建築地下連續牆採用雙輪銑成槽如何施工?中鐵是這樣做的

在岩石堅硬、岩層厚的地鐵施工過程中採用雙輪銑槽機成槽施工地下連續牆,除能縮短施工工期、提高功效、保證連續牆施工質量外且因其施工噪音及震動小,對周邊居民、建築造成影響較小。

一、工法優勢

本工法具有鑽進能力強、功效高、成槽質量好、環境影響小等優點,可廣泛應用於石堅硬、岩層厚的地鐵地下連續牆施工領域。

二、工法特點

2.1工效高:雙輪銑槽機藉助UCS閥,可適應強度達50~100MPa的各種土層或岩層,鑽進能力強,成槽速度快。

2.2成樁質量好:雙輪銑槽機DMS電子系統可時刻監控液壓雙輪銑的工作參數及位置;專業器械裝置可對垂直度的偏差及時進行修正,保證施工質量。

2.3環境影響小:成槽過程噪音及產生的震動很小,對周邊建築造成影響小;同時切削渣通過反循環系統並經過泥漿處理系統的分離可重複利用,環境汙染小,能滿足城市地下施工的高環保要求。

2.4垂直度控制好:雙輪銑設備的DMS系統可有效的監控成槽垂直度,通過X、Y、Z軸的調整可及時對垂直度進行調整糾偏。

三、適用範圍

本工法適用於地鐵地下連續牆施工中,軟硬交互的岩層(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的鋼製框架,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,兩個滾筒低速轉動,方向相反,其銑齒將地層圍巖銑削破碎,中間液壓馬達驅動泥漿泵,通過銑輪中間的吸砂口將鑽掘出的巖渣與泥漿排到地面泥漿站進行集中處理後返回槽段內,如此往復循環,直至終孔成槽。銑槽機的垂直度應與槽段軸線一致,並由兩個獨立的測斜儀監測,其數據由駕駛室內的電腦處理並顯示在液晶屏上,從而駕駛員可隨時監控並通過改變銑槽機的轉速來實現對銑槽機垂直度的調整。。

五、施工工藝流程及操作要點

5.1施工工藝流程

泥漿製備→導牆施工→地基處理→雙輪銑槽機成槽→刷壁

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5.1-1雙輪銑槽機施工示意圖

5.2操作要點

5.2.1泥漿製備

採用膨潤土為主、CMC增粘劑(羧甲基納纖維素,又稱人造糨糊)、純鹼等為輔的泥漿製備材料,製造泥漿用水採用PH值接近中性的自來水。泥漿性能指標要求詳見下表:

表5.2-1成槽護壁泥漿性能指標要求。

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5.2.2導牆施工

(1)導牆結構設計

為確保連續牆正常施工,導牆施工前必須挖深度不小於1.8m的探溝,以探明地下管線。對位於導牆或可能有穿越導牆的障礙物進行破碎清理或局部處理。對範圍小、深度淺的障礙物採取深導牆施工,對範圍廣深度大的障礙物採用先將障礙物清理後再用粘土回填,然後再做深導牆。

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圖5.2-1導牆施工圖

(2)導牆施工方法

①導牆是保證連續牆精度的首要條件,因此,在施工放線前做好技術交底,嚴格複核,保證定位放線準確;

②導牆施做時放寬50mm(沿中軸線向兩側,每邊各放寬25mm),是為了保證抓鬥、鑽頭、鋼筋籠進出較為順利;

③為保證連續牆既滿足成槽精度而又不侵入車站建築界限,同時保證內襯牆結構厚度,在放線時將連續牆中軸線向外多放150mm;

④導牆內牆面垂直度控制在5‰之內,內牆面平整度在±3mm內,全長範圍內高差控制在±5mm內,導牆軸線誤差控制在±10mm之內;

⑤導牆上口高出地面200mm,以防止垃圾和雨水衝入導槽內汙染或稀釋泥漿;

⑥導牆開挖土方時,如果外側土體能保持垂直自立時,則以土壁代替外模板,避免回填土。否則外側設模板。砼強度達到設計要求後,牆背用粘土夯填密實,防止地表水滲入槽內,引起槽段塌方;

⑦導牆施工完成後,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拆模後每隔2米,設兩道木支撐,支撐採用8cm×8cm的方木,抓槽之前,不拆內撐。同時嚴禁重型機械在砼未達到設計強度之前靠近導牆行走,防止導牆變形。

5.2.3地基處理

(1)銑槽機施工前地基處理:

銑槽機設備應該應置於穩定的地基上,鬆軟場地應進行加固處理。

①處理範圍:銑槽機放置處5*5*0.2m範圍。

②鋼筋採用雙層雙向Φ12@200鋼筋網片。

③混凝土:採用C20混凝土。

(2)銑槽機施工過程中空洞處理:

銑槽機作業時,若遇到空洞時槽內泥漿會迅速流失,槽壁缺少護壁泥漿可能造成坍塌,甚至會引起銑槽機下沉和銑槽機被埋陷。

處理措施:如果空洞範圍較小,應及時補充新漿。若空洞較大而泥漿不夠補給,造成槽壁坍塌,及時聯繫混凝土供應商,快速回填素混凝土,待填滿空洞區域後迅速補充槽內泥漿,加強槽內泥漿循環,保持泥漿各項指標,維持槽壁穩定,待混凝土達到強度後,銑槽機再繼續作業。

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的鋼製框架,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,兩個滾筒低速轉動,方向相反,其銑齒將地層圍巖銑削破碎,中間液壓馬達驅動泥漿泵,通過銑輪中間的吸砂口將鑽掘出的巖渣與泥漿排到地面泥漿站進行集中處理後返回槽段內,如此往復循環,直至終孔成槽。銑槽機的垂直度應與槽段軸線一致,並由兩個獨立的測斜儀監測,其數據由駕駛室內的電腦處理並顯示在液晶屏上,從而駕駛員可隨時監控並通過改變銑槽機的轉速來實現對銑槽機垂直度的調整。

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圖5.2-2銑槽機成槽施工圖

操作手可以結合以下幾種方法進行調整銑架回復垂直狀態,糾偏的動作幅度逐漸減小到糾偏完成,然後繼續銑槽作業。糾偏過程中的各種方式均通過DMS系統進行監控。被記錄的參數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 調整切銑鼓轉速:根據需要,兩個輪的其中一個可以轉換旋轉方向,形成雙鼓同向旋轉,實現快速轉位。通常情況下,切削輪旋轉方向保持不變,而是通過提高一個輪的轉速進行調整。

⑵ 通過側板的運動調整

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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 移動側板

⑵ 改變切削輪相對銑架傾斜度

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圖5.2.4-2 Y-Y軸糾偏

③ Z軸擺轉糾偏

⑴ 移動側板

⑵ 分別改變切削輪與銑架的角度

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圖5.2.4-3 Z軸擺轉糾偏

5.2.5刷壁

刷壁工具使用特製刷壁器,刷壁必須在清孔之前進行。為提高接頭處的抗滲及抗剪性能,在連續牆接頭處對先行幅牆體接縫進行刷壁清洗;反覆刷動五至十次,直到刷壁器上無泥為止。

根據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,方便施工現場查閱。

六、材料與設備

表6.1 機械設備表

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表6.2 雙輪銑槽機性能參數表

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七、質量控制

7.1工程質量控制標準

表7.1-1導牆質量控制標準

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表7.1-2地下連續牆質量控制標準

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7.2質量保證措施

7.2.1接頭滲漏水預防及控制措施

⑴ 嚴格泥漿的管理,對比重、粘度、含砂率超標的泥漿應堅決廢棄,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,不得強行衝放,以防止露筋。

⑶ 防止砼澆注時槽壁坍方。鋼筋籠下放到位後,附近不得有大型機械行走,以引起槽壁土體震動。

7.2.2預防成槽漏漿措施

(1)產生漏漿現象最主要地方是地下管道部位。對於施工區內地下管道,在導牆施工時,先將地下管道在導牆範圍內的部分破除乾淨,導牆做成深導牆,導牆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,導牆的後部用粘土回填密實,防止漏漿。

(2)對於少量漏漿現象,是由於地質原因,可在泥漿中加入0.5-2%的鋸末作為防漏劑,繼續成槽。

(3)對於突然出現大量漏漿現象,則是由於開挖槽壁中有孔洞出現,這時要立即停止成槽,並不斷向槽內送漿,保持槽內泥漿面的高度,防止槽壁坍方。然後挖出導牆外邊的土體,查找漏漿的源頭進行封堵。待處理結束後才能繼續進行成槽。


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