地鐵車站工程地下連續(xù)墻及其導(dǎo)墻的施工技術(shù)

摘要：在介紹某地鐵車站工程概況和施工現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)水文條件的基礎(chǔ)上，簡(jiǎn)述地下連續(xù)墻的施工難點(diǎn)、施工方案和施工要點(diǎn)，敘述導(dǎo)墻土方開(kāi)挖、混凝土澆筑、拆模注意事項(xiàng)和轉(zhuǎn)角部位處理方法等施工技術(shù)，闡述地下連續(xù)墻結(jié)構(gòu)和施工特點(diǎn)、配備各類泥漿池、成槽作業(yè)、鋼筋籠制作和吊裝、吊裝接頭箱以及接頭箱的頂拔作業(yè)等施工技術(shù)。

關(guān)鍵詞：地鐵車站工程;地下連續(xù)墻;導(dǎo)墻;施工技術(shù)

1" "工程概況

某地鐵車站工程，站臺(tái)有效寬度為13m，暗挖結(jié)構(gòu)總長(zhǎng)50.6m，總寬度21.8m，總高度約14.0m，主體結(jié)構(gòu)采用暗挖法施工。其中，暗挖段為雙柱三拱雙層車站，底板埋深約29.80m，設(shè)置地下連續(xù)墻結(jié)構(gòu)，以維持施工現(xiàn)場(chǎng)的安全狀態(tài)。地下連續(xù)墻施工范圍內(nèi)的管線呈東西走向，含雨水管線、煤氣管線、電信管線等10類管線。

2" "施工現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)水文條件

主要含第四系全新統(tǒng)人工填土層、第四系中更新統(tǒng)沖洪積粘性土和砂土層、白堊紀(jì)泥巖，整個(gè)區(qū)域內(nèi)可以細(xì)分為10個(gè)亞層，地質(zhì)類型豐富，各部分的地質(zhì)特性特殊，因此地下連續(xù)墻穿越的地質(zhì)條件較為復(fù)雜。勘察范圍內(nèi)可劃分為2層，依次為表層孔隙性潛水、淺層承壓水，水文條件比較復(fù)雜。

3" "地下連續(xù)墻的施工難點(diǎn)

地鐵車站項(xiàng)目距離長(zhǎng)春火車站南站房較近，須根據(jù)南站房的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，靈活調(diào)整北側(cè)地下連續(xù)墻，從而形成多個(gè)異型幅段，增加了地下連續(xù)墻結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度。要全面保證作業(yè)精度，對(duì)測(cè)量放線和施工作業(yè)均提出較高要求。

北側(cè)、東側(cè)部分地下連續(xù)墻施工時(shí)的限制性作用較強(qiáng)，周邊分布有建筑物，施工期間易對(duì)該類建筑物的穩(wěn)定性帶來(lái)影響，需做好建筑物的監(jiān)測(cè)和控制工作。

根據(jù)前述的地質(zhì)、水文描述，地下連續(xù)墻施工范圍內(nèi)存在多類地層，各類地層的性質(zhì)各異，有潛在的安全隱患，容易發(fā)生孔壁坍塌事故，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)控制措施。

4" "施工方案和施工要點(diǎn)

經(jīng)全面勘察后，確定地下連續(xù)墻施工范圍內(nèi)以及周邊的市政管線，對(duì)其采取保護(hù)、改移等相關(guān)措施，協(xié)調(diào)好管線與施工現(xiàn)場(chǎng)的空間關(guān)系。北側(cè)、東西側(cè)的地下連續(xù)墻首先進(jìn)行施工。結(jié)合實(shí)際施工進(jìn)度，待春華商場(chǎng)拆建工作落實(shí)到位后，進(jìn)行南側(cè)地下連續(xù)墻的施工。由此構(gòu)筑完整的地下連續(xù)墻結(jié)構(gòu)體系[1-2]。

現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)、水文條件較佳時(shí)，可直接施作導(dǎo)墻。遇松散地質(zhì)條件時(shí)，應(yīng)當(dāng)先采取地表注漿加固的處理方法。導(dǎo)墻為現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，呈“┒┎”形態(tài)，混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C25，壁厚為200mm，深度為2500mm，凈間距為800mm。

5" "導(dǎo)墻施工技術(shù)

5.1" "土方開(kāi)挖

使用全站儀測(cè)放導(dǎo)墻軸線，以此為基準(zhǔn)，組織土方開(kāi)挖作業(yè)。導(dǎo)墻上部土方開(kāi)挖采用機(jī)械作業(yè)的方式，待土方開(kāi)挖推進(jìn)到基底以上300mm處時(shí)，由人工完成剩余部分的開(kāi)挖作業(yè)。導(dǎo)墻基槽成型后，使用水泥砂漿鋪設(shè)厚度為70mm的墊層。

5.2" "混凝土澆筑

混凝土澆筑時(shí)遵循對(duì)稱作業(yè)的原則，并使用插入式振搗器進(jìn)行振搗處理，以提高混凝土的密實(shí)度。導(dǎo)墻頂部標(biāo)高應(yīng)超過(guò)地面標(biāo)高150mm或適當(dāng)增多，起到阻隔作用，防地面積水流入槽內(nèi)。

5.3" "拆模

當(dāng)混凝土強(qiáng)度的實(shí)測(cè)值達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70%后，謹(jǐn)慎拆模，保證混凝土結(jié)構(gòu)在拆模過(guò)程中不受損傷。拆模后，在兩側(cè)導(dǎo)墻之間設(shè)置3道100mm×100mm方木支撐，該方木支撐在連續(xù)墻成槽前均不允許拆除，以防止由于缺乏支撐而出現(xiàn)導(dǎo)墻結(jié)構(gòu)失穩(wěn)現(xiàn)象。

5.4" "轉(zhuǎn)角部位處理

根據(jù)分幅施工要求和槽壁機(jī)的運(yùn)行特性，在進(jìn)行轉(zhuǎn)角部位導(dǎo)墻的施工時(shí)，應(yīng)當(dāng)將轉(zhuǎn)角部位的導(dǎo)墻沿軸線外放至少300mm。這樣施工的優(yōu)點(diǎn)，一方面可達(dá)到連續(xù)成槽的效果，另一方面可確保轉(zhuǎn)角斷面具有完整性。轉(zhuǎn)角部位導(dǎo)墻處理方法如圖1所示。

6" "地下連續(xù)墻施工技術(shù)

6.1" "結(jié)構(gòu)和施工的特點(diǎn)

地下連續(xù)墻結(jié)構(gòu)多樣，如有“一”、“L”、“T”等類型。地下連續(xù)墻的寬度可分為4m、5m、6m等，厚度可分為800mm、1000mm等。地下連續(xù)墻各部位的成槽深度不一致，最深處可達(dá)42.2m。

應(yīng)提前制作地下連續(xù)墻鋼筋籠，并將其一次下放至指定位置，再組織混凝土澆筑作業(yè)。鋼筋籠下放施工中，鋼筋籠的接頭應(yīng)選用十字止水鋼板接頭。成槽機(jī)應(yīng)配裝自動(dòng)糾偏裝置，以便隨時(shí)糾正成槽施工的偏差。

6.2" "配備各類泥漿池

泥漿以膨潤(rùn)土、純堿、CMC為原材料，按特定比例制配而成。參照最大槽段所需的泥漿量，取其值的2倍，作為泥漿池的設(shè)計(jì)容量。按照此方法展開(kāi)計(jì)算，最大槽段開(kāi)挖尺寸為6m×1m×42.2m，泥漿用量為250m³，對(duì)應(yīng)泥漿池總?cè)萘繎?yīng)當(dāng)達(dá)到735m³。其中配備1個(gè)為6m×7m×3m的儲(chǔ)漿池，配備1個(gè)為5m×7m×3m的制漿池，配備4個(gè)6m×7m×3m的循環(huán)池。此外，考慮到廢漿的處理要求，還需配備4m×7m×3m的廢漿池。根據(jù)施工空間關(guān)系，在地下連續(xù)墻內(nèi)側(cè)設(shè)置鋼筋加工廠，制作鋼筋并及時(shí)投入使用。

6.3" "成槽作業(yè)

采用跳槽法進(jìn)行地下連續(xù)墻成槽作業(yè)，即從兩端開(kāi)始，逐步向中間部位推進(jìn)。在現(xiàn)場(chǎng)適配液壓抓斗成槽機(jī)，由專人操作，準(zhǔn)確控制成槽作業(yè)精度;采取靜態(tài)泥漿護(hù)壁措施，增強(qiáng)成槽的穩(wěn)定性;鋼筋籠以吊裝的方式入槽，配套2～3套導(dǎo)管，高效灌注混凝土。成槽作業(yè)時(shí)，須精準(zhǔn)控制抓斗的作業(yè)姿態(tài)，確保其垂直度和平面位置均具有合理性。若X、Y軸的某個(gè)或2個(gè)方向的偏差超出許可范圍，須隨即采取糾偏處理措施。待成槽作業(yè)完成后，使用履帶起重機(jī)和刷壁器聯(lián)合作業(yè)，清理殘留在地下連續(xù)墻接頭處的泥漿，使該處保持潔凈狀態(tài)。

6.4" "鋼筋籠的制作和吊裝

根據(jù)鋼筋籠的制作要求，搭建2個(gè)尺寸為15m×35m的作業(yè)平臺(tái)，在作業(yè)平臺(tái)的各角點(diǎn)設(shè)置控制標(biāo)志，以便給鋼筋籠的制作提供參考依據(jù)，準(zhǔn)確定位鋼筋籠?？紤]到鋼筋籠的厚度要求，提前在專用模具部位加工高度為600mm的鋼筋籠桁架，確保各桁架的高度一致，以加強(qiáng)鋼筋籠的質(zhì)量控制，滿足其平直形態(tài)要求。

使用320t履帶起重機(jī)（主吊）和200t履帶起重機(jī)（副吊）協(xié)同作業(yè)，進(jìn)行鋼筋籠的吊裝作業(yè)。待鋼筋籠保持直立狀態(tài)后，使用320t履帶起重機(jī)以緩慢的速度吊裝入槽。在導(dǎo)墻上精準(zhǔn)測(cè)放鋼筋籠頂標(biāo)高及槽段的位置線，并以此為基準(zhǔn)將鋼筋籠上的預(yù)埋件精準(zhǔn)設(shè)置到位。在鋼筋籠吊裝過(guò)程中，嚴(yán)格調(diào)整其垂向中心線，確保其能夠與槽的垂向中心線對(duì)準(zhǔn)，隨后緩慢入槽。待鋼筋籠吊裝至指定位置后，采取固定措施，并下放導(dǎo)管，用于澆筑混凝土。

6.5" "吊裝接頭箱

槽段完成清底且滿足要求后，吊裝墻端接頭箱。在前期鋼筋籠制作過(guò)程中設(shè)置了工字鋼，使用接頭箱將其夾住，以保持工字鋼位置的穩(wěn)定性，使工字鋼的中心線完全處于設(shè)定位置。為避免混凝土灌入接頭箱內(nèi)，將接頭箱向槽底插入，深度控制在30～50cm，同時(shí)增強(qiáng)密封性。為避免接頭箱傾斜，須加強(qiáng)其上端口與導(dǎo)墻連接區(qū)域的處理，利用木楔將該部分楔緊。對(duì)于接頭箱與導(dǎo)墻間所形成的縫隙，則使用細(xì)砂填充密實(shí)。

6.6" "接頭箱的頂拔作業(yè)

6.6.1" "頂拔方法

接頭箱頂拔作業(yè)所用設(shè)備為液壓頂管機(jī)，并適配4臺(tái)150t的液壓千斤頂，與履帶起重機(jī)協(xié)同運(yùn)行，逐段完成頂拔作業(yè)?；炷翝仓?h后，啟動(dòng)液壓頂管機(jī)，進(jìn)入接頭箱頂拔作業(yè)環(huán)節(jié)?；蚴窃诨炷烈好嫔仙窟_(dá)到15m時(shí)，也可采取頂拔作業(yè)。頂拔作業(yè)過(guò)程中，管腳應(yīng)始終穩(wěn)定在土體內(nèi)，以免管腳處混凝土出現(xiàn)坍落現(xiàn)象[3-5]。

6.6.2" "拔出接頭箱

接頭箱的拔出流程為：待混凝土灌注完成且滿足規(guī)定強(qiáng)度后，啟動(dòng)400t液壓千斤頂將接頭箱拔出，通常在混凝土灌注3～4h后拔高10cm，后續(xù)按照20～30min的間隔依次拔動(dòng)，單次拔動(dòng)量不宜超過(guò)30cm。隨著拔出進(jìn)程的推進(jìn)，待混凝土灌注結(jié)束6～8h、其通常達(dá)到初凝狀態(tài)時(shí)，可以逐步拔出接頭箱。期間，以混凝土澆灌記錄表中的數(shù)據(jù)為準(zhǔn)，經(jīng)計(jì)算后確定混凝土的上表面高度，據(jù)此進(jìn)一步確定單次的頂拔高度。按照該結(jié)果精確頂拔，有序完成各節(jié)頂拔作業(yè)，避免發(fā)生頂拔量過(guò)多或過(guò)少、頂拔時(shí)間偏早或偏遲的情況。

參考文獻(xiàn)

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