“两钻一抓”法在地铁车站施工中的应用

2018-07-19耿生春高正强

天津建设科技 2018年3期

□文/耿生春高正强

1 工程概况

1.1 车站概况

天津滨海新区轨道交通Z4线一期工程融仁路车站为地铁Z4线与B3线的换乘车站，地下3层，车站面积37 563 m2，其中车站Z4线方向（南北）长度为320 m，B3线方向（东西）长度为205.6 m，车站B3线主体围护结构采用地下连续墙形式，墙宽1.0 m、长54 m，共计82幅，混凝土设计强度等级为水下C40，抗渗等级P8，地下连续墙接头采用工字钢接头方式。

1.2 工程地质情况

在融仁路站B3线施工区域、地下连续墙施工深度范围内，标高-29.84～-45.44 m处为厚约16 m的硬质粉砂层，呈密实状态，标准贯入度值小，见图1。

2 施工方法选择

根据地勘报告，地下连续墙顶以下约30 m位置即进入硬砂层，该砂层标贯值小，通过先期首件施工数据统计得，此超深地下连续墙采用纯抓法成槽时间为78 h，工效低，进度慢，同时地下连续墙垂直度控制难度大融仁路车站为项目控制性工程，施工进度将会影响后续盾构始发的节点工期，从进度管理上需提高施工效率，加快进度。结合同地区深基坑施工项目的经验“两钻一抓”施工方法确实可有效提高同类地质情况下地下连续墙施工成槽效率。

3 工艺原理

地下连续墙成槽施工采用钻头直径与地下连续墙设计厚度相同的旋挖钻机进行钻孔，钻孔孔距结合成槽抓斗的宽度来确定；引孔至穿过全部砂层后停止，然后采用成槽机抓斗挖除两孔之间土体，进行成槽检测，合格后吊放钢筋笼（含工字钢接头）并利用导管浇灌水下混凝土。施工流程见图2。

图1 B3线地质地层分布

4 施工方法

4.1 测量放线

根据导线控制点，在施工场地内布设施工测量控制点，利用施工测量控制点进行施工放样，确定地下连续墙轴线及转点位置，同时在施工过程中要定期对基点桩位进行复测，确保控制点的精度。

图2 地下连续墙施工工艺流程

4.2 导墙施工

导墙形式为“┐┌”形，中心线外放10 cm，以防止地下连续墙施工侵界。侧墙厚度150 mm，翼板厚度150 mm，导墙宽度1 040 mm，根据地质情况，导墙开挖深度在1.5～2.5 m之间。

4.3 引孔施工

先利用旋挖钻机进行引孔施工（接头孔、导向孔），引孔距离根据地下连续墙宽度和抓斗宽度来确定，引孔至穿过全部砂层后停止，然后再采用成槽机抓斗挖除两孔间土体至设计孔底标高，见图3。

图3 地下连续墙引孔施工

根据地下连续墙成槽宽度和抓斗宽度，确定引孔位置。引孔采用旋挖钻机施工，施工过程中钻机底座保证平整稳固，确保不发生倾斜和移动,旋挖钻机钻具中心与孔位中心的允许偏差＜20 mm。引孔前调整旋挖钻机的钻杆垂直度，确保地下连续墙成槽后垂直度满足要求，垂直度偏差控制≯1/500；引孔过程中应减少对相邻孔洞的影响；注意及时补充泥浆,保证泥浆护壁稳定，防止塌孔；钻孔过程中根据地质情况控制进尺速度。

4.4 成槽施工

选用金泰SG46型成槽机，液压抓斗垂直导墙中心线向下掘进，运用成槽机上的自动测斜仪随挖随测并用液压纠偏装置随时纠偏。成槽时,泥浆应随着出土而补入,以保证泥浆液面在规定高度上。成槽机掘进速度应控制在15 m/h左右,液压抓斗不宜快速掘进,以防槽壁失稳,当挖至离槽底2～3 m时,应放测绳测深,防止超挖和欠挖。

挖槽过程中，抓斗入槽与出槽应慢速、稳当，根据成槽机仪表及实测的垂直度及时纠偏。抓斗出入导墙口时要轻放慢提，防止泥浆掀起波浪，影响导墙下面及后面的土层稳定。

成槽至预定标高后,对闭合幅及连接幅应进行接头处理,采用特制刷壁器刷壁,刷壁往复次数应≥20次,以防止夹泥,确保接头防水效果。槽段清底采用导管法进行泥浆气举反循环，保证沉淀物厚度＜100 mm，使槽底（0.2～1 m）泥浆达到规定要求标准。

4.5 钢筋笼制作和吊放

该地下连续墙设计为工字钢接头，钢筋笼整幅成型起吊入槽，施工过程中工字钢与钢筋笼焊接一并吊装入槽。钢筋笼内的桁架数量根据钢筋笼的幅度按设计要求确定，以确保起吊时的刚度和强度。钢筋笼起吊点采用φ28 mm圆钢加固，吊点圆弧端直径≮15 cm，加强圆钢与钢筋笼主筋采用满焊连接，焊接长度30 cm。转角槽段增加φ28 mm钢筋支撑，每4 m一道，保障钢筋笼在起吊过程中的整体稳定性，钢筋笼第一根水平筋用为φ28 mm钢筋作吊点位置水平加强钢筋并按设计要求安装剪力钢筋，以增加钢筋笼整体刚度。