趙煜成，楊新湘，劉　武

(湖南路橋建設(shè)集團(tuán)有限責(zé)任公司，湖南 長(zhǎng)沙　410004)

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大傾角破碎巖層葫蘆形嵌巖地連墻施工關(guān)鍵技術(shù)研究

趙煜成，楊新湘，劉武

(湖南路橋建設(shè)集團(tuán)有限責(zé)任公司，湖南 長(zhǎng)沙410004)

以杭瑞高速洞庭湖大橋錨碇地下連續(xù)墻施工為依托，研究了一套在大傾角破碎巖層施工的關(guān)鍵技術(shù)，解決了在復(fù)雜地質(zhì)條件下成槽易出現(xiàn)的斜孔、垮孔問(wèn)題，解決了成槽廢漿排放問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了在保證施工質(zhì)量的前提下，提高效率、降低成本的研究目標(biāo)，為類似復(fù)雜工程提供借鑒參考。

；橋梁；破碎巖層；葫蘆形地連墻；鑿銑法；廢水處理

0　引言

地下連續(xù)墻于上個(gè)世紀(jì)90年代開始應(yīng)用于我國(guó)的橋梁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)中，主要用于懸索橋重力式錨碇基礎(chǔ)。結(jié)構(gòu)形式也從矩形結(jié)構(gòu)逐漸演變?yōu)閳A形結(jié)構(gòu)。

杭瑞高速洞庭湖大橋項(xiàng)目率先使用“葫蘆型”地連墻新型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，在國(guó)內(nèi)尚屬首次，實(shí)施經(jīng)驗(yàn)參考匱乏。

同時(shí)該項(xiàng)目地質(zhì)條件特殊，周邊環(huán)境復(fù)雜，精度要求高，工期緊，任務(wù)重。

因此，研究一套在復(fù)雜地質(zhì)情況下，提高成槽質(zhì)量、加快工程進(jìn)度的方法勢(shì)在必行。

本文就該橋地連墻施工的關(guān)鍵工藝和實(shí)施成果進(jìn)行介紹，為以后同類型項(xiàng)目施工提供經(jīng)驗(yàn)和借鑒。

1　工程概況

1.1設(shè)計(jì)概況

錨碇地連墻平面布置采用與錨體相匹配的葫蘆形，由2個(gè)半徑不相等的圓弧組成，小圓半徑為28 m，大圓半徑為32 m，墻厚1.2 m，中間設(shè)置一道隔墻，由隔墻將基礎(chǔ)分割成前、后倉(cāng)兩大部分。地連墻墻頂標(biāo)高+26.0 m，墻高26～35 m。

設(shè)計(jì)要求地連墻施工采用先進(jìn)工藝，保證墻體平面誤差小于3 cm，垂直度允許最大偏差值不得大于1/400，盡量保證樁底沉淀層厚度不大于15 cm。

1.2施工條件

1.2.1地貌條件

岳陽(yáng)側(cè)錨碇地連墻基礎(chǔ)位于岳陽(yáng)市吉家湖社區(qū)內(nèi)，與成魚湖相連，三面環(huán)水，周邊為居民區(qū)和巴陵石化動(dòng)力事業(yè)部，環(huán)境復(fù)雜。

1.2.2地質(zhì)條件

根據(jù)地質(zhì)勘察資料成果，施工區(qū)域內(nèi)上覆土層為黏土，下伏基巖以砂質(zhì)板巖為主，夾泥質(zhì)板巖，厚度較大，強(qiáng)風(fēng)化上段巖體破碎，下端強(qiáng)度較高。如表1所示。

表1 地質(zhì)情況一覽表地質(zhì)類型厚度/m層頂標(biāo)高/m抗壓強(qiáng)度/MPa地質(zhì)描述黏土0～9+29—硬塑,偶見石英碎石全風(fēng)化板巖4～14+29～+19.6—呈硬塑土狀,夾強(qiáng)風(fēng)化巖碎塊及石英碎石強(qiáng)風(fēng)化板巖14～24+23.1～+13.15～15.8砂質(zhì)板巖,質(zhì)軟,巖層陡立,存在小破碎帶,節(jié)理裂隙發(fā)育中風(fēng)化板巖—+5.5～-5.518.5～49.9砂質(zhì)板巖,巖質(zhì)較硬,裂隙發(fā)育

1.2.3水文條件

錨碇區(qū)地下水為基巖裂隙水，因上覆土層和全風(fēng)化巖層透水性較差，為相對(duì)隔水層，下伏基巖地下水具有承壓性。地下水與周邊江湖水的關(guān)系為向江湖排泄。

2　研究思路

2.1重難點(diǎn)分析

結(jié)合本項(xiàng)目的特點(diǎn)，地連墻施工具有以下難點(diǎn)：

1) 施工區(qū)周邊居民區(qū)密集，工廠林立，拆遷協(xié)調(diào)難度大，具備施工條件時(shí)，距規(guī)定的地連墻完成時(shí)間節(jié)點(diǎn)僅5個(gè)月。而地連墻基礎(chǔ)采用葫蘆形新型結(jié)構(gòu)，混凝土共11 000 m3，施工規(guī)模大，任務(wù)重，經(jīng)驗(yàn)缺乏，要在短時(shí)間完成工作任務(wù)，施工難度極大。

2) 施工區(qū)地質(zhì)條件特殊，巖層陡立，軟硬夾雜，破碎易塌，屬國(guó)內(nèi)罕見。由于巖層陡立，成槽設(shè)備在鉆進(jìn)過(guò)程中，鉆頭由于受力不均易發(fā)生孔斜。同時(shí)由于破碎帶存在，全風(fēng)化巖層夾強(qiáng)風(fēng)碎塊，強(qiáng)風(fēng)化巖層上段巖體破碎夾泥巖。破碎帶受泥漿浸泡后，泥巖軟化。在鉆具成孔時(shí)，孔壁被泥漿沖刷使破碎帶形成空隙。受裂隙承壓水、鉆頭擾動(dòng)等因素影響下，破碎巖塊沿傾斜面滑落，容易發(fā)生塌孔事故。而地連墻作為錨碇受力結(jié)構(gòu)的一部份，同時(shí)作為后續(xù)深基坑開挖的防滲支護(hù)結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)對(duì)施工質(zhì)量又有較高的要求，傳統(tǒng)施工工藝無(wú)法滿足施工需要。

3) 施工區(qū)域位于洞庭湖國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)，該區(qū)域水域內(nèi)有國(guó)家級(jí)重點(diǎn)野生保護(hù)動(dòng)物。錨碇周邊還有大量居民的養(yǎng)殖水域。地連墻在施工過(guò)程中，不可避免地要產(chǎn)生大量工業(yè)廢水，例如廢棄泥漿。為保證基礎(chǔ)施工質(zhì)量和安全，成孔泥漿通常具備不分散、低固相、低密度、高粘度的特點(diǎn)。因此該類泥漿如不經(jīng)處理直接排放，將造成很大程度的環(huán)境破壞。如何對(duì)施工廢水進(jìn)行生態(tài)化處理，同時(shí)最大程度的降低施工成本，也是研究的重點(diǎn)。

綜上所述，在大傾角破碎特殊地質(zhì)條件下，按時(shí)保質(zhì)保量，綠色環(huán)保地完成大規(guī)模地連墻施工屬于國(guó)際性難題。而研究解決偏孔、塌孔問(wèn)題、環(huán)保問(wèn)題，提高成孔效率、降低施工成本是重中之重。

2.2解決思路

1) 根據(jù)地連墻結(jié)構(gòu)形式、施工條件、設(shè)計(jì)要求，通過(guò)設(shè)備選型，確定適用性好、成孔效率高、質(zhì)量可控性強(qiáng)的地連墻施工專用設(shè)備液壓雙輪銑槽機(jī)作為主要施工設(shè)備；同時(shí)選用破巖工效較好的沖擊鉆機(jī)作為輔助施工設(shè)備。利用設(shè)備優(yōu)勢(shì)組合規(guī)避了傳統(tǒng)單一設(shè)備施工巖層適應(yīng)性差的問(wèn)題。

2) 成槽施工前采用分級(jí)分段循環(huán)注漿工藝固化破碎巖層，并設(shè)置塑性錨樁支護(hù)受力較為復(fù)雜的“Y”型特殊槽段，防止垮孔。

3) 采用低固相不分散泥漿，防止成槽過(guò)程中垮孔并提高攜渣能力。選擇優(yōu)質(zhì)膨潤(rùn)土進(jìn)行造漿，進(jìn)行泥漿配比試驗(yàn)，選擇最優(yōu)配比。監(jiān)控泥漿指標(biāo)變化對(duì)成孔效率及質(zhì)量的影響，制定出適用于本項(xiàng)目特殊地質(zhì)的泥漿指標(biāo)。做到提高效率和保證質(zhì)量的雙贏。

4) 采用全封閉泥漿系統(tǒng)，集中造漿，循環(huán)利用，三級(jí)凈化排渣，提高泥漿的利用率，在有限的施工場(chǎng)地內(nèi)做到減少施工成本，節(jié)能環(huán)保，綠色施工的高標(biāo)準(zhǔn)要求。

5) 采用廢水混凝沉降處理技術(shù)，通過(guò)使用新型“復(fù)合型絮凝劑”及廢水處理成套設(shè)備，對(duì)施工廢漿進(jìn)行脫穩(wěn)，使其固、液分離，分離的上清液達(dá)到國(guó)家一類排放標(biāo)準(zhǔn)，或循環(huán)利用。分離出的固體可運(yùn)輸至指定位置進(jìn)行掩埋。

3　關(guān)鍵技術(shù)

3.1分段分級(jí)循環(huán)注漿地質(zhì)加固技術(shù)

在施工前需對(duì)破碎嚴(yán)重的強(qiáng)、中風(fēng)化巖層采取高壓注漿預(yù)處理，以固結(jié)填充破碎帶，并封閉巖層裂隙。工藝流程見圖1。

圖1　循環(huán)注漿工藝流程圖

按水泥漿在巖石裂隙中擴(kuò)散半徑1.5 m考慮，每個(gè)一期槽段兩側(cè)各布置2個(gè)灌漿孔，每個(gè)二期槽段兩側(cè)各布置1個(gè)灌漿孔。灌漿孔布置在兩側(cè)墻邊0.5～1.0 m左右位置。地質(zhì)處理灌漿孔布置見圖2。

圖2　循環(huán)注漿孔位布置圖(單位；cm)

3.1.1鉆孔

采用地質(zhì)鉆機(jī)進(jìn)行鉆孔施工，選用金剛石鉆頭鉆孔，孔底深入中風(fēng)化層以下0.5 m。

覆蓋層和全風(fēng)化層的鉆進(jìn)，采用泥漿護(hù)壁以防止垮孔。鉆至強(qiáng)風(fēng)化頂后下放套管。

為防止泥漿堵塞裂隙，強(qiáng)風(fēng)化和中風(fēng)化段采用清水鉆進(jìn)。

3.1.2裂隙沖洗

灌漿孔在灌漿前必須進(jìn)行裂隙沖洗，采用壓水沖洗直至回水澄清，并持續(xù)12 min結(jié)束。

用水沖洗壓力采用80%的灌漿壓力，壓力超過(guò)1 MPa，則采用1 MPa。

裂隙沖洗應(yīng)沖至回水澄清后12 min結(jié)束，且總的時(shí)間單孔要求不少于30 min，串通孔不少于2 h。

對(duì)回水達(dá)不到澄清要求的孔段，應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行沖洗，使孔內(nèi)殘存的沉積物厚度不得超過(guò)20 cm。

3.1.3壓水試驗(yàn)

采用“簡(jiǎn)易壓水法”進(jìn)行壓水試驗(yàn)。簡(jiǎn)易壓水試驗(yàn)在裂隙沖洗后或結(jié)合裂隙沖洗進(jìn)行。

壓力為灌漿壓力的80%，該值若大于1 MPa時(shí)，采用1 MPa；壓水20 min，每5 min測(cè)讀1次壓水流量，取最后的流量值作為計(jì)算流量，其成果以透水率表示。

3.1.4灌漿

根據(jù)逐孔地質(zhì)勘察資料，破碎帶分部位置在深度上波動(dòng)較大，應(yīng)根據(jù)各孔位處的實(shí)際情況采用自下而上分段灌漿，分段長(zhǎng)度不大于10 m，灌漿壓力為0.3～0.5 MPa。灌入漿液采用1、0.8、0.6等3個(gè)水灰比的水泥漿。

采用由稀至濃的漿液灌入順序。灌漿塞設(shè)置在灌漿段頂面上0.5 cm左右，防止漏灌。

漿液經(jīng)灌漿塞、自動(dòng)記錄儀回到儲(chǔ)漿桶形成循環(huán)。

注漿順序參照銑槽的順序，以不影響施工為前提，相鄰兩孔注漿應(yīng)錯(cuò)開進(jìn)行。

水泥砂漿選取原則為：當(dāng)灌漿壓力保持不變，注入率持續(xù)減少時(shí)，或注入率不變而壓力持續(xù)升高時(shí)，不改變水灰比。

當(dāng)某等級(jí)漿液注入量已達(dá)300 L以上，或灌漿時(shí)間已達(dá)30 min，而灌漿壓力和注入率均無(wú)改變或改變不顯著時(shí)，應(yīng)改濃一級(jí)水灰比。

當(dāng)注入率大于3 L/min時(shí)，可根據(jù)具體情況越級(jí)選用濃漿。在規(guī)定的壓力下，采用灌漿孔注入率不大于1 L/min后，繼續(xù)灌注60 min即可結(jié)束。

3.2銑槽機(jī)與沖擊鉆組合施工技術(shù)

3.2.1施工順序

錨碇“葫蘆型”地連墻劃分為33個(gè)Ⅰ期槽，34個(gè)Ⅱ期槽。兩類槽交錯(cuò)布置并按角度相互搭接，通過(guò)直線段加轉(zhuǎn)角模擬圓弧段。

由于液壓銑槽機(jī)覆蓋層成槽速度數(shù)倍于沖擊鉆機(jī)基巖成孔，為使設(shè)備效能利用能實(shí)現(xiàn)最大化，成槽設(shè)備應(yīng)采用錯(cuò)位同步跳躍施工。

即液壓銑槽機(jī)施工至基巖且工效低于0.5 m/h或銑齒磨損嚴(yán)重時(shí)，移位至下個(gè)Ⅰ槽段施工。改未施工完槽段的基巖采用沖擊鉆機(jī)破巖成孔，待成孔至槽底設(shè)計(jì)標(biāo)高后，液壓銑槽機(jī)返回至該槽段銑孔至設(shè)計(jì)成槽標(biāo)高。

總體順序?yàn)橄仁┕じ魤Σ鄱?，再施工錨碇后倉(cāng)槽段，最后施工錨碇前倉(cāng)槽段。先施工Ⅰ期槽，再施工Ⅱ期槽，Y型槽在附近Ⅱ期槽施工完成后開始施工。

隔墻槽段開始施工后，順時(shí)針?lè)较蛞来芜M(jìn)行各槽段的施工。待最先完成的相鄰兩個(gè)Ⅰ期槽砼強(qiáng)度達(dá)75%后，開始施工這兩個(gè)槽段之間的Ⅱ期槽。Ⅰ、Ⅱ期槽錯(cuò)開幾個(gè)槽段同步向前推進(jìn)，直至地連墻最后封閉。成槽施工順序見圖3。

圖3　槽段劃及分施工順序圖

3.2.2施工方法

Ⅰ期槽采用三銑成槽，Ⅱ期槽段一銑成槽，Y形槽段采用五銑成槽。單個(gè)槽段成槽銑削示意見圖4。

圖4　單個(gè)槽段成槽銑削示意(單位；m)

在單元槽段施工前，用挖掘機(jī)將槽段開挖至導(dǎo)墻頂面以下3.5～4 m的位置，以保證液壓銑銑頭進(jìn)入工作位置。

導(dǎo)墻上放樣出擬施工槽段的設(shè)計(jì)位置，在該位置處設(shè)置導(dǎo)向架。施工時(shí)銑槽機(jī)銑輪對(duì)準(zhǔn)孔位，垂直穿過(guò)導(dǎo)向架，徐徐入槽切削。導(dǎo)向架在開孔過(guò)程中起固定銑頭的導(dǎo)向作用。

泥漿通過(guò)輸送管道，從泥漿箱進(jìn)入施工槽段內(nèi)，使被銑輪切割成的土體或巖體碎塊，并使之與泥漿相混合。銑頭未完全進(jìn)入槽段前，采用泥漿泵進(jìn)行正循環(huán)排渣。銑頭完全進(jìn)入槽段后開啟銑頭上的吸渣泵開始進(jìn)行反循環(huán)排渣。

隨著槽段深度增加，向槽內(nèi)連續(xù)不斷供給新鮮泥漿，以保證泥漿液面高度，形成水頭差。同時(shí)控制各項(xiàng)泥漿指標(biāo)要符合設(shè)計(jì)要求，使泥漿起到良好的護(hù)壁作用，防止槽壁坍塌，并利于鉆渣的排出。

由于基巖強(qiáng)度較高，銑槽機(jī)施工至基巖且工效低于0.5 m/h或銑齒磨損嚴(yán)重時(shí)，移位至下個(gè)槽段施工。采用沖擊鉆多點(diǎn)沖擊破碎預(yù)裂基巖，Ⅰ期槽沖擊鉆成孔數(shù)量為4～5個(gè)，Ⅱ期槽成孔數(shù)量為1～2個(gè)，當(dāng)沖擊鉆鉆進(jìn)至墻底標(biāo)高后，液壓銑槽機(jī)再返回成槽至設(shè)計(jì)標(biāo)高。

3.3泥漿系統(tǒng)優(yōu)化及廢水處理技術(shù)

根據(jù)本項(xiàng)目地質(zhì)特點(diǎn)，泥漿作為成孔工藝的必要元素，具有攜帶鉆屑、形成泥皮，保護(hù)孔壁、平衡地層壓力防止垮孔的重要作用。同時(shí)由于成孔過(guò)程中，泥漿所用數(shù)量較大，做好泥漿的循環(huán)利用以及廢漿處理將節(jié)省大量施工成本。

3.3.1泥漿系統(tǒng)布置

受場(chǎng)地和周邊環(huán)境限制，并考慮環(huán)保要求，采用集中式泥漿管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)集制漿、儲(chǔ)漿、輸送、凈化等功能于一體，各功能區(qū)通過(guò)管道運(yùn)輸泥漿，對(duì)空間要求小，對(duì)環(huán)境影響低。

制漿站布置錨碇后倉(cāng)，內(nèi)設(shè)膨潤(rùn)土倉(cāng)庫(kù)。站內(nèi)2座NJ-1500高速泥漿攪拌機(jī)。

泥漿集中箱設(shè)置在制漿站附近，共3層，每層3個(gè)箱體，上、下級(jí)泥漿箱之間采用管道連接，閥門控制泥漿流向。

泥漿凈化系統(tǒng)為1臺(tái)處理能力500 m3/h的泥漿凈化器，2個(gè)泥漿沉降離心機(jī)。在凈化器前布置1個(gè)120 m3的集渣坑，集渣坑前布置1條出渣便道。泥漿系統(tǒng)儲(chǔ)漿及凈化設(shè)備如圖5。

3.3.2泥漿制備

為有效防止塌孔并提高成孔效率，采用不分散低固相泥漿。該泥漿主要原材料為鈉質(zhì)膨潤(rùn)土、水和外加劑。各類材料摻量及性能見表2。各階段過(guò)程泥漿控制指標(biāo)見表3。

表2 泥漿原材料摻量及性能原材料名稱摻量/%性能水100淡水溶劑鈉質(zhì)膨潤(rùn)土8～10膠體主要來(lái)源純堿0.25～0.4增大pH值纖維素(CMC)0.05～0.1提高黏度,形成泥皮聚丙烯酰胺0.003保持不分散、低固相、高粘度

表3 泥漿性能控制指標(biāo)階段密度/(g·m-3)馬氏粘度/spH值含砂量/%新制≤1.0532～50≤10≤2循環(huán)再生≤1.2 32～607～9≤4砼澆筑前≤1.1532～507～9≤4(比重秤)(馬氏漏斗)(試紙)(含砂量測(cè)量器) 注:括號(hào)內(nèi)為檢測(cè)方法。

泥漿通過(guò)高速攪拌機(jī)拌制成后，泵入新漿箱內(nèi)，待靜置膨化24 h后使用。新漿箱內(nèi)設(shè)循環(huán)系統(tǒng)，定期使新漿循環(huán)流動(dòng)，以保證泥漿新鮮、均勻。

新制泥漿比重在銑槽過(guò)程中逐漸增加達(dá)到1.25左右，為保證孔底沉淀符合標(biāo)準(zhǔn)，成槽后需換漿，泥漿比重將降至1.1以下，由于比重變化較大再加上地質(zhì)情況復(fù)雜，如泥漿比重過(guò)小，容易導(dǎo)致泥漿不能維持孔內(nèi)穩(wěn)定，而造成塌孔。因此，提鉆前的孔內(nèi)泥漿主要以控制含砂率為主，泥漿比重應(yīng)根據(jù)槽段施工過(guò)程的實(shí)際情況適當(dāng)調(diào)整增大，確?？妆诜€(wěn)定。

3.3.3泥漿循環(huán)

銑槽時(shí)，新制泥漿通過(guò)管道進(jìn)入槽內(nèi)，攜渣后通過(guò)銑頭上的泥漿泵從槽底將泥漿泵送出槽孔，進(jìn)入三級(jí)凈化系統(tǒng)(振動(dòng)篩、旋流器、離心機(jī))排渣。凈化后的泥漿返回泥漿箱，形成循環(huán)。

澆注砼時(shí)，砼頂面以上5 m左右的泥漿一般會(huì)受水泥漿的影響而劣化，作廢漿排至廢漿池臨時(shí)存放，待處理。其余自孔內(nèi)置換出的泥漿用泥漿泵直接輸送至回泥漿箱相應(yīng)位置存儲(chǔ)，用于其它槽段成槽施工。

3.3.4廢漿處理

由于施工條件的限制，橋梁施工廢水不經(jīng)處理將對(duì)周邊環(huán)境造成不利影響。處理方式的選擇很大程度上決定著成本的高低。該項(xiàng)目采用湖南省交通規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)院和湖南大學(xué)“橋梁施工廢水混凝沉降處理”課題成果，實(shí)現(xiàn)廢水的快速處理和直接排放。

通過(guò)對(duì)該項(xiàng)目泥漿組成成分和性質(zhì)進(jìn)行分析，對(duì)常用無(wú)機(jī)低分子、無(wú)機(jī)高分子、有機(jī)高分子等絮凝劑其機(jī)理和效果，以及影響因素進(jìn)行考察，最終選定以陰離子聚丙烯酰胺為主要成分的絮凝劑，配置濃度為1%。

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工條件，選定化學(xué)絮凝和機(jī)械處理相結(jié)合的形式。加藥罐中藥劑采用空氣壓縮機(jī)曝氣溶解。泥漿泵入處理管線后，在加藥罐1處依次泵入鹽酸將pH值調(diào)節(jié)6～7.5，泵入聚合氯化鋁使泥漿初步脫穩(wěn)，泵入聚丙烯酰胺完成泥漿脫穩(wěn)。脫穩(wěn)后的泥漿泵入離心機(jī)進(jìn)行固態(tài)分離處理，主機(jī)轉(zhuǎn)速控制在2 000 r/min，輔機(jī)轉(zhuǎn)速為1 600 r/min。分離出的固體沉淀物已符合排放標(biāo)準(zhǔn)，外運(yùn)至指定地點(diǎn)。分離出的淸液沿管道輸送至沉淀池，在此過(guò)程中，將加藥罐2處中的聚合氯化鋁、鹽酸依次泵入，對(duì)上淸液進(jìn)行補(bǔ)充脫穩(wěn)，并調(diào)節(jié)pH值至6～9之間。補(bǔ)充脫穩(wěn)后的絮凝體沉淀在池底，淸液達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)后可循環(huán)利用于造漿或作為溶解劑，也可以外排至指定位置。廢水處理工藝流程見圖6。

圖6　廢水處理工藝流程圖

4　實(shí)施效果

4.1成槽工效情況

采用沖擊鉆和銑槽機(jī)組合施工技術(shù)后，銑槽機(jī)在中風(fēng)化巖層中的進(jìn)尺速度有大幅提高(進(jìn)尺效果見表4)，且沖擊鉆的作業(yè)時(shí)間不影響關(guān)鍵工期。

根據(jù)成槽速度計(jì)算，Ⅰ槽完成可達(dá)2.5 d/槽，Ⅱ槽完成可達(dá)1.5 d/槽。地連墻完成總耗時(shí)為：33個(gè)Ⅰ期槽×2.5 d+34個(gè)Ⅱ期槽×1.5 d+6 d設(shè)備保養(yǎng)時(shí)間=140 d。能夠滿足工期要求。

表4 成槽進(jìn)尺情況一覽表槽段進(jìn)尺/(m·h-1)強(qiáng)風(fēng)化中風(fēng)化成孔方式P81.640.86純銑槽機(jī)P111.880.74純銑槽機(jī)P141.61.8銑槽機(jī)+沖擊鉆P331.691.2銑槽機(jī)+沖擊鉆

4.2斜孔、塌孔情況

采用地質(zhì)加固技術(shù)前，多個(gè)槽段施工時(shí)發(fā)生局部塌孔。采用加固技術(shù)后，大大改善此現(xiàn)象，節(jié)省了大量的處理時(shí)間。見圖7。

P27槽檢孔　　　P28槽檢孔

圖7加固處理前后效果對(duì)比圖

4.3經(jīng)濟(jì)效益

鑿銑法施工時(shí)，銑槽機(jī)為主要關(guān)鍵設(shè)備，沖擊鉆不占用關(guān)鍵工期，基巖經(jīng)沖擊鉆預(yù)裂后再使用銑槽機(jī)銑銑切至孔底，與純銑槽機(jī)施工工效可提高2～3倍，另外減少1個(gè)臺(tái)班設(shè)備維修非工作時(shí)間，平均每個(gè)Ⅰ期槽可節(jié)約2個(gè)臺(tái)班，每個(gè)Ⅱ期槽可節(jié)約0.5個(gè)臺(tái)班。銑槽機(jī)每個(gè)臺(tái)班單價(jià)為15 000元，可節(jié)約設(shè)備使用費(fèi)124.5萬(wàn)元；同時(shí)可節(jié)約出工期40 d，節(jié)約133萬(wàn)元。

采用設(shè)備組合技術(shù)進(jìn)行施工還能減少1/10的設(shè)備銑齒損耗，其中Ⅰ期槽平均100個(gè)/槽，Ⅱ期200個(gè)/槽，每個(gè)銑齒單價(jià)300元，可節(jié)約損耗60.3萬(wàn)。

采用泥漿循環(huán)和廢水處理技術(shù)，能實(shí)現(xiàn)泥漿的循環(huán)利用，有效地處理了施工廢水，保護(hù)了周邊環(huán)境，產(chǎn)生近150萬(wàn)元的經(jīng)濟(jì)效益。

本研究共取得綜合經(jīng)濟(jì)效益共計(jì)467.8萬(wàn)元。

5　結(jié)語(yǔ)

經(jīng)洞庭湖大橋項(xiàng)目錨碇地連墻施工的實(shí)際檢驗(yàn)。本研究妥善地解決了在陡立、破碎、軟硬夾雜的復(fù)雜地質(zhì)條件成槽易產(chǎn)生的斜孔、塌孔問(wèn)題，降低了設(shè)備的非工作時(shí)間，大幅提高了成槽效率。

通過(guò)實(shí)際成槽檢驗(yàn)，成槽垂直度均控制在1/400以內(nèi)，最小垂直度達(dá)1/700；鉆芯取樣顯示槽底沉淀小于1 cm。

本研究圓滿實(shí)現(xiàn)在5個(gè)月內(nèi)完好地連墻的艱巨任務(wù)，為大橋后續(xù)施工奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。同時(shí)本研究成功應(yīng)用也為以后類似工程施工提供寶貴的借鑒。

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2016-04-15

趙煜成(1984-)，男，工程師，主要從事橋梁建設(shè)。

；1008-844X(2016)03-0120-06

；U 443.16+4

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