盧平凡
(中交四航局第二工程有限公司,廣東 廣州 510300)
地連墻有著較多優(yōu)點,如施工工藝成熟、安全可靠等,并且在建成以后可增強地鐵車站主體結(jié)構的安全性和加強車站主體結(jié)構的防水效果,所以在地鐵工程項目中得到了普遍的認可與推崇[1]。對此,本文圍繞地連墻施工技術控制展開論述。
大學城南站位于大學城求真街與中心大街南大街交匯處,沿中心南大街布置。本站與既有四號線大學城南站平行換乘,垂直下穿既有七號線大學城南站。本站為地下三層島式車站,采用明暗挖結(jié)合的形式,其中地下三層過七號線主體段、地下一層過綜合管溝段采用暗挖工法,其余部分則采用明挖工法。
大學城南站主體圍護結(jié)構采用1000mm地連墻+內(nèi)支撐的圍護形式,地連墻共計176 幅,采用C35 水下砼,抗?jié)B等級P8,地連墻基本幅寬6m,接頭采用工字鋼接頭。
其工藝流程為:測量放線→錨桿(索)切割→導墻施工→成槽機開挖→清底換漿→鋼筋籠制作、鋼筋籠吊裝入槽→安放接頭管→下放導管→澆筑架就位→澆筑墻體混凝土→復測位置尺寸。
泥漿護壁是地連墻施工中的核心技術之一,制備的泥漿的主要性能指標見表1。
表1 泥漿性能指標表
地連墻成槽時,土層采用液壓抓斗進行成槽施工。巖層部分的連續(xù)墻施工采用雙輪銑進行,雙輪銑利用其刀頭旋轉(zhuǎn)和刀架的重量來將巖石磨碎,磨碎后石渣和碎石會跟隨槽段內(nèi)泥漿,通過雙輪銑自帶的大功率泥漿泵抽至篩分機分離。篩分機將碎石和石渣過濾出來排到渣土,剩下的泥漿排入泥漿箱進行循環(huán)利用。在抽出泥漿的同時也要不停地向槽段內(nèi)補充新鮮泥漿,由此而形成一個泥漿循環(huán)的閉合回路。
當槽段內(nèi)中、微風化巖層較厚時,采用旋挖鉆機進行引孔至設計墻底,引孔的位置需要提前規(guī)劃好,并在導墻上用紅油漆標識出來。有了臨空面后采用雙輪銑進行銑槽施工,可以提高銑槽效率。
成槽施工完成后,利用雙輪銑自帶的泥漿循環(huán)裝置進行清孔,一般一個標準槽段2h 左右即可完成,較之于傳統(tǒng)的泥漿置換能縮短清孔時間,清孔完成后,下籠之前需要采用泥漿三件套檢測槽段內(nèi)的泥漿指標,測定槽內(nèi)泥漿比重得≤1.2,含砂率應<8%,粘度應<30s,槽底沉渣厚度≤20cm[2]。
地連墻的鋼筋籠在場內(nèi)制作,離槽段的距離不應過遠且不得影響場地內(nèi)車輛行走,以減少鋼筋籠吊裝的時間、降低安全風險。連續(xù)墻的鋼筋籠在現(xiàn)場整體制作。鋼筋采用HRB400,規(guī)格有φ32mm、φ28mm、φ25mm、φ20mm、φ14mm,鋼筋籠的主筋應采用機械連接,同一連接區(qū)段內(nèi)的接頭數(shù)量≤50%,前后接頭應錯開35d 以外,接頭應盡量放在受力較小的位置,縱向桁架筋與主筋之間采用雙面焊接,焊縫長度和寬度應滿足設計規(guī)范要求。水平桁架筋與水平架立筋也應采用雙面焊。水平架立筋與縱向主筋之間應全部點焊??v向主筋與水平分布筋可采用點焊。鋼筋籠制作完成后需對鋼筋籠進行驗收,驗收合格后掛設驗收合格標識牌,相關驗收人員在驗收標識牌上簽字。鋼筋籠的制作必須符合表2要求。
表2 鋼筋網(wǎng)的制作偏差表
鋼筋籠吊裝所采用的吊機大小需經(jīng)計算確認,吊裝需編制單獨的吊裝方案并專家論證后才能實施。本工程鋼筋籠吊裝采用主吊(1 臺260t 的履帶吊)+輔吊(1臺130t 的履帶吊)采用雙機抬吊法進行吊裝,鋼筋籠吊裝由于風險系數(shù)高需要編制單獨的吊裝方案,并經(jīng)過專家評審后方可實施,吊機的選擇也須經(jīng)過驗算和評審方可使用。標準幅長的地連墻鋼筋籠一般布置四榀縱向桁架筋,并且桁架筋間距得≤1.5m,吊點采用雙面焊與桁架筋進行連接。
鋼筋籠起吊至豎直狀態(tài)后,即拆掉輔吊上的鋼絲繩,由主吊將合格的鋼筋籠移至已經(jīng)清完孔并通過監(jiān)理驗收得槽段。
解吊環(huán)時使用經(jīng)過加固的工字鋼,將鋼筋籠挑在槽孔處,挑點采用事先焊在主筋上的“U”字形鋼筋,“U“字形鋼筋采用兩根Φ32mm 的圓鋼,并與主筋單面滿焊好,焊縫需滿足規(guī)范要求。按照上述方法依次解下其余吊環(huán),直到將鋼筋籠下放至設計標高處。
鋼筋籠入槽后用經(jīng)過加固的工字鋼挑住吊筋,橫挑于導墻上,吊筋采用兩根Φ32mm 的圓鋼單面滿焊好,工字鋼需放置在水平支墊上,確保鋼筋籠水平并不沉底。
本工程地連墻I、II 期槽之間采用工字鋼接頭進行聯(lián)接。工字鋼接頭有工藝成熟、穩(wěn)定、防水性好等優(yōu)點。
施工I 期槽時,在接頭外側(cè)采用填筑碎石、沙包袋的方法以防止砼繞流。沙包帶應采用人工拋填,禁止使用機械直接傾倒。且沙包帶拋填時應左右兩側(cè)同時進行,以防止單側(cè)壓力過大,使得鋼筋籠傾斜。施工II 期槽時,首先用沖樁機將繞留的砼處理干凈,然后采用超聲波檢測儀檢測接頭處理質(zhì)量,確保接頭處理干凈后才進行II 期成槽施工。
混凝土導管直徑、間距、位置可自行確定。鋼筋籠在入槽后6h 內(nèi)應開始澆灌混凝土,剛開始澆灌時速度要快,使槽底沉渣隨著混凝土表面一起上升,一次性要保證連續(xù)澆灌6m3/以上的混凝土。混凝土應連續(xù)澆灌,上升速度宜控制在3~5m/h,導管埋入混凝土中長度控制在2~6m。水下地連墻澆筑不能停頓,應連續(xù)澆筑直至完成以免出現(xiàn)斷樁。澆筑時應兩側(cè)導管同時下砼,并實時測量兩側(cè)砼的高度,以免兩側(cè)高差過大產(chǎn)生空洞。
成槽過程中,在填土層等地質(zhì)條件較差的地段容易產(chǎn)生塌孔現(xiàn)象,由于成槽設備較重,塌孔不利于安全,還需要浪費砼將塌孔的地方回填密實,所以施工時需制定措施避免塌孔現(xiàn)象,具體如下:
(1)減輕地表荷載:正在進行成槽施工的槽段附近,大型機械設備行走、站立、成槽設備和履帶吊作業(yè)時盡量遠離槽壁邊。
(2)控制機械操作:加強對操作手的交底工作,起降設備的抓斗時應慢起慢落。
(3)強化泥漿工藝:嚴格控制泥漿比重,并且使泥漿不長時間處于靜止狀態(tài)。
(4)縮短裸槽時間:讓各工序銜接緊密,盡量縮短成槽時間。
(5)夜間停工時應保持槽段內(nèi)泥漿循環(huán),以防止泥漿沉淀、密度變小而產(chǎn)生的塌孔。
施工場地應全部硬化,并且基底需壓實,確保成槽設備工作過程中不得發(fā)生傾斜。成槽設備有垂直度監(jiān)測裝置,但其監(jiān)測范圍僅是刀架部分的5~8m,所以在成槽過程中需經(jīng)常對操作手進行檢查,確保其及時糾偏。同時加強對操作手的交底,讓其明白成槽偏孔的危害,主動進行糾偏工作。
采用超聲波測槽儀對已處理完的接頭進行檢測,確保槽段接頭處沒有夾泥、砼塊等現(xiàn)象。施工時先采用沖樁機、旋挖鉆機或其他設備對繞流砼進行處理,處理完成之后即對接頭開展超聲波檢測,檢測合格后才允許對該槽段進行成槽施工。成槽完成后采用偏心吊刷上下刷槽壁接頭,以刷至刷壁器上不帶泥為止。
鋼筋籠漏筋也會導致地連墻滲漏水。鋼筋籠加工時需要安裝足夠數(shù)量、滿足設計規(guī)范要求的保護層墊塊。下籠過程要盡量避免鋼筋籠碰觸槽壁,以免損壞保護層墊塊??刂频剡B墻成槽的垂直度,以免下籠時鋼筋籠往一側(cè)傾斜,損壞保護層墊塊。
砼澆筑時,加強砼面的高度監(jiān)測,保證導管插入砼中的深度,以免將導管拔空而產(chǎn)生空洞。加強砼質(zhì)量和供應及時性管理,確保砼澆筑時塌落度符合設計及規(guī)范要求;同時要跟蹤好砼到場時間,保證砼連續(xù)不間斷的澆筑完成。
成槽施工時,漏漿最容易發(fā)生在地下管道的位置。施工時先要探明地下管道的位置、類型,并對其所產(chǎn)生的漏漿危害性進行分級,并明顯標識出來。導墻施工時,應將地下管道破除,采用粘土、沙袋或砼將管道口回填密實,然后進行導墻施工。當管道口在導墻基底以下時(此情況一般為與污水管),可選擇臨近井口,采用磚墻或砼墻封堵密實。
當遇到由于地質(zhì)原因而產(chǎn)生的少量漏漿時,可以在泥漿中加入防漏劑,然后繼續(xù)進行成槽施工。當大量漏漿是由地下溶洞或其他建筑物空間時,應立即停止施工,馬上安排人員查明原因并上報監(jiān)理、業(yè)主單位,待制定出相應的措施之后再施工。
引起砼超灌的原因很多,如雙輪銑刀架寬度過大、槽段放置時間過久、地層較差塌孔等。因此在成槽設備進場驗收時需要控制其刀架寬度比槽段寬度略小(本工程將雙輪銑刀架寬度控制在95~98mm 之間),然后在夜間停工時對槽段加強泥漿循環(huán),在地質(zhì)較差的段落根據(jù)實際情況也可采取槽壁加固的措施來降低塌孔的幾率。
地連墻作為地鐵車站的開始工序,對后續(xù)主體結(jié)構乃至地鐵運營都有重要影響。前期地連墻沒做好,后面基坑開挖時就需要花費時間、精力去處理缺陷,既浪費時間又增加成本,嚴重的可能還會影響結(jié)構和運營安全,所以在地連墻的施工過程中應加強管理,對于出現(xiàn)的問題要給予高度重視,認真分析總結(jié),并對可能出現(xiàn)的質(zhì)量問題采取有效的預防和處理措施,這樣才能提質(zhì)、增效,降低成本。