馮國(guó)衛(wèi)
上海遠(yuǎn)方基礎(chǔ)工程有限公司 上海 200436
地下連續(xù)墻橡膠止水帶接頭利用橡膠止水帶具備良好的不透水性、延展性強(qiáng)的特點(diǎn),通過(guò)連續(xù)轉(zhuǎn)折曲線和縱向橡膠止水帶延長(zhǎng)滲流線路,克服了地下連續(xù)墻鎖口管、工字鋼等接頭工藝受刷壁質(zhì)量影響而易滲漏的缺點(diǎn),以取得良好止水效果,在蘇、浙、滬等軟土地區(qū)地下連續(xù)墻施工中得到廣泛應(yīng)用[1-4]。但以往橡膠止水帶接頭采用整體式接頭箱在軟土地區(qū)可順利實(shí)現(xiàn)側(cè)向剝離,但巖層地區(qū)因鄰近槽段成槽慢,導(dǎo)致側(cè)向剝離及周轉(zhuǎn)困難?,F(xiàn)結(jié)合杭州至富陽(yáng)城際鐵路科創(chuàng)園站基坑項(xiàng)目,闡述分離式接頭箱在入巖地區(qū)橡膠止水帶接頭中的應(yīng)用。
杭州至富陽(yáng)城際鐵路科創(chuàng)園站為地下3層島式車站,車站外包總長(zhǎng)度176.0 m,標(biāo)準(zhǔn)寬度31.5 m。主體基坑開(kāi)挖深度25~28 m,車站基坑采用厚1.0 m地下連續(xù)墻支護(hù),地下連續(xù)墻入中風(fēng)化粉砂巖不少于3.0 m,成槽深度35~38 m。
地下連續(xù)墻穿越地層工程地質(zhì)條件自上至下依次為:①人工填堆填土層并經(jīng)壓實(shí),平均厚度2.1 m;②含礫粉質(zhì)黏土層,平均厚度4.2 m,礫石含量約20%,粒徑1~3 cm;③含黏土卵石層,平均層厚3.6 m,卵石含量約50%,粒徑3~8 cm;④全風(fēng)化砂巖層,風(fēng)化劇烈,平均層厚5.3 m;⑤強(qiáng)風(fēng)化粉砂巖,平均層厚6.5 m,巖層裂隙發(fā)育,破碎;⑥中風(fēng)化粉砂巖,節(jié)理較發(fā)育,穿透厚度10.4 m,巖層完整指數(shù)0.55,飽和抗壓強(qiáng)度平均為38 MPa。
基坑地下連續(xù)墻成槽工藝采用旋挖鉆+成槽機(jī)+銑槽機(jī)組合工藝,接頭原設(shè)計(jì)為工字鋼接頭,后優(yōu)化為GXJ橡膠止水帶接頭。
橡膠止水帶接頭(整體式接頭箱)施工工藝主要特點(diǎn)為:橡膠止水帶接頭(整體式接頭箱)的剝離需在完成后續(xù)槽段后,接頭箱剝離方式采取側(cè)向剝離方式。
橡膠止水帶接頭(分離式接頭箱)工藝將整體式接頭箱分為止水板+接頭板2個(gè)組成部分(圖1)。分離式接頭箱利用止水板實(shí)現(xiàn)對(duì)橡膠止水帶的定位、保護(hù),混凝土澆筑后,通過(guò)提前頂拔接頭板,防止接頭因繞流被埋或頂拔困難,并實(shí)現(xiàn)接頭箱周轉(zhuǎn)使用。施工工藝結(jié)合了鎖口管、工字鋼接頭箱頂拔和橡膠止水帶(整體式接頭箱)的特點(diǎn)。
圖1 分離式接頭箱大樣
1)技術(shù)準(zhǔn)備。根據(jù)工程地質(zhì)條件確定成槽工藝,落實(shí)旋挖引孔孔位布置原則,優(yōu)化槽段分幅;編制鋼筋籠吊裝專項(xiàng)方案;落實(shí)成槽、鋼筋籠制作與安裝、止水帶安裝、接頭頂拔等工序施工技術(shù)及安全交底。
2)物機(jī)準(zhǔn)備。依據(jù)本項(xiàng)目工程地質(zhì)條件,選擇旋抓銑成槽工藝,配備主要成槽設(shè)備XR360旋挖鉆1臺(tái)、SG70成槽機(jī)1臺(tái)、XTC80銑槽機(jī)1臺(tái);吊裝設(shè)備主吊200 t/副吊100 t;油頂、油箱、接頭板、鏟車、挖機(jī)等輔助設(shè)備;膨潤(rùn)土選用山東優(yōu)質(zhì)鈉基土,橡膠止水帶選用長(zhǎng)度≥27 cm、厚度≥8 mm、鍍鋅鋼板厚度≥0.8 mm的優(yōu)質(zhì)止水帶。
依據(jù)地質(zhì)情況,本項(xiàng)目槽段開(kāi)挖整體順序?yàn)椋翰鄱涡谝住刹蹤C(jī)抓槽(第1、2抓,第3抓預(yù)留8~10 m)→銑槽機(jī)銑槽成槽??紤]槽段接頭工藝及接頭箱特殊性槽段開(kāi)挖,外放量取90 cm。
3.2.1 旋挖輔助引孔
采用旋挖鉆提前引孔,為成槽機(jī)抓槽和銑槽創(chuàng)造臨空面,以提高成槽效率。為保障引孔垂直度,本項(xiàng)目選用大功率XR360結(jié)構(gòu)形式為大三角形旋挖鉆,并適當(dāng)加長(zhǎng)引孔鉆具長(zhǎng)度??紤]分離式止水板工藝及槽段外放量取90 cm銑槽機(jī)銑槽需求,以6.0 m標(biāo)準(zhǔn)槽段為例,首開(kāi)槽段引孔5個(gè),連接槽段引孔3個(gè),閉合槽段引孔2個(gè)。
3.2.2 成槽施工
首先采用SG70成槽機(jī)抓槽第1、2抓至巖土分界面標(biāo)高,為保障銑槽垂直度,第三抓成槽機(jī)預(yù)留8~10 m不抓,便于銑槽機(jī)銑槽。銑槽機(jī)就位后銑槽第1、2刀至設(shè)計(jì)標(biāo)高后再銑槽第三刀至設(shè)計(jì)標(biāo)高。
3.3.1 止水板、接頭板清理,涂刷隔離劑
為保障止水板及接頭板最大程度順利剝離,并實(shí)現(xiàn)使用過(guò)程中止水板于接頭板滑道內(nèi)的順利下滑,接頭板頂拔及止水板剝離后,立即對(duì)接頭板滑道及止水板卡槽內(nèi)雜質(zhì)進(jìn)行沖洗,并清理接頭板和止水板。每次使用后須使用鏟刀將黏結(jié)于表面的混凝土、水泥漿等雜質(zhì)清理干凈,干燥后,涂刷油性隔離劑(工程用模板漆)。
3.3.2 橡膠止水帶安裝
止水板單節(jié)長(zhǎng)度9 m/12 m,止水板采用高強(qiáng)螺栓連接。橡膠止水帶安裝將止水板卡槽內(nèi)涂抹潤(rùn)滑油脂后,使用塞刀將止水帶順利塞入止水板卡槽內(nèi)固定。橡膠止水帶與止水板卡槽間鑲嵌力適宜,使橡膠止水帶不因垂直下放脫落,又不致于在剝離過(guò)程撕裂破壞。
3.3.3 接頭板下放
依據(jù)槽段分幅線確認(rèn)接頭板定位線,并于槽口位置設(shè)置槽鋼約束板。然后使用吊車吊放接頭板。接頭板下放過(guò)程嚴(yán)格控制接頭板位置及扭轉(zhuǎn)角度,并調(diào)整接頭板垂直度,以確保接頭板位置精確。
3.3.4 止水板下放
吊車吊起已安裝好的橡膠止水帶止水板,對(duì)應(yīng)接頭板滑道下放。止水板下放到位后安裝橫向側(cè)壓扁擔(dān)(頂拔接頭板)及橫向連接扁擔(dān)。
接頭板及止水板下放完成后,為防止混凝土澆筑繞流并約束接頭板,在接頭板后部外放孔隙回填密實(shí)土袋或石子,并準(zhǔn)備混凝土灌注。
接頭板采用油頂頂拔。頂拔前將油頂?shù)跹b就位,油頂?shù)撞繅褐糜谥顾鍣M向扁擔(dān)上部,并抽去接頭板與止水板間的縱向扁擔(dān),油頂壓置利用油頂頂拔下壓力克服止水板與接頭板間摩擦,防止止水板上浮。
接頭板頂拔嚴(yán)禁早拔和晚拔:早拔時(shí),由于混凝土尚未初凝,混凝土易進(jìn)入接頭板孔洞;晚拔時(shí),由于混凝土已經(jīng)凝固,混凝土和接頭板之間逐漸增大的黏結(jié)力阻礙接頭板的順利頂拔。故接頭板頂拔根據(jù)水下混凝土凝固速度及施工油頂頂拔力綜合確定,混凝土灌注開(kāi)始后4~5 h開(kāi)始試拔。當(dāng)油頂油壓表讀數(shù)為8~10,方可頂拔;油壓表讀數(shù)<8,應(yīng)暫緩頂拔;油壓表讀數(shù)>10時(shí)應(yīng)稍加速頂拔。頂拔間隔時(shí)間可為每隔30 min提升1次,其幅度不大于100 mm,混凝土澆筑結(jié)束5~6 h后,將接頭板全部頂拔出。
為保障接頭橡膠止水帶清潔并與2期槽段混凝土較好黏結(jié),止水板待混凝土終凝10~12 h后采用頂拔設(shè)備或吊車首次拔動(dòng)(輕微松動(dòng)橡膠止水帶與止水板剝離20~30 cm),止水板最終剝離,待后續(xù)槽段成槽并刷壁完成,以防止橡膠止水帶被破壞。
杭富城際鐵路科創(chuàng)園站112幅地下連續(xù)墻采用旋抓銑成槽工藝施工,止水板及接頭板均實(shí)現(xiàn)順利剝離,經(jīng)歷約10個(gè)月,提前完成圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工,且開(kāi)挖質(zhì)量?jī)?yōu)異無(wú)滲漏。采用分離式接頭箱不僅成功解決了因后續(xù)槽段成槽慢、繞流等影響整體式接頭箱頂拔或剝離困難問(wèn)題,而且節(jié)約了接頭箱因周轉(zhuǎn)需加工多套的費(fèi)用(僅需多加工止水板)。此外,將橡膠止水帶接頭應(yīng)用于巖層區(qū)域地下連續(xù)墻是一種實(shí)踐嘗試。
橡膠止水帶接頭相較工字鋼及鎖口管接頭,因具備良好的經(jīng)濟(jì)效益和質(zhì)量?jī)?yōu)勢(shì)而得到廣泛應(yīng)用,且圍繞鎖口管接頭、工字鋼接頭、十字鋼板接頭、套銑接頭、橡膠止水帶接頭等不同接頭工藝,施工機(jī)械及器具的不斷創(chuàng)新,地下連續(xù)墻作為基坑圍護(hù)、防滲墻、交通基礎(chǔ)及房間結(jié)構(gòu)等的應(yīng)用必將越來(lái)越廣泛。