城市地铁地下连续墙双轮铣成槽工艺研究
摘要
关键词
城市地铁;双轮铣槽机;地下连续墙
正文
1工程概况介绍
南昌地铁4号线坛子口站位于核心区域,是两主干道交汇的关键站,主干道规划线宽分别为55米和45米。坛子口站为地下岛式车站,站台宽12米,结构三跨(局部两跨),总长685米,宽22.5米,基坑开挖深17.2至19.8米。车站设8个出入口、4个安检通道和3组风亭。坛子口站两侧延伸两个盾构区间,北站位于地标间地下,南站深入武南区,优化线路,有效连接城市节点,增强地铁网络便捷性和通达性,是南昌市地铁系统亮点。该项目采用半盖挖顺法,以钢-钢混合结构和1000mm厚深基坑为基础,主体基坑设计为一级。车站深基坑有238个地下连续墙槽道,包括一字形、T形、斜形和Z形,通过H型钢铰缝连接。盾构拓宽段设4道支承,其中1道为砼支承,3道为换撑。
工程勘察结果表明,施工现场的上层地层为现代人工填土,以淤泥质粘土和粉砂为主,而施工阶段的地层则以含砾质层的地下水和基岩裂缝的水为主。在设计调查期间,地下水埋在2.4米至4.0米,水位在6.36米至7.78米之间,具有一定的承压能力,以河流和降雨为主。
2施工活动对地表稳定性的干扰
1)土壤重新固结引起的地面位移。基坑工程推进致土压缩,产生超静孔压。工程后,应力缓解,土固结变形,随时间推移,土体反复压缩下沉。
2)由应力松驰造成的地面形变。在隧洞施工过程中,围岩的受力平衡被打破,三向受力转变为二向受压,围岩应力得到缓解;造成了应力的释放,造成了岩层的移动与变形。在施工期间,若不能有效地进行支护,将导致洞顶坍塌。
3)由于地层流失而造成的地面形变及地面下沉运动。导致地层漏失的主要因素是:在已建好的隧洞中,已建好的隧洞开挖量与已建好的隧洞开挖量存在较大的偏差;这是导致隧洞横截面收敛变形的主要因素。
3地下连续墙施工技术
3.1施工工艺流程
地下连续墙施工工艺为:进行精确的测量放线,确保施工位置的准确性→导墙施工,为后续的地下墙建设提供引导和支撑→地下墙成槽,挖掘出连续的墙体槽口→刷壁清孔,清除槽口内的杂质→吊放钢筋笼,为墙体提供结构支撑→安装接头箱,确保墙体的连续性→水下混凝土浇注,填充墙体槽口→拔除接头箱,完成地下连续墙的施工。每一步都需严格把控,确保施工质量。
3.2施工过程中难点要点
1)在异形槽沟的角落(Z字、 L字),成槽时更易受成槽机的动态载荷干扰,从而导致坍塌,保证其在工程中的安全性与质量成为工程中的关键与难点。
2)坛子口站内钢筋笼最大长40.4米,因其长且重,起吊时安全风险高,整体提升使施工过程复杂,确保焊缝、槽壁稳定及施工安全极为困难,是施工中的一大挑战。
4地下连续墙施工中双轮铣槽机的应用实践
4.1铣槽机运行原理及施工方法
该项目创新性地采用了H8型双面铣槽器,在二次槽道施工过程中,需要精准切割已浇筑的混凝土,以确保整体结构的紧密性和稳定性。DMS电控技术被引入,实现了对双轮铣削工艺参数的在线实时监测。该专用设备特别适用于50-100 MPa强度的土壤和地层,能够自动校正误差,且能有效回收切割渣,实现绿色洁净的建筑环境。
4.2双轮铣槽机在异型槽段施工中的具体应用
铣槽机核心为液压和控制系统,装备三台液压电动机,两侧驱动铣齿滚筒,中间驱动泥浆泵排渣。系统由两台倾斜计自动监控调节转速。施工采用跳进法,每组槽道分为5.4米和2.8米两段,单机孔加工直径2.8米,采用前两头后中作业方式。针对在实际施工过程中,由于地下水补给引起的小规模渗漏,可以在施工过程中向浆液中添加防漏剂,然后再进行成槽,如果发现由于槽壁上存在的空洞而引起的大量渗漏,必须马上中止成槽,以免发生槽壁坍塌,在堵塞的源头终止后,再进行成槽。
5施工防范对策
5.1施工质量控制措施
为确保施工质量的稳步提升,我们需在组织协调、制度保障和建设标准三个核心层面上,全面构建科学、健全的质量保障与监管体系。此体系旨在实现“组织体系导向—管理制度约束—质量要素管控”的三重合一,从而确保施工过程的每一个环节都能得到有效监督与管理。通过明确的组织架构、严格的管理制度以及统一的建设标准,我们将共同推动施工质量的持续改进与优化,为项目的成功交付奠定坚实基础。
5.2支护结构施工阶段安全防护措施
1)为减轻南昌地铁4号线防护区建筑物的冲击,支撑桩采取了旋挖法钻孔法。
2)支撑桩的施工方法是跳桩,浇筑24小时后,再对相邻的桩基进行钻孔。在建造工地前对疏松的基础进行加密,使用合适的泥浆特性指数,钻孔深度不低于地下水2米。
3)清孔结束30分钟以内进行砼浇筑,支护桩的超挖深度应按照比设计高程大1倍的直径进行施工,并保证其充盈率不低于1.15。
4)三层管高压旋喷桩,采用跳桩间距≥4 D的方式进行施工。
5.3土方施工阶段的安全防护措施
1)当支承混凝土达到标准时,就可以开始下一道工序了。
2)按照“分区分层,限时平衡”的原理,尽可能地减少无支护的曝露时间。
3)每一层的土都要在1.5米以下(松软的土壤上),每一层的坡度都不能超过1:1.5,而且每一段的长度都要在20米以上。
5.4基础结构施工阶段的安全防护措施
1)为避免地基抬升,加速垫层的施工进度,地基基础开挖后,必须立即进行施工,并在8小时内完成。将基坑底部垫层浇筑到支护桩上。
2)待基础建筑和梁板完成并满足设计规定的强度后,才能按设计的规定一层一层地拆掉内部支撑。
3)使用绳锯法将砼切断后运到规定的位置,然后用镐头或空气压缩机将其粉碎,然后将其集中处置。
5.5基坑回填阶段的安全防护措施
1)按常规方法进行压实,并对压实因子进行严格的控制,严禁使用杂填、废填土等回填。
2)本项目提出了超前止水的后浇带,在拆除了地下室的模板后,在随后的工序中适时的进行浇筑,并在地下室的外墙上进行分段施工;采用分层回填法,缩短肥槽回填时间,强化基坑稳定性。
6结论
双轮铣床在我国地铁建设中发挥着重要作用,尤其在地铁隧道掘进和钢筋笼提升方面意义重大。经过实践验证已总结出有效的防护措施,并创新了一套实用的施工工艺与管理办法,旨在为同类地铁建设项目提供有益的借鉴和实用的参考,推动地铁建设技术的不断进步。
参考文献
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作者简介:黄汇然(2000-9-17),男,广西防城港人,广西城市职业大学毕业生,研究方向:城市地下连续墙的施工工艺。
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