摘要:東莞市快速軌道交通R2線【2310標】土建工程的工程范圍為二站二區(qū)間【珊美站、寮廈站、陳寮礦山法區(qū)間、寮珊盾構區(qū)間】,工程造價約6.0億,其中【珊美站】和【寮廈站】為明挖順做法施工車站,其圍護結構采用地下連續(xù)墻+內(nèi)支撐結構。
關鍵詞:地下連續(xù)墻,施工質(zhì)量,要點分析
一、引言
隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展、城市功能和人口的日益膨脹,地面交通不能滿足現(xiàn)行城市交通需求,地下交通成為我國大多數(shù)城市交通發(fā)展的主要方向;而大多數(shù)地下交通車站集中于建筑物和構筑物密集的區(qū)域,對車站深基坑開挖的安全性、穩(wěn)定性要求特高,因此鋼筋砼地下連續(xù)墻成為車站深基坑圍護結構的首選。
二、工程概況
【寮廈站】起訖里程YDK27+464.704~YDK27+663.204,總長為198.5m,標準段寬19.7m,外包總高14.05m;車站主體結構采用地下兩層兩跨單島雙線設計,站臺寬度10.0m,有效站臺中心里程YDK27+585.304;車站主體及附屬工程均采用明挖順做法施工,總建筑面積為11105.64㎡。
【珊美站】起訖里程YDK29+351.625~YDK29+563.625,車站總長為212.0m,標準段寬20.7m,外包總高13.08m;車站主體結構采用地下兩層三跨單島雙線設計,站臺寬度12.0m,有效站臺中心里程YDK29+485.025;車站主體及附屬工程均采用明挖順做法施工,總建筑面積為11917.7㎡。
【寮廈站】和【珊美站】主體圍護結構基坑支護方案均采用地下連續(xù)墻+內(nèi)支撐,基坑開挖深度分別為17.1~19.3m 和16.6~18.2m,安全等級均為一級。
三、施工工序的重點控制
1、地下連續(xù)墻施工工藝流程圖
2、地下連續(xù)墻的主要功能
地下連續(xù)墻在地鐵車站深基坑工程施工的主要功能為:①、基坑支護安全功能;②、基坑工程防水第一道防線;③、主體施工完成后與主體結構共同受力的永久結構體。
3、重點工序分析
(1)、測量放樣:
導墻施工前,先對地下連續(xù)墻的中心線、轉(zhuǎn)角點及邊角線進行放樣,為確保主體結構的幾尺寸,地下連續(xù)墻中心線均外放4~6cm,并經(jīng)駐地監(jiān)理和業(yè)主測量隊復核合格后,才能進行導墻施工。
導墻施工完成后、地下連續(xù)墻施工前,由專業(yè)測量隊對導墻的轉(zhuǎn)角點、中軸線、邊線重新復核,檢查導墻中軸線和地下連續(xù)墻的縱向中軸線是否重合,邊線間的距離是否滿足地下連續(xù)墻的設計厚度要求,存在問題需整改合格后,才能進行地下連續(xù)墻施工。
測量放樣是地下連續(xù)墻施工能否成功關鍵第一道關鍵工序,若測量放樣出現(xiàn)錯誤則基坑的幾何尺寸和車站的部分功能不能滿足設計要求。
(2)、導墻施工:
導墻盡管只是在地下連續(xù)墻施工中的臨時構件,但其功能是不能忽視的,導墻的主要功能:①、地下連續(xù)墻成槽過程中的導向作用;②、地下連續(xù)墻成槽過程中的操作平臺和防止地面坍塌;③、地下連續(xù)墻成槽和檢測精確度的平臺。
導墻施工前需確保導墻下的地基承載力滿足承重要求,墻后應回填優(yōu)質(zhì)的粘土或在干凈的原土中摻入7%水泥分層回填夯實;導墻砼模板拆除后立即設置對口支撐,其強度未達到設計的70%以前,重型機械設備不得在附近行走,確保導墻的穩(wěn)定。
轉(zhuǎn)角處導墻需要考慮一次成槽長度不滿足抓斗的影響,根據(jù)抓斗長度適當向外延伸,不應向內(nèi)伸長,以免增加鑿除量,這一點需在施工導墻時提前予以考慮。
導墻位置、尺寸準確直接影響地下連續(xù)墻的平面位置和墻體尺寸,導墻側面的垂直度決定地下連續(xù)墻能否保持垂直首要條件;因此施工過程中主要控制導墻的中軸線、側面的垂直度和平整度等。
(3)、地下連續(xù)墻成槽
1)、槽段劃分
槽段劃分的基本原則是:挖槽或成槽機的單元長度,鋼筋籠和預埋件的重量、成槽時間應最短,一字型槽段盡量劃分長度相同。
地下連續(xù)墻成槽采用I、II序槽間隔跳槽施工,先施工I序槽,待I序槽砼強度達到設計強度的80%以后,再進行II序槽的施工。
2)、泥漿制備
泥漿制備主要控制:泥漿制備原材料、泥漿量、泥漿性能各參數(shù)。
根據(jù)以往地下連續(xù)墻施工經(jīng)驗,泥漿制備材料采用優(yōu)質(zhì)膨潤土造漿效果比較好;一般粘土和造漿率差一點的膨潤土也可造漿,且價格較便宜,但漿液循環(huán)次數(shù)少、造漿率低,且泥漿析水性大,形成的泥皮往往較厚、疏松,不能形成薄而堅韌的泥皮,對槽壁穩(wěn)定很不利。
造漿材料應重點控制粘粒含量應在50%以上,泥漿的比重和粘度為泥漿性能的兩個重要參數(shù),新泥漿粘度控制在25s為佳,泥漿比重根據(jù)工程實際地質(zhì)情況控制,一般控制在1.1~1.2范圍內(nèi)。泥漿制備循環(huán)流程圖如下:
3)、地下連續(xù)墻成槽
地下連續(xù)墻采用跳槽分段施工,一般由沖孔樁機和抓斗機相配合的成槽施工。成槽過程中,由沖孔樁機施工槽段的主孔,后抓斗機進行成槽施工;同一槽段,抓斗機分3序抓土,先抓兩側1、2序位置泥土,后抓中間3序位置泥土。
槽段的主孔施工前,樁機就位工序非常關鍵,需檢查樁機的穩(wěn)定性、平整度、沖錘鋼絲繩的中心線是否與槽段的中軸線吻合,施工過程中需經(jīng)常檢查沖錘鋼絲繩的中心線、垂直度是否符合要求,防止施工過程中偏孔或卡錘,若偏孔需及時調(diào)整和回填片石重新沖孔;并經(jīng)常檢查槽段內(nèi)的泥漿比重、含砂率是否滿足要求,減少不必要的機械磨損和影響施工進度。
若由地質(zhì)原因需施工輔助孔或全槽沖孔,則先采用沖孔樁機進行輔助孔或全槽沖孔施工,施工工藝與主孔施工類似;然后采用抓斗機將泥渣或渣土抓出槽段,施工工藝與以上類似。
槽段基本成槽后,采用帶鋼絲刷的方型錘進行修槽,方型錘的寬度需滿足地下連續(xù)墻的厚度要求,修槽的主要目的確保槽壁縱橫方向順直、垂直度、寬度符合要求和槽底平整。對于II序槽修槽還有另外一個目的就是清刷連續(xù)墻接頭位置的泥包和工字鋼上的余泥,工字鋼位置泥包和余泥清刷質(zhì)量好壞將直接影響連續(xù)墻的防水效果,施工中需特別重視。修槽完成后,采用泥漿分離器清槽,將槽段內(nèi)的泥渣和泥漿分離,泥渣外運至指定的棄土場,泥漿輸送至泥漿池重復使用。
4)、地下連續(xù)墻I、II槽接頭處理
地下連續(xù)墻槽段間接頭采用“工字鋼”接頭形式,工字鋼接頭具有加強槽段間整體性、傳遞剪力、增大滲徑、減小滲漏和施工簡單的特點。工字鋼采用10mm厚型鋼板加工而成,并與Ⅰ序槽段鋼筋籠焊接牢固。由于現(xiàn)實施工中工字鋼接頭與槽壁間有一定空隙,為防止砼灌注時,砼通過空隙充填Ⅱ序槽段空位,造成Ⅱ序槽段施工困難和接縫質(zhì)量不密實,因此在工字鋼靠Ⅱ序槽段側綁扎泡沫塑料,并用木條加固,鋼筋籠安裝清孔完畢后,用泥包拋填泡沫外側半圓空隙。Ⅱ序槽施工時,采用抓斗和帶鋼絲刷的方型錘將工字鋼旁泥泡或余泥土清理干凈,確保I、Ⅱ序槽間能緊密結合。
5)、鋼筋籠制作和吊裝
①、鋼筋籠制作
I序槽鋼筋籠根據(jù)設計圖紙加工和制作,并與10mm厚接頭工字鋼焊接牢固;II序槽根據(jù)設計圖紙和現(xiàn)場II槽的實測長度加工和制作,防止I、II槽間接頭處出現(xiàn)素砼或II序槽鋼筋籠不能正常入槽。
為了確保鋼筋籠在起吊過程中具有足夠的剛度,根據(jù)鋼筋籠的寬度增設縱向鋼筋桁架(間距不大于1.5m)和主筋平面斜向加強筋等措施,所有鋼筋連接處或與工字鋼連接處焊接牢固,確保鋼筋籠起吊剛度。鋼筋籠縱向預留導管位置需上下貫通,間距不大于3m,確保砼灌注時砼面平行上升。
②、鋼筋籠吊裝
根據(jù)地下連續(xù)墻鋼筋籠的重量、長度和以往同類工程施工經(jīng)驗,采用80t履帶吊作為主吊, 50t履帶吊作副吊。鋼筋籠吊裝采用雙機抬吊,空中回直,起吊時必須使吊鉤中心與鋼筋籠重心相重合,保證起吊平衡。主吊機用12m(起吊繩)+6m(連接繩)長的鋼絲繩,副吊機用13m+5m長的鋼絲繩。具體吊裝方案如下:①、指揮主吊和副吊移動到起吊位置,司索工分別安裝吊點的卸扣,檢查兩吊機鋼絲繩的安裝情況及受力重心后,開始同時平吊。②、鋼筋籠吊至離地面0.3m~0.5m后,應檢查鋼筋籠是否平穩(wěn),之后主吊上升,根據(jù)鋼筋籠尾部距地面距離,隨時指揮副吊上升,并向主吊緩慢靠近。③、鋼筋籠吊起后,80t主吊向左(或向右)側旋轉(zhuǎn)、50t吊機順轉(zhuǎn)至合適位置,讓鋼筋籠垂直于地面,松開副吊鋼絲繩并離開鋼筋籠。④、由主吊將鋼筋籠吊入槽內(nèi)、定位,吊機行走應平穩(wěn),在鋼筋籠上應拉牽引繩,下放時不得強行入槽;鋼筋籠定位應準確,以免影響II槽施工、鋼筋籠順利入槽和確保鋼筋籠保護層厚度。
6)、混凝土灌注
砼灌注采用導管法施工,根據(jù)槽段的長度確定導管的套數(shù),一般6米長的槽段設2套、8米長槽段設3套,導管水平布置距離不大于3米,管徑φ200~φ250mm,采用法蘭盤連接,導管底部離槽底的距離為0.3~0.5m。砼采用商品砼,性能指標為:砼塌落度18~22cm,擴散度34~38cm,砼強度等級為C30。為了保證砼灌注質(zhì)量、防止墻體夾泥滲漏,灌注時必須使砼面同時上升,并保證砼灌注速度不小于2m/h,導管埋深應在2~6m,相鄰導管砼面的高差≤0.5m。灌注砼時,必須嚴格控制導管的埋深,派專人對砼的上升面進行測量,并及時做好記錄,每個單元(槽段)按規(guī)范要求留置砼試塊,混凝土灌注完畢后砼面高于設計標高0.5m,確保墻頂砼質(zhì)量。
參考資料:
1、地下連續(xù)墻的設計施工與應用(上、中、下),作者:叢藹森,中國水利水電出版社出版。
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