李 健
(廣東水電二局股份有限公司,廣東 廣州 511300)
本次工程項目為珠江三角洲水資源配置工程土建及機電安裝A1標中的雙輪銑槽機專項施工,原始場地的地面高程為20.6~23.9 m,經(jīng)過平整施工后,場地高程為18.0 m,高位水池的圍護結構是由鋼筋混凝土地下連續(xù)墻所構成(厚度1.0 m,深度60.5 m),圓形豎井設計(地下部分井外徑32.5 m,內直徑30.5 m)。檢修閥井(LG01#工作井)位于高位水池小山的東北面山麓,其圍護結構也為鋼筋混凝土地下連續(xù)墻結構(厚度1.2 m,深度50.46 m),圓形豎井設計(低下部分井外徑35.9 m,內直徑33.5 m),與高位水池相距大約50 m,場地地面高程為1.0~4.6 m,經(jīng)過平整后,其高程為6.0 m,見圖1、圖2。
將施工現(xiàn)場的實際情況作為依據(jù),在銑槽機行走的區(qū)域,以30 cm厚度的C25鋼筋混凝土進行加固處理,并利用輔助吊裝的方式來完成銑槽機的安裝工作。工程所使用的雙輪銑槽機為德國寶峨雙輪銑槽機,型號為BC40/MC64,屬于地下連續(xù)墻施工項目中常用的設備類型,總體高度為22.6 m,發(fā)動機功率為571 kW(轉速1 900 rpm),工作時總重量為169 t,該型設備采用圓鉆截齒可對強度100 MPa巖層進行銑切,最大銑切槽深100 m。雙輪銑槽機的主要優(yōu)勢即成槽效率處于較高水平,并其具備較強的貫穿硬地層能力,適合應用于大深度成槽施工當中。
(1)準備工作。在正式開展施工之前,需要著重檢查施工中所需要的輔助吊機及其相關證件是否處于齊全、合格的狀態(tài),同時要配置完備的銑槽機安裝人員和施工中所需的物資、材料。在正式施工前,還需要仔細勘測施工的場地,并且編制安裝方案,對進入到安裝現(xiàn)場的人員進行技術交底。雙輪銑槽機的安裝區(qū)域直徑為20 m,需要將此范圍作為警戒區(qū)域,并且在此范圍中拉上警戒線。此外,要對地基的承載力能否滿足雙輪銑槽機的使用進行驗算,施工中使用到的BC40雙輪銑槽機自重為169 t,履帶接地面積為10.368 m2,依據(jù)其性能參數(shù),成槽時所需的最大地基承載力為474 kPa,明顯>250 kPa(以《建筑地基處理技術規(guī)范》為依據(jù),換填材料為碎石卵石的承載力特征值為200~300 kPa,此研究取中間值250 kPa),因此在使用BC40銑槽機成槽施工時,場地應硬化加固處理,并在銑槽機履帶下鋪設鋼板以滿足地基承載力要求。
(2)導墻制作。導墻施工屬于地下連續(xù)墻施工的關鍵環(huán)節(jié)之一,成槽導向、控制標高以及定位鋼筋網(wǎng)是其主要的作用,能夠發(fā)揮出較好的承重效果。在開展導墻施工之前,需要及時清除掉連續(xù)墻軸線范圍中的各種雜物,將其回填到導墻頂高程,并采用分層壓實的方式來處理,為后續(xù)施工提供良好基礎。
(3)泥漿制備。泥漿制備屬于成槽過程中的重要步驟,此步驟可以發(fā)揮出平衡地下水壓與部分槽壁土壓力的重要作用。泥漿中的部分土顆??梢詽B入到槽壁當中,形成一層緊密泥皮,避免出現(xiàn)槽壁坍塌問題。施工現(xiàn)場配備著泥漿循環(huán)系統(tǒng),泥漿主要是由水、優(yōu)質膨潤土、纖維素、分散劑等,依據(jù)配合比來實施投料攪拌,并且要將其儲備存放在儲漿池中(24 h),待泥漿的各項指標都處于合格狀態(tài)之后才可投入到使用當中。在泥漿存放的過程中,需要以8 h為間隔,利用空氣壓縮機進行1次攪拌。在泥漿輸運中,銑槽機與除砂器之間需要鋪設上用于供漿和回漿的鋼管,其余的泥漿輸送都使用泥漿軟管。銑槽機主要是利用泥漿處理系統(tǒng)器進行除砂作業(yè),在除砂過程中,需要保證供漿池內具有足量的泥漿來進行銑槽。在澆筑混凝土的過程中,孔口中流出的泥漿,一部分自導墻槽流回到銑槽機的施工槽,一部分自泥漿泵抽回到泥漿的篩分系統(tǒng),經(jīng)過振動和過篩之后進入到沉淀池當中,補充相應原料并攪拌,將其放置在儲漿池備用,實現(xiàn)泥漿的循環(huán)使用,不合格廢棄泥漿需要經(jīng)過處理之后再排放。
(4)成槽工藝。①成槽方法。成槽工藝屬于地下連續(xù)墻施工的一個關鍵工序,會直接影響到工期與質量,因此需要在具體的施工中結合實際的地質狀況開展施工。此次施工采用德國BC40雙輪銑槽機施工,具體工序為開槽定位控制→垂直度控制→成槽速度控制。首先是開槽定位控制。將銑槽機放入導墻之前,需將銑輪齒最外邊對準導墻頂槽段實施放樣,銑輪兩側需要保持在平行于連續(xù)導墻面的狀態(tài)當中,將銑輪垂直放入導墻槽中再對其進行固定處理,避免受到偏移問題影響;其次是垂直度控制。垂直度的控制主要由電腦操作控制,讓成槽的垂直度與設計要求相符,若出現(xiàn)較大偏差,需要重新銑槽,一直要將其修正到垂直度允許的偏差范圍當中;最后是成槽速度的控制。成槽的速度與垂直度關系密切,因此需要在開槽時,保持較慢的速度,當進入到巖層時,兩邊的銑輪容易因為受力的不同而出現(xiàn)偏斜問題,因此更好著重關注進尺速度,盡量控制在較慢速度。②接頭施工。接頭施工需要將一次銑槽寬度、地下連續(xù)墻結構、混凝土供應力以及地質條件作為依據(jù)來確定標準單元槽段的長度,轉角位置一般是依據(jù)結構的尺寸劃分為“L”和“Z”形槽,具體的連接方式是采用切削相接的形式,先對Ⅰ序槽施工,在Ⅱ序槽施工的過程中,切削掉Ⅰ序槽墻體的20 cm混凝土之后,再與相鄰的槽段有效連接。相較于傳統(tǒng)的接頭方式,上述接頭施工能夠顯示出更強的防漏水性能。③泥漿性能控制。泥漿性能的變化檢測也是雙輪銑槽機在地下連續(xù)墻施工中需要重點關注的內容,主要包括泥漿比重(在1.15~1.25 g/cm)、含砂率(≦0.8%)與粘度(18~25 s)三個方面,保證泥漿性能與相關要求相符,以優(yōu)質的泥漿入槽,確保施工順利開展。
(5)清槽。泥漿中的含砂量與成槽深度正比關系,會隨深度的增加而增加,因此在開展鋼筋籠吊放、混凝土澆筑之前,需要開展清槽處理,避免泥漿中砂土沉積于槽底,影響到澆筑的質量。成槽完成之后開展具體的清槽施工,先是使用液壓抓斗對槽底的沉渣清除,若槽底沉渣厚度超出了設計允數(shù)值,需要借助起重機將空氣升液器吊至槽口,實施槽底的清除工作,同時為了避免底吸管口受到底部沉渣的堵塞,吸渣時需要按照由淺入深的方式,于距離底部0.5 m處沿著槽段寬度來保持上下左右的移動,在槽內形成負壓,將槽底沉渣全部吸出。在清槽過程中,還需要針對槽段5 m以下位置的泥漿進行置換,保持液面的高度,避免出現(xiàn)塌孔現(xiàn)象。完成清槽工作后需要對槽深、槽底和泥漿性能進行檢查(沉渣厚度≤100 mm),保證清槽工作達到設計標準。
(6)鋼筋籠制造和吊裝。鋼筋籠的制作主要是將地下連續(xù)墻的配筋圖和單元槽段作為依據(jù),將單元槽段按照嚴格的設計要求來形成一個整體。在具體的制作中,主筋保護層需要按照一定的距離來實施豎向和水平桁架的涉及,并且要提前確定好混凝土使用導管的位置,實現(xiàn)上下貫通,保證籠體處于較強的剛度水平中。吊放鋼筋籠時,需要將其對準槽段中心,并且以垂直方向準確地插入到槽內。待鋼筋籠進入到槽內,使得吊點的中心對準槽段中心的時候,保持緩慢下降,避免碰撞到槽壁。完成鋼筋籠入槽之后,需要及時檢查其頂端高度,然后將其擱置于導墻位置,繼續(xù)實施后續(xù)施工。
(7)水下混凝土澆筑。水下混凝土澆筑施工主要利用直升導管法,以合適的導管管徑以及合理的安放需求為指導,將導管放置在距離槽底≤0.5 m的位置,同時為了更好地保證好混凝土的澆筑質量,需要澆筑過程中注意到混凝土面的均勻上升,同時要注意導管埋深的嚴格控制,由專人實施上升界面的測量,并且要及時做好記錄。
綜上所述,在現(xiàn)代建筑施工中,地下連續(xù)墻的應用已經(jīng)變得越來越廣泛,此類工程也越來越多地使用到雙輪銑槽機。雙輪銑槽機保證了槽壁的垂直度,同時不需要擴孔就可以實現(xiàn)續(xù)槽,能夠讓各個槽段之間的接頭保有更好的防滲能力。泥漿的性能也會直接影響到成槽質量,能夠適當提升泥漿的密度,讓槽壁的穩(wěn)定性得到更強的保障。此研究通過分析雙輪銑槽機在地下連續(xù)墻的具體應用,其中的關鍵性技術會直接影響到整個工程施工項目的進度與質量,必須要實施切實可行的方法與管理措施,以期為相似工程提供相應參考。