橫跨城市管線的地下連續(xù)墻施工技術(shù)

橫跨城市管線的地下連續(xù)墻施工技術(shù)

介紹了津?yàn)I輕軌明挖區(qū)間橫跨城市管線的地下連續(xù)墻施工技術(shù)，對(duì)該種地下連續(xù)墻的施工步驟:管線加固與導(dǎo)墻施工、地下連續(xù)墻的分幅原則、泥漿制備、成槽工藝、鋼筋籠加工安裝、混凝土灌注等進(jìn)行論述。此技術(shù)實(shí)現(xiàn)了不切改管線進(jìn)行明挖地鐵施工，為同類工程提供了一種全新的理念。

目前在城市地鐵施工中常用施工方法有明挖法、蓋挖法、暗挖法及混合施工法。除暗挖法外，對(duì)于施工范圍內(nèi)的城市管線大多采用二次切改的方法，施工前把施工范圍內(nèi)的所有城市地下管線切改出去，等地鐵主體結(jié)構(gòu)施工完成后再把管線切改回來(lái)。由此而產(chǎn)生的管線切改耗時(shí)過(guò)長(zhǎng)、費(fèi)用巨大，且經(jīng)常出現(xiàn)管線切改的問(wèn)題而影響工程進(jìn)展。在津?yàn)I輕軌人地段地下明挖區(qū)間的施工過(guò)程中，采用了反循鉆機(jī)成槽的施工方法，成功的克服了這個(gè)問(wèn)題，在橫跨城市管線的情況下進(jìn)行地下連續(xù)墻施工。1工程概況

該工程位于津?yàn)I輕軌人地的明挖區(qū)間段，里程為DK7+440~+610，區(qū)間長(zhǎng)度170m，座落在光華路南側(cè)的綠化帶上，北側(cè)為光華路和第二工人文化宮，南側(cè)為護(hù)倉(cāng)河，周圍沒有高大建筑物。光華路路寬14m,現(xiàn)施工中占路9m，在DK7+501~+550里程內(nèi)，橫穿富民路與光華路的交口(富民路寬48m)，車流量較大，交通極其繁忙，不允許中斷。施工中重點(diǎn)要保證富民路、光華路通行及二宮的出行。富民路下管線密集，共有Φ50、Φ400、Φ450煤氣管道，Φ450通訊管道，Φ600自來(lái)水管道、10kV高壓電纜等大小管道12條。該區(qū)間圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用800mm厚地下連續(xù)墻，深度有24m,22m,18m三種，墻頂標(biāo)高3.0m?；由疃?~14m。2工程地質(zhì)情況

施工場(chǎng)地地勢(shì)較平坦，土層分布較均勻，主要由可塑狀態(tài)粉質(zhì)粘土、稍密及軟塑狀態(tài)的粉土和飽和、中密及密實(shí)狀態(tài)的粉砂層組成。

該段地表以下淺層地下水為孔隙潛水，主要含水層為粉土及粘性土淺層地下水位埋深為1.50~2.65m之間，地下水位高程為0.32~1.36m。地下水主要以大氣降水補(bǔ)給為主，附近地表水補(bǔ)給為輔，地下水位年變幅約為1.0m左右。護(hù)倉(cāng)河施工時(shí)期測(cè)量水深為2.0~4.0m，水位高程為1.03m左右，距圍護(hù)結(jié)構(gòu)外邊線1.5m。3橫跨管線地下連續(xù)墻施工工藝3.1管線的刨驗(yàn)、加固和導(dǎo)墻施工

沿連續(xù)墻位置進(jìn)行人工刨驗(yàn)、開挖導(dǎo)墻。為便于地下管線的保護(hù)以及鋼筋籠下放后位置調(diào)整，導(dǎo)墻寬度適當(dāng)加大，開挖寬120cm、深120~200cm的深槽，深度根據(jù)管線埋深不同進(jìn)行調(diào)整，對(duì)有管線的地方，在管線以下50cm處，加鋼管或型鋼對(duì)管線進(jìn)行加固保護(hù)，以保證施工時(shí)不被碰壞。導(dǎo)墻采用C20現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，厚度200mm，分段澆筑。

導(dǎo)墻施工后視土層及地下水位高低情況適當(dāng)加撐，挖土后立即回填土，以防止塌孔。3.2地下連續(xù)墻的分幅原則

原則上根據(jù)已探明的管線分幅，為了便于施工，保證施工質(zhì)量及以后基坑開挖的安全性，對(duì)于橫跨管線特殊施工的地下連續(xù)墻分幅必須滿足以下原則:

①特殊段地連墻結(jié)構(gòu)整體剛性相對(duì)減弱，基坑開挖時(shí)應(yīng)采取架設(shè)腰梁措施來(lái)保證結(jié)構(gòu)的整體剛度，并加強(qiáng)基坑監(jiān)測(cè);

②為加強(qiáng)地連墻的整體剛度及保證接頭的止水效果，特殊段地連墻接頭方式采用十字鋼板;

③為保證特殊段地連墻成槽時(shí)間和成槽質(zhì)量，槽段長(zhǎng)度應(yīng)控制在9m以內(nèi);

④管線間距較大的地方盡量安排正常幅段;

⑤槽段分幅要相對(duì)一致，以便于施工和保證施工安全;

⑥為保證鉆頭的下放以及鎖口管拔出時(shí)不會(huì)對(duì)管線造成損害，槽段分界點(diǎn)距管線至少為1.3~1.4m;⑦為保證接頭的處理質(zhì)量，特殊段與正常段地連墻的接頭處距管線應(yīng)控制在2.5~3.0m。

典型分幅見圖1。3.3泥漿制備

在成槽施工時(shí)須及時(shí)灌入護(hù)壁泥漿。因該地區(qū)主要是粉質(zhì)粘土、粉土，可采用原土造漿。泥漿的密度控制在1.05~1.3t/m3之間，粘度控制在20~30s，泥漿的失水量控制在小于20mL/30min,PH值在7~9之間。其中控制泥漿的的比重、粘度對(duì)成槽施工的質(zhì)量尤為重要。泥漿對(duì)槽壁產(chǎn)生一定的靜水壓力，可抵抗作用在槽壁上的側(cè)向土壓力和水壓力，防止槽壁坍塌和剝落。泥漿在槽壁上會(huì)形成一層透水性很低的泥皮，可防止地下水滲人，泥皮厚度控制在1.0~3.0mm。3.4挖槽施工

用導(dǎo)管配合反循環(huán)鉆機(jī)成槽，高壓泥漿通過(guò)特殊改造的鉆頭進(jìn)行切削土層，再用修槽器修整槽壁，導(dǎo)管反循環(huán)清底。詳見圖2。

①成槽前，在開始槽段的端部，用潛水鉆機(jī)鉆一個(gè)與槽同深的槽孔，此槽孔內(nèi)插人導(dǎo)噴管，當(dāng)鉆機(jī)切削土體時(shí)，利用槽孔和導(dǎo)噴管反循環(huán)清渣。

②在靠近管線處先在兩邊成孔，通過(guò)調(diào)整鉆頭方向逐層切削管道底部余土，直至地下連續(xù)墻貫穿成一個(gè)整體。

③利用自制修槽器修槽。前后兩次修槽的長(zhǎng)度必須疊合不小于20cm，保證槽壁的平整。

④修槽后，移開成槽鉆機(jī)，利用導(dǎo)管反循環(huán)清槽，清除沉淀到槽底泥漿中的土壤顆粒以及成槽過(guò)程中開挖落下的土渣。最終達(dá)到泥漿比重、沉渣厚度符合規(guī)范要求。3.5鋼筋籠加工與安裝

(1)鋼筋籠加工

鋼筋籠根據(jù)地下連續(xù)墻墻體配筋圖和單元槽段的劃分來(lái)制作，一般每幅分3~5片小鋼筋籠。制作鋼筋籠時(shí)，注意確保鋼筋的正確位置、間距及根數(shù)，特別是接頭鋼筋的精度，保證接頭質(zhì)量。鋼筋籠在制作平臺(tái)上成型。為便于縱向鋼筋定位，宜在平臺(tái)上設(shè)置帶凹槽的鋼筋定位條，以確保其間距不變。由于單片鋼筋籠的長(zhǎng)細(xì)比較大，要特別注意在吊點(diǎn)及架立筋處加強(qiáng)，提高剛度，避免在運(yùn)輸和起吊過(guò)程中發(fā)生較大變形。

(2)鋼筋籠拼裝

鋼筋籠的吊裝順序尤為重要，先吊裝管線下的那片鋼筋籠放在管線旁，用絞車拖拉精確人位，然后再吊裝其余鋼筋籠。拖拉時(shí)要輕柔，避免擦傷槽壁，安放過(guò)程中嚴(yán)禁墩放鋼筋籠。3.6混凝土灌注

目前最大槽段長(zhǎng)度為8.85m，混凝土灌注采用2-3根導(dǎo)管，導(dǎo)管直徑250mm，兩導(dǎo)管間距為2~3mo混凝土采用高流態(tài)、和易性強(qiáng)、坍落度為18~22cm的商品混凝土，灌注過(guò)程中保證連續(xù)性。混凝土頂面最終超灌50cm，便于鑿除浮漿層后頂標(biāo)高滿足設(shè)計(jì)要求。3.7效果評(píng)價(jià)

在基坑開挖時(shí)，在鋼筋籠接頭處沒有發(fā)現(xiàn)滲漏現(xiàn)象，混凝土大面平整，質(zhì)量等同于附近成槽機(jī)成槽施工的地下連續(xù)墻，實(shí)現(xiàn)了不切改管線施工的目的。4結(jié)束語(yǔ)

橫跨城市管線直接施工地下連續(xù)墻的方法節(jié)約了切改管線的高額費(fèi)用，且總體上可加快工程進(jìn)度，是值得借鑒的一種施工方法。但也有一些缺點(diǎn)，如反循環(huán)鉆機(jī)成槽效率較低，8m幅段成孔需36h左右，且由于其施工方法特殊，為保證施工質(zhì)量，必須由有豐富經(jīng)驗(yàn)的專業(yè)隊(duì)伍和成套的機(jī)械設(shè)備施工。

參考文獻(xiàn):[1]