浅谈双轮铣槽机套铣接头与工字钢接头

方思

摘要：介绍双轮铣槽机的工作原理及施工技术要点，对传统套铣接头与工字钢接头进行分析探讨。通过广州市宏城发展项目基坑围护地下连续墙工程实践，阐述采用铣槽机施工时，连续墙接头选择的依据条件，表明不同接头形式的特点。

关键词：铣槽机；套铣接头；工字钢接头

中图分类号：TU511.3+6 文献标识码：A文章编号：

Abstract: the article introduces the slotting machine and working principle of the construction techniques, to the traditional set of milling joint and range joint is discussed. Through the guangzhou city development projects macro pit enclosure underground continuous wall engineering practice, this paper expounds the slotting machine when construction, continuous wall, the basis of selection of joint condition, suggests that different characteristics of the joint form.

Keywords: slotting machine; Set of milling joint; Range joint

1 前言

自二十世纪八十年代早期，地下连续墙工艺被引进中国建筑业，迄今已被广泛的运用在基础工程中，作为临时或者永久挡土墙，有时也作为承受荷重的结构体。随着地下工程的发展，相应的支持设备也从简单的机械钻机变化到今天品种繁多的电液一体化的现代钻机。国内常用于地下工程连续墙施工的设备有：1、液压抓斗（大多需要冲击钻机配合）；2、旋挖钻机；3、双轮铣。其中双轮铣的效率是四种设备中最高的。

目前国内使用的双轮铣设备主要有德国宝娥公司、意大利卡沙特兰地地基设备有限公司以及法国索莱唐日公司的铣削式成槽机，不过他们的成槽原理基本相同，现就以本单位所有的德国宝娥公司生产的BC30型双轮铣槽机为例介绍。

2 BC30型双轮铣槽机简介

铣刀架是一个高15m、重30t带有液压和电气控制。系统的钢制框架，下部安装3个液压马达，水平向排列，两边马达分别驱动两个装有铣齿的铣轮。铣槽时，两个铣轮低速转动，方向相反，其铣齿将地层围岩铣削破碎，中间液压马达驱动泥浆泵，通过铣轮中间的吸砂口将钻掘出的岩渣与泥浆混合物排到地面泥浆站进行集中除砂处理、然后将净化后的泥浆返回槽段内,如此往复循环,直至终孔成槽。

双轮铣槽机的铣头部分安装了一定数量的、用于采集各类数据的传感器,操作人员可以通过触摸屏,很直观地看到双轮铣槽机的工作状态(铣头的偏直状况、铣削的深度、铣头受到的阻力),并进行相应的操作。,在槽孔施工完成后,自动保存的测斜记录可全部打印出来,即可作为工程测斜资料。因此,液压双轮铣槽机是在硬土层中构筑地下连续墙的先进设备。

3 铣槽机成槽的接头型式

地下连续墙作为地下主体结构的组成部分，必须永久耐用、结构整体无渗、无漏、受力均衡。地下连续墙各单元槽段的墙体均能满足设计要求，组成地下连续墙的单元槽段间的连接结构是地下连续墙体系关键核心环节，槽段接头形式是地下连续墙施工工艺的核心技术。对槽段接头的要求主要有：止水，挡混凝土，传递应力，抗剪切等。

止水和传递应力是决定地下连续墙结构稳定的主要因素，它们都是由槽段接头形式而定的。因此必须研究槽段接头形式，而选择最佳流水线路和最大限度重叠两单元槽段的刚性连接是保证地下连续墙具有防漏抗渗、传递应力的前提。

常用的连续墙的接头从工艺上均能实现于双轮铣成槽中,如拔管式套接法、平接法、工字钢接头、接头槽法等,但国内目前常用的接头方式主要为双轮铣套铣接头(平接)。

3.1双轮铣套铣接头

2008年深圳地铁2号线东延线土建工程2226标段东门站，2009年广东侨务中心大厦基坑均使用的是套铣接头的型式。

采用此种型式的接头，其槽段划分受到铣槽机机架的限制（机架宽为2.8m），采用铣槽机施工的连续墙分两序进行，Ⅰ序槽分三刀切削，第一刀和第三刀长度为2.8m，第三刀长度根据实际情况确定，可以在0.5～1.4m之间调整，如下图所示序：

Ⅱ序槽段必须为2.8m。地下连续墙槽段间接头采用切削相接的形式连接。施工过程中，Ⅱ序槽施工时将Ⅰ序槽墙体切削掉20cm砼，露出粗糙的新鲜砼面，使相邻槽段有效相接。其平面示意见下图：

接头施工示意图

套铣接头有如下优点：

①应力传递效果好。因套铣接头施工，Ⅱ序槽施工时将Ⅰ序槽墙体切削掉20cm砼，露出粗糙的新鲜砼面，使得Ⅰ序槽和Ⅱ序槽能夠紧密接触。

②接头夹泥少。双轮铣将Ⅰ序槽一部分混凝土削除，同时将附在Ⅰ序槽接头上的泥浆和粘土清除，能有效的减少连续墙接缝夹泥。

③因为没有接头装置，所以接头施工不受连续墙深度的影响。在超深连续墙施工中，顶拔接头装置经常出现难以拔出或拔断等情况，而使用套铣接头则不会出现这样的问题。

④施工方便，节省施工成本。在铣槽机成槽以后，只需使用汽车店配合履带吊吊装钢筋网，下导管并完成混凝土浇筑，并不需要进行接头管的进场及吊装。

但采用套铣接头，过多的二序槽段2.8m，使得连续墙接头大大增加，是后续施工防水问题的一大隐患，因渗水路线相对直而短，易出现渗水现象。

3.2双轮铣工字钢接头

2011年广州市宏城发展项目基坑围护地下连续墙工程采用的是工字钢接头型式，在铣槽机施工的情况下，采用此种接头型式施工，在国内还属于新型技术之列。工字钢既是承受垂直方向的力矩与水平剪力的主要构件，也是两槽段之间的结合构件。

工字钢接头相比套铣接头，有如下优点：

①划分槽段灵活。采用此种型式的接头，其槽段划分就不再受到铣槽机机架的限制，在槽段长度上，没有了严格的一序、二序之分，所有槽段均在6.0m～6.3m之间，缩短了施工工期。下表为采用套铣接头与工字钢接头在划分槽段上的对比：

广州市宏城发展项目基坑围护地下连续墙工程

Ⅰ序槽长度 槽数 Ⅱ序槽 槽数

套铣接头 6m～6.3m 14 2.8m 13

工字钢接头 6m～6.3m 11 6m～6.3m 10

由上表可以看出，采用工字钢接头比采用套铣接头在槽数上减少了22%，简化了施工，提高了工效。

②防水效果更好。采用工字钢接头，使得流水路线从“┃”变成了“ ［”，相应增长了渗水途径,防渗漏性能得到改善。同时也正因为单位槽段长度长、减少了连续墙接头数量，提高了墙体的整体性和截水防渗能力。

③工字钢具有独特的外形结构及良好的力学性能，可增强墙体纵向抗弯力，提供更好的挡土能力抵抗由于地震和震动所产生的侧向力，对深孔地区防止接头开叉和保证接头厚度都有积极意义，作为槽段之间连接效果理想。

然而，因为采用工字钢接头，竖向的工字钢浸没在泥浆中,同时也偶有外逸的混凝土,这样接头的表面就不可避免地受到污染及粘上杂物, 严重的还影响二序槽钢筋网的吊装。势必增加了对先浇槽段接触面的清刷，在浇筑混凝土之前必须使用装有钢丝刷的接头刷来清理干净。如果工作稍有松懈，清刷过程中不小心碰塌了侧壁的土体，都会使槽段接头处滞留沉渣或局部夹泥，从而导致渗漏水。槽段两端的清刷作业必须仔细进行，清刷过程中严禁碰撞两侧土体,严禁未清刷干净即进行下一工序，所以它的施工工序多。

使用工字钢接头，用钢量较大，施工要求高，施工难度较大，特别是作为刚性接头，吊放带有工字钢的钢筋网时，技术要求更为严格，稍有点倾斜，就会在接头处形成“/”或“/”断面，从而导致后期开挖时产生渗漏水。同时，接头处钢板用量较多，也使造价较高。

4 结语

通过2011年广州市宏城发展项目基坑围护地下连续墙工程工程实践证明，工字钢接头比传统的套铣接头的施工效率提高了20％以上，接头质量更有保证。工字钢接头对于连续墙的施工更具先进性，是传统套铣接头无法取代的，高标准，多工序，高造价也使得铣槽机工字钢接头技术更具代表性。

参考文献：

⑴黄辉.地下连续墙接头形式及其渗漏的防治措施[J].施工技术,2002，10（10）：60-62.

⑵张宪方.谈地下连续墙施工中的接头形式[J].安徽建筑,2002(2):42-43.

⑶上海市机械施工公司.刚性接头地下连续墙施工工法(YJGF01-2000)[J].施工技术,2002，10（10）:45-46

⑷朱思闻.液压双轮铣槽机地下连续墙施工技术[J].上海隧道,2005(1):18-21.

注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。