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        城市復雜地質條件下地連墻施工要點李家明

            紅嶺北站為深圳市地鐵7號線和9號線同期建設換乘站。其中9號線車站全長359.3 m,采用明挖法施工。車站覆上約3 m,為地下2層雙柱三跨矩形框架結構,基坑深約16.7一 18.5 m,基坑圍護結構采用800 mm厚地下連續墻;;7號線車站全長168.4 m,采用明挖法施工,車站覆上約2.4 } 2.9m,為地下3層雙柱三跨矩形框架結構,基坑深約21.9一22.9m,基坑圍護結構采用1 000 mm厚地下連續墻。設計圖紙中地連墻嵌固深度為滿足基坑整體穩定、抗傾覆、抗管涌、抗隆起要求,保證殘積上、全風化巖地層中不小于6.0  m,強風化巖地層中不小于4.5 m,中風化巖地層中不小于2.5  m,微風化巖地層中不小于1.5 m。

            根據地質勘察報告,該車站在地下連續墻埋深范圍內,上層按成因年代可分為6層,特征如表1所示(剪切試驗為直接快剪特值。

            連續墻施工工藝是利用抓斗式成槽機、沖樁機、銑槽機、潛孔錘等各種成槽機械,借助泥漿的護壁作用,開挖溝槽并下放鋼筋籠且澆筑混凝上而形成一道具有防滲、擋上和承重功能的連續地下墻體。成槽過程中需根據地質條件、開挖深度、經濟成本、場地寬度等多方面因素統籌考慮成槽機械。筆者列舉了以下成槽機械。

            1)抓斗式成槽機。抓斗式成槽機適用于素填上、粉質豁上、礫質豁上、全風化巖層等上層,不適用于大塊石、漂石、中微風化巖層。抓斗式成槽機的優點為成槽效率高,時間快,機械自帶垂直糾偏系統,槽段垂直度可控。
            2)沖擊式鉆機。沖擊式鉆機適用于各種地層,優點為操作簡單、維修方便、價格低廉、場地占用小,可以采用多臺機械共同施工。缺點為在硬巖成槽過程中效率底,成槽周期長,噪聲大,夜間無法施工。
            3)潛孔錘、銑槽機。在復雜地層尤其是硬巖較深地層地連墻施工中,為提高成槽效率,可以采用潛孔錘、銑槽機等大型成槽設備。潛孔錘是利用配用的柱齒硬質合金鉆頭在堅硬破碎巖石中沖擊鉆進。銑槽機是通過兩個裝有銑齒的滾筒轉動來切削周圍上體鉆進。兩種機械的優點為硬巖中破巖效率較高,缺點為在國內機械較少,使用費用較高,需要施工場地較大。

            本工程中選擇了抓斗式成槽機、沖擊式鉆機和潛孔錘共3種施工機械。針對較軟弱地層主要采用抓斗式成槽機配合沖擊鉆,在成槽過程中采用鉆抓結合法。鉆抓結合法就是在槽段中先用沖擊式鉆機施工導向孔,成孔直徑同墻厚,孔深與墻深相同。通過先行施工導向孔,可以使液壓抓斗斗齒成槽時伸入已抓好的兩孔中并夾住兩孔之間的上體直接將上體抓出,大大降低了成槽過程中上體對液壓抓斗產生的阻力,提高了成槽速度,縮短整幅槽段的施工時間,對成槽垂直度的控制也容易保證。

            1)地連墻成槽需根據地質條件、開挖深度、經濟成本、場地寬度等多方面因素統籌考慮選擇成槽機械。軟弱地層施工選擇抓斗式成槽機最為有效,沖擊鉆占用場地小、可配合其他機械用于各種地層,在中微風化等硬巖地層中施工宜選用銑槽機、潛孔錘等大型成槽機械。
            2)地連墻接頭處是地連墻防水和受力的薄弱環節,紅嶺北站上方開挖過程中漏水點較少,可見采用工字鋼接頭并輔以鐵皮止槳板和砂袋等措施施工可有效地提高地連墻的整體性。
            3)在斜巖段或塌孔偏孔后回填高強度片石再進行沖孔施工可有效的控制地連墻的垂直度。
            4)管線懸吊保護處的地連墻施工可采用逆做法,地連墻外側需采用施作旋噴樁或注漿等措施來進行止水。