临近过钱塘江公路隧道的68m超深地下连续墙施工技术.docVIP

临近过钱塘江公路隧道的68m超深地下连续墙施工技术 　　摘要：随着国民经济的快速发展，地下空间的开发不断增加，超深地下连续墙的应用越来越多，施工的风险也越来越高。施工企业因缺乏经验积累使得深基坑质量安全问题逐一暴露，主要表现为基坑开挖过程中地下连续墙围护渗漏，直接危害到周边既有建构筑物及管线的安全。以下将通过杭州地铁6号线钱江世纪城站的工程实践，对超深地下连续墙施工过程中存在的问题进行探讨、分析，并提出相对应的解决措施，确保基坑工程的顺利推进实施。 　　关键词：超深地下连续墙、泥浆、接头 　　中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号： 　　 　　工程概况 　　杭州地铁6号线钱江世纪城站车站为地下三层岛式车站，总长284.76m，标准段宽度19.3m，主体围护结构采用1m厚地下连续墙作为围护结构。为隔断承压水，东端头井32幅地下连续墙墙趾插入⒂A2层强风化泥质粉砂岩1m，墙深达65~68m，属杭州地区目前施工最深的地下连续墙。原设计采用锁口管接头。项目紧邻庆春路过江公路隧道，与隧道的最小距离仅10m。 　　施工难点及应对措施 　　传统地下连续墙锁口管接头问题 　　本工程超深地下连续墙施工涉及1m直径深度68m锁口管顶拔，是地下连续墙施工历史上绝无仅有的，锁口管是否能安全起拔，有很多不可预知因素：①需要克服锁口管本身与混凝土的握裹力和与土体的摩擦力②本工程存在将近20m厚卵砾石层，在成槽过程中卵砾石一定会发生剥落现象，会造成锁口管背侧因卵砾石剥落产生空隙发生混凝土绕流，20m厚度的混凝土绕流将锁口管包裹的高度，足可以使锁口管无法拔出，从技术措施上可以采取在锁口管背侧回填土的方式填充空隙，但是很难能保证填的密实，因此卵砾石的存在将大大增加锁口管起拔的难度③长细比过大，锁口管本身的结构强度是否能满足巨大的顶拔力要求④引拔机的水平的抱紧力是否能大于向上的顶拔力，不至于发生水平打滑的现象，从而导致无法正常起拔⑤巨大的顶拔产生的后坐力对导墙的结构强度要求非常的高； 　　同时本工程地处杭州地区，浅层土基本以粉砂层为主，围护施工质量控制不好，会发生地下连续墙渗水漏沙，不但会给基坑开挖、车站主体结构质量和庆春路过江公路隧道的运营带来不利影响，严重时会发生基坑失稳、垮塌等安全事故，给工程各方带来极大的经济损失和社会影响。虽然设计上采用了接缝止水加固措施，但由于目前施工过程种种不利条件，直接导致接缝存在重大隐患，导致最终的接缝止水加固也于事无补。 　　通过项目部与业主及设计多次探讨及研究，同时也考虑到对临近庆春路过江公路隧道的需要，最终将超深地下连续墙锁口管接头调整为十字钢板接头，相比锁口管接头而言，十字钢板接头质量最可靠，止水效果最好。十字钢板将混凝土和反力箱隔离，反力箱起拔力更小，更安全。 　　成槽效率低下 　　本工程地下连续墙深度最深达到68m，要穿越16m以上的③砂质粉土层和粉砂层及20m以上的⑿4、⒁3圆砾层,再进入⒂A2强风化泥质粉砂岩。⑿4、⒁3、⒂A2号土层N值较高，抓斗在成槽过程中速度非常慢，尤其是在粉砂岩层中，液压抓斗几乎无法直接成槽。 　　同时根据以往类似工程施工经验，推断如此深地下连续墙成槽时间大约在60小时左右，如此长时间的疲劳作业，对液压油管、抓斗缸体等磨损很大。 　　对此，项目部采用了两台性能不同的成槽机进行成槽，第1台采用德国利勃海尔HS855液压抓斗成槽机，该成槽机最大成槽深度可以达到70m，HS855液压抓斗成槽机在本工程中主要用于砂土和卵砾石层的成槽，第2台采用德国利勃海尔HS883型号的120吨吊车吊重型抓斗组合而成的绳索抓斗进行成槽，在本工程中，当液压抓斗在卵砾石层和砂岩层中如果成槽速率下降时，可换用120吨吊车配重型抓斗进行成槽，利用重型抓斗反复向下冲击的作用将硬土层抓除。 　　成槽垂直度难以保证 　　由于液压抓斗在进入圆砾层后成槽速度非常慢，为此采用德国利勃海尔HS883型号的120吨吊车吊重型抓斗组合而成的绳索抓斗进行成槽，利用重型抓斗反复向下冲击的作用将硬土层抓除。但是，重型抓斗成槽后的两个端头其垂直度将不能满足设计的要求，其后果可能造成砼绕灌。 　　本工程槽段开挖辅以“两钻一抓”工艺，即开挖前先利用的SR250型旋挖钻在反力箱位置施工先导孔。在此条件下成槽至40～50m、成槽效率变得极为低下时，再次利用SR250型旋挖钻机在该槽段两端先导孔连线中心施工辅助先导孔，形成两个隔墙更小的“两钻一抓”工作面，然后继续成槽，可以有效保证在硬土层的成槽质量。 　　圆砾层的逃浆现象 　　根据本工程的地质情况,含砂土层、砂质粉土层及圆砾层较厚,对地下连续墙施工及质量有较大影响。为了确保成槽的稳定性，采用了井点降水的技术措施，由于砂性土与圆砾层的孔隙率较大，槽段内