杭州武林门地铁车站地连墙成槽施工

点击：时间：2014-12-05

　　在工程应用中地下连续墙已被公认为是深基坑工程中最佳的挡土结构之一，其特点显著，但在粉砂地层、嵌岩地层中往往会遇到一些成槽困难的问题，例如粉砂地层中易引起槽壁坍塌及渗漏问题，嵌岩地层入岩困难等问题。在杭州武林门地铁车站地连墙施工中，地连墙墙身需进入中风化玻屑凝灰岩地层2.5米，通过冲抓结合的施工工艺顺利完成了环城西路东侧段地连墙的施工。

　　工程概况

　　杭州武林门地铁车站位于环城西路与体育场路交叉口，距离宝石山约1.2千米。地铁车站基坑挖深约17米~18米，地连墙成墙厚0.8米，墙深约32米~35米。场地土层条件上部主要以粉质粘土和淤泥质粘土为主，局部夹有粉土和粉砂、砾砂层，下部以强风化和中风化玻屑凝灰岩为主，地连墙墙身进入中风化玻屑凝灰岩约2.5米。典型地质剖面图如图1。

　　遇到的问题

　　在武林门地铁车站地连墙成槽施工中采用成槽机结合冲击钻施工工艺，现场施工过程中入岩困难，施工效率低下，严重影响了地铁车站的总体施工进度。为确保工程进度，在满足围护结构安全的条件下，对地连墙设计深度做了调整。将局部标准段槽段成墙深度调整为入岩不小于0.5m，局部重要部位入岩深度2.5米。施工过程中，我们采用一台冲击钻进行入岩成孔施工，每幅地连墙需钻孔8个，每个钻孔深不小于0.5m，自7月29日下午17.30分开始钻机，到8月1日05.35分完成有效工时39.5小时（总历时60h），冲击钻进入中风化的施工速度约267.5px/h。完成一幅地连墙需3.5~4天。严重影响了地铁车站的施工进度。如图2为破碎后取出的中风化玻屑凝灰岩。

　　图2.中风化玻屑凝灰岩

　　原因分析

　　1、客观原因

　　中风化玻屑凝灰为火山碎屑岩，呈紫灰色，凝灰质胶结，块状构造，岩石质地坚硬，锤击不易碎，击声清脆。地连墙成槽施工需进入中风化岩层0.5米~2.5米，给施工带来了客观上的难度。

　　2、主观因素

　　一方面，在地下连续墙施工方案准备阶段，应根据地质报告充分考虑约2米厚度的中风化岩层入岩成槽施工问题，同时考虑地下连续墙在入岩部分的成槽施工成本和工期等方面的问题；另一方面，在地下连续墙施工进场后，现场设备配备和施工组织上存在一定的缺陷，导致施工进度受到严重的影响。

　　处理方案

　　根据施工现场存在的问题以及实际施工情况，项目部针对实际问题提出了一些建议：

　　1、合理进行施工组织，对重要施工节点进行控制，确保施工的连续性；

　　2、合理安排多个工作面同时施工，加快施工进度。现场实际施工中，考虑到场地空间狭小，开辟多个作业面进行成槽流水作业时，需避免吊车设备移动对已完成槽墙的影响，确保无负荷移动设备；

　　3、为确保合理的施工组织，提高施工效率和进度，配备充足的机械设备及易损件，减少施工过程中因机械问题引起的误工；

　　4、合理安排夜间施工，同时确保夜间施工的安全，采取相应措施减少对周边居民的影响；

　　5、对入岩部分的成槽，采用合理的施工工艺，以提高入岩效率。

　　6、考虑到入岩困难，冲锤锤击后岩渣沉淀于孔内对后续冲击成孔造成一定的阻碍，可考虑采用反循环设备进行孔底抽渣处理，该工艺需加强泥浆监控，控制好泥浆稠度，确保坑壁安全。

　　具体的入岩工艺主要有以下三个方案：

　　1、采用冲抓结合的施工工艺（如图4），即1、3、5、7孔采用冲击锤成孔至设计深度，2、4、6采用抓斗抓取成孔至设计深度。

　　图4

　　2、采用冲击钻（圆锤+方锤）挑打的施工工艺（如图4），即1、3、5、7孔采用圆锤成孔至设计深度，然后换用方锤对2、4、6号孔进行成孔施工。

　　3、采用冲击钻结合旋挖工艺施工（如图5），即1、3、5、7孔采用圆锤成孔至设计深度，然后换用旋挖钻机对2、4、6号孔进行成孔施工。

　　小结

　　地下连续墙施工工艺入岩工艺主要有冲击锤成孔、旋挖工艺、RT工法（全套管全回旋）、铣槽机等。为确保地连墙成槽施工进度、降低施工成本，地连墙施工时常常采用冲抓结合，抓铣结合以及各种施工工艺联合使用的入岩成墙工艺。各种施工工艺价格不尽相同，其中以铣槽机施工效率最高，价格也最为昂贵。

　　地连墙施工组织方案设计时应充分考虑透水性强、水量大的粉砂地层中的施工难度，以及在嵌岩地层中的入岩难度。在施工组织设计时提前规避风险，避免出现施工时成槽困难，施工成本增加以及施工进度滞后等一系列不利情况。

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