到位经检验泥浆及沉渣厚度均满足要求后,进行砂袋填筑。为保证砂袋填筑的质量,在制作钢筋笼时应在工字钢上焊接4根钢筋,高度超过导墙面200mm左右,控制砂袋不许流入槽段内部。砂袋在填筑的时候用测锤测量标高,砂袋高度平钢板上部为宜。
(9)地连墙混凝土浇筑
①.砼配合比,应按流态砼设计,砼坍落度以20±2cm为宜。
②.按施工组织设计规定的位置安装砼导管,导管采用转盘连接式导管,导管连接处用橡胶垫圈密封防水,首批混凝土数量应满足导管首次埋置深度和填充导管底部的需要。
③.入槽后4小时内开始浇灌砼,浇灌前先检查槽深,判断有无坍孔,并计算所需砼方量。
三、结束语
连续墙工程是一个多工序连续性强的地下工程,我们应严格地按照质量控制程序进行质量控制,完善施工技术从而保证南宁轨交2号线安吉客客运站施工能顺利、如期完成。
参考文献:
[1]南宁轨交2号线安吉客运站工程场地岩土工程勘察报告书[R]。
[2]丛蔼森.地下连续墙的设计施工与应用[M].北京:中国水利水电出版社,2001.
[3]刘建航,侯学渊.基坑工程手册[M]北京:中国建筑工业出版社.1997.