超深基坑大深度入巖地下連續(xù)墻施工技術(shù)探索

鄒建樂

摘 要：隨著城市化進(jìn)程的加快以及社會(huì)的不斷發(fā)展和建設(shè)，導(dǎo)致土地資源越來越缺少，不斷開發(fā)城市地下空間，成為未來發(fā)展的主要方向和趨勢(shì)，開始出現(xiàn)更多的深基坑技術(shù)。地下連續(xù)墻因?yàn)榫哂姓w性好、剛度大等特點(diǎn)，在開挖深基坑的時(shí)候，具有結(jié)構(gòu)性變小、安全度高、抗?jié)B性好等優(yōu)勢(shì)，廣泛應(yīng)用到橋梁、地下室、等深基坑施工中。本文主要分析了超深基坑大深度入巖地下連續(xù)墻施工技術(shù)。

關(guān)鍵詞：超深基坑;大深度入巖;地下連續(xù)墻;施工技術(shù)

由于不斷改進(jìn)施工工工藝以及設(shè)備性能，地下連續(xù)墻具有越來越強(qiáng)的施工深度。例如，達(dá)到56m的潤(rùn)揚(yáng)長(zhǎng)江公路大橋北地下連續(xù)墻施工工程、達(dá)到76.6m的地下連續(xù)墻南水北調(diào)貫穿黃河工程等。地下連續(xù)墻施工工藝已經(jīng)大量運(yùn)用到軟土地基中，并且十分成熟，但是運(yùn)用到超深基坑大深度入巖中還不是十分完善。文章主要分析了地下連續(xù)墻超深基坑大深度入巖施工關(guān)鍵技術(shù)，確保能夠順利完成施工。

一、超深基坑大深度入巖地下連續(xù)墻施工技術(shù)

1.地質(zhì)補(bǔ)勘和處理地基

為了可以充分了解和掌握地下巖層實(shí)際分布情況，在原來已經(jīng)具備的勘查基礎(chǔ)上適當(dāng)增加地質(zhì)補(bǔ)勘孔，明確巖層實(shí)際強(qiáng)度變化以及土層分布，為選擇施工參數(shù)以及施工設(shè)備型號(hào)提供依據(jù)和保障。因?yàn)榫哂斜容^厚的流塑粉質(zhì)黏土層，確保經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間成型以后還能具有一定的穩(wěn)定性，在進(jìn)行連續(xù)墻施工的時(shí)候，需要合理加固三軸攪拌樁，加固深度需要保證可以穿透流塑粉質(zhì)黏土層，然后可以滲透到可塑硬塑粉質(zhì)黏土。

2.選擇設(shè)備型號(hào)和工法

依據(jù)目前國(guó)內(nèi)已經(jīng)成功進(jìn)行入巖地下連續(xù)墻施工技術(shù)，在對(duì)具有比較大硬度巖石進(jìn)行大深度施工的時(shí)候，比較多的使用沖孔樁機(jī)法以及雙輪銑槽機(jī)，下面通過上述兩種方式進(jìn)行分析和對(duì)比。

第一，雙輪銑槽機(jī)是一種專門進(jìn)行地下連續(xù)墻施工的設(shè)備，并且具有很高的墻體垂直度、成槽效率相對(duì)比較高、節(jié)約施工周期以及使用范圍比較廣等特點(diǎn)?？梢跃哂?50m的最大成槽深度，并且每次成槽厚度都能夠在800～2800mm之間，但是存在使用成本比較高、出場(chǎng)費(fèi)比較貴以及具有1400元/m2的開挖費(fèi)用，對(duì)施工具有很高要求等缺點(diǎn)。

第二，在地下連續(xù)墻施工中，沖孔樁機(jī)法比較簡(jiǎn)單和成熟，具有比較廣闊的使用范圍，能夠同時(shí)施工于多臺(tái)設(shè)備，具有相對(duì)比較低的進(jìn)出場(chǎng)費(fèi)用和開挖費(fèi)用，可以節(jié)約700/m2的沖擊成槽綜合費(fèi)用。但是存在施工進(jìn)度相對(duì)比較慢以及單臺(tái)進(jìn)尺需要2～3天和很大噪音的缺點(diǎn)。

綜合分析施工場(chǎng)地實(shí)際情況，分析設(shè)備綜合成槽的經(jīng)濟(jì)性，因?yàn)榫哂斜容^狹小的中間風(fēng)井場(chǎng)地，所以，不能開展吊裝和制作處理泥漿系統(tǒng)和鋼筋籠，不能充分符合實(shí)際施工需求，并且由于具有相對(duì)比較小量的地下連續(xù)墻施工量，如果使用雙輪銑槽機(jī)方式，具有比較高的成本，經(jīng)過分析以及比對(duì)，可以合理使用沖擊樁機(jī)沖排孔成槽的方式。依據(jù)大量勘查數(shù)據(jù)表明，基巖上具有厚度30m的軟土層，為了保證能夠提高工作效率，需要加大控制墻體垂直度的力度，充分發(fā)揮這種施工技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，利用成槽機(jī)來對(duì)30m范圍內(nèi)的強(qiáng)風(fēng)化角泥巖軟土層進(jìn)行施工，利用沖擊鉆機(jī)方式來處理30～44.5m的巖層，也就是所說的沖抓結(jié)合法成槽技術(shù)。

3.超深入巖地下連續(xù)墻成槽施工

利用C25現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)作為導(dǎo)墻，厚度是0.2m，深度是2m，設(shè)置雙層鋼筋網(wǎng)片。依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，合理的配置六臺(tái)沖擊鉆機(jī)以及一臺(tái)南車時(shí)代TG40 液壓抓斗式成槽機(jī)，30m以上的巖層需要使用液壓抓斗式成槽機(jī)，設(shè)備具有一定糾偏裝置和自動(dòng)測(cè)斜儀，具有高精度和速度快特點(diǎn)，等到挖到巖面的時(shí)候需要停止成槽機(jī)抓斗，保證具有平整的槽底。在深入到巖層以后，需要標(biāo)出導(dǎo)墻需要鉆孔的位置，利用沖擊鉆機(jī)進(jìn)行鉆進(jìn)，在轉(zhuǎn)角的位置可以適當(dāng)向外多沖進(jìn)半個(gè)孔位，保證具有一定完整性。利用六噸卷揚(yáng)機(jī)和4.2噸沖錘作為沖擊鉆，主控間距離是墻厚的1.4倍，直徑是1.2m，通過兩臺(tái)沖擊鉆機(jī)來同時(shí)對(duì)每幅墻進(jìn)行施工。首先沖擊主孔，然后沖擊副孔，循環(huán)沖出槽內(nèi)泥漿渣，等到符合設(shè)計(jì)規(guī)范的時(shí)候，利用1.5*1.2m的方錘來適當(dāng)進(jìn)行調(diào)整，施工圖如下：

圖一 地下連續(xù)墻示意圖

4.清底及換漿

在進(jìn)行沖擊的時(shí)候，會(huì)形成大量的槽底沉淀和懸浮石渣，在完成修整以后，下放成槽機(jī)抓斗到槽段底部，適當(dāng)挖出沉渣，在進(jìn)行清理的時(shí)候，需要及時(shí)補(bǔ)充新鮮泥漿，直到抓斗機(jī)抓出的都是稀泥漿。此時(shí)需要合理置換清底，利用Dg100的空氣升液器，吊入到槽內(nèi)，利用空氣壓縮機(jī)壓縮空氣，然后利用反循環(huán)吸漿的方式來除去底部沉渣，分離置換出的泥漿在槽段內(nèi)部進(jìn)行循環(huán)。在槽底部反復(fù)移動(dòng)空氣升液器的時(shí)候，如果不會(huì)再吸出土渣，此時(shí)測(cè)量實(shí)際沉渣厚度，具有比較大厚度沉渣的時(shí)候可以適當(dāng)使用成槽機(jī)抓斗來處理，直到具有低于10cm的沉渣厚度。保證各項(xiàng)指標(biāo)都符合要求，進(jìn)行后續(xù)施工。

5.剛性接頭止水

開挖基坑的時(shí)候具有比較大的深度，并且毗鄰湖畔，擁有相對(duì)比較豐富的地下水，具有一定高度的水壓力，地下連續(xù)墻施工中接頭止水的實(shí)際效果與整體施工防水抗?jié)B性以及開挖基坑安全性具有很大關(guān)系。利用1200mm*400mm*8mm的工字剛性接頭來使用在中間井地下連續(xù)墻中，先行槽段鋼筋籠兩端適當(dāng)增加一定的焊鋼板，從而形成工字鋼形式;后施工閉合槽段施工的時(shí)候，在鋼筋籠兩端安裝一定工字鋼，避免了先澆槽段的混凝土?xí)?jīng)過工字鋼，促使不能很好的連接工字鋼和混凝土，給相鄰槽段施工造成很大困擾，以便于影響防滲效果過以及施工整體性。在靠攏鋼筋籠焊接一側(cè)的工字鋼的時(shí)候，需要適當(dāng)焊接上厚度0.5mm、寬40cm的薄鐵皮當(dāng)作止?jié){板。在下放鋼筋籠的過程中，需要適當(dāng)保護(hù)薄鐵皮，一旦發(fā)現(xiàn)損壞的問題，需要及時(shí)進(jìn)行修補(bǔ)和焊接。

在安放完成先施工槽段鋼筋籠以后，需要在后進(jìn)行施工的連續(xù)墻槽段工字鋼接頭附近，緊挨著接頭的部位適當(dāng)回填黏土袋，直到能夠達(dá)到地面，如下圖所示。對(duì)于后施工的槽段達(dá)到實(shí)際標(biāo)高以后，需要首先進(jìn)行掃孔。利用起重機(jī)一側(cè)具有刷璧器的情況來上下刷動(dòng)已經(jīng)完成澆筑的接頭，導(dǎo)向使刷壁器是通過鋼絲繩帶動(dòng)重錘形成的，以此來緊貼接頭部位，保證能夠達(dá)到刷壁效果。此外，需要在內(nèi)部設(shè)置一定的斜肋板，下放的時(shí)候，需要保證能夠水平轉(zhuǎn)換，確保能夠緊貼刷壁機(jī)接頭，進(jìn)行反復(fù)刷壁，保證不會(huì)附著一些懸浮物。

圖二 剛性接頭止水示意圖

二、結(jié)語

總而言之，在設(shè)計(jì)施工過程中，施工垂直度、止水效果以及墻體質(zhì)量都能夠充分符合實(shí)際規(guī)范需求，沒有出現(xiàn)墻體開叉、鼓包等問題，保證能夠順利施工。地下連續(xù)墻實(shí)際上是能夠當(dāng)作擋土支護(hù)、截水防滲、承建筑物荷的建筑結(jié)構(gòu)，應(yīng)用越來越廣泛，例如，應(yīng)用到水庫地下截流、水壩防滲、建筑物基礎(chǔ)、地鐵車站等的圍護(hù)結(jié)構(gòu)。由于科學(xué)技術(shù)以及社會(huì)不斷發(fā)展和進(jìn)步，越來越多的開始出現(xiàn)超深基坑大深度入巖地下連續(xù)墻施工技術(shù)，可以合理利用沖抓結(jié)合法的方式進(jìn)行施工，保證能夠很好的解決施工中的問題。

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