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        明挖法和蓋挖法地連墻接頭處防滲水措施

        2021-03-31 17:07:45
        廣西城鎮(zhèn)建設(shè) 2021年2期
        關(guān)鍵詞:挖法槽鋼防滲墻

        □ 吳 蕊

        為了減少地鐵工程施工的密集程度,降低在工程中投入的成本,在減緩交通的壓力以及提升施工速度的前提下,需要盡可能地降低交通密集對市區(qū)居民生活造成的影響。施工技術(shù)人員可以將明挖法和蓋挖法相結(jié)合,探究施工特征,有效緩解地連接墻交接處防滲水問題,保障工程施工的質(zhì)量和效率。

        1??明挖法和蓋挖法概述

        1.1 明挖法

        該種施工模式主要是指地下結(jié)構(gòu)施工過程中,從地面向下進(jìn)行分段、分層次的依次挖掘,直到結(jié)構(gòu)達(dá)到需求的高程以及尺寸,而后在基坑之中實施主體結(jié)構(gòu)的施工以及開展防水工作,最后進(jìn)行回填,恢復(fù)地面[1]。優(yōu)點為快捷、施工簡單、經(jīng)濟(jì)性較強(qiáng)、安全性較高。一般狀況下,城市的地下隧道施工初期,都會將其當(dāng)作是首選開挖模式。該種挖掘模式的缺點會對周圍的環(huán)境造成較大影響。

        1.2 蓋挖法

        若地下的工程施工過程中,需要穿過建筑、公路等障礙物時,就需要運用該種施工模式,主要是從地面向下開挖,達(dá)到一定深度之后將頂部封閉,其余的工程需要在封閉環(huán)境之下開展施工。為此,主體結(jié)構(gòu)能夠順作,也能夠逆作。蓋挖法主要適用于隧道在地下水位之上,土質(zhì)較為松散的區(qū)域。這種模式的特征為安全系數(shù)相對較高,對結(jié)構(gòu)水平位移相對較小,對地面沒有較大的影響,僅需要在短暫的時間內(nèi)將地面交通進(jìn)行封鎖,并且氣候環(huán)境對施工的影響相對較小。但是,蓋挖法不可以留下較多豎井,在后續(xù)進(jìn)行挖方的過程中需要進(jìn)行水平運輸,導(dǎo)致施工空間相對較小,施工速度較為緩慢,出圖不變,工期相對較長,需要投入的成本較高[2]。

        2??工程概況

        杭州地鐵5號線平海路站為地下兩層雙柱三跨島式車站,車站共設(shè)4個出入口及2組風(fēng)亭,車站規(guī)模478.40m×21.30m。車站頂板覆土約3m?;訕?biāo)準(zhǔn)段底板埋深約16.50m,盾構(gòu)段深17.80m,風(fēng)亭及出入口均為地下一層結(jié)構(gòu)。為減少施工對道路交通的影響,車站采用半蓋挖法施工,基坑采用地下連續(xù)墻+內(nèi)支撐的圍護(hù)方案。

        城站站底板座落在粉黏土層上,車站標(biāo)準(zhǔn)段基坑深度在24.00m,盾構(gòu)井段深25.25m;標(biāo)準(zhǔn)段基坑寬度為20.90m,盾構(gòu)段基坑寬度為24.95m。根據(jù)本車站所處的環(huán)境、工程地質(zhì)、水文地質(zhì)及水文資料條件以及基坑深度,經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)綜合比較、計算分析和工程類比,車站側(cè)墻結(jié)構(gòu)采用復(fù)合墻體系,地下連續(xù)墻接頭采用型鋼接頭,主體圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用1000mm地下連續(xù)墻+內(nèi)支撐的支護(hù)形式。

        5號線北基坑標(biāo)準(zhǔn)段基坑采用7道支撐(含換撐)進(jìn)行支護(hù),其中第1、2、4道為鋼筋混凝土支撐,其余為鋼支撐(Φ800,t=16mm),第6道設(shè)置有換撐;端頭井段基坑設(shè)置8道支撐(含換撐)進(jìn)行支護(hù),其中第1、2、4道為鋼筋混凝土支撐,其余為鋼支撐(Φ800,t=16mm),第6道設(shè)置有換撐。5號線南端基坑已施工完成。

        鋼格構(gòu)柱尺寸采用500mmX500mm的形式,立柱樁采用Φ1000的鉆孔灌注樁,樁底進(jìn)入中風(fēng)化巖500m。車站上方存在400mm×400mm通信管、φ300給水管、φ1000的混凝土雨水管,當(dāng)主體施工時臨時改移至車站外,在主體施工完畢后回遷至頂板上方。

        3??工程地質(zhì)水文條件

        在進(jìn)行工程施工中,對施工現(xiàn)場的地質(zhì)層結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析,對巖性特征、埋藏條件等進(jìn)行設(shè)定,可以結(jié)合周邊建筑物進(jìn)行建筑物勘察。例如對人工填土、雜填土、素填土、砂質(zhì)粉土、淤泥質(zhì)粉土等設(shè)定切實可行的施工方案。

        人工填土分為沖積層和亞層(三層)。

        雜填土整體狀態(tài)松散,表層為800mm的混凝土,其余為瀝青混合碎磚、碎石等建筑垃圾組成。通過對雜填土進(jìn)行清理,發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場碎石平均直徑為80mm、最大粒徑達(dá)100mm以上,且成分較為復(fù)雜,均一性較差。

        素填土水文地質(zhì)條件較為松軟,主要由粉性土以及黏性土組成,含有少量碎石以及建筑垃圾,局部甚至可見植物根系。

        砂質(zhì)粉土整體以灰黃色土為主,局部土質(zhì)含有云母、氧化鐵、局部夾雜少量黏性土。

        砂質(zhì)粉土夾粉砂整體以灰黃色中密度土層為主。

        砂質(zhì)粉質(zhì)黏土整體呈灰色稍密,含有云母以及貝殼碎屑。

        4??施工技術(shù)與防滲原理

        4.1 施工技術(shù)

        當(dāng)進(jìn)行連續(xù)性強(qiáng)撐槽的地下施工過程時,在蓋挖法和明挖法的地下連接墻面處的外側(cè),開挖出防滲墻。實施清槽之后,在槽中吊放鋼筋籠時,需要在防滲墻處安裝防滲漿塊,而后使用導(dǎo)管,在地下灌注混凝土,形成連續(xù)墻體。

        4.2 防滲原理

        由于使用明挖法和蓋挖法會導(dǎo)致地下連續(xù)墻交界處的土體產(chǎn)生變形,使地下連續(xù)墻產(chǎn)生錯位。借助這種錯位可在連續(xù)墻之間增加密封裝置,將這種錯位產(chǎn)生的運動力使用在密封裝置中,提升防滲水功效。較強(qiáng)的剪力作用能將防滲剪塊,緊緊地與地下連接墻墻體擠壓在一起。而后,運用橡膠漿墊層密封壓緊,從而保證防水效果[3]。

        4.3 施工措施操作工序

        4.3.1 測定出土層滲透的系數(shù)

        在施工的過程中,需要明確蓋挖法和明挖法地下連接墻交接處滲透的系數(shù),確保最大滲透系數(shù)測量精準(zhǔn)。根據(jù)所得的具體信息來確認(rèn)防滲剪塊裝置的具體尺寸,對滲透系數(shù)進(jìn)行測量的主要方式如下:

        (1)選取出地質(zhì)勘探點。在明挖法以及蓋挖法產(chǎn)生的地下連續(xù)墻交界處,施工技術(shù)工作人員需要在連續(xù)墻的兩側(cè)選出地質(zhì)勘測點,間距需要控制在3000mm左右。

        (2)鉆置出地質(zhì)勘探孔。技術(shù)人員要熟練使用轉(zhuǎn)機(jī)設(shè)備,在各個地質(zhì)勘探地點進(jìn)行垂直向下的、自然的鉆孔工作??碧娇椎闹睆綖?00mm,要求勘探孔深度在3300mm。

        (3)測定出滲透系數(shù)。把兩個勘探孔內(nèi)獲得的圖樣送到檢測土質(zhì)的實驗室中,運用常水滲透實驗進(jìn)行參透系數(shù)的測定。對其他的勘探孔所獲取的土樣,運用變水頭滲透試驗確定滲透系數(shù)。對具有同樣滲透系數(shù)的土樣進(jìn)行分析,選取出最大滲透系數(shù)進(jìn)行記錄。

        4.3.2 開挖防滲槽

        在明挖法和蓋挖法地下連接墻交接地面處,需要開挖防滲槽,在設(shè)置防滲槽時,保證使用明挖法以及蓋挖法產(chǎn)生的地下連續(xù)墻的交界面要對稱,防滲槽的深度要控制在3000mm以內(nèi),水平橫截面的形狀要設(shè)置成矩形。長度與地下連續(xù)墻的的水平走線一端保持一致,長度為2000mm,另一端長度是1000mm。

        4.3.3 安裝槽鋼,設(shè)置變形縫

        防滲槽開挖后,需要沿著地下連續(xù)墻的水平走線在蓋挖法和明挖法地下連續(xù)墻交界面處的兩側(cè),將鋼筋籠設(shè)備和槽鋼設(shè)備分別放入連續(xù)墻槽段與防滲墻之內(nèi),使槽鋼能夠同時插入至地下連續(xù)墻的防滲槽和槽段內(nèi)。兩塊槽鋼均凹向連續(xù)墻交界面處,保證連續(xù)墻交界面的平面具有較強(qiáng)的對稱性。各個槽鋼都運用焊接模式,將其固定于鋼筋籠上。在蓋挖法和明挖法地下連續(xù)墻的交界面地點設(shè)置垂直貫通性的變形縫,兩側(cè)的變形縫需要面對面的對稱,運用20mm到30mm寬木板進(jìn)行填塞。

        4.3.4 安裝上防滲剪塊

        使用吊車垂直吊起防滲剪塊,全方位調(diào)整防滲塊的各個平面,使防滲剪塊的長度方向與地面保持垂直,把防滲剪塊均勻地放入防滲槽內(nèi)兩塊槽鋼間,一直到防滲剪塊底端和防滲槽底部相接觸,方可停止作業(yè)。在對防滲剪塊平面方位進(jìn)行調(diào)整的過程中,需將橡膠密封墊層表面調(diào)整致可以與地下連續(xù)墻槽段緊密貼合。防滲剪塊主要是由橡膠密封墊與鋼板兩部分粘貼組成,防滲剪塊的長度是3000mm,寬度是1000mm,厚度是80mm。

        5??施工關(guān)鍵技術(shù)

        5.1 開挖防滲槽

        由于防滲墻長度相對較短,所以需要注意孔壁具有的穩(wěn)定性,要重視以下幾點:

        首先,在進(jìn)行泥漿護(hù)壁操作的過程中,需要適當(dāng)將泥漿的黏度和比重提升,防止防滲槽的孔壁出現(xiàn)塌落現(xiàn)象。其次,在防滲槽的兩側(cè),垂直于地下連續(xù)墻方向上,插上兩塊比地連墻深度更大的鋼板,起到臨時支撐防滲墻的作用。

        5.2 防滲剪塊制作和安裝

        防滲剪塊,特別是密封橡膠墊和鋼板的連接處,作為抵御滲水以及抵抗外力形變的關(guān)鍵之一,進(jìn)行制作的過程中,需要重視以下幾點:

        第一,保障鋼板的平面具有安全性和整潔。

        第二,運用聚氨酯類的黏膠劑,把鋼板和密封橡膠墊層進(jìn)行黏連之后,需要對質(zhì)量進(jìn)行檢查,保證鋼板和橡膠墊層能夠緊密黏連。

        防滲剪塊在安裝之后的質(zhì)量會直接關(guān)系到地連墻交接面抵抗?fàn)顩r。所以,在對防滲剪塊進(jìn)行安裝的過程中,需要對剪塊垂直度進(jìn)行適當(dāng)?shù)某C正。

        6??結(jié)語

        綜上所述,因為明挖法與蓋挖法施工剛度差異相對較大,而且形變不一致,導(dǎo)致施工問題層出不窮。本文對某一地鐵明挖法和蓋挖法地連墻接頭處的防滲水措施進(jìn)行探究之后,發(fā)現(xiàn)明挖法和蓋挖法相結(jié)合,能夠有效解決滲水問題。運用該種模式操作較為便捷,材料能夠提前進(jìn)行預(yù)制,可以顯著提升工程施工的可靠度和質(zhì)量。加之,應(yīng)用該種措施所需要的材料相對較少,經(jīng)濟(jì)效益更優(yōu)。最主要的是該種施工措施能夠確保連接處的結(jié)構(gòu)變形較小,在可控范圍之內(nèi),工程的安全性和穩(wěn)定性較強(qiáng)。

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