浅谈地连墙成槽在中风化闪长岩层中施工工艺优化论文_胡文婷

济南轨道交通集团有限公司 山东济南 250031

摘要:本文以济南长途汽车站地铁站深基坑地连墙围护结构施工为工程实例,重点分析了当施工小墙和砂袋时,造成了泥浆净化器和管道的堵塞的问题原因,通过采取调整二期槽段的施工工艺,采用抓斗清孔,在净化器移机进浆振动筛上安装滤网等措施,类似地质和深度的槽段,成槽效率提高17%,成槽质量优良。该施工工艺的改进,为工程提质增效奠定了基础。

关键词:双轮铣;二期槽段;泥浆净化器;闪长岩层

1工程概况

济南地铁长途汽车站站为L型换乘车站,线路东西向布置,车站主体结构总长350m,地下两层岛式站台,标准段宽度22.7m,车站结构标准段高度13.71m。换乘线主体沿济泺路西侧南北向布置,为地下三层岛式车站,车站主体结构总长193.1m,标准段宽度23.3m,车站结构标准段高度21.21m。

标准段基坑深度约17.02m,坑底位于19-2强风化闪长岩层,采用半盖挖法施工,围护结构选用800mm厚地下连续墙(采用工字钢接头),墙长27m,墙趾位于位于19-2强风化闪长岩层,沿基坑深度方向设置三道支撑,其中第一道为钢筋混凝土支撑,其余均为φ800mm(t=20mm)钢管支撑。

端头井(1轴处)基坑深度约18.54m,坑底位于19-2强风化闪长岩层,采用半盖挖法施工,围护结构选用800mm厚地下连续墙(采用工字钢接头),墙长32m,墙趾位于位于19-3中风化闪长岩层,沿基坑深度方向设置四道支撑,其中第一道为钢筋混凝土支撑,其余均为φ800mm(t=20mm)钢管支撑。

2工程地质及水文地质

本工点地层自上而下依次由近代人工填土、第四系全新统冲积(Q4al)粉质黏土、黏土,第四系全新统冲洪积(Q4al+pl)粉质黏土及下伏燕山期(δ53)辉长岩、闪长岩等构成。

地层岩性及埋藏条件

地下水稳定水位埋深0.7~3.2m,高程介于20.60~22.92m之间,属赋存于第四系松散层孔隙及下伏基岩裂隙中的潜水类型。

3施工工艺

本工程围护结构选用800mm厚地下连续墙(采用工字钢接头),墙深28.87~32.38m,墙趾位于中风化闪长岩层中。地连墙的施工采用铣槽机配合抓斗式地下连续墙成槽机配履带吊施工,采取静态泥浆护壁,分段施工,标准段长度为5-5.5m米,特殊地段根据实际情况划分长度,成槽及浇注采用跳跃式施工方法,接头采用型钢接头。

拟配备抓斗式地连墙成槽机。成槽机每次开挖宽度2.5m,每个幅段分三次开挖,先挖槽段两端再挖中间,使抓斗均衡吃力,保证成槽垂直度,先利用成槽机将槽段内的土方及强度较低的岩层挖完,然后用铣槽机对岩石层进行成槽,本项目按照施工图设计的单元槽段长度施工,标准段为5-5.5m,转角处及特殊位置按设计划分。开槽前核对槽段编号、分界线,并做好详细记录,槽段施工时根据顺序分“一期槽段”和“二期槽段”,铣槽机单孔铣槽尺寸2.5m,每个二期槽段先铣槽段两端再铣中间,成槽后采用泵吸反循环进行清孔,泥浆系统由泥浆箱组、泥浆拌制机械、分离设备、输送泵及循环管路组成。施工时采用跳跃开挖的方法。

4工艺分析优化

该地连墙施工工艺采用“工字钢接头+双轮铣”施工工艺,工字钢接头处理采用填充砂袋,即在一期槽段设计宽度的基础上两侧均超挖一段距离,在钢筋笼下设完成后,在超挖的槽段里填充砂袋,防止混凝土扰流到工字钢内,影响二期钢筋笼的下设和接头的防水效果。

由于该地层基岩平均深度23.04m,基岩强度较高,且场地狭小,无法使用接头管(接头箱)进行接头的处理,故只能使用常规的防绕流白铁皮+填充砂袋处理工字钢接头。目前,国内真正意义上“工字钢接头+双轮铣”施工工艺并不多见,很多地连墙施工只是使用双轮铣铣切纯基岩部分,接头处理使用的是旋挖机+抓斗;本工程由于基岩深度深,基岩强度高,使用旋挖机处理接头部分基岩,地连墙的垂直度不能满足设计要求,钢筋笼无法下设,故,该地连墙施工使用双轮铣施工槽段接头部分。

在地连墙二期槽段试验槽段施工过程中,初期的施工工序为:先施工中间纯基岩部分,再施工小墙和砂袋部分。在试验段施工时,当施工小墙和砂袋时,由于铣轮铣碎的袋子混合在泥浆中,和泥浆中的粉粒成分粘结在一起形成了大的凝结物,造成了泥浆净化器和管道的堵塞。施工记录统计得出:在25m的小墙和砂袋墙深中,从墙深18m开始堵管,18m~9m间,每下铣1.5米堵管一次,一次堵管处理平均时间0.56h,双轮铣铣头上提下设一次;9m~3m间,每下铣1米堵管一次,一次堵管处理平均时间0.6h,双轮铣铣头上提下设一次;3m以下深度,双轮铣频繁堵管;堵管总时间为9个小时。孔型检测结果显示,频繁上下段槽孔宽度达到900mm,大于设计800mm。

针对二期试验段地连墙中出现的堵管问题和造成槽孔局部宽度过大问题进行分析总结、分析得出,出现局部槽孔过大主要是由于净化器和泥浆管道堵管,反复提升下设铣头所造成的,重点问题在于处理泥浆中编织袋过多的问题。最后得出以下处理方法:1、调整二期槽段的施工工艺,将砂袋旁边的小墙预留20cm,最后使用液压抓斗施工砂袋和预留的20cm小墙,以避免双轮铣直接铣切砂袋。2、成槽完成后,抓斗先清孔,清除沉在孔底的砂袋。3、在净化器移机进浆振动筛上安装滤网,过滤泥浆中编制袋碎末。

5总结

通过改进施工工艺,在下一个二期槽段成槽时,由于双轮铣不再直接铣切砂袋,在地连墙成槽过程中没有出现堵管现象,成槽堵管时间减少6个小时,类似地质和深度的槽段,成槽时间由36个小时减少到30个小时,成槽效率提高17%,通过槽孔验收,双轮铣成槽的垂直度和宽度均达到设计标准,成槽质量优良。该施工工艺的改进,保证了工程质量,为工程提质增效奠定了基础。

参考文献:

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论文作者:胡文婷

论文发表刊物:《基层建设》2019年第12期

论文发表时间:2019/7/22

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