液压双轮铣槽机在地下连续墙工程中的应用

2024-11-03 00:00李洋
科技资讯 2024年19期

摘要:液压双轮铣槽机在地下连续墙项目中具备高精度、对土体扰动小、效率高、成槽精度高、适用条件广等特点,受到业界广泛认可。但受不同工程要求与客观环境的影响,在使用液压双轮铣槽机施工时,需要采取相应的措施保障施工质量。结合多年的工程施工经验,简要概括液压双轮铣槽机的特点,主要从槽段划分、导墙施工、泥浆制备、钢筋笼施工、连续墙浇筑、铣槽施工等方面分析地下连续墙工程中的应用要点,为相关工程施工提供参考。

关键词:地下连续墙液压双轮铣槽机导墙铣槽施工

TheApplicationofHydraulicDoubleWheelGrooveMillingMachineinUndergroundContinuousWallEngineering

LIYang

GuangdongConstructionEngineeringGroupCo.,Ltd,Guangzhou,GuangdongProvince,511300China

Abstract:Thehydraulic l9w/B7iAVxIWXRyXE56vcw==;doublewheelgroovemillingmachinehasthecharacteristicsofhighprecision,smallsoildisturbance,highefficiency,highgrooveformingaccuracy,andwideapplicabilityinundergroundcontinuouswallprojects,andiswidelyrecognizedbytheindustry.However,duetodifferentengineeringrequirementsandobjectiveenvironmentalfactors,correspondingmeasureskdW0uhLSdJf4vMqXTi5Z4g==needtobetakentoensureconstructionqualitywhenusinghydraulicdoublewheelgroovemillingmachinesforconstruction.Thearticlediscussesthecharacteristicsofhydraulicdoublewheelgroovemillingmachine,combinedwithspecificengineeringexperience,andmainlyanalyzestheapplicationpointsinundergroundcontinuouswallengineeringfrommultipleaspectssuchasgroovesectiondivision,guidewallconstruction,mudpreparation,reinforcementcageconstruction,continuouswallpouring,andgroovemillingconstruction,providingreferenceforrelatedengineeringconstruction.

KeyWords:Undergroundcontinuouswall;Hydraulicdoublewheelgroovemillingmachine;Guidewall;Millinggrooveconstruction

随着科技的发展,地下工程日益增多,地下连续墙作为防渗、截水、承重与挡水的基础结构,具有工效高、工期短、经济效益高等特点,已被广泛应用于地铁、水利等工程中。在施工项目中,地下连续墙施工效率与施工质量直接影响整个工程的进度。但地下连续墙施工易受施工地质条件影响,例如:遇上超硬岩石、淤泥质土时施工难度很大,在地下连续墙工程施工中,液压双轮铣槽机成槽规则、安全系数高、噪声小、对土体扰动小、效率高、成槽精度高,且能够有效适应粉质土、软硬岩、卵石等多种地质条件,相较于旋挖、冲击钻等工艺更具实用价值。

1液压双轮铣槽机的特点

液压双轮铣槽机通常由履带底盘、铣削单元和泥浆处理三大部分组成。其中,铣削单元是关键部分,在钢框架上装有1对可对向旋转的铣轮,而单个铣轮可实现独立旋转。铣槽机可以根据实际的地质条件和施工要求调整铣轮的规格、形状、扭矩,通过高精度的液压系统实现主卷扬悬吊的调节与控制,指挥铣削单元完成铣槽作业。

从液压双轮铣槽机的构成与基本工作原理可见,铣槽机整体相对简单,且操作简便,因此该设备在施工时的故障率和事故率相对较低。从工程实践看,液压双轮铣槽机在性能上呈现以下特点。(1)适应能力强。能够有效适应粉质土、淤泥质土、砾石、砂、软硬岩、卵石等多种地质条件;(2)施工效率高。在标贯值100以内的地层中钻进效率可达40m³/h,在中硬岩地层中钻进效率可达5m³/h,在较高强度硬岩中钻进效率明显高于同类其他设备;(3)精度高。成槽规则,槽内壁垂直度控制可精准至5‰~2‰,依靠操作平台和可视化显示屏,可实现对X、Y方向的精准纠偏。(4)履带底盘可克服多种场地条件,可灵活应用于不同工程项目中。(5)在施工时,可同步进行排渣与清孔换浆,节省了中间环节时间,同时依靠泥浆筛分系统实现泥浆快速筛分与处理,施工效率进一步提高。(6)与同类其他设备相比,具有明显优势,如表1所示。

2液压双轮铣槽机技术在地下连续墙中应用

2.1技术要点

2.1.1槽段划分

使用跳槽法对连续墙槽段进行划分,划分参考槽口宽度与槽段的长度,槽段划分完毕后设置标记I、II,单独一序槽段过长时考虑增设槽段标号,标记完槽段后再标记出施工孔号和分段线,必要时需要使用切割机对分段线进行切割。单一续段施工可采用“三刀法”进行施工,现在槽段两端进行铣削,总长度约为槽段整体长度的3/5~4/5,最后对中间部分进行施工,I期槽混凝土灌注完成后,II期槽段施工的设备可以直接对混凝土进行铣槽操作,但II期槽段孔位至少应在连续墙轴线位置搭接30cm以上。

2.1.2导墙施工

液压双轮铣槽机重量较大,且吊重上限较高,在常规地下连续墙施工中,可能因为下部结构性能设计欠缺或基底情况复杂、基底处理工艺限制等原因导致下部受力变形,进而导致成槽质量不足。通常情况下,导墙设计为倒T型结构,则临近地面部位受力过于集中而易发生形变,在部分位置可考虑使用正T型结构设计,导墙上部受力面积更广,更耐荷载,于导墙内部设置钢筋网片,有助于将导墙与地面连为一体。

在导墙开挖前,沿连续墙的轴线设置导墙,使不同槽段导墙相互卸力,避免周围土体发生结构解崩。导墙设置时,应尽量与连续线保持轴线一致以确保其稳定性,允许偏差值上限为1cm,导墙向外放出5~10cm,为后续铣削施工和钢筋笼施工提供空间,净距偏差值应控制在1cm内。为控制泥浆流向,导墙标高应至少比场地地面标高高10cm,于墙体上设置溢浆通道,防止场地内泥浆进入墙内的同时,也要合理地疏导墙内泥浆,避免出现漫浆现象。部分区域导墙深度大于2m,此时判定可能存在土体坍塌风险,则需要采取放坡作业,在混凝土灌注完毕后及时用黏土或其他防水性能较好的材料回填夯实。

2.1.3泥浆制备

泥浆制备选用膨润土为主要材料,根据现场情况选择外加剂,在初步确定泥浆配方前,应经实验室试验室对配方性能进行检测,在保障槽壁土体稳定性情况下确定相应的指标和参数。参见泥浆的护壁功能与静水压力原理,槽内泥浆应保持在地下水位50cm以上,实现对槽壁的液体支撑。在开槽施工过程中,因泥浆面始终存在一定的变化,需要根据情况及时进行补充,为了充分保证泥浆功效,将液浆面控制在距导墙顶面50~20cm,且须高于地下水位80~100cm,废浆应及时妥善处理。

泥浆在使用过程中采用循环模式,经多级处理后再次用于施工作业。其主要流程为:施工使用—回收—除砂—分离—泥浆净化/区划废浆与可再利用浆—指标优化再生/送废浆池—循环备用/环保处理。其中,泥浆经净化后所获得的可利用泥浆可能存在指标不足的情况,再生过程即为补充掺料并重新核准性能的过程,确定满足施工要求后再转入存浆池待用。

2.1.4铣槽施工

铣槽施工前应对设备、测量标记、岩土层情况进行二次确认,无疏漏后安排液压双轮铣槽机就位,铣槽机就位时,应使其下部履带与连续墙主受力部位保持一致,必要时须在下部增加钢板降低局部受力。将铣头中线与连续墙中线保持垂直一致,最大误差不得超过5cm,运行液压系统将铣刀具固定在导墙相应位置,使用全站仪或相关工具进一步确定槽孔精度,调整精度在1‰~3‰之间。

铣进异型槽段时,应注意槽段受力特点,一般先进行短边施工。控制铣进速度匀速作业,在岩层铣进时应放慢速度至0.3~0.5m/min,避免过快导致铣刀与岩石产生受力过大情况而影响成槽垂直度与完整度。铣进过程中,以0.5m为单位距离对成槽情况进行检查,当发现成槽垂直度与孔内尺寸异常时,应及时停止铣进作业,并且采取相应措施纠正,全程由操作面可视化监控,需要时通过纠偏板完成校正,始终保持精度在3‰内。采取动态观测的办法监测刀具磨损情况,经实际测量若刀具磨损超多2cm,则需要预防刀具尺寸不合理导致成槽内径不足,此时须及时修复刀具或更换刀具。整个铣进过程中,需要灌注地面荷载情况,严禁随意施加较大地面荷载对土地结构造成损坏,进而破坏槽孔质量。在铣槽机与其他设备配合使用时,应做好配合顺序和施工参数的控制。孔斜超标严重时,一般需回填孔斜段后重新铣孔,回填材料可用较坚硬的块石或低标号混凝土。重新铣孔时,需向与孔斜相反的方向适当移动铣孔中心,且轻打慢放,随时检查修孔效果,直至满足垂直度要求,并利用液压双轮铣槽机的测斜纠偏装置进行纠偏。

在单一槽段铣槽完毕后,应及时对成槽的位置、规格、内部完整性与垂直度等进行检查,经确认合格后再进行下一步操作。使用专门的刷壁器对槽孔壁进行清刷,一般次数控制在10次左右,接头或接缝位置应增加清刷次数,以刷壁器上泥土或残渣较少为止。利用铣槽机自身的浆液循环系统进行清孔处理,槽内浆液经加压后由清浆管道送至除砂系统中完成除砂,并依据泥浆循环流程完成泥浆处理。

2.1.5钢筋笼施工

钢筋笼的制作应根据设计方案中连续墙的配筋图来确定,非特殊情况下一个槽段即为一个整体,为保证钢筋笼的结构性,制作时应考虑增加桁架、加设箍筋、设加强筋等,其中主筋的间距误差控制在1cm内,箍筋间距误差控制在2cm内,加强筋间距误差控制在5cm内,钢筋笼长度与直径误差控制在1cm内,为混凝土导管预留相应的位置,确保导管能够贯穿于钢筋笼完成灌注。制作完毕后,还需在钢筋笼绑吊位置加设垫块,保护起吊受力点结构,再集中放置于预定位置,并采取相应的保护5cbd0497988c71c6f807eb681893d318措施。钢筋笼吊放过程中,须先确定钢筋笼中心与槽段中心一致,确保钢筋笼垂直下降,辅助人工纠偏避免钢筋笼与槽孔壁发生碰触,完成下放后,须对钢筋笼的顶面高度进行检查,要求与设计标高一致。

2.1.6连续墙浇筑

采用导管直升法进行连续墙浇筑,导管在底部送料,置换的浆液由吸泵抽离。送料导管使用25cm直径的钢铸管,管口处使用钢丝插销,槽段5m以上的设置两个送料口,浇筑时由两个送料口同时匀速送料,使混凝土面匀速上升。遇较长槽段根据长度每2.5~3m设置一个送料口,异型槽以转角点为界增加送料口,保证送料流畅,导管距邻近槽端距离控制在1.2m内,导管与槽底距离为0.3~0.5m。

浇筑前对孔底沉渣进行检查,要求沉渣厚度在20cm内,泥浆指标控制为1~1.1g/cm3,若泥浆指标不满足要求需要加料调节。导管安装前进行气密试验,防止导管存在漏水漏气情况,每节导管进行标记,确保后续拼装稳定性。导管密封试验压力控制为0.7MPa。浇筑过程中,随时监测混凝土面高度和上升情况,导管埋深控制为1~2m,采用连续浇筑法施工,随时保证混凝土充足,中途确有需要暂时作业的,两次浇筑相差不得超过混凝土初凝时间30min。浇筑应从槽孔中较低的位置开始,混凝土上升速度应高于2m/h,以30min为限实施混凝土面高程跟踪监测,要求整个混凝土面高差不得大于0.5m。浇筑过程中,孔口应用盖板遮盖,考虑混凝土凝固后可能出现体积缩小,且孔槽内存在孔隙会缓慢吸收混凝土,因此需要适当增加浇筑体积,浇筑时以混凝土超过设计标高0.4~0.5m最佳。

3结语

在地下连续墙施工中,液压双轮铣槽机拥有明显的优势和功能,但施工质量不仅受设备本身性能影响,也需要操作人员及其他相关工程参与者从多方面提供保障,同时还应加强现场管理,做好施工记录对相关施工参数进行动态监测与调整,精益求精,提高工程综合效益。

参考文献

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