在巖石堅硬、巖層厚的地鐵施工過程中采用雙輪銑槽機成槽施工地下連續(xù)墻,除能縮短施工工期、提高功效、保證連續(xù)墻施工質(zhì)量外且因其施工噪音及震動小,對周邊居民、建筑造成影響較小。
一、工法優(yōu)勢
本工法具有鉆進能力強、功效高、成槽質(zhì)量好、環(huán)境影響小等優(yōu)點,可廣泛應(yīng)用于石堅硬、巖層厚的地鐵地下連續(xù)墻施工領(lǐng)域。
二、工法特點
2.1工效高:雙輪銑槽機借助UCS閥,可適應(yīng)強度達50~100MPa的各種土層或巖層,鉆進能力強,成槽速度快。
2.2成樁質(zhì)量好:雙輪銑槽機DMS電子系統(tǒng)可時刻監(jiān)控液壓雙輪銑的工作參數(shù)及位置;專業(yè)器械裝置可對垂直度的偏差及時進行修正,保證施工質(zhì)量。
2.3環(huán)境影響小:成槽過程噪音及產(chǎn)生的震動很小,對周邊建筑造成影響小;同時切削渣通過反循環(huán)系統(tǒng)并經(jīng)過泥漿處理系統(tǒng)的分離可重復(fù)利用,環(huán)境污染小,能滿足城市地下施工的高環(huán)保要求。
2.4垂直度控制好:雙輪銑設(shè)備的DMS系統(tǒng)可有效的監(jiān)控成槽垂直度,通過X、Y、Z軸的調(diào)整可及時對垂直度進行調(diào)整糾偏。
三、適用范圍
本工法適用于地鐵地下連續(xù)墻施工中,軟硬交互的巖層(50~100Mpa)。
四、工藝原理
雙輪銑槽機是一個帶有液壓和電氣控制系統(tǒng)的鋼制框架,底部安裝 3 個液壓馬達,水平向排列,兩邊馬達分別帶動兩個裝有銑齒的滾筒。銑槽時,兩個滾筒低速轉(zhuǎn)動,方向相反,其銑齒將地層圍巖銑削破碎,中間液壓馬達驅(qū)動泥漿泵,通過銑輪中間的吸砂口將鉆掘出的巖渣與泥漿排到地面泥漿站進行集中處理后返回槽段內(nèi),如此往復(fù)循環(huán),直至終孔成槽。銑槽機的垂直度應(yīng)與槽段軸線一致,并由兩個獨立的測斜儀監(jiān)測,其數(shù)據(jù)由駕駛室內(nèi)的電腦處理并顯示在液晶屏上,從而駕駛員可隨時監(jiān)控并通過改變銑槽機的轉(zhuǎn)速來實現(xiàn)對銑槽機垂直度的調(diào)整。。
五、施工工藝流程及操作要點
5.1施工工藝流程
泥漿制備→導(dǎo)墻施工→地基處理→雙輪銑槽機成槽→刷壁
5.1-1雙輪銑槽機施工示意圖
5.2操作要點
5.2.1泥漿制備
采用膨潤土為主、CMC增粘劑(羧甲基納纖維素,又稱人造糨糊)、純堿等為輔的泥漿制備材料,制造泥漿用水采用PH值接近中性的自來水。
5.2.2導(dǎo)墻施工
(1)導(dǎo)墻結(jié)構(gòu)設(shè)計
為確保連續(xù)墻正常施工,導(dǎo)墻施工前必須挖深度不小于1.8m的探溝,以探明地下管線。對位于導(dǎo)墻或可能有穿越導(dǎo)墻的障礙物進行破碎清理或局部處理。對范圍小、深度淺的障礙物采取深導(dǎo)墻施工,對范圍廣深度大的障礙物采用先將障礙物清理后再用粘土回填,然后再做深導(dǎo)墻。
圖5.2-1導(dǎo)墻施工圖
(2)導(dǎo)墻施工方法
①導(dǎo)墻是保證連續(xù)墻精度的首要條件,因此,在施工放線前做好技術(shù)交底,嚴(yán)格復(fù)核,保證定位放線準(zhǔn)確;
②導(dǎo)墻施做時放寬50mm(沿中軸線向兩側(cè),每邊各放寬25mm),是為了保證抓斗、鉆頭、鋼筋籠進出較為順利;
③為保證連續(xù)墻既滿足成槽精度而又不侵入車站建筑界限,同時保證內(nèi)襯墻結(jié)構(gòu)厚度,在放線時將連續(xù)墻中軸線向外多放150mm;
④導(dǎo)墻內(nèi)墻面垂直度控制在5‰之內(nèi),內(nèi)墻面平整度在±3mm內(nèi),全長范圍內(nèi)高差控制在±5mm內(nèi),導(dǎo)墻軸線誤差控制在±10mm之內(nèi);
⑤導(dǎo)墻上口高出地面200mm,以防止垃圾和雨水沖入導(dǎo)槽內(nèi)污染或稀釋泥漿;
⑥導(dǎo)墻開挖土方時,如果外側(cè)土體能保持垂直自立時,則以土壁代替外模板,避免回填土。否則外側(cè)設(shè)模板。砼強度達到設(shè)計要求后,墻背用粘土夯填密實,防止地表水滲入槽內(nèi),引起槽段塌方;
⑦導(dǎo)墻施工完成后,在槽底鋪上40mm厚M5水泥砂漿,在槽段未開挖前可作臨時儲漿或換漿溝用。
⑧拆模后每隔2米,設(shè)兩道木支撐,支撐采用8cm×8cm的方木,抓槽之前,不拆內(nèi)撐。同時嚴(yán)禁重型機械在砼未達到設(shè)計強度之前靠近導(dǎo)墻行走,防止導(dǎo)墻變形。
5.2.3地基處理
(1)銑槽機施工前地基處理:
銑槽機設(shè)備應(yīng)該應(yīng)置于穩(wěn)定的地基上,松軟場地應(yīng)進行加固處理。
①處理范圍:銑槽機放置處5*5*0.2m范圍。
②鋼筋采用雙層雙向Φ12@200鋼筋網(wǎng)片。
③混凝土:采用C20混凝土。
(2)銑槽機施工過程中空洞處理:
銑槽機作業(yè)時,若遇到空洞時槽內(nèi)泥漿會迅速流失,槽壁缺少護壁泥漿可能造成坍塌,甚至?xí)疸姴蹤C下沉和銑槽機被埋陷。
處理措施:如果空洞范圍較小,應(yīng)及時補充新漿。若空洞較大而泥漿不夠補給,造成槽壁坍塌,及時聯(lián)系混凝土供應(yīng)商,快速回填素混凝土,待填滿空洞區(qū)域后迅速補充槽內(nèi)泥漿,加強槽內(nèi)泥漿循環(huán),保持泥漿各項指標(biāo),維持槽壁穩(wěn)定,待混凝土達到強度后,銑槽機再繼續(xù)作業(yè)。
5.2.4雙輪銑槽機成槽
雙輪銑槽機是一個帶有液壓和電氣控制系統(tǒng)的鋼制框架,底部安裝 3 個液壓馬達,水平向排列,兩邊馬達分別帶動兩個裝有銑齒的滾筒。銑槽時,兩個滾筒低速轉(zhuǎn)動,方向相反,其銑齒將地層圍巖銑削破碎,中間液壓馬達驅(qū)動泥漿泵,通過銑輪中間的吸砂口將鉆掘出的巖渣與泥漿排到地面泥漿站進行集中處理后返回槽段內(nèi),如此往復(fù)循環(huán),直至終孔成槽。銑槽機的垂直度應(yīng)與槽段軸線一致,并由兩個獨立的測斜儀監(jiān)測,其數(shù)據(jù)由駕駛室內(nèi)的電腦處理并顯示在液晶屏上,從而駕駛員可隨時監(jiān)控并通過改變銑槽機的轉(zhuǎn)速來實現(xiàn)對銑槽機垂直度的調(diào)整。
圖5.2-2銑槽機成槽施工圖
操作手可以結(jié)合以下幾種方法進行調(diào)整銑架回復(fù)垂直狀態(tài),糾偏的動作幅度逐漸減小到糾偏完成,然后繼續(xù)銑槽作業(yè)。糾偏過程中的各種方式均通過DMS系統(tǒng)進行監(jiān)控。被記錄的參數(shù)及圖示可作為文件顯示出開挖點、段的垂直度值。
①X-X軸糾偏
可通過以下兩個途徑:
⑴ 調(diào)整切銑鼓轉(zhuǎn)速:根據(jù)需要,兩個輪的其中一個可以轉(zhuǎn)換旋轉(zhuǎn)方向,形成雙鼓同向旋轉(zhuǎn),實現(xiàn)快速轉(zhuǎn)位。通常情況下,切削輪旋轉(zhuǎn)方向保持不變,而是通過提高一個輪的轉(zhuǎn)速進行調(diào)整。
⑵ 通過側(cè)板的運動調(diào)整
圖5.2.4-1 X-X軸糾偏
②Y-Y軸糾偏
Y-Y軸糾偏可通過以下兩個途徑:
⑴ 移動側(cè)板
⑵ 改變切削輪相對銑架傾斜度
圖5.2.4-2 Y-Y軸糾偏
③ Z軸擺轉(zhuǎn)糾偏
⑴ 移動側(cè)板
⑵ 分別改變切削輪與銑架的角度
圖5.2.4-3 Z軸擺轉(zhuǎn)糾偏
5.2.5刷壁
刷壁工具使用特制刷壁器,刷壁必須在清孔之前進行。為提高接頭處的抗?jié)B及抗剪性能,在連續(xù)墻接頭處對先行幅墻體接縫進行刷壁清洗;反復(fù)刷動五至十次,直到刷壁器上無泥為止。
根據(jù)不同位置及類型的樁制定樁信息表格,計算出每根樁的類型、深度及位置等信息,方便施工現(xiàn)場查閱。
6.1質(zhì)量保證措施
6.1.1接頭滲漏水預(yù)防及控制措施
⑴ 嚴(yán)格泥漿的管理,對比重、粘度、含砂率超標(biāo)的泥漿應(yīng)堅決廢棄,防止因泥漿引起的砼澆注時砼面高差過大而造成的夾層現(xiàn)象。
⑵ 鋼筋籠露筋會成為滲、漏水的通道。控制鋼筋籠露筋,鋼筋籠保護塊有足夠的剛度、厚度、數(shù)量,鋼筋籠在吊放入槽時先對中槽壁中心,以免擠壓保護塊。同時鋼筋籠下放不順時,不得強行沖放,以防止露筋。
⑶ 防止砼澆注時槽壁坍方。鋼筋籠下放到位后,附近不得有大型機械行走,以引起槽壁土體震動。
6.2.2預(yù)防成槽漏漿措施
(1)產(chǎn)生漏漿現(xiàn)象最主要地方是地下管道部位。對于施工區(qū)內(nèi)地下管道,在導(dǎo)墻施工時,先將地下管道在導(dǎo)墻范圍內(nèi)的部分破除干凈,導(dǎo)墻做成深導(dǎo)墻,導(dǎo)墻的底部必須超過地下人防和地下管道的底板,進入原狀土層,導(dǎo)墻的后部用粘土回填密實,防止漏漿。
(2)對于少量漏漿現(xiàn)象,是由于地質(zhì)原因,可在泥漿中加入0.5-2%的鋸末作為防漏劑,繼續(xù)成槽。
(3)對于突然出現(xiàn)大量漏漿現(xiàn)象,則是由于開挖槽壁中有孔洞出現(xiàn),這時要立即停止成槽,并不斷向槽內(nèi)送漿,保持槽內(nèi)泥漿面的高度,防止槽壁坍方。然后挖出導(dǎo)墻外邊的土體,查找漏漿的源頭進行封堵。待處理結(jié)束后才能繼續(xù)進行成槽。