1、南水北调东干渠竖井地连墙施工关键技术摘要：北京市南水北调配套工程东干渠工程施工第三标段线路区间隧洞一衬采用盾构法施工。由于本项目地连墙槽深大，8#二衬井槽深达47.05m，且成槽精度要求高，单幅钢筋笼重量大，最大单幅钢筋笼重量达 120t，在地连墙成槽、钢筋笼吊装下设及水下混凝土浇筑施工均存在很大难度，其关键施工技术研究（以 8#二衬井为对象）关系到工程的成败。 关键词：南水北调工程；地连墙施工技术；研究 Abstract: the supporting project of Beijing east main canal project construction bid third line
2、 interval tunnel lining construction by shield method. Due to the project wall groove depth is big, with 8 # 2 line well slots as deep as 47.05 m, and into the groove accuracy requirement is high, the arrangement of reinforcing cage weight big, the largest single weight of 120 t, reinforcing steel b
3、ar cage on the wall into a trough, reinforcing cage hoisting sets and underwater concrete pouring construction there is a big difficulty, the key construction technology research (8 # 2 line well as object) in relation to the success of a project. Key words: the south-north water diversion project;
4、Even wall construction technology; research 中图分类号：TV52 文献标识码：A 文章编号：2095-2104(2013) 一.工程简介 北京市南水北调配套工程东干渠工程施工第三标段线路区间隧洞一衬采用盾构法施工，桩号为 K7+833.644K10+245.64，中心导线全长2412 米。标段内设二衬施工竖井两座：7#、8#二衬施工竖井，用于隧洞二衬施工兼作后期排气阀井，平面尺寸 10.4m9.0m，基坑围护结构采用C30W8F150 钢筋混凝土地下连续墙，墙厚 1200mm，竖井内净空尺寸8m6m。7#二衬井地连墙墙深 44.05m、8#二衬井地连
5、墙墙深 47.05m。地连墙分四个单元槽段施工，墙段连接采用“H”型钢止水接头，采用金泰SG-50 型液压抓斗进行抓槽，抓斗最大开度为 2.8m，闭合宽度为 2.2m，槽段划分及接头型式如下图所示，总体施工顺序为：一期槽 B1一期槽B3二期槽 B2 槽二期槽 B4、其中 B1、B3 槽段五抓成槽、B2、B4 槽段三抓成槽。本项目地连墙槽深大，8#二衬井槽深达 47.05m，且成槽精度要求高，单幅钢筋笼重量大，最大单幅钢筋笼重量达 120t，在地连墙成槽、钢筋笼吊装下设及水下混凝土浇筑施工均存在很大难度，其关键施工技术研究（以 8#二衬井为对象）关系到工程的成败。 先先施工槽段与后施工槽段接头大
6、样 8#二衬井槽段划分 二.施工难点分析 2.1 地层复杂 8#二衬井地面高程 36.33m，墙底高程-10.72m，土体岩性上部为素填土、粉土、细砂，中部为粉质粘土，下部为粉质粘土、砂、圆砾石，井底地层岩性主要以细中砂、1 圆砾石层为主。地连墙成槽时需在下部高程 4.50m、-6.5m-11.72m 范围内穿越两层厚度分别为 4.5m、4.22m的原砾石层，地勘结果表明，该地层重力触探大于 37 击，液压抓斗很难在该地层中直接抓挖成槽。槽口中心偏差、终孔深度、孔斜率、槽口宽度等主要成槽指标精度要求较高，偏差过大，将造成后续钢筋笼下设困难，甚至无法下设。 2.2 钢筋笼下设困难 8#二衬井单幅
7、“”型槽钢筋笼宽度达 9m，长度达 46.55m，体积大，加上两端止水“H”型钢总重达 120t，现场场地狭小，且以现有起吊设备一次性吊装下设很难实现。 2.3 水下混凝土浇筑控制难度大 由于“H”型钢接头与槽壁存在空隙，水下混凝土浇筑的过程中会发生混凝土绕流，质量难以保证，且绕流会给后续槽段的挖槽施工带来较大的困难，因此在地连墙施工中，应采取有效可行的防绕流措施。 三.关键施工技术 3.1 地连墙成槽 3.1.1 导墙施工 导墙形式采用“”形，C25 钢筋砼结构，墙高 1200mm，厚度0.3m，墙顶比周围地坪高出 5cm。考虑地连墙墙变形和施工误差，为了保证主体结构的净空尺寸要求，连续墙四
8、周轴线向外平均移 8cm，因此导墙位置也向外平移 8cm；基坑迎土面拐角部分导墙做伸出 70cm 处理，以保证拐角槽部位槽型及钢筋笼下设顺利。 墙拐角部位大样 3.1.2 造孔 1.设备选用 粉质粘土层、砂层直接采用液压抓斗进行造孔施工，效率较高，当抓至圆砾层，抓斗施工困难，无法进尺时采用冲击钻进行辅助施工，选择打引孔或整槽冲击，然后再下抓斗捞渣修孔。 2.固壁泥浆 泥浆质量好坏直接影响到地下连续墙的质量和安全，本地连墙成槽护壁采用优质膨润土泥浆进行护壁。为确保泥浆的质量，选用湖南蠡县产 200 目优质钙基膨润土制备泥浆，分散剂选用工业碳酸钠，并适当添加入增粘剂（CMC） 。 采用主要原材料如
9、下： 1）膨润土：采用级钙土； 2）分散剂：采用工业碳酸纳（Na2CO3）等； 3）增粘剂：采用中粘度羧甲基纤维素（CMC） 。 膨润土泥浆配合比表 3. 施工要点 1）接头部位超挖 为方便钢筋笼顺利下设，一期槽造孔时，向二期槽部位超挖 60cm。 2）垂直度控制 液压抓斗挖槽机使用前，调整好悬吊抓斗装置，防止偏心。挖槽机应保持水平，并保持平稳；液压抓斗成槽过程中，如已发生偏斜，可根据槽段偏斜方向，利用纠偏板进行纠偏。 3.2 钢筋笼下设 由于本地连墙钢筋笼体积大、重量大，整体吊装非常困难，施工过程中采用分节吊装槽口对接的施工方式。 1.钢筋笼制作 考虑受力情况及施工方便等因素，上部钢筋笼长
10、22m，下部长24.55m，钢筋笼不分节在同一制作平台上加工成型，上下两节钢筋笼接头部位采用直螺纹套筒长短丝连接。为方便吊放钢筋笼入槽，上、下节笼各内、外侧的统一高程处设置一排钢板搁置，搁置为 20mm，高度1015mm。 2.吊装下设 钢筋笼下设采用“钢扁担”双钩起吊，280t 履带吊车为主吊，150t履带吊为抬运及空中翻转之用。吊装时在钢筋制作平台上将两节钢筋笼连接处的直螺纹套筒全部拧至下部钢筋笼，此时钢筋笼分为两节，首先进行下部钢筋笼吊装，在孔口起吊时，副吊抬起后逐步前送，通过滑轮组保持吊点的平衡，直至竖起后重量全部转移到主吊车上。在钢筋笼下设时，对准槽段中心轴线，吊直扶稳，缓缓下沉，避
11、免碰撞孔壁。在钢筋笼接近至预定高程时，检查笼体平面位置，如超出标准，则进行调整。当下部钢筋笼下设到预定高程时，用钢扁担将钢筋笼架立在导墙上，并用水准仪校准槽钢的顶面高程，确保在同一个水平面上，然后进行上部钢筋笼的起吊并与下部钢筋笼在孔口进行对接，用履带吊将上部钢筋笼缓慢吊至对接部位，大致跟固定在槽口的下部钢筋笼对齐，然后人工辅助将接头部位精确对齐，将下部钢筋笼上的直螺纹套筒拧出进行对接。整体连接完毕，经检查无误后，用 280t 主吊进行整体吊装下设。 3.3 混凝土浇筑 1.浇筑工艺 1） 地连墙混凝土浇筑采用水下直升导管法。槽孔清孔验收合格后，下设 250mm 钢制导管，导管为丝扣连接。导管
12、安装采用 25t 吊车下设，浇筑导管距两侧混凝土壁距离、导管间距执行地连墙施工技术规范。 2） 水下混凝土浇筑采用的隔水栓为球塞式，导管距孔底的距离大于球塞的直径。首仓混凝土浇筑采用特制大料斗，待混凝土料充满大料斗和导管后上提适当距离让混凝土一举封住导管底。首仓连续浇筑的混凝土方量使导管埋入混凝土中的深度不得小于 1m。首仓浇筑过后换小料斗继续浇筑。 3） 混凝土搅拌运输车运混凝土至槽口，直接对管浇筑，每套导管布置 1 辆搅拌车。在混凝土浇筑中，控制各导管均匀下料，控制槽内混凝土面高差小于 0.5m，根据混凝土上升速度和导管埋深及时起拔导管，导管埋深不小于 1m，不宜大于 6m。槽孔内混凝土面
13、上升速度控制在26m/h 之间。为保证墙顶混凝土质量及设计要求的高度，混凝土终浇顶面高程高于地连墙设计墙顶高程 50cm。 2.防绕流措施 防止一期槽段混凝土浇筑过程发生混凝土绕流，给二期槽成槽施工造成障碍，一期槽浇筑前，一、二期槽段接触部位的超挖部分用碎石袋进行充填，对称丢袋，保证丢袋质量，封堵绕流通道。 四.结论 1.地连墙造孔时，四周拐角部、一、二期槽接触部的超挖均进行一定程度的超挖，拐角部位槽型较好，方便了钢筋笼的顺利下设，施工过程 8#二衬井四幅钢筋笼下设过程中均没有出现下设困难的情况。 2.液压抓斗配合冲击钻，很好地解决了圆砾层的成槽施工难题。 3.钢筋笼分节吊装、槽口对接很好地解决了整体吊装下设施工困难的难题，施工过程中，8#二衬井四幅钢筋笼均在槽口实现顺利、安全对接。 4.一期槽段超挖部分进行碎石袋充填，混凝土绕流得到有效控制，二期槽抓槽施工时，没有遇到绕流混凝土凝固抓挖困难的情况。
