随着城市建设的不断发展,地下高压电缆变得纵横交错,在围护结构地下连续墙施工时遇到高压电缆非常常见。在高压电缆原位不动的条件下,既要保证地下连续墙施工顺利完成,同时还要有效防止墙缝质量缺陷的产生,确保地下连续墙施工不影响高压电缆的安全,就要控制好地下连续墙施工各项要点。
某地下二层岛式地铁车站,基坑围护结构采用800 mm厚地下连续墙,墙体采用C35、P8(水下)钢筋混凝土,标准长度6 m,深33~44 m,基坑最大开挖深度19.2 m。
该车站处于城市商业区,地面交通繁忙,地下管线分布密集。基坑呈南北走向,在横穿基坑9~0轴范围存在一根大厦日常供电的35 kV电缆。电缆包管直径为25 cm,埋深约0.5 m,不允许断电。经两边探挖发现,该电缆余量很小,地下连续墙施工时无法来回拨动调整位置以避开电缆,另外受条件限制无法实现改迁,需要对该高压电缆进行原位保护。
车站地层主要为杂填土、粉质黏土、黏质和砂质粉土,基底主要位于⑧1粉质黏土,局部位于⑨1粉质黏土,导墙顶面以下3 m范围内为杂填土层。
根据电缆实际平面位置,合理划分槽段,安装电缆防护装置,按照设计要求构筑导墙,先将该幅地下连续墙电缆不影响的部位采用液压成槽机施工到位,再用SJG工法机挖除电缆下部土体。地下连续墙钢筋笼采用一幅两笼、分两次下笼、槽内平移对接的方法施工,最后浇筑水下混凝土,形成地下连续墙,由于无法进行刷壁,在地下连续墙接缝处进行品字型高压旋喷桩加固[1]。
3.1.1 工程地质条件及现况电缆调查
进场后查阅建设方提供的管线资料,调查电缆的位置、施工年限、施工状况、埋深、地质、与周边建(构)筑物位置关系等基本信息。将现场调查的电缆位置、埋深等实际情况按照比例标注在设计图纸上,与实际不符或资料中未反映出的情况,应及时与建设方沟通并在现场做出标识。
3.1.2 槽段分幅
根据工艺要求,应把高压电缆的位置设置在槽段的端部,槽段宽度不宜<5 m,计算SJG工法机侧向开挖深度及钢筋笼分段宽度。
3.1.3 编制电缆保护及地下连续墙施工方案
根据建设方提供的电缆资料及现场调查情况,编制地下高压电缆保护及地下连续墙施工方案,方案应侧重地下连续墙施工中,SJG工法机成槽未刷壁的加固措施、电缆的保护方式及采取应急措施。
3.2.1 安装高压电缆保护装置
1)人工开挖高压电缆与导墙相交区域,清除电缆周围多余土石方,采用1 cm厚钢板焊接成正方形框,把高压包裹在框内,宽度为40 cm,四面各预留7.5 cm的缓冲空间,避免成槽机损坏管线的完整性。
2)待正方形框焊接完毕后,采用辅助设施固定正方形框位置并嵌入导墙结构内,两端各嵌入导墙20 cm。
3.2.2 导墙施工
为防止镶嵌导墙结构内的电缆沉降,SJG工法机施工段导墙加深1.5 m并呈倒“L”形[2],混凝土采用C30,钢筋采用ϕ14 mm双向@15 mm,钢筋与保护电缆钢板用加固钢筋焊接[3]。
3.2.3 泥浆制备
鉴于SJG工法机成槽及分段钢筋吊装时间长,新浆配制时,密度应适当提高,控制在1.11 g/cm3。
3.2.4 成槽施工
1)将带高压电缆的地下连续墙槽段按三抓成槽,采用液压成槽机先将远离电缆端头的第一、二抓挖至设计深度。见图1。
图1 成槽机成槽
2)SJG工法机施工。将机头沿第一抓液压抓斗成槽区下放到SJG工法机铣削计算深度(计算深度为电缆保护底部至2倍的SJG工法机机头长度)。先打开机头上带有的自动纠偏装置,对机头的垂直度进行纠偏;然后,由油缸推动,铣削杆成水平状态后,机头匀速自下向上进行铣削土体,直至铣削电缆底部,横向铣削时产生的沉渣会流向成槽区的底部[4]。见图2。
图2 SJG工法机成槽
3.2.5 钢筋笼分幅施工
受电缆影响,钢筋笼整体吊装施工难度大,为降低电缆对该段地下连续墙施工的影响,将地下连续墙钢筋笼分成两幅吊装,靠近电缆端幅宽为整幅的1/3,应先吊装。
3.2.6 接缝加固
由于受电缆位置影响,SJG工法机施工地下连续墙与先行幅接头无法刷壁。为保证接缝质量,避免后期基坑开挖及主体施工过程中,因刷壁不彻底导致墙缝漏水、渗水,从而影响基坑安全,故采用在该接缝处补加高压旋喷桩的方法,达到防水、止水效果[5]。
地下连续墙接缝处的高压旋喷桩采用3ϕ800 mm@500 mm,按“品”字形的布置,共计2组,高压旋喷桩加固范围为原地面下3 m至基底以下4 m,两处单根桩长均为18.2 m,水灰比1∶1,桩体之间保证30 cm的搭接量。
4.1.1 泥浆控制
配置黏度大、失水量小,能形成良好护壁泥皮的优质泥浆,确保槽段在成槽机挖槽过程中保持稳定[3]。
4.1.2 施工
施工过程中严格控制地面附加荷载,避免槽壁因地面附加荷载过大导致塌方。同时各项机械设备配置到位,确保整个槽段能连续成槽,避免槽壁暴露过长时间。
缓慢下放钢筋笼,若遇阻碍,不得强行入槽,必须探明原因并处理,满足要求后方可继续下放。合理设计钢筋笼分幅宽度,既保证有效搭接,也能顺利下放。
针对地铁车站围护结构地下连续墙在高压电缆原位保护条件下的顺利施工,总结了高压电缆原位保护条件下地下连续墙施工技术的要点,确保了电缆在地下连续墙施工过程中的安全及基坑开挖安全,为以后高压电缆原位保护条件下地下连续墙施工提供了宝贵的经验。