史敬芬
(中铁三局集团有限公司西南公司四川省成都市 610000)
地铁车站地下连续墙的施工技术
史敬芬
(中铁三局集团有限公司西南公司四川省成都市610000)
地下连续墙作为地铁工程建设中一个非常重要的围护形式,在地铁工程中得到了广泛的运用。基于此,本文通过实际案例对地铁车站地下连续墙的施工技术进行探讨。
地铁车站;地下连续墙;施工技术
杭州地铁1号线工程下沙延伸段3标文汇路站位于23号大街与2号大街的交叉路口,为1号线与规划8号线的换乘站(平行换乘)。隧道均在道路底下穿越。文汇路站主体结构为地下二层岛式站台,双柱三跨箱型框架结构,车站全297.223m,横向净宽21.3m,标准段基坑深17m,端头井处最深19.52m。采用明挖顺作法施工,基坑等级为一级,防水等级为一级。
本标段地连墙的设计概况如表1所示。
表1 地连墙设计及施工顺序汇总表
跳槽逐幅施工是地下连续墙的主要施工工艺,首先利用液压抓斗槽壁机进行施工,整个槽段的护壁需使用优质的膨润土泥浆,按照试验比例制作泥浆,保证泥浆的含砂率、泥浆比重、pH值满足规范要求;然后使用两台履带式起重机进行钢筋笼整体的吊装,吊装前必须严格检查吊装点及钢筋笼的焊接质量;最后向双导管进行混凝土的水下灌注施工,灌注混凝土期间,严格控制导管的提拔高度。基坑在开挖期间,围护结构会产生一定的变形,这是由于地下连续墙受到了外侧水压和土压的压力,产生了一定的变形和移动,因此为了使基坑的施工和结构达到施工的要求和设计标准,在进行具体施工时,要求地下连续墙的中心轴线一定要按照设计要求进行一定的外放。外放距离根据地质勘察报告的地质状况进行控制。
3.1导墙具体施工工艺
3.1.1导墙的制作工艺
导墙对沟槽口两侧的土体有着支撑和保护的作用,并且可以对稳定泥浆液面和负荷地面荷载有着一定作用,除此之外,它还是整个地下连续墙施工的控制标准。在施工的过程中,在地质良好的情况下可以直接进行导墙的施工,如果地质情况较为疏松,则需要先进行地表的注浆加固,然后再进行导墙的制作[1]。制作导墙时需要按照“┓┏”形结构进行,材料使用C20钢筋混凝土,整个结构属于现浇钢筋混凝土结构,其导墙壁厚要达到200mm。
3.1.2导墙的具体施工
根据文汇路车站地质勘察报告,导墙的中心线一般比设计时外放10cm左右,且采用全站仪进行放线。导墙施工采用的挖掘机为PC60型,这种型号的挖掘机清底时需要人员进行配合。对基底进行夯实之后还需要进行垫层的铺设,材料使用C15混凝土,其厚度要求为5cm。为了保证泥浆不被污染,要求导墙的高度要高出地面10cm以上,以此来防止地面污水流入槽内。达到70%的强度之后方可将模型拆除,然后在进行内部支撑的施工,支撑材料使用8cm×8cm方木,每间隔1m设置一道,支撑方木在成槽之前需一直使用,防止导墙受压变形。导墙接缝与地下连续墙接缝错开。
3.2地下连续墙成槽施工
地下连续墙成槽采用液压抓斗成槽机三序成槽,优质膨润土泥浆护壁。槽段开挖顺序图如图1所示。
图1 槽段开挖顺序
3.2.1连续墙成槽的具体施工工艺
①槽段放样:测量控制网点的位置需要结合实际情况,按照设计图纸的要求以及业主提供的测量控制桩点来进行确定。②槽段开挖:成槽设备选用SG40A液压抓斗槽机,挖掘顺序为先两边后中间,整个施工过程中需要对垂直度进行随时的测量,以便及时纠正。③槽段质量检查:使用超声波检测成槽质量,检查内容包括槽段的位置、宽度、深度以及槽壁的垂直度,紧邻已浇筑段地下连续墙端部的清洁度,检查合格后方可清理槽底,进行换浆。④清底换浆前,与已浇筑段地下连续墙相连接的接头黏附的淤泥使用刷壁器上下反复多次清洗干净。清底换浆应有序进行,成槽机从一端开始按照每次50cm的速度匀速向另一端进行抓斗,一直到将底部淤泥清除完毕为止。然后再用空吸法将底部泥浆清除干净。清底完成后该槽段另一端放置锁口管。施工过程中根据槽段的长度和成槽机的开口宽度,确定首开幅和闭合幅。
3.2.2护壁泥浆配制和使用
本工程泥浆采用优质的膨润土、纯碱、CMC按一定比例配制。并进行物理、化学分析和矿物鉴定,其粘粒含量应大于50%,粘土的塑性指数IP>20,含砂率<5%,二氧化硅与氧化铝含量比值宜为3~4。原材料的选择和使用必须经试验室检验合格后才可现场进料使用。制备泥浆的性能指标见表2。正常施工过程中泥浆储备量必须满足2个单元槽段的泥浆使用量。
表2 制备泥浆的性能指标
3.3钢筋笼的具体制作工艺
钢筋笼的制作需要按照单元槽段的划分以及地下连续墙的设计配筋来进行。整个制作的过程都需要有专门的平台,使用[16槽钢拼装成钢筋笼制作平台,平台要求尺寸为50m×10m的长方形,且四个交点需要做记号,以便能在施工时进行精确的定位[2]。由于钢筋笼入槽时都是整体吊装进行的,为保证钢筋笼的足够刚度,钢筋笼上增设钢筋桁架、内外设置3到X型拉筋,纵横向钢筋连接的部位进行电焊连接对钢筋笼上预埋件的位置、规格型号、焊接质量严格检查。
3.4钢筋笼吊装
经验算,该工程钢筋笼吊装使用两台履带式起重机,采用150t履带起重机做主调,120t履带起重机作为副调。采用10点吊装,钢筋笼平抬到直立后由150t履带起重机吊入槽内,导墙上提前划出该幅钢筋笼顶标高位置线,吊装点采用HPB300φ32光圆钢筋,保证起吊钢筋笼的安全性。
3.5水下混凝土的灌注施工工艺
地下连续墙的墙身采用水下混凝土灌注,灌注方法为导管法,需要根据工程的实际情况进行。
(1)地下连墙混凝土要求强度较高,一般要比设计的要求高一级,因此工程所用为C30商品混凝土,其水灰比例要求在0.6以内,而坍落度要控制在180~220mm之间。
(2)为了验证导管连接处的密封性是否良好,一般会进行隔水栓测试。槽段分为三种:“—”型、“Z”型和“T”型(其中“Z”和“T”型需超过6m),分别放入2套、3套、3套导管,且间距保持在3m以内,导管的位置与槽段端部要保持在1.5m以内,而与槽底的距离要保持在50~30cm以内。隔水栓的吊挂位置一般在泥浆面位置附近。
(3)灌注混凝土时需要多个导管同时进行,以此来保证混凝土面的水平程度,灌注时要求混凝土面高度差保持在50cm以内。在灌注的同时还需要对混凝土面高度进行测量,要使导管掩埋的深度保持在3m以内,如果需要中断灌注,时间则保持在30min以内。除此之外,还要对槽段混凝土进行抗压和抗渗试验,抗压试块每个槽段做两组,而抗渗试块则需要将槽段按照每五个一组进行,抗压和抗渗试块每组需要3块和6块。
3.6连续墙槽段间的接头处理工艺
连续墙槽段间的接头一般使用锁口管。在施工初期就要对接头进行尺寸的测量和位置的确定。为了保持锁口管的位置稳定,一般会在其背后进行粘土的回填以此来防止倾斜。进行刷壁处理时要采用钢刷壁器,上下反复多次刷壁。为了使一期和二期槽段相互衔接完整,需要钢筋笼端头向内侧收紧10cm左右。
3.7特殊槽段的具体处理方法
在进行连续墙导墙的施工时,其转弯处如图2所示。
图2 地下连续墙拐角处示意图
进行挖掘时,可以先挖1部分,抓斗在挖掘时要均衡用力,保持垂直度。当1部分挖掘完毕后进行2部分的挖掘。在完成槽段的清理后方可进行“L”型钢筋笼的放置,其中需要对图中1的拐角部位进行沙袋的回填,以保证接头的密封性,然后向其浇灌混凝土。
3.8连续墙接头处的止水处理工艺
工程连续墙的接头形式使用的是锁口管接头。由于连续墙所使用的泥浆具有一定的黏附力,会在附着在接头处,从而产生渗漏的通道,因此在刷壁时要使用止水钢板刷壁器进行上下的重复刷壁,加强其效果。除此之外还可以根据实际的情况进行注浆止水,与此同时,还需要用φ850旋喷桩进行接缝处的止水处理。
在地铁车站地下连续墙施工中,成槽施工、导墙结构施工、泥浆质量、钢筋笼加工质量、水下混凝土的浇筑等对施工质量有较大的影响,因此,要制定合理的施工措施,确保连续墙的施工质量达到预期目标。本工程按照上述方法开展施工,施工效果良好,具有一定的借鉴参考价值。
[1]杨威虎.北京地铁16号线西北旺站地下连续墙的应用及特殊处理措施[J].施工技术,2014(S2):31~32.
[2]王修春.地下连续墙在地铁车站深基坑工程中的应用[J].山西建筑,2009(21):265~266.
U231+.3
A
1673-0038(2015)13-0181-02
2015-3-16
史敬芬(1984-),女,河北邯郸人,助理工程师,本科,从事工作为工程管理。