硬岩地质条件下冲抓法连续墙成槽施工探讨

《硬岩地质条件下冲抓法连续墙成槽施工探讨》由会员分享，可在线阅读，更多相关《硬岩地质条件下冲抓法连续墙成槽施工探讨（9页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、硬岩地质条件下冲抓法连续墙成槽施工探讨邱浩文（中铁隧道集团有限公司文冲项目部）摘 要 地下连续墙在地铁工程中应用越来越广泛，本文通过广州地铁五号线文冲站连续墙施 工实例，介绍了硬岩地质条件下冲抓法连续墙成槽施工工艺，以供各位同行参考。关键词 冲抓法 硬岩地质 连续墙成槽前言中铁隧道集团在参加上海地铁施工时，积累了丰富的软土地质连续墙成槽施 工经验，对硬岩条件下的连续墙施工接触较少。此次广州地铁五号线文冲站连续 墙施工所遇地层为混合花岗岩中风化带，采用冲孔桩机与液压槽壁机相结合的方 法施工取得了较好的效果，现将施工经验总结如下，请大家批评指正。一、工程概况本工程位于广州市黄埔区大沙地东路和石化南

2、一街正下方，与石化路正交。文冲站设计起讫里程为YDK31+561.898YDK31+796.098,全长234.2m；明挖站前 折返线（渡线）起讫里程为YDK31+518.098YDK31+561.898，全长43.8m；明挖站 后折返线起讫里程为YDK31+796.098YDK31+908.833，全长112.735m（含竖井兼 轨排井在内）。明挖基坑围护结构采用800mm厚连续墙，标准幅长为6m，主要穿 越以下地层：人工填土层：主要为第四系全新人工填筑的杂填土、少量素填土及耕植 土。人工填土呈褐黄红、褐黄、灰褐等色，多呈松散状态，部分已固结且不均匀， 主要由粘性土、建筑垃圾或少量砂砾组成。

3、顶部局部为00.7m厚的混凝土路面， 耕植土为灰黑色、褐色等，主要为粘性土含植物根系，分布在文园山一带，素填 土、杂填土主要分布在除文园山一带的地段。层厚0.34.5m，平均厚1.85m。淤泥质粉质粘性土：深灰、灰黑色，呈饱和、软塑状。含有少量的有 机质、腐殖质，局部夹有薄层粉细砂。摇振无反应，光泽反应稍有光滑，干强度 及韧度较高。层厚0.86.1m，平均厚2.24m；顶面埋深1.510.7m，平均埋深 4.88m。淤泥质中砂：褐灰灰黑色，局部灰黄色，呈饱和、松散状态，不均 匀含有淤泥520%。层厚0.955.1m，平均2.23m；顶面埋深2.57m，平均 4.8m。粉质粘土：褐黄、浅灰黄、浅

4、灰白、浅灰绿等色，呈湿、可塑状，局 部质较纯，不均匀含有 1020%砂，摇振无反应，光泽反应稍有光滑，干强度及 韧性中等。层厚0.83.8m,平均1.84m；顶面埋藏深度1.97.0m,平均4.21m.中粗砂：灰白、灰黄色，呈饱和、松散稍密状态，主要成分为石英 质，不均匀混有1020粘性土。层厚0.82.2m,平均1.91m,顶面埋深10.1 14.0m,平均 12.19m。粉质粘土：浅黄色、褐黄红、灰等色，呈湿、硬塑可塑状，局部质 较纯或具斑状构造,不均匀含砂 530%,摇振无反应,光泽反应稍有光滑,干 强度及韧性中等。层厚1.15.6m,平均2.75m；顶面埋深3.211.8m,平均7.5

5、8m。淤泥质粉质粘土：深灰、灰黑色,呈很湿,可塑软塑状,含少量腐 植物,摇振无反应,光泽反应稍有光滑 （局部光滑）,干强度及韧性较高。层厚 0.81.5m，平均1.07m,顶面埋深5.05.9m，平均5.43m。粉质粘土：褐黄、褐黄红色,呈稍湿,硬塑状,局部可塑状,不均匀 含石英砂和碎石 525%。摇振无反应,光泽反应稍有光滑,干强度及韧性中等。 层厚1.04.8m，平均2.68m，顶面埋深0.36.8m，平均1.43m。硬塑状粉质粘土：由垩系砂岩风化残积形成,紫褐、褐红色,局部黄 褐色；呈稍湿，硬塑状。遇水易软化、崩解。摇振无反应，光泽反应稍有光滑， 干强度及韧性中等。层厚0.54.1m，平

6、均2.11m,顶面埋深0.015.6m。硬塑状砂质粘性土：由震旦系混合花岗岩风化而成，黄褐、褐黄红、 灰红等色，呈稍湿，硬塑状，不均匀含石英砂 525%，遇水易软化、崩解。摇 振无反应，光泽反应稍有光滑，干强度及韧性中等。层厚0.810.85m,平均3.7m, 顶面埋深 0.515.0m。全风化混合花岗岩：紫褐、褐红、褐黄色，原岩组织结构已基本破坏， 但尚可辩认，岩芯呈坚硬土柱状，遇水易软化、崩解。层厚1.55.6m,平均3.1m, 顶面埋深 2.517.2m。强风化混合花岗岩：黄褐、褐红、紫褐色，原岩组织结构已大部分破 坏、但结构清晰，岩芯呈碎块状、块状，岩块用手可折断，岩石风化节理裂隙很

7、发育，遇水易软化、崩解。层厚1.210.0m,平均3.89m,顶面埋深0.526.6m。 中风化混合花岗岩：灰绿色，局部黄褐色，中细粒结构，块状构造， 主要成分为石英、长石，节理裂隙发育，裂隙面少见褐色铁、锰质浸染，受构造 影响，局部岩芯见不同程度不同的绿泥石化镜面、擦痕等构造特征，岩质较坚硬， 岩芯多呈碎块块状，少量呈柱状，锤击声较脆。层厚1.227.5m,平均11.01m， 顶面埋深 2.546.8m。二、施工设备配备抓斗设备： ZLD80 地下连续墙液压抓斗，由抚顺挖掘机厂制造，它采用 QUY50B履带挖掘机作为主机，最大挖掘深度50m，主要技术参数如下表。ZLD80地下连续墙抓斗主要技

8、术参数项目名称单位参数项目名称单位参数挖掘宽度mm800闭斗力矩KN380开斗长度mm2500抓斗油缸缸径mm250挖掘深度m0-50系统工作压力Mpa25抓斗重量Kg8100发动机型号F6L912抓斗容量m31发动机额定功率/转速KW/rpm95/2150配2套主机QUY50B主要技术参数项目名称单位参数项目名称单位参数最大额定起重量t50回转速度r/min3主臂长度m13-52行走速度km/h1.1主臂变幅角度度30-80发动机额定输出功率kw117.6提升钢绳速度m/min25-50履带接地比压Mpa0.069下降钢绳速度m/min35-50爬坡能力%40起重壁上升钢绳速度m/min45

9、整机重量t50起重壁下降钢绳速度m/min45主机尺寸（长*宽*咼）mm6745*3300*3080冲击设备：采用 CZ-30-1 冲击钻机。泥浆处理设备：宜昌生产的ZX-250泥浆净化装置，泥浆处理能力达250m3/h。 除砂率大于 90%。三、施工方法1 、施工工艺流程2、施工方法（1）导墙施工导墙主要作用在于导向及提供冲击钻机操作平台，采用 20cm 厚钢筋混凝土 制作，一般采用“厂”型或“”型。导墙净宽应比连续墙宽度大46cm, 便于施工。施工时注意墙背回填密实，否则易造成成槽过程中墙背土方坍塌，导 墙失稳，影响连续墙施工。（2）测量放线 为方便施工，在导墙面板上放出连续墙分幅线位置并

10、测量导墙顶板标高，以 控制连续墙位置及深度。（3）泥浆制备 地下连续墙成槽过程中，为保持开挖沟槽壁的稳定，要不间断地向槽中供给 优质泥浆。 泥浆性能指标泥浆由膨润土、水和一些外加剂配制而成。 制备泥浆的水选用纯净的自来水。 泥浆的配制、管理性能指标见下表所示。制备泥浆的性能指标表泥浆性能新配制循环泥浆废弃泥浆检验 ,方法粘性土砂性十,粘性土砂性十粘性土砂性十1.041.06比重（g/cm3）1.051.081.101.251.35比重计粘度（S）202425301 255060|漏斗计含砂率（）V3V41 48111洗砂瓶PH值8989881414试纸 泥浆的制备和使用根据一次同时开挖槽段的大

11、小、泥浆的各种损失及制备和回收处理泥浆的机 械能力确定所需的泥浆数量，一般储存新浆及经处理后的回收浆的泥浆池其容量 为槽段方量的 1.52 倍，废浆池的容量为槽段方量的 22.5 倍。泥浆的再生处理采用泥浆分离机处理后，除去较大土渣，处理后的泥浆经沉 淀后可用于槽段循环。无法再回收使用的劣质泥浆，采用泥浆车运走。 施工场地周边做好集水井和排水沟，以防地表水流入槽内，破坏泥浆性能。施工期间，控制槽内泥浆面在导墙下20cm,并高出地下水位lm,以防造成 槽壁坍塌。 清槽后的泥浆性能在清槽过程中不断置换泥浆，清槽后，槽底以上0.2lm处的泥浆比重小于 1.15，含砂率不大于8%,粘度不大于22s。（

12、4）槽壁机抓槽 槽壁机抓土成槽：标准槽段采取三序成槽，先挖两边，再挖中间。开挖过程 中要实测垂直度，并及时纠偏。槽段开挖顺序见图所示。每幅槽段一般配备 2 台冲击钻进行施工。根据每幅槽段长度确定一、二序孔的数量及位置，以6m标准幅为例，一序孔共6个，二序孔5个，先用圆锤跳孔施工，施工完单数孔再施工偶数孔，最后用方锤进行修槽。详见下图所示。I X I X I X 11 I :11 11 1 1强风化 及以上*#机2#机中风化至 微风化212 12121211 1 1 1 1强风化1#机声机及以上中风化至微风化11 2 1 2 1 2 1 2 1两台圆锤冲击钻跳孔冲击奇数孔。两台圆锤冲击钻跳孔冲击

13、偶数孔。（6）下钢筋笼钢筋笼为整体制作，重量达1521t，采用80t履带式起重机进行吊装，起重 机设有主副钩，钢筋笼上部采用主钩，下部采用副钩，使钢筋笼逐渐吊离地面， 通过改变其角度，直到垂直，将钢筋笼移到槽段上，对准槽段的中部缓缓入槽， 详见下图所示。钢筋笼吊放图钢筋笼与用025钢筋加工成的吊环焊接并用20#槽钢作为扁担搁于导墙面 上，控制其标高。（7）浇注水下混凝土 地下连续墙采用导管法灌注水下混凝土，导管由冲击钻机提升。水下混凝土性能：设计墙体混凝土强度等级为C30,采用商品混凝土，混凝土的坍落度控制在 20020mm。水下混凝土灌注施工技术措施a、把导管下到距槽底15cm25cm处，导

14、管内放入隔水栓，以便开始浇注时 把砼和泥浆隔离开。b、为保证导管底端一次性埋入水下混凝土的深度，储料斗储存量设计为 2m3。c、在浇注过程中，导管埋入砼内的深度应控制在24m，不大于6m并不 小于1m。两根导管底口的高差不大于1.52m。要保持槽内砼面高差不大于 0.30.5m。d、砼浇注需连续进行，间歇时间一般应控制在15min内，任何情况下不得 超过30min。砼上升速度不得小于3m33.5m3/h。每槽段灌注时间控制在4h以内。四、几点体会1、泥浆处理是连续墙成槽施工的关键，应确保足够的泥浆处理能力及有足够大的泥浆储存池。2、一期施工槽段与二期施工槽段的连接是采用工字钢连接，在工字钢两侧 加上 20cm 宽 0.3mm 厚的铁皮可有效防止混凝土绕流。3、冲抓法适用于上部为软土，下部为强风化中风化硬岩连续墙的施工，对入岩8m左右的标准幅连续墙，冲抓法施工平均进度为1518天/幅。