深层软土地质地连墙锁口管控制技术研究

2020-09-21谢晓波彭学军王卫东杨文国

工程技术研究 2020年15期

谢晓波，彭学军，王卫东，杨文国，汤宇，凌涛

（中铁五局集团第一工程有限责任公司，湖南长沙 410117）

1 工程概况

（1）客运南站站。客运南站站为双层岛式站台车站，主体结构采用明挖顺做法施工。车站由主体建筑、4个出入口、3组风亭、1个预留消防疏散口及2个地下车库出口组成。车站起迄里程为S1DK20+583.82～S1DK20+994.82，全长411m，站台宽度为12m，标准段基坑深度约20m，端头井段基坑深度约23.1m。车站采用明挖法施工，小里程端为盾构接收井，大里程端为盾构始发井，基坑支护采用地连墙+内支撑的支护型式。小里程端头井地连墙厚度为1.2m，标准段地连墙厚度为1.0m和0.8m，大里程端头井地连墙厚度为1.0m，采用锁口管接头。该站地连墙共163幅，墙长45.225～51.215m，采用水下C35混凝土，抗渗等级为P6。

（2）客泽明挖区间。客运南站站—泽国站区间挖段设计里程为S1DK21+749.000～SlDK22+352.140段地下线，全长603.14m，地连墙设计里程为S1DK21+749～S1DK21+926.2，全长177.2m。基坑围护结构采用1000mm地连墙、800mm地连墙+SMW工法桩+内支撑方案。S1DK21+749～S1DK21+815采用1000mm地连墙，共计30幅，S1DK21+815～S1DK21+926.2采用800mm地连墙，共计38幅，合计68幅。其中，L型6幅（现场采用双L幅同步混凝土浇筑施工）、S1DK21+875～S1DK21+926.2区段异型幅8幅、标准幅54幅。明挖段地连墙最长为39.7m，最短为28.7m。标准段幅宽为6m，地连墙深29.5～40.5m，采用水下C35混凝土，抗渗等级为P6。

（3）设计参数。保护层厚度为内侧70mm、外侧70mm；钢筋采用HPB300、HRB400；钢板采用20mm厚的Q235B钢板；混凝土采用C35水下混凝土，抗渗等级为P6；钢筋接驳器选取直螺纹连接器（不小于Ⅱ级）；接头形式采用锁口管；导墙混凝土采用C20混凝土。客运南站站以及客运南站站—泽国站区间明挖段地连墙参数如表1、表2所示。

（4）工程地质。该工程段内土层主要由第四系人工活动层、第四系全新统冲积、第四系晚更新统冲积、海积层、湖积层等土层组成。水泥土搅拌桩从上到下主要穿越的土层包括素填土层、淤泥层及黏土层。具体如表3所示。

2 施工工艺及注意事项

深层软土地质地连墙锁口管技术施工工艺流程如图1所示。

锁口管技术施工具体注意事项如下：（1）为减少渗漏水风险，单元槽段划分宜减少槽段接头，同时接头位置宜避开拐角位置及断面渐变位置。（2）根据深层软土地质下锁口管能承受的最大流态混凝土侧压力及固态混凝土握裹力，控制混凝土浇筑过程及浇筑后不能产生过大变形，同时控制锁口管起拔过程中也不能产生过大变形。（3）顶拔器选择，应考虑起拔能力宜大于混凝土初凝时的握裹力，便于起拔顺利。（4）确保锁口管接头控制精度控制在1/1000以内，安装时保证垂直度，偏差不大于5cm；接头应事先检查，防止凹凸接头因挠曲变形[1]。

表1 客运南站站地连墙钢筋笼参数表

表2 客运南站站—泽国站区间明挖段地连墙参数表

表3 地质围岩分层表

图1 锁口管施工工艺图

3 锁口管起拔控制技术

（1）拔管前准备。混凝土浇筑前试拔，检查顶拔器是否正常运行，接口是否脱节；详细记录混凝土灌注情况，便于起拔锁口管，下道插销未安装到位不得拆管[2]。

（2）起拔锁口管。根据混凝土参数及规范要求，同时结合现场施工经验，试动管时间宜控制在第一、二车混凝土浇筑4.5h左右，5h后起拔，每10min缓动10cm（控制值：0.6～1m/h），顶拔压力表数值控制在5～7MPa。浇筑6～7h起每间隔5min，每次顶升20cm，顶拔压力表数值控制在7～8MPa（控制值：1.5～2m/h）；浇筑7～8h起每间隔5min，每次顶升40cm，顶拔压力表数值控制在8～10MPa（控制值：4.5～5m/h）；浇筑8～9h起每间隔5min，每次顶升50cm，顶拔压力表数值控制在10～20MPa（控制值：5.5～6m/h）。

（3）末节锁口管拔除。通过钢筋在不同混凝土灌注面深插多次来确定混凝土是否达到初凝，从而确定末节锁口管是否需要拔除。

4 锁口管接头弊端及应对措施处理

（1）锁口管连接位置为素混凝土接头，半圆形接头咬合尺寸较小（15.8cm），施工后存在较大的渗漏水风险。应对措施：现场施工针对接头采用多次刷壁处理，尽可能做到接头咬合到位，减少渗漏水风险；增加桩间高压旋喷桩，降低渗漏水风险[3]。（2）流态混凝土侧压力下混凝土绕流造成后续地连墙成槽难度大。应对措施：根据混凝土强度确定连接幅施工时间，既要考虑成槽质量又要考虑施工后接头渗水风险；根据该项目施工经验，发生绕流现象考虑在72h后进行成槽施工[4]。（3）顶拔器与导墙受力面不均匀，造成导墙局部开裂引起沉降现象。应对措施：采用20mm厚钢板三层重叠找平，使得受力面均匀，保证锁口管顶拔顺利完成[5]。