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[摘 要]在地下工程施工中,很多是项目都要进行成槽施工,为了提高施工效率,降低施工单位的施工成本,相关技术人员对地下连续墙入岩成槽施工工艺进行了改进,下面就以某市的地铁地下站台工程施工情况为例,分析传统成槽工艺,对比改进后的施工效果,从中总结出二者的优势和劣势,进而在以后的实践中进行弥补和完善,进一步提高施工单位的施工技术,将施工单位的经济利益最大化,保证相关工程的质量,同时也希望通过分析给有关人士一些借鉴。
[关键词]地下连续墙;入岩成槽;工艺改进
中图分类号:TU753 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)41-0172-01
地下连续墙入岩成槽施工技术应用比较广泛,在地面使用一种挖槽机械,在泥浆护壁的条件下挖掘深槽,挖掘到标准尺寸后进行槽的清理,之后进行钢筋笼的吊放,之后使用导管法灌筑水下混凝土筑成一个单元槽段,这样就构建出了一个具有防渗、挡水功能的结构,有利用工程后续的施工,如果这方面施工存在质量问题,或者存在安全隐患,也会直接影响其他的工序质量。
1、成槽施工的原理
在泥浆液面静水压力条件下,泥浆中水份会向槽壁土颗粒中渗透,而会在槽壁表面沉积膨润土顆粒,让槽壁产生泥皮,保护了槽壁。在静水压力條件下,克服槽内的水压力与土压力,让槽壁稳定保持不坍塌。泥浆中粘土颗粒水化充分,颗粒间因为静电作用互相粘结而产生蜂窝状海棉体有一定机械强度的网状构造,让泥浆整体成为胶凝体。测定泥浆触变性与网状构造强度的指标是静切力。取1分钟与10分钟的切力值,作为产生构造能力大小,其二者差值,说明泥浆在10分钟内构造增强了多少,就是触变性大小。网状构造非常关键,可以让泥浆包裹小粉粒,让不沉淀,使泥浆流动性减小。有裂缝地层,泥浆也不会流失。
2、案例分析
2.1 轨道交通地下站工程概况
某市地铁站台工程,站台设计位置比较特殊,在某大厦的下面,这一站台是换乘枢纽,属于1号线和2号线的换乘站,该站的地下1层是站厅层,地下2层是设备层,地下3层是站台层,其中在该站台工程中,连续墙成槽深度达到了27.825m,入岩深度达到了6.945m,最宽位置宽度达到了32.295m,设计的地下连续墙墙厚度是0.8m,使用钢筋混凝土进行施工,钢筋规格为C35[1]。
2.2 对工程中的水文地质情况进行分析
在这一施工区域内地面比较平坦,通过测量得知地面标高在18.000-25.000m范围,根据岩层特点可以将其划分为杂填土、素填土、淤泥质黏土、粉质黏土、粉质黏土、含黏性土粉砂、细砂、中砂、粗砂等,其具体分布情况可以参考下表。
通过细致分析,施工场地对混泥土结构有一定的腐蚀性,因此施工中做好防护措施。
2.3 施工情况
地铁大厦站2号线地下连续墙前期施工使用地下连续墙施工探索出来的工艺实施施工,成槽速度相对快,可是依据超声波检验槽壁垂直度结果显示,槽壁常常在岩层面以下发生偏孔情况,解决起来耗时、耗工。后期对原工艺实施了改进,发现偏孔情况显著的减少,使成槽效率极大地提高了。
3、分析地下连续墙入岩成槽施工工艺
3.1 分析传统的成槽施工工艺
在之前的成槽施工操作中,使用成槽机设备,让其抓深在10m左右,这样会剩下10m深的砂层,这一层将会作为旋挖钻机的导向层,对每个主孔进行钻取,钻深度达到设计的深度即可。在此基础上,使用冲击钻冲副孔,标准的孔深设计为1.5m,成槽机清理完渣之后,仍然使用冲击钻进行冲孔操作,达到设计标高停止操作即可。其具体的分布图可以参考下图,严格按照下述施工工艺操作的:成槽机抓深度为10m;旋挖机进行主孔的挖掘,挖掘深度达到设计的高度即可;使用冲击钻冲钻副孔,深度为1.5m;使用成槽机清理渣石;冲击钻冲副孔1.5m;成槽机清渣;成槽机细抓清底;超声波检测槽壁垂直度[2]。
3.2 分析改进之后的成槽方法
由于传统的成槽工艺有一定的缺陷和问题,技术人员总结工作经验,通过深入分析之后,总结了另一种成槽方法,使用成槽设备进行上部砂层的挖掘,挖掘到岩层位置,通过测量挖掘的深度达到了20m左右,之后选用冲击钻进行冲孔操作,每个主孔的钻取深度是1.5m,之后使用成槽机进行扫孔,然后把钻好的主孔作为导向孔,使用旋转机进行钻孔,钻孔深度达到标准的1.5m即可,然后使用冲钻设备钻取幅孔,每层深度为1.5m,达到设计标高为止。具体的施工工艺如下,成槽机抓至基岩面、冲击钻冲主孔深度1.5m、旋挖钻钻主孔至设计标高、成槽机清渣、冲击钻冲副孔1.5m深、成槽机细抓清底、超声波检测槽壁垂直度、成槽
4、对比改进前和改进后成槽技术的优缺点
通过上述案例施工情况进行对比分析,当使用相同的设备时,槽段施工相同时,施工方式改进之后,成槽工艺时间缩短了20h,改进成槽技术工作效率得到了提高。具体施工过程中,要根据现场机械设备情况,配置两台冲击钻,同时进行冲孔操作,可以有效减少成槽的时间。工艺改进之后,使用的主要设备是冲击钻,钻孔操作中有效控制了偏孔问题,有效弥补了旋挖机在岩层中易偏孔的缺陷,和传统成槽技术相比是一个比较大的优势[3]。
5、成槽施工质量分析
成槽施工是地下连续墙施工中一定要控制的重要工序,成槽施工质量的好坏决定了地下连续墙的质量。使用方案施工,实施地下连续墙成槽时槽壁垂直度高,光滑平整的槽壁,不容易塌方,为后期主体构造成功施工又可以赢得施工时间。而使用成槽机配合冲击钻孔方式施工时,槽段垂直度差,不平整的槽壁,容易塌方影响四周环境。非常重要的是本项目盾构机因为施工场地四周环境限制,只可以使用在地下3层站内过站的方式实施移动,一定要保证地下连续墙不可以侵限,所以从成槽施工质量分析,使用铣槽机实施成槽施工要为首选方案。
6、施工中注意的问题及处理措施
(1)在冲孔的时候,关注孔壁的垂直度,特别是锁口管部位。在主孔施工时,先检验其垂直度,超标时先用简易钢丝绳冲击钻修整后,再用CJF—15型冲击钻施工。
(2)在简易冲击钻施工中,关注冲程的控制(冲程控制在1.5~2.0m),防止放绳太多与打空锤,以让对槽壁的扰动减少。
(3)在成槽的时候,让槽内泥浆处于循环状态,并依据检验的槽内泥浆功能,及时补充新鲜泥浆。
(4)在副孔施工和方锤修整槽壁时,容易出现卡锤,卡锤后能使用下面措施:
①用吊车吊另外一冲击锤,从被卡冲击锤的旁侧撞击被卡的冲击锤,提拉出槽;
②另下一捞钩,挂住锤底部,用吊车斜向吊拉,松动卡锤,配合钻机斜向拉起;
③被卡严重时,能在卡锤的两侧下钩,把锤底部钩住,运用锁口管起拔机强行拉出。
7.总结
使用旋挖钻机施工中,传统方法施工时间较长,改进技术之后,从之前的42h降到21h,有效降低了旋挖钻机的操作时间,同时i也降低了噪音对周围居民的影响。在此基础上,改进技术之后,可以从不同的工作面同时进行施工,这样工作效率得到提高,节省了钻孔时间,保证了工程的施工进程,为以后的施工奠定了坚实的基础
参考文献
[1] 李赞.深圳地铁田贝站入岩地下连续墙施工技术[J].施工技术,2010,39(1):45-47.
[2] 曾奇胜.铣槽机在地下连续墙入岩成槽施工中的应用[J].城市建筑,2015(24):66-66.
[关键词]地下连续墙;入岩成槽;工艺改进
中图分类号:TU753 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)41-0172-01
地下连续墙入岩成槽施工技术应用比较广泛,在地面使用一种挖槽机械,在泥浆护壁的条件下挖掘深槽,挖掘到标准尺寸后进行槽的清理,之后进行钢筋笼的吊放,之后使用导管法灌筑水下混凝土筑成一个单元槽段,这样就构建出了一个具有防渗、挡水功能的结构,有利用工程后续的施工,如果这方面施工存在质量问题,或者存在安全隐患,也会直接影响其他的工序质量。
1、成槽施工的原理
在泥浆液面静水压力条件下,泥浆中水份会向槽壁土颗粒中渗透,而会在槽壁表面沉积膨润土顆粒,让槽壁产生泥皮,保护了槽壁。在静水压力條件下,克服槽内的水压力与土压力,让槽壁稳定保持不坍塌。泥浆中粘土颗粒水化充分,颗粒间因为静电作用互相粘结而产生蜂窝状海棉体有一定机械强度的网状构造,让泥浆整体成为胶凝体。测定泥浆触变性与网状构造强度的指标是静切力。取1分钟与10分钟的切力值,作为产生构造能力大小,其二者差值,说明泥浆在10分钟内构造增强了多少,就是触变性大小。网状构造非常关键,可以让泥浆包裹小粉粒,让不沉淀,使泥浆流动性减小。有裂缝地层,泥浆也不会流失。
2、案例分析
2.1 轨道交通地下站工程概况
某市地铁站台工程,站台设计位置比较特殊,在某大厦的下面,这一站台是换乘枢纽,属于1号线和2号线的换乘站,该站的地下1层是站厅层,地下2层是设备层,地下3层是站台层,其中在该站台工程中,连续墙成槽深度达到了27.825m,入岩深度达到了6.945m,最宽位置宽度达到了32.295m,设计的地下连续墙墙厚度是0.8m,使用钢筋混凝土进行施工,钢筋规格为C35[1]。
2.2 对工程中的水文地质情况进行分析
在这一施工区域内地面比较平坦,通过测量得知地面标高在18.000-25.000m范围,根据岩层特点可以将其划分为杂填土、素填土、淤泥质黏土、粉质黏土、粉质黏土、含黏性土粉砂、细砂、中砂、粗砂等,其具体分布情况可以参考下表。
通过细致分析,施工场地对混泥土结构有一定的腐蚀性,因此施工中做好防护措施。
2.3 施工情况
地铁大厦站2号线地下连续墙前期施工使用地下连续墙施工探索出来的工艺实施施工,成槽速度相对快,可是依据超声波检验槽壁垂直度结果显示,槽壁常常在岩层面以下发生偏孔情况,解决起来耗时、耗工。后期对原工艺实施了改进,发现偏孔情况显著的减少,使成槽效率极大地提高了。
3、分析地下连续墙入岩成槽施工工艺
3.1 分析传统的成槽施工工艺
在之前的成槽施工操作中,使用成槽机设备,让其抓深在10m左右,这样会剩下10m深的砂层,这一层将会作为旋挖钻机的导向层,对每个主孔进行钻取,钻深度达到设计的深度即可。在此基础上,使用冲击钻冲副孔,标准的孔深设计为1.5m,成槽机清理完渣之后,仍然使用冲击钻进行冲孔操作,达到设计标高停止操作即可。其具体的分布图可以参考下图,严格按照下述施工工艺操作的:成槽机抓深度为10m;旋挖机进行主孔的挖掘,挖掘深度达到设计的高度即可;使用冲击钻冲钻副孔,深度为1.5m;使用成槽机清理渣石;冲击钻冲副孔1.5m;成槽机清渣;成槽机细抓清底;超声波检测槽壁垂直度[2]。
3.2 分析改进之后的成槽方法
由于传统的成槽工艺有一定的缺陷和问题,技术人员总结工作经验,通过深入分析之后,总结了另一种成槽方法,使用成槽设备进行上部砂层的挖掘,挖掘到岩层位置,通过测量挖掘的深度达到了20m左右,之后选用冲击钻进行冲孔操作,每个主孔的钻取深度是1.5m,之后使用成槽机进行扫孔,然后把钻好的主孔作为导向孔,使用旋转机进行钻孔,钻孔深度达到标准的1.5m即可,然后使用冲钻设备钻取幅孔,每层深度为1.5m,达到设计标高为止。具体的施工工艺如下,成槽机抓至基岩面、冲击钻冲主孔深度1.5m、旋挖钻钻主孔至设计标高、成槽机清渣、冲击钻冲副孔1.5m深、成槽机细抓清底、超声波检测槽壁垂直度、成槽
4、对比改进前和改进后成槽技术的优缺点
通过上述案例施工情况进行对比分析,当使用相同的设备时,槽段施工相同时,施工方式改进之后,成槽工艺时间缩短了20h,改进成槽技术工作效率得到了提高。具体施工过程中,要根据现场机械设备情况,配置两台冲击钻,同时进行冲孔操作,可以有效减少成槽的时间。工艺改进之后,使用的主要设备是冲击钻,钻孔操作中有效控制了偏孔问题,有效弥补了旋挖机在岩层中易偏孔的缺陷,和传统成槽技术相比是一个比较大的优势[3]。
5、成槽施工质量分析
成槽施工是地下连续墙施工中一定要控制的重要工序,成槽施工质量的好坏决定了地下连续墙的质量。使用方案施工,实施地下连续墙成槽时槽壁垂直度高,光滑平整的槽壁,不容易塌方,为后期主体构造成功施工又可以赢得施工时间。而使用成槽机配合冲击钻孔方式施工时,槽段垂直度差,不平整的槽壁,容易塌方影响四周环境。非常重要的是本项目盾构机因为施工场地四周环境限制,只可以使用在地下3层站内过站的方式实施移动,一定要保证地下连续墙不可以侵限,所以从成槽施工质量分析,使用铣槽机实施成槽施工要为首选方案。
6、施工中注意的问题及处理措施
(1)在冲孔的时候,关注孔壁的垂直度,特别是锁口管部位。在主孔施工时,先检验其垂直度,超标时先用简易钢丝绳冲击钻修整后,再用CJF—15型冲击钻施工。
(2)在简易冲击钻施工中,关注冲程的控制(冲程控制在1.5~2.0m),防止放绳太多与打空锤,以让对槽壁的扰动减少。
(3)在成槽的时候,让槽内泥浆处于循环状态,并依据检验的槽内泥浆功能,及时补充新鲜泥浆。
(4)在副孔施工和方锤修整槽壁时,容易出现卡锤,卡锤后能使用下面措施:
①用吊车吊另外一冲击锤,从被卡冲击锤的旁侧撞击被卡的冲击锤,提拉出槽;
②另下一捞钩,挂住锤底部,用吊车斜向吊拉,松动卡锤,配合钻机斜向拉起;
③被卡严重时,能在卡锤的两侧下钩,把锤底部钩住,运用锁口管起拔机强行拉出。
7.总结
使用旋挖钻机施工中,传统方法施工时间较长,改进技术之后,从之前的42h降到21h,有效降低了旋挖钻机的操作时间,同时i也降低了噪音对周围居民的影响。在此基础上,改进技术之后,可以从不同的工作面同时进行施工,这样工作效率得到提高,节省了钻孔时间,保证了工程的施工进程,为以后的施工奠定了坚实的基础
参考文献
[1] 李赞.深圳地铁田贝站入岩地下连续墙施工技术[J].施工技术,2010,39(1):45-47.
[2] 曾奇胜.铣槽机在地下连续墙入岩成槽施工中的应用[J].城市建筑,2015(24):66-66.