深厚粉砂層中連續(xù)墻施工泥漿參數(shù)的分析

李 春 春

(中鐵一局集團(tuán)城市軌道交通工程有限公司，江蘇 無錫 214000)

1 工程概況

無錫新區(qū)站位于珠江路中下方，站位設(shè)置于珠江路與新華路交匯路口處。車站為地下2層島式站，主要采用地下2層雙柱三跨鋼筋混凝土箱型框架結(jié)構(gòu)。

車站外包總長197.65 m，車站標(biāo)準(zhǔn)段外包寬度為22.70 m，深約17.43 m。本站圍護(hù)結(jié)構(gòu)選用800 mm連續(xù)墻(墻深29 m～47 m)+內(nèi)支撐,素混凝土墻隔斷微承壓水層方案, 與主體形成復(fù)合式結(jié)構(gòu)。

無錫新區(qū)站根據(jù)勘察所揭露巖土層特征：④2層粉砂夾砂質(zhì)粉土：灰色，飽和，中密～密實(shí)，主要礦物成分為石英和長石，夾砂質(zhì)粉土薄層，局部夾粘質(zhì)粉土薄層，含云母和貝殼碎屑，搖振反應(yīng)迅速。該層土全場分布、部分勘探點(diǎn)未揭穿。該層土層頂埋深為10.50 m～12.00 m、平均10.93 m；揭露厚度18.50 m～32.20 m、平均23.84 m。土層具中偏低壓縮性、工程地質(zhì)性能一般。

2 施工技術(shù)

2.1 施工過程分析

泥漿的正確使用是保證地下連續(xù)墻挖槽和成槽的關(guān)鍵。結(jié)合本工程含水砂層厚的土質(zhì)特點(diǎn),采用膨潤土、CMC、純堿進(jìn)行泥漿制備。泥漿溝和泥漿池應(yīng)便于泥漿的流動(dòng)和清理,泥漿池設(shè)置要滿足施工進(jìn)度要求,以保證循環(huán)泥漿的施工質(zhì)量。

對(duì)連續(xù)墻施工已完成的前20幅墻進(jìn)行跟蹤統(tǒng)計(jì)，通過記錄泥漿配比參數(shù)、成槽過程中的泥漿參數(shù)，連續(xù)墻施工有無塌孔縮壁、連續(xù)墻澆筑的充盈系數(shù)等項(xiàng)目，結(jié)果分析后，連續(xù)墻整體充盈系數(shù)偏大，遠(yuǎn)大于項(xiàng)目部質(zhì)量目標(biāo)要求，見表1。

表1 前6幅連續(xù)墻施工參數(shù)統(tǒng)計(jì)表

在連續(xù)墻施工過程中，SW-23發(fā)生塌孔，對(duì)塌孔深度位置地層進(jìn)行分析，見表2。

表2 塌孔深度位置地層參數(shù)表

通過分析，主要為地下水位，地層土質(zhì)影響程度較大，項(xiàng)目部決定采用調(diào)整泥漿參數(shù)來適應(yīng)該地層環(huán)境中的地下連續(xù)墻施工。對(duì)于同一配比情況下的泥漿每2 h測定一次泥漿粘度，分析了膨潤土膨化時(shí)間，分析結(jié)果如圖1所示。

通過調(diào)整泥漿技術(shù)參數(shù)，記錄連續(xù)墻充盈系數(shù)，分析泥漿參數(shù)與充盈系數(shù)的關(guān)系，得出泥漿性能在該地層中的最佳技術(shù)參數(shù)結(jié)果，見圖2。

泥漿從槽壁表面向地層內(nèi)滲透到一定的范圍就粘附在土顆粒上，通過這種粘附作用可使槽壁減少坍塌性和透水性。泥漿具有支承開挖，懸浮巖屑，避免淤泥碴層在開挖底部堆積等作用，同時(shí)要求泥漿具有泵送容易的特性，具有被水泥清潔置換的能力，對(duì)后來的鋼筋與混凝土間粘結(jié)沒有妨礙等等。另外，在泥漿靜止?fàn)顟B(tài)下挖槽，特別是采用大型抓斗上下提拉的挖槽方式很容易使槽壁坍塌，所以要求泥漿粘度要大于采用泥漿循環(huán)挖槽方式時(shí)的粘度。

2.2 泥漿配備與使用

無錫新區(qū)站根據(jù)場布方案，設(shè)置泥漿制作后臺(tái)。泥漿后臺(tái)設(shè)置泥漿箱，具有同時(shí)拌制、儲(chǔ)存、循環(huán)640 m3泥漿的能力。通過泥漿管循環(huán)運(yùn)送至各個(gè)作業(yè)點(diǎn)。動(dòng)力來源于7.5 kW泥漿泵，在實(shí)踐當(dāng)中，泥漿循環(huán)系統(tǒng)可順利、高效的循環(huán)泥漿。

3 結(jié)語

在無錫地鐵無錫新區(qū)站的深厚粉砂土層中的地下連續(xù)墻施工實(shí)踐證明，泥漿參數(shù)是影響成槽質(zhì)量、改善由于不良地層導(dǎo)致的塌孔、決定連續(xù)墻施工質(zhì)量的最大因素。在類似地層中進(jìn)行泥漿護(hù)臂連續(xù)墻施工時(shí)，采用優(yōu)質(zhì)的膨潤土等材料的前提下，確定最優(yōu)化的配合比并保證成槽時(shí)槽段內(nèi)泥漿參數(shù)的準(zhǔn)確是連續(xù)墻施工質(zhì)量的前提。

在本工程揭示的地層中泥漿護(hù)臂成槽施工應(yīng)把握以下幾點(diǎn)：

1)泥漿拌合量能滿足成槽需求，泥漿循環(huán)使用時(shí)膨化已達(dá)到最優(yōu)效果，要求在較短的時(shí)間內(nèi)達(dá)到完全膨化，縮短后臺(tái)儲(chǔ)備時(shí)間，節(jié)約資源。

2)將粘度控制在30 s～40 s范圍內(nèi)，能夠?qū)⒊刹圪|(zhì)量、連續(xù)墻施工質(zhì)量與經(jīng)濟(jì)效益良好結(jié)合。

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