在巖石堅(jiān)硬、巖層厚的地鐵施工過程中采用雙輪銑槽機(jī)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(dòng)小,對(duì)周邊居民、建筑造成影響較小。
一、工法優(yōu)勢(shì)
本工法具有鉆進(jìn)能力強(qiáng)、功效高、成槽質(zhì)量好、環(huán)境影響小等優(yōu)點(diǎn),可廣泛應(yīng)用于石堅(jiān)硬、巖層厚的地鐵地下連續(xù)墻施工領(lǐng)域。
二、工法特點(diǎn)
2.1工效高:雙輪銑槽機(jī)借助UCS閥,可適應(yīng)強(qiáng)度達(dá)50~100MPa的各種土層或巖層,鉆進(jìn)能力強(qiáng),成槽速度快。
2.2成樁質(zhì)量好:雙輪銑槽機(jī)DMS電子系統(tǒng)可時(shí)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(duì)垂直度的偏差及時(shí)進(jìn)行修正,保證施工質(zhì)量。
2.3環(huán)境影響?。撼刹圻^程噪音及產(chǎn)生的震動(dòng)很小,對(duì)周邊建筑造成影響?。煌瑫r(shí)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(shí)對(duì)垂直度進(jìn)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(jī)是一個(gè)帶有液壓和電氣控制系統(tǒng)的鋼制框架,底部安裝 3 個(gè)液壓馬達(dá),水平向排列,兩邊馬達(dá)分別帶動(dòng)兩個(gè)裝有銑齒的滾筒。銑槽時(shí),兩個(gè)滾筒低速轉(zhuǎn)動(dòng),方向相反,其銑齒將地層圍巖銑削破碎,中間液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)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(jìn)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(jī)的垂直度應(yīng)與槽段軸線一致,并由兩個(gè)獨(dú)立的測(cè)斜儀監(jiān)測(cè),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(shí)監(jiān)控并通過改變銑槽機(jī)的轉(zhuǎn)速來實(shí)現(xiàn)對(duì)銑槽機(jī)垂直度的調(diào)整。。
五、施工工藝流程及操作要點(diǎn)
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(jī)成槽→刷壁
5.1-1雙輪銑槽機(jī)施工示意圖
5.2操作要點(diǎn)
5.2.1泥漿制備
采用膨潤(rùn)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(jì)
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(duì)位于導(dǎo)墻或可能有穿越導(dǎo)墻的障礙物進(jìn)行破碎清理或局部處理。對(duì)范圍小、深度淺的障礙物采取深導(dǎo)墻施工,對(duì)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(shí)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(jìn)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(shí)保證內(nèi)襯墻結(jié)構(gòu)厚度,在放線時(shí)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(zhǎng)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(shí),如果外側(cè)土體能保持垂直自立時(shí),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(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后,墻背用粘土夯填密實(shí),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(shí)儲(chǔ)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(shí)嚴(yán)禁重型機(jī)械在砼未達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)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(jī)施工前地基處理:
銑槽機(jī)設(shè)備應(yīng)該應(yīng)置于穩(wěn)定的地基上,松軟場(chǎng)地應(yīng)進(jìn)行加固處理。
①處理范圍:銑槽機(jī)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(jī)施工過程中空洞處理:
銑槽機(jī)作業(yè)時(shí),若遇到空洞時(shí)槽內(nèi)泥漿會(huì)迅速流失,槽壁缺少護(hù)壁泥漿可能造成坍塌,甚至?xí)疸姴蹤C(jī)下沉和銑槽機(jī)被埋陷。
處理措施:如果空洞范圍較小,應(yīng)及時(shí)補(bǔ)充新漿。若空洞較大而泥漿不夠補(bǔ)給,造成槽壁坍塌,及時(shí)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(bǔ)充槽內(nèi)泥漿,加強(qiáng)槽內(nèi)泥漿循環(huán),保持泥漿各項(xiàng)指標(biāo),維持槽壁穩(wěn)定,待混凝土達(dá)到強(qiáng)度后,銑槽機(jī)再繼續(xù)作業(yè)。
5.2.4雙輪銑槽機(jī)成槽
雙輪銑槽機(jī)是一個(gè)帶有液壓和電氣控制系統(tǒng)的鋼制框架,底部安裝 3 個(gè)液壓馬達(dá),水平向排列,兩邊馬達(dá)分別帶動(dòng)兩個(gè)裝有銑齒的滾筒。銑槽時(shí),兩個(gè)滾筒低速轉(zhuǎn)動(dòng),方向相反,其銑齒將地層圍巖銑削破碎,中間液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)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(jìn)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(jī)的垂直度應(yīng)與槽段軸線一致,并由兩個(gè)獨(dú)立的測(cè)斜儀監(jiān)測(cè),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(shí)監(jiān)控并通過改變銑槽機(jī)的轉(zhuǎn)速來實(shí)現(xiàn)對(duì)銑槽機(jī)垂直度的調(diào)整。
圖5.2-2銑槽機(jī)成槽施工圖
操作手可以結(jié)合以下幾種方法進(jìn)行調(diào)整銑架回復(fù)垂直狀態(tài),糾偏的動(dòng)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(jìn)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(diǎn)、段的垂直度值。
①X-X軸糾偏
可通過以下兩個(gè)途徑:
⑴ 調(diào)整切銑鼓轉(zhuǎn)速:根據(jù)需要,兩個(gè)輪的其中一個(gè)可以轉(zhuǎn)換旋轉(zhuǎn)方向,形成雙鼓同向旋轉(zhuǎn),實(shí)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(gè)輪的轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)整。
⑵ 通過側(cè)板的運(yùn)動(dòng)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(gè)途徑:
⑴ 移動(dòng)側(cè)板
⑵ 改變切削輪相對(duì)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(dòng)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(jìn)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(duì)先行幅墻體接縫進(jìn)行刷壁清洗;反復(fù)刷動(dòng)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(jì)算出每根樁的類型、深度及位置等信息,方便施工現(xiàn)場(chǎng)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(duì)比重、粘度、含砂率超標(biāo)的泥漿應(yīng)堅(jiān)決廢棄,防止因泥漿引起的砼澆注時(shí)砼面高差過大而造成的夾層現(xiàn)象。
⑵ 鋼筋籠露筋會(huì)成為滲、漏水的通道??刂其摻罨\露筋,鋼筋籠保護(hù)塊有足夠的剛度、厚度、數(shù)量,鋼筋籠在吊放入槽時(shí)先對(duì)中槽壁中心,以免擠壓保護(hù)塊。同時(shí)鋼筋籠下放不順時(shí),不得強(qiáng)行沖放,以防止露筋。
⑶ 防止砼澆注時(shí)槽壁坍方。鋼筋籠下放到位后,附近不得有大型機(jī)械行走,以引起槽壁土體震動(dòng)。
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(duì)于施工區(qū)內(nèi)地下管道,在導(dǎo)墻施工時(shí),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(jìn)入原狀土層,導(dǎo)墻的后部用粘土回填密實(shí),防止漏漿。
(2)對(duì)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(duì)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(shí)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(jìn)行封堵。待處理結(jié)束后才能繼續(xù)進(jìn)行成槽。