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横跨城市管线的地下连续墙施工技术

2014-12-25冯志魏

城市建设理论研究 2014年37期
关键词:槽段成槽导墙

冯志魏

摘要:介绍了深圳地铁7号线珠光站横跨城市管线的地下连续墙施工技术,对该种地下连续墙的施工步骤:管线加固与导墙施工、地下连续墙的分幅原则、泥浆制备、成槽工艺、钢筋笼加工安装、混凝土灌注等进行论述,为同类工程提供了一种全新的理念。

关键字:横跨管线;地下连续墙;施工技术

中图分类号:TU74文献标识码: A

1.工程概况

1.1工程位置

深圳地铁7号线珠光站位于龙珠大道与龙珠二路“丁”字交叉口,沿龙珠大道东西方向布站。车站北侧为龙都花园、龙联花园居住小区,南侧为龙辉花园居住小区。

1.2工程概况

珠光站位于深圳市南山区龙珠大道与龙珠二路交口处,车站为2层地下站,岛式站台,车站中心里程为DK4+271.725,设计起点里程为DK4+125.725,左线设计起点里程为DK4+057.975,终点设计里程为DK4+365.625,车站长239.9m(不含站前渡线),标准段宽19.4m,站台宽10.4m,线间距13.6m,站前渡线长67.75m。采用明挖法施工,基坑深度为16.48~17.79m,围护结构采用800mm厚工字钢接口的地下连续墙。

珠光站场地范围内地下管线众多,埋设有污水管线、雨水管线、给水管线、燃气管、电信及电力管线等,管线大部分沿龙珠大道两侧东西方向布置。车站主体北侧主要管线有直径200mm的燃气管、920×580mm的电信管沟、直径250mm的给水管、直径900mm的污水管、3800×2200mm的雨水箱涵等,尤其是3800×2200mm的雨水箱涵对车站围护结构施工影响极大。车站主体南侧的主要管线有直径1650mm的雨水管、直径600mm污水管、直径250的给水管、1000×1000mm的10kV的电力管沟等。车站主体围护施工前,需先进行管线物探(已经完成),完整调查基坑施工影响范围内管线位置、材质、接口适应变形能力、修建年代及基础形式,并与管线资料进行对比,尤其注意3800×2200雨水箱涵等主要管线的位置、材质等,施工前需首先确定雨水箱涵壁厚、位置及深度,若发现现场情况与设计资料不符,必须上报业主、监理、设计等有关单位协调、研究地下管线的改迁、加固和悬吊方案,确保管线的安全和正常使用。站址区域的部分管线需改移或废除,第一阶段施工期间将管线改移到风亭及北侧的绿化带中,部分管线在附属结构施工阶段回迁至原位置。

2.横跨地下管线连续墙施工工艺

地下连续墙是在地面上采用一种挖槽机械, 沿着深开挖工程的周边轴线, 在泥浆护壁条件下, 开挖一条狭长的深槽, 清槽后在槽内吊放钢筋笼, 然后用导管法浇筑水下混凝土, 筑成一个单元槽段, 如此逐段进行, 在地下筑成一道连续的钢筋混凝土墙壁, 作为防水、防渗、承重和挡土结构。

2.1管线的刨验、加固和导墙施工

沿连续墙位置进行人工刨验、开挖导墙。为便于地下管线的保护以及钢筋笼下放后位置调整,导墙宽度适当加大,开挖宽120em、深120一200em的深槽,

深度根据管线埋深不同进行调整,对有管线的地方,在管线以下50cm处,加钢管或型钢对管线进行加固保护,以保证施工时不被碰坏。导墙采用C20现浇钢筋

混凝土结构,厚度200mm,分段浇筑。导墙施工后视土层及地下水位高低情况适当加撑,挖土后立即回填土,以防止塌孔。

2.2管线集中区地下连续墙的分幅原则

原则上根据已探明的管线分幅,为了便于施工,保证施工质量及以后基坑开挖的安全性,对于横跨管线特殊施工的地下连续墙分幅必须满足以下原则:

①特殊段地连墙结构整体刚性相对减弱,基坑开挖时应采取架设腰梁措施来保证结构的整体刚度,并加强基坑监测;②为加强地连墙的整体刚度及保证接头的止水效果,地连墙接头方式采用工字钢板;③为保证特殊段地连墙成槽时间和成槽质量,槽段长度应控制在9m以内;④管线间距较大的地方尽量安排正常幅段;⑤槽段分幅要相对一致,以便于施工和保证施工安全;⑥为保证接头的处理质量,特殊段与正常段地连墙的接头处距管线应控制在2.5-3.0m。

2.3泥浆制备

在成槽施工时须及时灌入护壁泥浆。由于本站地质结构中砂层较厚,其透水性强,施工中必须使用护壁效果较好的膨润土作为制备泥浆的材料,为提高泥浆的粘度和屈服值,提高泥皮的形成能力,维护槽壁的稳定性,同时防止水泥或盐类污染泥浆,在膨润土泥浆中加入增粘剂CMC,但CMC会有降低钢筋与混凝土间的握裹力,因此在加CMC的同时加入分散剂碳酸钠(Na2CO3)。泥浆对槽壁产生一定的静水压力,可抵抗作用在槽壁上的侧向土压力和水压力,防止槽壁坍塌和

剥落。泥浆在槽壁上会形成一层透水性很低的泥皮,可防止地下水渗人,泥皮厚度控制在1.0一3.0mm。

2.4 成槽施工

标准槽段地层采用液压抓斗槽机抓土,三序成槽,先挖两边,再挖中间,开挖过程中要实测垂直度,并及时纠偏开挖出的渣土装入自卸汽车运至临时弃渣场集中堆放。根据本站的地质结构情况,部分单元槽段成槽采用“抓冲结合”的方法,用抓斗槽壁机进行挖槽,槽壁机上有垂直最小显示装置,当偏差大于1/300时,则进行纠偏工作,纠偏可采取两种方法,一种是将槽段用砂土或碎石土回填,再利用槽壁机挖槽,二是根据槽壁机上垂直度的显示装置,特别偏差大于1/300开始位置,逐步向下抓或空挖修整槽壁的倾斜。

2.5钢筋笼制作、吊装

由于连续墙特殊的工艺和精度要求,钢筋笼制作精度必须满足设计和施工要求,因此将钢筋笼在平整度≤5mm的钢筋砼(C20)平台上制作加工。本站钢筋笼制作平台直接采用原龙珠大道路面,根据施工需要在场地A、B区各设置一个,制作平台平面尺寸7.0×26m,平台横向敷设10cm槽钢,螺栓固定,槽钢之间采用钢筋连接,。

3.6混凝土灌注

3.6.1 清槽

槽段开挖到设计标高后,采用置换法对槽底进行认真清理,将尚未沉淀的土碴从槽段上口同泥浆一道带出来,使槽内底部上来0.2米处的泥浆比重调整到1.10以下,泥浆含砂率≤4%,沉渣厚度小于100mm,再静止1h的时间,等剩余泥碴沉到槽底,再采用槽底砂石吸力泵将沉碴集中吸出处理,槽口同时注入调整合格的泥浆,使槽段内泥浆最终达到各项指标。

3.6.2混凝土灌注

① 清槽完毕,泥浆经检查合格后(比重≤1.10,含砂率≤4%,PH值>8,粘度<25S),4h内开始灌注砼。

② 为保证水下混凝土的灌注能顺利进行,灌注前应拟定灌注方案,主要机具应留有备用,灌注前应进行试运转。

③ 灌注前应复测沉碴厚度,办理隐蔽工程检查,合格后及时灌注,其间歇时间不宜超过4h。

④ 开始灌注时,隔水栓吊放的位置应临近水面,导管底端到槽底的距离0.3~0.5m。

⑤ 开灌前储料斗内必须有足以将导管的底端一次性埋入水下混凝土中0.5m以上深度的混凝土储存量V≥3.6m3。

⑥ 混凝土灌注的上升速度不得小于2m/h,每个单元槽段的每个导管灌注间歇时间不得超过30min,灌注宜连续灌注,不得中断。

⑦ 随着混凝土的上升,要适时提升和拆卸导管,导管底端埋入混凝土面以下一般保持2~6m,严禁将导管底端提出混凝土面。提升导管时应避免碰撞挂钢筋笼。

⑧ 设专人每30min测量一次导管埋深及管外混凝土面高度,以此判断两根导管周围砼面的高差(要小于0.5米),并确定导管埋入砼中的深度和拆管数量。

⑨ 在一个槽段内同时使用两根导管灌注时,其间距应不大于3m,导管距槽段端头不宜大于1.5m,槽内混凝土面应均衡上升,各导管处的混凝土表面的高差不宜大于0.5m,混凝土浇注面应高出设计标高50cm。

3结语

在建深圳地铁7号线珠光站车站地质条件复杂多变,基坑周边环境复杂。珠光站场地范围内地下管线众多,埋设有污水管线、雨水管线、给水管线、燃气管、电信及电力管线等,复杂工程地质和环境条件是我项目部地下工程建设中首次遇到。论文详细论述了深圳地铁7号线横跨城市管线的连续墙施工关键技术,以期对今后相关或类似的工程施工提供参考或指导。

参考文献:

[1]刘建航,候学渊.基坑工程手册[M].北京:中国建筑工业出版社,1997.

[2]GB50299-1999地下铁道工程施工及验收规范[S].北京:中国计划出社,2003.

[3]陈忠汉,黄书秩,程丽萍.深基坑工程[M].北京:机械工业出版社,1999.

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