论文部分内容阅读
摘要:文章结合深圳地铁一号线续建工程土建7标段的工程概况,介绍了其围护结构连续墙施工方案及施工工艺,地下连续墙施工方法及技术措施和旋喷桩施工方案及施工工艺。
关键词:连续墙施工;地下连续墙施工;旋喷桩施工;地铁施工
中图分类号:U455文献标识码:A文章编号:1009-2374(2009)09-0188-02
一、工程概况
1.工程位置及范围。平洲路站位于新湖路与平洲路交叉口处,新湖路路下,沿新湖路呈东西走向布置。平洲
路站设计起点里程为:DK30+251.5,设计终点里程为:DK30+466.0,全长214.5m。
2.工程地质。本标段工程范围内上覆第四系全新统人工堆积层(Q4ml)、海积层(Q4m)、海冲积层(Q4m+al)、残积层(Qel),下伏加里东期混合花岗岩(Mγ3)及燕山期花岗岩(γ5)。
3.水文地质。地质勘察期间地下水位埋深2.1m~4.5m水位高程0.36m~2.37m,水位变幅0.5m~2.0m。地下水的总的径流方向为由东北向西南。
4.主体围护结构设计简况。平洲路站主体围护结构采用800mm厚地下连续墙,连续墙槽段间采用接口管接口。设三道支撑以维护基坑的稳定和安全。支撑系统采用φ600、t=16mm钢管支撑和I45b型钢钢腰梁。其中第一道支撑直接支撑在桩顶冠梁上,第二、三道钢支撑支撑在钢腰梁上。支撑间距一般不大于3000mm,并根据主体侧墙、结构柱网布置及管线影响等适当调整。在基坑加宽段(两端头斜撑段除外),基坑内设临时型钢立柱,支撑放置于工字形连梁上,采用双U形连接方式。
因车站范围内电信管线无法改移,两侧连续墙先行施工,基坑开挖时,此段需要采用人工开挖,随挖随筑,每次开挖深度不超过1米,采用模筑钢筋混凝土。同时,为保证防水,需要在围护结构外侧加以旋喷桩加固,采用φ600@400×400(双排)保证止水效果;并在该处竖向间隔2m~3m设置注浆管,如出现渗漏现象可以注浆堵水。
二、连续墙施工方案及施工工艺
1.连续墙施工分幅。平洲路站主体围护结构地下连续墙厚度为800mm,采用C30、S8水下混凝土,地下连续墙间接头采用接头管形式。车站地下连续墙槽段总数87幅,幅长为5m~6m。
2.总体施工方案。本工程地下连续墙施工按A区→B区→C区的总体方向进行,跳槽间隔两幅逐幅施工(保证两台冲孔机同时冲孔的钻机摆放位置),土层采用液压抓斗槽壁机成槽,岩层采用冲击钻冲击成槽,槽段开挖时制备优质膨注土制作泥浆护壁,清槽后在槽内吊入钢筋笼,钢筋笼吊装采用履带式起重机,双导管水下灌注混凝土。考虑基坑开挖时地下连续墙在外侧土压力作用下会向内位移和变形,为确保后期基坑结构的净空符合要求,地下连续墙施工时中心轴线外放100mm,连续墙导墙以墙体中心轴线各向外扩大25mm。墙体间采用接口管接头。(1)导墙。导墙采用20cm厚 “┐┌”型C25现浇钢筋混凝土构筑物,上面板宽70cm,下缘板深2.0m;(2)连续墙成槽。连续墙施工采用液压抓斗槽壁机成槽:土层段采用抓斗取土,岩层段采用冲孔钻机冲击成槽、反循环排碴成槽;(3)护壁泥浆及其配套设施;(4)钢筋笼安设。换浆、清槽、刷壁后一台70T履带吊(主吊)和1台50T履带吊(副吊)起吊钢筋笼入槽,钢筋笼制作好以后,安设好质量检测φ50镀锌钢管,注意两端封闭,防止堵塞;
(5)水下混凝土浇筑钢筋笼安放好后,及时安设两根浇混凝土导管,浇灌C30水下混凝土成墙。
三、地下连续墙施工方法及技术措施
1.导墙施工。导墙高2000mm,宽700mm,厚200mm。导墙底标高为冠梁顶面下30cm。顶面为地面下40cm左右,采用C20水泥砂浆护坡,砂浆层厚度为50mm。连续墙深槽开挖前,须沿地下连续墙设计地纵向轴线(设计外放10cm)位置开挖导沟,在两侧浇筑钢筋混凝土导墙。导墙采用“┐┌”型C25钢筋混凝土墙,墙厚200mm,两片导墙净间距比地下连续墙厚度大5cm(中轴线一致)。靠近围墙一侧的外片导墙的背面设置排水沟,截面250mm×250mm,沟壁、沟底采用水泥砂浆抹面。导墙沟槽土方采用挖掘机开挖,人工配合。钢筋在加工场加工、现场进行绑扎。模板采用木模板。商品混凝土由运输车输送入模浇注,分层捣固密实。导墙钢筋混凝土分段施工,每段长度约20m,分段施工缝与连续墙的分幅接头错开0.5m以上。
2.泥浆制作与管理。(1)泥浆池设计与修建。本工程因工程量较大,采用砖砌泥浆池,导墙施工的同时进行泥浆池的修建。(2)泥浆性能指标。泥浆采用膨润土泥浆,由膨润土、水和一些外加剂(碳酸钠、氢氧化钠)配制而成,制备泥浆的水选用纯净的自来水。泥浆的配合比及性能指标的确定,除通过槽壁稳定的检算外,还须在成槽过程中根据实际地质情况进行调整。(3)泥浆的制备和使用。1)根据一次同时开挖槽段的大小、泥浆的各种损失及制备和回收处理泥浆的机械能力确定所需的泥浆数量,采用泥浆搅拌机拌制泥浆;2)膨润土泥浆搅拌均匀后,在贮浆池内一般静止24小时以上,加分散剂后最低不少于3小时,以便膨润土颗粒充分水化、膨胀,确保泥浆质量;3)制备好的泥浆储存在总容积不小于400m3的泥浆池中,储浆池应加盖,防止雨水稀释;4)使用振动筛和旋流器进行泥浆的再生处理,以便净化回收重复使用。通过振动筛强力振动除去较大土渣,余下的一定量的细小砂粒在旋流器的作用下,沉落排渣。净化后,用化学调浆法调整其性能指标,制成再生泥浆;5)无法再回收使用的劣质泥浆,经过三级沉淀进行泥水分离后,水排入下水道,泥渣外运至弃碴场;6)施工场地设集水井和排水沟,以防地表水流入槽内,破坏泥浆性能;7)施工期间,控制槽内泥浆面在导墙下20cm,并高出地下水位1m,以防造成槽壁坍塌;8)在容易产生泥浆渗漏的土层中施工时,适当提高泥浆粘度(可掺入适量的羧甲基~纤维素),增加泥浆储备量,并备有堵漏材料。当发生泥浆渗漏时应及时堵漏和补浆,使槽内泥浆液面保持正常高度;9)泥浆再生处理。泥浆在槽内所处的位置不同,受污染的程度也不一样,槽段开挖施工中要注意观察泥浆质量的变化情况,取出沟槽内不同深度(一般3m~5m一点)的泥浆测试比重、粘度、含砂率、PH值等,当PH值达到11时,回收至循环沉淀池,PH值小于11时,可经再生处理后重复使用;10)泥浆工作状态(循环方式)分析。在连续墙泥浆护壁成槽过程中,根据成槽方式的不同,泥浆工作状态也不相同。本工程中,泥浆采用静置式工作状态,根据抓挖深度及时补充泥浆;11)初始泥浆配合比。泥浆的配合比及性能指标的确定是一个动态过程,除通过槽壁稳定的检算外,还须在成槽过程中根据实际地质情况进行调整。施工前,初步确定初始泥浆配合比如下:水:1m3、膨润土:75Kg、CMC:0.8 Kg、滑石粉:0.5 Kg。(4)泥浆输送。施工所用泥浆,用3PNL泥浆泵泵送,泥浆临时拌和及近距离传送采用4WPL泥浆泵,泥浆输送管道采用消防水笼带。泥浆输送管道过路输送到中间交叉口位置施工区采用道路中间开槽埋管的方式,槽体尺寸为60cm×50cm。(5)废浆排放。泥浆性能不能满足规定要求时,应及时清运出场,废浆清运采用罐车封闭运输,并按照环卫部要求排放至指定位置。
3.连续墙成槽。根据本工程地质条件,选择6m标准幅作为成槽工艺试验槽段。以核对地质资料,检验所选用的设备、施工工艺及技术措施的合理性,取得造孔成槽、泥浆护壁等第一手资料。普通地层为非入岩地段。
4.钢筋笼制作及吊装。为保证钢筋笼的几何尺寸和相对位置正确,钢筋加工一般在平台上放样成型。钢筋笼平台采用120mm的工字钢焊成平面框架结构,其纵横垂直,周正水平,整体稳固。平台的长度、宽度依据本车站连续墙最大设计尺寸修筑。根据本工程特点及进度要求,由于场地限制,钢筋笼制作平台设3个或2个,东端设2个或1个、西端1个,沿配电设施及电焊设备对称布置。
本工程钢筋笼采用整幅成型起吊入槽,考虑到钢筋笼起吊时的刚度和强度,根据设计图纸,钢筋笼内的绗架数量根据钢筋笼的幅度来决定。钢筋起吊点用22mm圆钢加固。为保证混凝土浇注导管下放顺利,钢筋笼在导管下放位置设置竖向钢筋衍对钢筋笼进行加固。
5.水下混凝土灌注。本工程连续墙墙身混凝土的设计标号为C30、S8,混凝土塌落度为18cm~22cm。混凝土采用商品混凝土。地下连续墙墙身混凝土采用导管法灌注水下混凝土,根据本工程地下连续墙的分幅情况,所有墙幅均采用两根导管进行灌混凝土。
6.段接头施工。本工程槽段接头均采用半圆锁口接头,系在吊放钢筋笼前,在未开槽段一端紧靠土壁安放接头管,阻挡混凝土与未开挖槽段宽度,并起混凝土侧模作用,待混凝土浇注后,逐渐拔出接头管,在浇筑段端部形成半圆形的混凝土接缝面。
7.连续墙墙身质量检测。连续墙墙身混凝土达到设计要求或符合检测要求后,委托具有相应资质的检测单位进行超声脉冲检测法检查墙体质量情况。检测频率不低于连续墙总幅数的30%,并符合设计及规范有关规定。每幅墙检测四个点,相临点位之间的距离不大于1.5m,检测时要求凿除墙顶浮浆至新鲜混凝土面。
四、旋喷桩施工方案及施工工艺
连续墙施工时,有两处三根电信管线无法改移,两侧连续墙先行施工,基坑开挖后,此段需要采用人工开挖,随挖随筑,每次开挖深度不超过1m,采用模筑钢筋混凝土。为保证防水,需要在围护结构外侧加以旋喷桩加固,采用φ600@400*400(双排)保证止水效果;并在该处竖向间隔2m~3m设置注浆管,如出现渗漏现象可以注浆止水。旋喷桩在连续墙施工完成后、冠梁施工前进行施工。施喷浆采用单管法,单喷嘴喷浆;成孔采用XY-100型地质钻机。
同时,还要做好夜间施工保证措施,雨季施工保证措施,安全保证措施,质量保证措施,环境保护措施,职业健康保证措施。
作者简介:王国库(1981-),男,黑龙江七台河人,中国中铁隧道集团三处有限公司助理工程师,研究方向:市政工程、地下工程、隧道工程。
关键词:连续墙施工;地下连续墙施工;旋喷桩施工;地铁施工
中图分类号:U455文献标识码:A文章编号:1009-2374(2009)09-0188-02
一、工程概况
1.工程位置及范围。平洲路站位于新湖路与平洲路交叉口处,新湖路路下,沿新湖路呈东西走向布置。平洲
路站设计起点里程为:DK30+251.5,设计终点里程为:DK30+466.0,全长214.5m。
2.工程地质。本标段工程范围内上覆第四系全新统人工堆积层(Q4ml)、海积层(Q4m)、海冲积层(Q4m+al)、残积层(Qel),下伏加里东期混合花岗岩(Mγ3)及燕山期花岗岩(γ5)。
3.水文地质。地质勘察期间地下水位埋深2.1m~4.5m水位高程0.36m~2.37m,水位变幅0.5m~2.0m。地下水的总的径流方向为由东北向西南。
4.主体围护结构设计简况。平洲路站主体围护结构采用800mm厚地下连续墙,连续墙槽段间采用接口管接口。设三道支撑以维护基坑的稳定和安全。支撑系统采用φ600、t=16mm钢管支撑和I45b型钢钢腰梁。其中第一道支撑直接支撑在桩顶冠梁上,第二、三道钢支撑支撑在钢腰梁上。支撑间距一般不大于3000mm,并根据主体侧墙、结构柱网布置及管线影响等适当调整。在基坑加宽段(两端头斜撑段除外),基坑内设临时型钢立柱,支撑放置于工字形连梁上,采用双U形连接方式。
因车站范围内电信管线无法改移,两侧连续墙先行施工,基坑开挖时,此段需要采用人工开挖,随挖随筑,每次开挖深度不超过1米,采用模筑钢筋混凝土。同时,为保证防水,需要在围护结构外侧加以旋喷桩加固,采用φ600@400×400(双排)保证止水效果;并在该处竖向间隔2m~3m设置注浆管,如出现渗漏现象可以注浆堵水。
二、连续墙施工方案及施工工艺
1.连续墙施工分幅。平洲路站主体围护结构地下连续墙厚度为800mm,采用C30、S8水下混凝土,地下连续墙间接头采用接头管形式。车站地下连续墙槽段总数87幅,幅长为5m~6m。
2.总体施工方案。本工程地下连续墙施工按A区→B区→C区的总体方向进行,跳槽间隔两幅逐幅施工(保证两台冲孔机同时冲孔的钻机摆放位置),土层采用液压抓斗槽壁机成槽,岩层采用冲击钻冲击成槽,槽段开挖时制备优质膨注土制作泥浆护壁,清槽后在槽内吊入钢筋笼,钢筋笼吊装采用履带式起重机,双导管水下灌注混凝土。考虑基坑开挖时地下连续墙在外侧土压力作用下会向内位移和变形,为确保后期基坑结构的净空符合要求,地下连续墙施工时中心轴线外放100mm,连续墙导墙以墙体中心轴线各向外扩大25mm。墙体间采用接口管接头。(1)导墙。导墙采用20cm厚 “┐┌”型C25现浇钢筋混凝土构筑物,上面板宽70cm,下缘板深2.0m;(2)连续墙成槽。连续墙施工采用液压抓斗槽壁机成槽:土层段采用抓斗取土,岩层段采用冲孔钻机冲击成槽、反循环排碴成槽;(3)护壁泥浆及其配套设施;(4)钢筋笼安设。换浆、清槽、刷壁后一台70T履带吊(主吊)和1台50T履带吊(副吊)起吊钢筋笼入槽,钢筋笼制作好以后,安设好质量检测φ50镀锌钢管,注意两端封闭,防止堵塞;
(5)水下混凝土浇筑钢筋笼安放好后,及时安设两根浇混凝土导管,浇灌C30水下混凝土成墙。
三、地下连续墙施工方法及技术措施
1.导墙施工。导墙高2000mm,宽700mm,厚200mm。导墙底标高为冠梁顶面下30cm。顶面为地面下40cm左右,采用C20水泥砂浆护坡,砂浆层厚度为50mm。连续墙深槽开挖前,须沿地下连续墙设计地纵向轴线(设计外放10cm)位置开挖导沟,在两侧浇筑钢筋混凝土导墙。导墙采用“┐┌”型C25钢筋混凝土墙,墙厚200mm,两片导墙净间距比地下连续墙厚度大5cm(中轴线一致)。靠近围墙一侧的外片导墙的背面设置排水沟,截面250mm×250mm,沟壁、沟底采用水泥砂浆抹面。导墙沟槽土方采用挖掘机开挖,人工配合。钢筋在加工场加工、现场进行绑扎。模板采用木模板。商品混凝土由运输车输送入模浇注,分层捣固密实。导墙钢筋混凝土分段施工,每段长度约20m,分段施工缝与连续墙的分幅接头错开0.5m以上。
2.泥浆制作与管理。(1)泥浆池设计与修建。本工程因工程量较大,采用砖砌泥浆池,导墙施工的同时进行泥浆池的修建。(2)泥浆性能指标。泥浆采用膨润土泥浆,由膨润土、水和一些外加剂(碳酸钠、氢氧化钠)配制而成,制备泥浆的水选用纯净的自来水。泥浆的配合比及性能指标的确定,除通过槽壁稳定的检算外,还须在成槽过程中根据实际地质情况进行调整。(3)泥浆的制备和使用。1)根据一次同时开挖槽段的大小、泥浆的各种损失及制备和回收处理泥浆的机械能力确定所需的泥浆数量,采用泥浆搅拌机拌制泥浆;2)膨润土泥浆搅拌均匀后,在贮浆池内一般静止24小时以上,加分散剂后最低不少于3小时,以便膨润土颗粒充分水化、膨胀,确保泥浆质量;3)制备好的泥浆储存在总容积不小于400m3的泥浆池中,储浆池应加盖,防止雨水稀释;4)使用振动筛和旋流器进行泥浆的再生处理,以便净化回收重复使用。通过振动筛强力振动除去较大土渣,余下的一定量的细小砂粒在旋流器的作用下,沉落排渣。净化后,用化学调浆法调整其性能指标,制成再生泥浆;5)无法再回收使用的劣质泥浆,经过三级沉淀进行泥水分离后,水排入下水道,泥渣外运至弃碴场;6)施工场地设集水井和排水沟,以防地表水流入槽内,破坏泥浆性能;7)施工期间,控制槽内泥浆面在导墙下20cm,并高出地下水位1m,以防造成槽壁坍塌;8)在容易产生泥浆渗漏的土层中施工时,适当提高泥浆粘度(可掺入适量的羧甲基~纤维素),增加泥浆储备量,并备有堵漏材料。当发生泥浆渗漏时应及时堵漏和补浆,使槽内泥浆液面保持正常高度;9)泥浆再生处理。泥浆在槽内所处的位置不同,受污染的程度也不一样,槽段开挖施工中要注意观察泥浆质量的变化情况,取出沟槽内不同深度(一般3m~5m一点)的泥浆测试比重、粘度、含砂率、PH值等,当PH值达到11时,回收至循环沉淀池,PH值小于11时,可经再生处理后重复使用;10)泥浆工作状态(循环方式)分析。在连续墙泥浆护壁成槽过程中,根据成槽方式的不同,泥浆工作状态也不相同。本工程中,泥浆采用静置式工作状态,根据抓挖深度及时补充泥浆;11)初始泥浆配合比。泥浆的配合比及性能指标的确定是一个动态过程,除通过槽壁稳定的检算外,还须在成槽过程中根据实际地质情况进行调整。施工前,初步确定初始泥浆配合比如下:水:1m3、膨润土:75Kg、CMC:0.8 Kg、滑石粉:0.5 Kg。(4)泥浆输送。施工所用泥浆,用3PNL泥浆泵泵送,泥浆临时拌和及近距离传送采用4WPL泥浆泵,泥浆输送管道采用消防水笼带。泥浆输送管道过路输送到中间交叉口位置施工区采用道路中间开槽埋管的方式,槽体尺寸为60cm×50cm。(5)废浆排放。泥浆性能不能满足规定要求时,应及时清运出场,废浆清运采用罐车封闭运输,并按照环卫部要求排放至指定位置。
3.连续墙成槽。根据本工程地质条件,选择6m标准幅作为成槽工艺试验槽段。以核对地质资料,检验所选用的设备、施工工艺及技术措施的合理性,取得造孔成槽、泥浆护壁等第一手资料。普通地层为非入岩地段。
4.钢筋笼制作及吊装。为保证钢筋笼的几何尺寸和相对位置正确,钢筋加工一般在平台上放样成型。钢筋笼平台采用120mm的工字钢焊成平面框架结构,其纵横垂直,周正水平,整体稳固。平台的长度、宽度依据本车站连续墙最大设计尺寸修筑。根据本工程特点及进度要求,由于场地限制,钢筋笼制作平台设3个或2个,东端设2个或1个、西端1个,沿配电设施及电焊设备对称布置。
本工程钢筋笼采用整幅成型起吊入槽,考虑到钢筋笼起吊时的刚度和强度,根据设计图纸,钢筋笼内的绗架数量根据钢筋笼的幅度来决定。钢筋起吊点用22mm圆钢加固。为保证混凝土浇注导管下放顺利,钢筋笼在导管下放位置设置竖向钢筋衍对钢筋笼进行加固。
5.水下混凝土灌注。本工程连续墙墙身混凝土的设计标号为C30、S8,混凝土塌落度为18cm~22cm。混凝土采用商品混凝土。地下连续墙墙身混凝土采用导管法灌注水下混凝土,根据本工程地下连续墙的分幅情况,所有墙幅均采用两根导管进行灌混凝土。
6.段接头施工。本工程槽段接头均采用半圆锁口接头,系在吊放钢筋笼前,在未开槽段一端紧靠土壁安放接头管,阻挡混凝土与未开挖槽段宽度,并起混凝土侧模作用,待混凝土浇注后,逐渐拔出接头管,在浇筑段端部形成半圆形的混凝土接缝面。
7.连续墙墙身质量检测。连续墙墙身混凝土达到设计要求或符合检测要求后,委托具有相应资质的检测单位进行超声脉冲检测法检查墙体质量情况。检测频率不低于连续墙总幅数的30%,并符合设计及规范有关规定。每幅墙检测四个点,相临点位之间的距离不大于1.5m,检测时要求凿除墙顶浮浆至新鲜混凝土面。
四、旋喷桩施工方案及施工工艺
连续墙施工时,有两处三根电信管线无法改移,两侧连续墙先行施工,基坑开挖后,此段需要采用人工开挖,随挖随筑,每次开挖深度不超过1m,采用模筑钢筋混凝土。为保证防水,需要在围护结构外侧加以旋喷桩加固,采用φ600@400*400(双排)保证止水效果;并在该处竖向间隔2m~3m设置注浆管,如出现渗漏现象可以注浆止水。旋喷桩在连续墙施工完成后、冠梁施工前进行施工。施喷浆采用单管法,单喷嘴喷浆;成孔采用XY-100型地质钻机。
同时,还要做好夜间施工保证措施,雨季施工保证措施,安全保证措施,质量保证措施,环境保护措施,职业健康保证措施。
作者简介:王国库(1981-),男,黑龙江七台河人,中国中铁隧道集团三处有限公司助理工程师,研究方向:市政工程、地下工程、隧道工程。