浅析软土地质超深超宽地下连续墙施工技术研究

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  摘要:本文结合杭州地铁5号线SG5-12标的工程实例重点阐述了地铁车站超深、超宽地下连续墙施工工序技术重难点,科学合理的选择施工方法,调整控制指标,增加施工工序,保证地下连续墙施工质量,确保深基坑安全。
  关键词:障碍物;降水;分节
  1.工程概况
  杭州地铁5号线宝善桥站为地下三层,长152m,基坑开挖深度29.81m。围护结构采用宽为1200mm,深为69.5m地下连续墙结构,结构形式有“—”、“L”、“Z”、“T”四种,墙体接缝均采用工字钢刚性接头形式相接。
  2.施工流程
  3.超深地下连续墙主要施工工序施工要点
  3.1施工准备
  收集场区内废旧管线资料,将地连墙及废旧管线位置放线至现场,挖探管线情况;对现场地连墙槽内进行补勘,详细了解记录地层情况。
  3.2导墙施工
  导墙是地下连续墙施工的第一步,导墙施作的质量直接影响地下连续墙的施工质量。对于城市地下废除管线纵横交错,且覆土深,故导墙地下障碍物处理及导墙制作是重点。
  针对深约4.5m电力井障碍物处理及导墙施工处理方案有三种:
  综合考虑,建议采用方案一两次回填水泥土、分上下两次施作深导墙。在导墙施工中,将导墙加高30cm,增加泥浆的储存量,加大槽壁测压平衡,防止槽壁坍塌。
  3.3井点降水
  根据车站水文地质表明车站地层土质较差,且含有大量的粉砂层,局部达16m,浅层孔隙水水位较高,这种土层施工超深地下连续墙极易出现塌孔现象,对成槽的精度和混凝土浇筑质量带来一定的风险。为了保证施工的质量,采用坑内外结合的降水方案,距地连墙内外基坑3m,并沿地连墙内外每15m各设置1口降水井。降水井采用16m深的井管降水,自流井点钻孔深度17m,井管采用300mm直径波纹管,滤网范围为底部10m。每幅槽段开挖前,需保持该槽段相邻的内外2个井点连续开启5d,地下水位保持在8m以下。成槽至混凝土浇注结束前,井点降水需保持连续开启。
  3.4钢筋制作
  地连墙采用H型钢接头,墙宽1.2m,墙深69.5m,钢筋笼长68.5m。由于施工场地狭小,钢筋笼较长且较重,地连墙钢筋笼需采用分节制作、分节吊装入槽。
  3.5成槽施工
  3.5.1护壁泥浆
  護壁泥浆在使用前,应进行室内性能试验,施工过程中根据监控数据及时调整泥浆指标。如果不能满足槽壁土体稳定,须对泥浆指标进行调整。成槽作业过程中,槽内泥浆液面应保持在不致泥浆外溢的最高液位,并且高出地下水位150cm;在成槽作业暂停施工时,泥浆面不应低于导墙顶面50cm。
  3.5.2正反循环结合清孔
  为了提高槽内泥浆质量,减少由于粉砂沉入槽底所导致沉渣厚度的增加,并且确保混凝土的浇注质量,采用正反循环置换泥浆法进行两次清孔,即成槽清底后采用反循环置换泥浆法进行清孔,待导管下放完成后再采用正循环置换泥浆法进行清孔。为了满足全槽段清孔要求,施工的泥浆储备量为单幅槽段方量的160%。
  3.5.2.1反循环:一次清孔
  成槽清底完成后,利用吊机将37Kw潜水泵下放至距槽底一般控制在100~200mm位置。孔底浆碴被大功率潜水泵吸出孔外至泥砂分离器系统,被净化后的泥浆流入泥浆箱,同时,向槽内不断补充新鲜泥浆。清孔过程中需要更换几次位置(间隔1~1.5m),清孔时间不少于1小时,补充新浆的数量达到槽内总浆量的1/3左右即可。
  3.5.2.2正循环清孔:二次清孔
  导管安放完毕后,采用导管法再次进行泥浆置换。将管帽与导管连接紧密,将新浆打入管底的同时,开启回浆泵。泥浆循环清孔时可适当提放导管,加大沉渣扰动范围,加快清渣效率。清孔时间不少于1h,打入新浆的数量达到槽内总浆量的1/4左右即可。
  在清底换浆全过程中,控制好吸浆量和补浆量的平衡,不能让泥浆溢出槽外或让浆面落低到导墙顶面以下30cm。
  3.6钢筋笼吊装
  钢筋笼顶笼采用24点吊装,底节笼采用6点吊进行吊装。平吊点布置按不同幅度进行调整,纵向布置按下图2布置。
  3.7混凝土浇筑
  导管口安放距孔底约为30~50cm,不宜过大或过小。在导管内放入隔水球胆,,浇筑前要再一次对地墙底部沉渣情况进行检测,不符合要求时,应继续进行二次清底,浇筑时对首灌混凝土进行计算,首灌量满足计算方量且到场车辆不小于4辆搅拌车时开始进行浇灌。首灌封底后导管埋入混凝土中深度在0.5米以上,灌注过程中应始终保证导管埋入混凝土中2 m ~6m。每两车混凝土浇灌后用测绳量测一次,测量数据要记录完整,便于后期总结地墙槽段质量,指导后续施工。
  4结语
  目前国内大多数城市都开始新建地下轨道工程,发达市线路较多,基坑开挖深度增加,为了确保基坑开挖安全,对于软土地质城市,超深、超宽地下连续墙施工质量尤为重要。针对存有粉砂土这样较差地质城市,地连墙施工难度更高。国内外对超深、超宽地下连续墙施工技术研究较少,我们需要不断摸索总结,结合地区特点,从实践中提高地铁车站施工技术。
  参考文献:
  [1] 丛蔼森,地下连续墙的设计施工与应用[M],中国水利水电出版社,2004.
  [2] 战启芳,杨石柱,地铁车站施工,人民交通出版社[M],2011(01).
  (作者单位:杭州市地铁集团有限责任公司)
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