1、浅析地下连续墙铣槽机施工摘 要: 在穗莞深 SZH-2标城际铁路建设中，厚街车站有 182.4m的里程是靠近仁康医院，为了减少施工给医院带来的不便，特将靠近医院的这部分围护结构由原来的冲孔桩改为地下连续墙的结构形式。采用的成槽机械为德国宝峨 BC30双轮铣槽机，接头形式采用套铣接头。 关键词：地下连续墙；铣槽机；施工； 中图分类号：TU7 文献标识码： A 工程概况 厚街站位于东莞市厚街镇溪头村东溪路东西方向上，设置与东溪路下，车站两端为矿山法隧道。车站西侧为鱼塘，西北侧为仁康医院，东北侧为华庭花园酒店等，东溪路以南为空地。车站基坑长度为 629.4m，标准段基坑宽度为 32.33m，有效站台
2、中心里程处基坑深度为 18.70m；西端头井基坑宽度为 36.75m，深度为 20.187m；东端头井基坑宽度为36.55m，深度为 21.606m；基坑安全等级为一级。车站采用明挖法施工，仁康医院及华庭酒店距离车站基坑较近，需重点保护。 工程地质及水文地质 厚街站场地原始地貌为平原区，地势平坦开阔，地表主要为菜地、鱼塘及空地。地面高程介于 3.055.70m。地质岩土分层及平均厚度自上而下分别为填筑土（2.33m） 、淤泥（2.59m） 、淤泥质粘土(2.5m)、粉质粘土(2.02m)、中砂（1.45m） 、粗砂（2.65m） 、粉质粘土（1.94m） 、泥质砂岩（10.46m） 、含砾砂岩
3、（4.57m） 。 工程区内原始地貌单元为海陆沉积平原地区，现大部分地段已填土整平并修建公路，里程 DK41+779DK41+950地段现状地形多为鱼塘，地表水系发育，水深 0.51.5m。地下水主要有孔隙潜水和基岩裂隙水。 地下连续墙的施工 3.1 地下连续墙的概述 目前国内轻轨、地铁车站施工大部分还是采用明挖法, 基坑围护结构主要是钻孔桩、旋喷桩、地下连续墙等支护方式。在众多的支护方法中, 地下连续墙以刚度大、整体性强、位移控制效果好等突出的优点和广泛的适用性而得到了越来越多的应用。所谓地下连续墙, 就是预先进行成槽作业,形成具有一定长度的槽段, 在槽段内放入预制好的钢筋笼, 并浇注混凝土
4、建成墙段, 如此连续施工, 各墙段相互连接构成一道完整的地下墙体。由于这种施工方法可以开挖任意深度和断面的深槽, 所以能够根据设计要求, 建造各种深度、宽度、形状、长度和强度的地下墙。本车站地下连续墙采用的成槽机械为德国宝峨 BC30双轮铣槽机，墙厚为1000mm，墙长为 20.84m，保护层厚度外侧为 70mm，内侧为 50mm，墙宽根据铣槽机铣轮尺寸划分，浇筑砼等级为 C35水下砼。 3.2 地下连续墙施工工艺 地下连续墙的施工工艺主要包括：导墙施工和槽段划分、泥浆制作、成槽施工、钢筋笼制作与吊放、水下砼浇筑、浮渣清除等工作。 3.2.1 导墙施工和槽段的划分 A.导墙制作 导墙是地下连续
5、墙施工的重要组成部分, 是沿地下连续墙中心线设置的钢筋混凝土临时构筑物。其主要作用为控制标高、成槽导向，槽段和钢筋网定位，防止槽口坍塌及承重作用。为确保基坑尺寸宽度，测放连续墙轴线时。连续墙轴线外放 5cm。施工时按相关要求进行控制导墙顶高程，导墙轴线放样准确，误差不大于 10mm，导墙顶面高程（整体）允许偏差10 mm，导墙顶面高程（单幅）允许偏差5 mm，导墙墙间净距允许偏差5 mm，导墙施工平直，内侧采用钢模立模，内墙墙面平整度偏差不大于 3mm，垂直度不大于 0.5%，基底与土面密贴，为防止导墙变形，导墙内侧拆模后，每隔 2米布设一道双层 120 圆木撑，砼未达到 70强度，严禁重型机
6、械在导墙附近行走，以防止导墙受压变形。本车站连续墙导墙宽度 1000mm，深度 1500mm，浇筑厚度200mm，保护层厚度为 25mm，砼等级为 C25。导墙施工顺序为：平整场地测量定位挖槽绑扎钢筋支模板浇筑混凝土拆模并设置横撑导墙外侧回填粘土压实。 B.槽段划分 地下连续墙单元槽段的划分根据铣槽机铣轮尺寸综合地质条件、钢筋网起吊能力、地下连续墙结构、混凝土灌注方法等划分为两种类型：1序槽宽为 6.4m，2 序槽宽为 2.8m。39 幅槽段全部为“一”字型，形式如图 2所示。地下连续墙采用跳段施工方式，一期槽段的混凝土强度达到设计强度的 70%以上方可进行二期槽段的施工。若序槽段为 6.4m
7、时，则采用三刀切削，第一刀和第二刀长度为 2.8m，第三刀长度根据实际槽段划分情况确定为 0.8m。根据铣槽机的宽度，所有槽段的宽度都为2.8m，序槽段铣槽次序示意图如图 1所示。 图 1. 连续墙槽段形式图 图 2. 序槽段铣槽次序示意图 3.2.2.泥浆制作泥浆具有维护槽壁的稳定，悬浮岩碴和冷却、润滑钻头的作用,泥浆质量的好坏直接关系到地下连续墙的质量。本工程采用膨润土作为制浆材料，新制备的泥浆必须在泥浆池存放 24小时以上，粘土充分水化后才能使用;泥浆拌制和使用前，必须检查两次，适当提高泥浆比重和粘度，施工期间槽内泥浆液面必须高于地下水位 1.0m以上。 3.2.3.成槽施工 铣槽工艺流
8、程见图 3。 图 3. 铣槽工艺流程 A、铣槽施工 铣刀架是一个高 15m、重 30t带有液压和电气控制系统的钢制框架，下部安装 3个液压马达，水平向排列，两边马达分别驱动两个装有铣齿的铣轮。铣槽时，两个铣轮低速转动，方向相反，其铣齿将地层围岩铣削破碎，中间液压马达驱动泥浆泵，通过铣轮中间的吸砂口将钻掘出的岩渣与泥浆混合物排到地面泥浆站进行集中除砂处理、然后将净化后的泥浆返回槽段内，如此往复循环，直至终孔成槽。 B、成槽质量控制 成槽工序是地下连续墙施工关键工序之一，既控制工期又影响质量，成槽质量控制工序为：铣槽机开槽定位控制垂直度控制成槽速度控制。以上质量控制工序主要有以下措施： 铣槽机开槽
9、定位控制 在铣槽机放入导墙前，先将铣槽机的铣轮齿最外边对准导墙顶的槽段施工放样线，铣轮两侧平行连续墙导墙面，待铣轮垂直放入导墙槽中再用液压固定架固定铣槽机导向架，固定架固定在导墙顶，确保铣刀架上部不产生偏移，保证铣槽垂直。 垂直度控制及纠偏 操作室电脑控制成槽的垂直度，始终保证成槽的垂直度在设计及有关规范内，如有超出垂直度偏差的，回填石渣或 C10低标号的砼至超出垂直度槽深的上部 1.0m，再重新铣槽直至将其修正在连续墙设计垂直度允许范围之内。 成槽速度控制 为保证成槽的垂直度，在开槽及铣槽机导向架深度内，控制进尺稍慢，保证开槽的垂直度，在进入岩层时为防止同一铣刀范围内岩层高差较大，两边铣轮受
10、力不同容易出现偏斜，更要控制好进尺，尽量控制进尺偏慢，保证成槽垂直度在设计及有关规范允许范围内。 C、清槽 在成槽过程中，为把沉积在槽底的沉碴清出，需对槽底进行清槽，以提高地下连续墙的承载力和抗渗能力，提高成墙质量。铣槽完毕后，用铣槽机的反循环系统清除槽底沉碴，并检查成槽情况。在清槽过程中，应不断向槽内泵送优质泥浆，以保持液面高度，防止塌孔。清槽工作直至达标为止，主要进行槽深、槽底沉渣与泥浆性能（比重、粘度与含砂率）检查，即沉渣厚度不大于 100mm，槽底 500mm高度内的泥浆比重不大于 1.15g/cm3，粘度 1825s，含砂率小于 5，胶体率大于 95%等要求。最后汇同业主、设计，监理
11、单位进行隐蔽工程验收。 D、接头形式 本车站地下连续墙槽段间接头采用套铣接头的形式连接。以前传统接头型式采用套铣接头，即序槽施工时套铣序槽两边各 20cm混凝土，故铣槽时间较长，套铣面在浇筑混凝土前易形成一层很薄的泥皮，造成连续墙接头处混凝土胶结不好，开挖后连续墙接头处有不同程度的渗水现象。我公司在穗莞深城际轨道项目 SZH-2标厚街站地下连续墙施工亦采用 BC30双轮铣槽机施工，其连续墙接头应用一种新型接头技术，即在铣槽机刀架上安装一条高压水管与两边铣轮上方刀架侧面位置各安装的4个高压水咀喷头相连，配置一台高压注浆泵供水，在清槽过程中采用1213Mpa 的高压水冲洗接头泥皮，保证连续墙接头混
12、凝土面洗刷干净，接头胶结良好，解决了铣槽机施工连续墙接头间夹有泥皮的技术难题。其平面示意见图 4： 图 4. 地下连续墙槽段套铣接头示意图 3.2.4.钢筋笼制作与吊放 A.钢筋网制安 根据钢筋网设计尺寸制作钢筋网，为保证钢筋网制作平直规整，钢筋网加工在场内适当位置进行，圆弧形钢板在场外加工，运至场内与钢筋网焊接，并严格控制加工尺寸精度。钢筋笼吊放采用一台 100T履带吊机与一台 35T吊机配合进行。 B.钢筋笼制作 钢筋笼根据地下连续墙墙体配筋图和单元槽段划分来制作，每单元槽段做成一个整体。 钢筋笼制作严格按照设计要求进行，主筋保护层必须满足设计要求，并按一定的距离设置竖向及水平桁架，以保证
13、笼体的刚度，并且制作钢筋笼时，应预先确定浇混凝土用导管位置，使该部分上下贯通。 C.钢筋笼吊放 吊放钢筋笼采用 100T履带吊与 25T汽车吊机配合进行，以确保起吊时钢筋笼不变形为原则。插入钢筋笼时，钢筋笼对准槽段中心，垂直又准确地插入槽内，钢筋笼进入槽内时，吊点中心对准槽段中心，徐徐下降，防止碰撞槽壁。钢筋笼插入槽内后，检查其顶端高度是否符合设计要求，然后将其搁置在导墙上。 3.2.5.水下砼浇注 浇注水下砼是连续墙施工控制质量的一道关键工序。地下连续墙水下砼浇注采用直升导管法施工，按水下混凝土的要求配制以及浇注。在浇筑过程中，需要注意到以下几点： A.隔水栓用预制混凝土塞，开始灌注时，隔水
14、栓吊放的位置应临近泥浆面，导管底端到孔底的距离应以能顺利排出隔水栓为准,一般为 0.30.5m。B.每一槽段灌注混凝土前,混凝土漏斗及集料斗内应准备好足够的预备混凝土,以便确保开塞后能达到0.30.5m的埋管深度,并连续浇灌，混凝土浇筑标高高于设计标高0.5m。 C.水下砼浇注采用直升导管法施工，根据槽段的尺寸设置导管的数量，管径 250mm，采用法兰连接，一个槽段内一般同时使用两根导管灌注,其间距不大于 3m,导管距槽段接头端不大于 1.5m。两根导管同时开塞灌注混凝土,并保证两导管处的混凝土表面高差不大于 0.3m。浇注导管埋入混凝土深度宜为 1.56m。 D.砼采用商品砼，砼性能指标为：
15、砼塌落度 1822cm，扩散度3438cm，砼强度等级为 C35水下砼。 E.为了保证砼浇筑质量、防止墙体夹泥渗漏，浇筑时必须使砼面均匀上升，并保证上升速度不小于 2m/h，导管埋深应在 16m 之内。浇注砼时，必须严格控制导管的埋深，派专人对砼的上升面进行测量，并及时做好记录，每个单元（槽段）必须现场留置一组砼试块。 F.砼导管的安拆，由 25T汽车吊配合进行。 3.2.6.浮渣清除 当场地开挖至设计墙顶标高后，需对墙顶浮渣及多余部分砼进行凿除，采用空气压缩机、风镐结合人工的方法进行。并按有关部门指定槽段进行检测验收，验收合格后方进行下一工序施工。 结束语和体会： 我司拥有的德国宝峨 BC3
16、0液压铣槽机是目前世界上最现代化的连续墙成槽设备。该设备在穗莞深 SZH-2标城市轨道建设厚街车站围护结构连续墙施工中与传统的地下连续墙施工设备相比有其以下的优势： 1、适应范围广，施工效率高，尤其在强度较大的硬岩地层具有绝对的优势。施工速度快，正常施工时序槽 23 天可以完成 200m3成槽，施工序槽时，中间一刀比左右两刀的铣削时间明显缩短，在只进入中风化岩的槽段一天可以完成 200m3成槽，比常规的冲击钻和抓斗相结合施工工艺快 12 倍。 2、成槽精度高，孔形规则，对铣削过程进行全电脑跟踪，随时进行纠正，成槽质量高：29m 长的钢筋网可以一次下放到底，不存在任何障碍，砼浇筑充盈系数为 1.
17、01-1.03左右，说明槽孔垂直度和平整度较好。 3、应用新型的套铣接头技术，能使连续墙接头混凝土面洗刷更干净，接头胶结良好，解决了铣槽机施工连续墙接头间夹有泥皮的施工难题。 4、环境污染小，具有密闭的泥浆循环系统和良好的隔音效果，清孔质量好、速度快：采用反循环系统只需半个小时清孔，泥浆含砂量能控制在 1%左右，孔底基本上没有沉碴。 5、文明施工能较好地控制，碴土比较干爽，能直接装车运走。泥浆损失少，循环利用率高。 6、铣削机构稳定持续的进给，全过程无较大的冲击和震动，降低了操作劳动强度，大大提高了工效。 参考文献： 【1】丛蔼森. 地下连续墙的设计与施工. 北京:中国水利水电出版社,2001 【2】珠三角城际轨道交通穗莞深城际轨道修改施工图
