地下连续墙在车站地下通道围护结构施工中的应用

2018-07-09 13:47岳鑫明张聚昆
科技风 2018年30期
关键词:槽段成槽围护结构

岳鑫明 张聚昆

摘要:本文重点分析车站地下通道施工中地下连续墙为围护结构的结构形式,从火车站常用的地下通道建筑物的组成入手,叙述了地下通道施工方法的选择、地下连续墙概述、明挖法地下连续墙围护、地下连续墙施工工序等内容。

关键词:地下连续墙;地下通道;围护结构;明挖法

1 地下通道建筑物的组成

地下通道属火车站客流交通基础设施,连接站台、站厅和出站三个功能部分。其中站台是系统中一个人流枢纽,供乘客集散与转乘;站厅是客运人流进入站台前的一个过渡和停留,同时提供了室内环境的休息空间,让乘客的等待变得舒适与及时,出站能将集中的下车旅客引导分流出去,而地下通道能将站台与站台、站台与站厅、站台与出站有效的连接起来,并提供了可靠、安全的通行空间;同时为车站节省了有限的地面空间。为了保证安全运行和为乘客及员工提供舒适的环境,地下通道还要安装通风、空调、采暖、给排水、供电、通信、防灾等设备系统。

2 地下通道施工方法的选择

地下通道在车站限界内修建,其施工技术要求高、难度大、造价高。施工方法需要考虑各种因素影响,如选择地上修建还是地下修建、出口如何连接、是否利用已有建筑,还有施工机具和资金条件等因素的影响非常大。地下通道的施工方法主要受到地质条件、沿线建筑环境、环保要求、施工单位的技术水平、新技术的应用等因素限制。地下工程和地面施工有很多不同,在初步设计、施工图设计之前,设计院要研究设计方案与施工工艺匹配,确认基本的施工方法是否适用。在适用施工方法的基础上所作出的设计才是可行的。反之若选用的施工机械不得当,施工方法不对应,就会导致施工中遇到诸多问题,甚至可能造成工程建设失败,最后不得不改用其他施工方法。本文地下通道基坑选用地下连续墙作为围护结构。

3 地下连续墙概述

地下连续墙适用于深基坑作业,它是先施做導墙,在导墙的引导和保护下利用挖槽机械进行挖槽,并填充泥浆。开挖至设计标高后进行清槽。槽底达到清渣要求及时吊放钢筋笼和安放单元接头,然后用导管灌筑混凝土形成单元槽段。所有单元槽段完成后进行接头处理形成一道连续的钢筋混凝土墙壁,作为截水挡水、防渗、承重、支挡的围护结构。本法特点是工效高、工期短,施工振动小,施工安全可靠。地下连续墙成型墙体刚度大、整体性好,防渗性能好,可承受很大的土压力,亦可作为刚性基础,防止发生地基沉降或塌方事故。

4 明挖法地下连续墙围护

地下通道的修建要配合车站线路、车站建筑和车站限界,其施工方法必须考虑车站特点、车站布局规划、人流疏散路径,结合工程特点、水文地质等因地制宜的选择。明挖法是指从自然地面标高开始从上向下开挖,施工中讲究的就是一个“明”字,即从地面就能窥见整体的施工全貌;开挖完成再从底部施做主体结构,最后回填基坑,恢复地面的施工方法。而在采用明挖法进行施工时,支护不当易发生边坡滑移或基坑整体失稳,造成财产和人员损失,因此设置围护结构显得很必要。在车站区域内部,功能建筑物繁多,各工种作业交叉,工作交界面复杂,且基坑深大,地质条件差,无足够空地满足施工需要,则可采用地下连续墙作为围护结构,无须放坡占地,可将施工区域限制在墙体范围内。

5 地下连续墙施工工序

地下连续墙施工需遵循流程工序,其中导向墙制作、开挖成槽与清槽、钢筋与混凝土施工是主要的工序。

(1)导向墙施工。导墙不是主体结构,它作为临时构筑物是为成槽机提供导向,保证其顺利下放抓斗开挖槽段,同时在开挖槽段内土体时提供保护,稳定槽体两侧的侧壁。导墙施工需做好轴线控制、尺寸控制、垂直度控制和平整度控制。

(2)槽段划分。槽段划分根据设计图纸给定并参考成槽机抓斗3抓成槽的尺寸综合决定。同时考虑地质条件、钢筋网起吊能力、混凝土灌注方法等条件。地下连续墙施工槽段宽度一般在48米,本文标准槽段按5m进行划分。

(3)泥浆制作。一定高度的泥浆面具有维护槽壁的稳定,悬浮钻渣和防止地下水侵入的作用。在施工场地设置泥浆池,存放和循环泥浆使用,并及时进行补充、再生和更换,最大程度利用循环泥浆,泥浆的循环置换可防止槽内泥浆沉淀造成槽壁坍塌和槽底沉渣。泥浆采用膨润土泥浆,并添加羧甲基纤维素钠(CMC)和纯碱。配比为膨润土:水:纯碱:CMC=80:3.4:1000:3。

(4)开挖成槽。本工程选用冲击钻机造孔。成槽后地下连续墙能达到800mm厚,共有70个槽段,槽段相接处采用工字钢接头。

(5)清槽。钻机成孔后,进行沉渣厚度量测,认真清槽,沉渣厚度不可过厚,过厚会引起端部抗力减弱,引起后期沉降,所以厚度控制在150mm以内。清槽完成及时进行下一道工序施工,避免晾槽时间过长造成槽壁坍塌和槽底沉渣。

(6)钢筋笼的制作与吊装。钢筋笼受力钢筋采用热轧带肋钢筋,主筋采用机械套筒冷连接。钢筋笼在附近坚固地面上按照单元槽段制作,制作完成后整体吊装入槽。钢筋笼吊点位置需经过力学计算确定,主副吊车(主吊选用150吨履带吊,副吊为50吨履带吊)配合,使钢筋笼对准槽段中心,将钢筋笼垂直而又准确的下放到已经开挖好的地下连续墙槽段。

(7)水下混凝土的灌注。本工程混凝土(C30强度等级)灌注属于水下灌注,采用双导管配合灌注方法。导管始终不能拔出,埋置深度要保证在混凝土面2米以下,双导管混凝土面高差不得大于30cm。随着浇筑的进行逐渐提升导管,提升到一定高度进行导管拆除。拆除导管时间要快,以确保混凝土连续浇筑的中断时间不得超过0.5h。从基坑开挖后情况来看,总体成槽质量良好,各项指标均达到设计图纸要求。

6 结语

地下连续墙具有工效高、工期短,施工振动小,施工安全可靠的特点,建成之后成型墙体刚度大、整体性好,防渗性能好,可作为截水挡水、防渗、承重、支挡的围护结构。

参考文献:

[1]王莹君.浅新地铁工程中地下连续墙围护结构的计算[J].建筑设计管理,2008.

[2]张海涛,丁玉勤.地铁车站地下连续墙施工[J].铁道建设,2008.

[3]于天生.十字换乘站地下连续墙施工技术[J].工程与建设,2014.

作者简介:岳鑫明,男,本科,现就职于北京铁路局北京西工务段,从事铁路工务与调度工作,轨道交通方向。

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