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横跨城市管线的地下连续墙施工技术
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内容提示：介绍了津滨轻轨明挖区间横跨城市管线的地下连续墙施工技术，对该种地下连续墙的施工步骤管线加固与导墙施工、地下连续墙的分幅原则、泥浆制备、成槽工艺、钢筋笼加工安装、混凝土灌注等进行论述。此技术实现了不切改管线进行明挖地铁施工，为同类工程提供了一种全新的理念。
摘要:介绍了津滨轻轨明挖区间横跨城市管线的地下连续墙施工技术，对该种地下连续墙的施工步骤:管线加固与导墙施工、地下连续墙的分幅原则、泥浆制备、成槽工艺、钢筋笼加工安装、混凝土灌注等进行论述。此技术实现了不切改管线进行明挖地铁施工，为同类工程提供了一种全新的理念。（参考《建筑中文网》）
关键词:横跨管线;地下连续墙;施工技术
目前在城市地铁施工中常用施工方法有明挖法、盖挖法、暗挖法及混合施工法。除暗挖法外，对于施工范围内的城市管线大多采用二次切改的方法，施工前把施工范围内的所有城市地下管线切改出去，等地铁主体结构施工完成后再把管线切改回来。由此而产生的管线切改耗时过长、费用巨大，且经常出现管线切改的问题而影响工程进展。在津滨轻轨人地段地下明挖区间的施工过程中，采用了反循钻机成槽的施工方法，成功的克服了这个问题，在横跨城市管线的情况下进行地下连续墙施工。
1工程概况
该工程位于津滨轻轨人地的明挖区间段，里程为DK7 440~ 610，区间长度170 m，座落在光华路南侧的绿化带上，北侧为光华路和第二工人文化宫，南侧为护仓河，周围没有高大建筑物。光华路路宽14 m, 现施工中占路9m，在DK7 501~ 550里程内，横穿富民路与光华路的交口(富民路宽48 m )，车流量较大，交通极其繁忙，不允许中断。施工中重点要保证富民路、光华路通行及二宫的出行。富民路下管线密集，共有Φ50、Φ400、Φ450煤气管道，Φ450通讯管道，Φ600自来水管道、10 kV高压电缆等大小管道12条。该区间围护结构采用800 mm厚地下连续墙，深度有24 m ,22m,18m三种，墙顶标高3.0m。基坑深度8~14m。
2工程地质情况
施工场地地势较平坦，土层分布较均匀，主要由可塑状态粉质粘土、稍密及软塑状态的粉土和饱和、中密及密实状态的粉砂层组成。
该段地表以下浅层地下水为孔隙潜水，主要含水层为粉土及粘性土浅层地下水位埋深为1.50~2. 65 m之间，地下水位高程为0. 32~1.36m。地下水主要以大气降水补给为主，附近地表水补给为辅，地下水位年变幅约为1.0m左右。护仓河施工时期测量水深为2. 0~4.0m，水位高程为1.03m左右，距围护结构外边线1.5 m。
3横跨管线地下连续墙施工工艺
3. 1管线的刨验、加固和导墙施工
沿连续墙位置进行人工刨验、开挖导墙。为便于地下管线的保护以及钢筋笼下放后位置调整，导墙宽度适当加大，开挖宽120 cm、深120~200 cm的深槽，深度根据管线埋深不同进行调整，对有管线的地方，在管线以下50 cm处，加钢管或型钢对管线进行加固保护，以保证施工时不被碰坏。导墙采用C20现浇钢筋混凝土结构，厚度200 mm，分段浇筑。
导墙施工后视土层及地下水位高低情况适当加撑，挖土后立即回填土，以防止塌孔。
3. 2地下连续墙的分幅原则
原则上根据已探明的管线分幅，为了便于施工，保证施工质量及以后基坑开挖的安全性，对于横跨管线特殊施工的地下连续墙分幅必须满足以下原则:
①特殊段地连墙结构整体刚性相对减弱，基坑开挖时应采取架设腰梁措施来保证结构的整体刚度，并加强基坑监测;
②为加强地连墙的整体刚度及保证接头的止水效果，特殊段地连墙接头方式采用十字钢板;
③为保证特殊段地连墙成槽时间和成槽质量，槽段长度应控制在9m以内;
④管线间距较大的地方尽量安排正常幅段;
⑤槽段分幅要相对一致，以便于施工和保证施工安全;
⑥为保证钻头的下放以及锁口管拔出时不会对管线造成损害，槽段分界点距管线至少为1.3~1.4m;
⑦为保证接头的处理质量，特殊段与正常段地连墙的接头处距管线应控制在2. 5~3.0m。
典型分幅见图1。
3. 3泥浆制备
在成槽施工时须及时灌入护壁泥浆。因该地区主要是粉质粘土、粉土，可采用原土造浆。泥浆的密度控制在1.05~1.3 t/m3之间，粘度控制在20~30 s，泥浆的失水量控制在小于20 mL/30 min , PH值在7~9之间。其中控制泥浆的的比重、粘度对成槽施工的质量尤为重要。泥浆对槽壁产生一定的静水压力，可抵抗作用在槽壁上的侧向土压力和水压力，防止槽壁坍塌和剥落。泥浆在槽壁上会形成一层透水性很低的泥皮，可防止地下水渗人，泥皮厚度控制在1.0~3.0mm。
3.4挖槽施工
用导管配合反循环钻机成槽，高压泥浆通过特殊改造的钻头进行切削土层，再用修槽器修整槽壁，导管反循环清底。详见图2。
①成槽前，在开始槽段的端部，用潜水钻机钻一个与槽同深的槽孔，此槽孔内插人导喷管，当钻机切削土体时，利用槽孔和导喷管反循环清渣。
②在靠近管线处先在两边成孔，通过调整钻头方向逐层切削管道底部余土，直至地下连续墙贯穿成一个整体。
③利用自制修槽器修槽。前后两次修槽的长度必须叠合不小于20 cm，保证槽壁的平整。
④修槽后，移开成槽钻机，利用导管反循环清槽，清除沉淀到槽底泥浆中的土壤颗粒以及成槽过程中开挖落下的土渣。最终达到泥浆比重、沉渣厚度符合规范要求。
3. 5钢筋笼加工与安装
(1)钢筋笼加工
钢筋笼根据地下连续墙墙体配筋图和单元槽段的划分来制作，一般每幅分3~5片小钢筋笼。制作钢筋笼时，注意确保钢筋的正确位置、间距及根数，特别是接头钢筋的精度，保证接头质量。钢筋笼在制作平台上成型。为便于纵向钢筋定位，宜在平台上设置带凹槽的钢筋定位条，以确保其间距不变。由于单片钢筋笼的长细比较大，要特别注意在吊点及架立筋处加强，提高刚度，避免在运输和起吊过程中发生较大变形。
(2)钢筋笼拼装
钢筋笼的吊装顺序尤为重要，先吊装管线下的那片钢筋笼放在管线旁，用绞车拖拉精确人位，然后再吊装其余钢筋笼。拖拉时要轻柔，避免擦伤槽壁，安放过程中严禁墩放钢筋笼。
3. 6混凝土灌注
目前最大槽段长度为8.85m，混凝土灌注采用2-3根导管，导管直径250 mm，两导管间距为2~3 mo混凝土采用高流态、和易性强、坍落度为18~22 cm的商品混凝土，灌注过程中保证连续性。混凝土顶面最终超灌50 cm，便于凿除浮浆层后顶标高满足设计要求。
3. 7效果评价
在基坑开挖时，在钢筋笼接头处没有发现渗漏现象，混凝土大面平整，质量等同于附近成槽机成槽施工的地下连续墙，实现了不切改管线施工的目的。
4结束语
横跨城市管线直接施工地下连续墙的方法节约了切改管线的高额费用，且总体上可加快工程进度，是值得借鉴的一种施工方法。但也有一些缺点，如反循环钻机成槽效率较低，8m幅段成孔需36 h左右，且由于其施工方法特殊，为保证施工质量，必须由有丰富经验的专业队伍和成套的机械设备施工。
参考文献:
[1]刘建航，候学渊.基坑工程手册〔M].北京:中国建筑工业出版社，1997.
[2]GB50299一1999地下铁道工程施工及验收规范[S].北京:中国计划出版社，2003.
[3]陈忠汉，黄书秩，程丽萍.深基坑工程〔M].北京:机械工业出版社，1999.
原文网址：http://www.pipcn.com/research/200809/9070.htm
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