超深地下连续墙关键施工技术

超深地下连续墙关键施工技术
孔德志;徐安军;陈宇明
【摘要】针对超深地下连续墙施工技术难度大的问题,对地下连续墙施工中的技术难点、施工工艺和施工方法等分别进行了详细探讨,以积累超深地下连续墙的施工经验,为今后超深地下连续墙的施工提供了参考依据.
【期刊名称】《山西建筑》
【年(卷),期】2010(036)011
【总页数】2页(P147-148)
【关键词】地下连续墙;施工工艺;施工技术
【作者】孔德志;徐安军;陈宇明
【作者单位】上海建工(集团)总公司技术中心,上海,200083;上海市基础工程公司,上海,200002;上海市基础工程公司,上海,200002
【正文语种】中文
【中图分类】TU94
1 工程概况
上海市人民路越江隧道工程是浦江两岸交通枢纽的重要通道之一。

隧道主线西起人民路、福建南路路口,沿人民路向东穿越河南南路、四川南路及中山东二路等主要道路后,于原十六铺客运码头处穿越黄浦江,至浦东东昌路轮渡站处接至东昌路,沿东昌路东行至东昌路、银城东路口前接地,主线终点位于东昌路、银城东路交叉口。

线路总体呈西东走向。

浦西岸上段包括敞开段、光过渡段、暗埋段和接收井,全长517 m,其中浦西工作井位于人民路丽水路口。

浦西接地点位于人民路福建南路口,河南路西侧为敞开段、光过渡段,隧道以暗埋形式穿越河南南路,在河南南路东侧布设一对平行式匝道,结构宽度在20 m～38 m之间变化,经过渐变段直至丽水路口浦西工作井。

浦西PX10～PX12段采用地下连续墙作围护结构,亦作为主体结构的一部分。

该段开挖深度8.098 m～8.243 m,南侧围护为600 mm地墙,深度16 m;北侧围护因考虑地铁14号线共线,采用1 200 mm地墙,深度55 m。

地下连续墙混凝土强度等级为水下C30,抗渗等级为S8。

600 mm地墙共17幅,采用柔性接头,1 200 mm地墙也是17幅,采用十字钢板刚性接头,地下墙与结构采用钢筋接驳器连接。

本文重点讨论55 m深、1 200 mm厚超深地墙的施工工艺与方法。

2 工程及水文地质
2.1 工程地质
55 m超深地墙施工场地陆域属长江三角洲下游滨海平原地貌,地面起伏不大。

场地范围内土层按其成因类型、土层结构及性状特征可划分为7层。

各土层的土性描述与特征详见表1。

表1 地层特性表土层名称层厚/m①1人工填土 1.00～4.70②1褐黄～灰黄色粉质黏土 0.20～1.90③灰色淤泥质粉质黏土 0.60～6.00③j灰色粘质粉土 0.40～
3.50④灰色淤泥质黏土 0.90～10.60⑤1灰色黏土
4.70～1
5.20⑤2灰色粘质粉土夹粉质黏土 3.10～8.30⑤3灰色粉质黏土 2.50～21.00⑤4灰绿色粉质黏土＞4.50⑦2草黄～灰色粉细砂未穿
2.2 水文地质
工程沿线陆域浅部土层中的地下水类型为潜水。

勘探期间测得潜水稳定水位埋深为0.80 m～1.95 m,平均埋深为1.57 m。

上海地区潜水位埋深为0.30 m～1.50 m,水位动态为气象型,主要受大气降水、地表径流等影响呈幅度不等变化,常年平均地
下水位埋深为0.50 m～0.70 m。

经勘察,拟建场地浦西段⑤2粘质粉土夹粉质黏土层分布有微承压水,勘探揭示其顶板标高为-22.47 m～-28.97 m。

据上海区域性资料,上海地区(微)承压水位随季节呈周期性变化;(微)承压水位标高一般为0 m～-8 m。

3 工程技术难点
地下连续墙厚度1.2 m,深55 m,施工中对成槽设备性能,槽壁稳定要求均较高,钢筋笼(含十字钢板)总重约69.6 t,分节后单节钢筋笼最重仍达58.6 t,对钢筋笼制作的整体刚度和吊装机械的要求都相当高。

针对这些关键点,我们在全过程施工过程中加强工序、工艺、施工参数的有效控制,根据各阶段的施工特点,分别采取以下针对性措施:1)采用金泰SG40高性能成槽机进行地墙成槽施工,泥浆采用NV-1钠土泥浆进行护壁,加之其他辅助手段,确保槽壁稳定与成槽顺利。

2)为确保槽壁稳定,合理布置机械设备、材料堆放等场地布置,合理安排施工流程,成槽时槽壁附近应尽可能避免堆载和机械设备对槽壁产生的附加应力,并减少振动。

导墙采用“][”形结构,侧翼板加厚、加深,以防起拔反力箱时导墙坍塌。

严格控制泥浆的液位,液位下落及时补浆,以防塌方。

在距离建筑过近的地方,可以将泥浆液面抬高,泥浆比重在规范允许的条件下适当提高。

3)钢筋笼吊放:采用一台300 t履带吊机和一台250 t履带吊机配合共同起吊钢筋笼。

由于钢筋笼重量较重,整体性不好,容易散架,在制作钢筋笼时必须配置足够强度的桁架钢筋,并且要保证焊接质量。

4)混凝土浇筑控制:成槽完毕后混凝土浇筑前,采用特制的接头刷在前一幅槽段的接口反复刷洗,去除夹泥夹砂,保证地墙接头施工质量。

4 地下连续墙施工
4.1 施工工艺
地下连续墙的施工工艺如图1所示。

4.2 施工方法
1)导墙制作:在地下连续墙成槽前,应先砌筑导墙,导墙质量的好坏直接影响地下连续墙的轴线和标高。

导墙是存储泥浆稳定液位,维护上部土体稳定,防止土体坍落的重要措施。

1 200 mm地墙导墙采用“][”形整体式钢筋混凝土结构。

导墙高度以开挖至原土面为准。

在导墙的制模工作完成后,对模板的稳定,轴线尺寸的复核验收及混凝土浇筑面做好标注后,才可以进行混凝土浇筑。

导墙要对称浇筑,强度达70%后方可拆模,其间要作好必要的混凝土浇水养护工作。

导墙内墙面要垂直,导墙面应保持水平,混凝土底面和土面应密贴。

混凝土养护期间起重机等重型设备不应在导墙附近作业停留,成槽前支撑不允许拆除,以免导墙变位。

2)泥浆制作:在地墙施工时,泥浆性能的优劣直接影响到地墙成槽施工时槽壁的稳定性。

本工程采用NV-1钠土泥浆。

泥浆搅拌需严格按照操作规程和配合比要求进行。

泥浆拌制后,应静置一段时间,发酵后方可使用。

3)成槽施工:采用SG40液压抓斗成槽机,该设备配有垂直度显示仪表和自动纠偏装置。

根据地下连续墙的垂直度要求,成槽前,利用水平仪调整成槽机的水平度,利用经纬仪控制成槽机抓斗的垂直度。

成槽过程中,抓斗入槽、出槽应慢速、稳当,根据成槽机仪表及实测的垂直度情况及时纠偏。

4)清基及接头处理:成槽完毕后采用捞抓法清基,保证槽底沉渣不大于100 mm;清空后槽底泥浆比重不大于1.15。

为提高接头处的抗渗及抗剪性能,对地墙接合处用外形与槽段端头相吻合的接头刷,紧贴混凝土凹面筑,上下反复刷动5次～10次,刷除附在凹面上的泥皮,保证混凝土浇筑后密实、不渗漏。

5)钢筋笼制作及吊放:钢筋笼制作是在槽钢制作的水平平台上进行。

现场设两个钢筋笼制作平台,分两个阶段制作完成。

由于本工程钢筋笼采用整幅成型起吊入槽,考虑到钢筋笼起吊时的刚度和强度,对其进行了加固。

钢筋笼吊放时,因钢筋笼长度和重量较大(钢筋笼最长54.5 m,分节后最大重量约58.6 t),现场采用1台300 t和1台250 t,两台履带吊同时起吊的方法。

钢筋笼放置到设计标高后,利用槽钢制作的扁担搁置在导墙上。

6)锁口管/反力箱吊放:地
墙槽段清基合格后,先吊放安装十字钢板接头钢筋笼,钢筋笼安放到位后,先根据实际情况在十字钢板与先行施工幅地墙间隙中回填袋装碎石,回填至40 m深度开始吊放反力箱,反力箱插入地面下40 m。

7)水下混凝土浇筑:采用导管法施工,混凝土导管选用D=250 mm的圆形螺旋形接头。

导管拼装中,对密封圈要严加检查,防止浆液漏进导管内部,影响混凝土质量。

钢筋笼沉放就位后,应及时灌注混凝土,不应超过4 h。

8)锁口管提拔:锁口管提拔与混凝土浇筑相结合,混凝土浇筑记录作为提拔锁口管时间的控制依据,根据水下混凝土凝固速度的规律及施工实践,混凝土浇筑开始后2 h～4 h左右开始拔动。

以后每隔30 min提升一次,其幅度不宜大于50 mm～100 mm,并观察锁口管的下沉,待混凝土浇筑结束后6 h～8 h,即混凝土达到终凝后,将锁口管一次全部拔出并及时清洁和疏通。

5 结语
本工程为55 m超深地下连续墙,施工技术难度大。

施工过程中必须准确把握五个关键过程:测量定位、成槽施工、钢筋笼制作吊放、水下混凝土浇灌和槽段接头处理;严格控制五个环节施工质量关:导墙质量、泥浆质量、成槽质量、钢筋笼制作质量、混凝土浇筑质量。

只有在施工过程中抓好每个细节工作,才能确保工程安全、顺利地实施。

参考文献:
【相关文献】
[1]于干良,翟永勇,樊敬亮.地下连续墙渗漏的处理方法[J].山西建筑,2009,35(13):142-143.。