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浅谈槽段式连续墙施工工艺
作者：王 骞 郭保珍 徐 娜 来源：《科技传播》2010年第21期
摘要 地下连续墙的施工方法分为桩排式和槽段式(槽式)两种。桩排式是采用钻孔灌注桩或预制桩来代替挡土板或板桩的造墙方法。槽段式是利用泥浆作为稳定液,以钻挖方式先造壁板墙,然后将壁板墙连续成整体墙的造墙方法。本文侧重槽段式连续墙施工工艺进行了详细的阐述,以供建筑施工人员参考。 关键词 连续墙;挖槽;施工方法
中图分类号TU476 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2010)30-0209-02 1 槽段式墙成槽方法
目前,地下连续墙的施工方法主要是槽段式成墙方法。槽段式地下连续墙施工工艺过程如图1所示。
注:A为挖导槽筑导墙,B为单元槽段钻挖,C为安放接头管,D为清除槽底沉渣,E为吊放钢筋笼,F为灌注混凝土,G为拔出接头管,H为单元槽段结束,钻挖下一槽式连续墙的施工方法有多种,不同之处在于成槽方法和钻挖槽土以及排土方式。国内对各种槽式连续墙施工方法,大致可分为以下3种:
1)先钻导孔,再钻挖整修成槽形
先以一定间隔距离钻挖出直径与墙厚相同的钻孔,称为先导孔,然后用抓斗将导孔间的土方挖去,形成槽段,导孔相互间的距离是根据成槽机种类及墙厚以及地基的软硬而定。用抓斗挖掘排土时, 沟槽内的残土和砂粒不能彻底排除。另外,要考虑抓斗频繁地上下运动也会碰撞槽面和影响垂直度。施工时必须注意沟槽内残留渣土的清除和避免抓斗在上下运动过程中冲撞槽壁。 2)先钻导孔,再重复钻圆孔成槽形
先在墙段的两端钻导孔至设计深度,作为基孔, 再将导孔间的土体采用连续重叠的钻圆柱形孔方式 钻除导孔之间的土体。而后续的圆柱孔则分层作业,每层钻进0.5m~0.8m的深度。即当钻头钻挖0.5m~0.8m后就要提钻,将钻机横移一下,使孔位与前次的稍有重叠,再钻到规定的分层深度。这样的作业在槽内反复进行,直到完成槽段。同法依次逐步向前推进。这种成槽方法的特点是可用回转钻进设备成槽。缺点是钻机移位频繁,工序复杂,效率也较低,目前已很少应用。 3)一次钻挖成槽形
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根据单元槽段长度,一次或分次进行钻挖,从一开始就钻挖成长条形的沟槽直至规定的墙体深度,如图2所示。这种方法作业单纯,施工效率高,是最为理想的形式,目前应用较为广泛。 1为导墙,2为已完成的单元墙段 2 抓斗式挖槽机挖槽法
国内外常用的挖槽机械按其工作原理分为挖斗式、冲击式、回转式和铣轮式四大类,而每一类中又分为多种。我国在地下连续墙施工中,应用最多的是吊索式蚌式抓斗、导杆式蚌式抓斗、多头钻和冲击式挖槽机,尤以前三者为多。
地下连续墙成槽施工,通常只采用一种挖槽机,但是根据地质条件或施工条件,也有同时使用两种挖槽机配合作业的情况,或者除主要的挖槽机以外,再用其它不同种类的挖槽机作辅助施工。由于篇幅有限,笔者就以抓斗式挖槽机挖槽法为例进行详细的阐述,以供参考。
抓斗式挖槽机是以其斗齿切削土体,切削下的土体收容在斗体内,从沟槽内提出,地面开斗卸土,然后又返回沟槽内挖土,如此重复地循环作业进行挖槽。 2.1 钢索蚌式导板抓斗挖槽法
注:图A为中心提拉式导板抓斗,图B为斗体推压式导板抓斗
l为导向块,2为导板,3为斗脑,4为上滑轮组,5为下滑轮组,6为滑轮座,7为提杆,8为斗体, 9为斗耳,l0为导轮支架,1l为导板,12为导向架,l3为动滑轮座,14为提杆,15为定滑轮,16为斗体,17为弃土压板,18为斗齿。
蚌式抓斗与普通抓斗不同,蚌式抓斗通常以钢索操纵斗体上下和开闭,即钢索蚌式抓斗。为了提高抓斗的切土能力,一般都要加大斗体重量,为了提高挖槽的垂直精度,要在抓斗的两个侧面安装导向板,所以亦称“导板抓斗”。钢索蚌式抓斗分中心提拉式导板抓斗(见图3A)和斗体推压式导板抓斗两类(见图4-10B)。为防止抓斗前后左右产生摆动或回转,装有特殊稳定装置。挖槽的垂直性以抓斗的自重来保持,但在挖掘砂砾层等坚硬地层时,则容易发生偏斜。解决偏斜的方法是在抓斗挖槽之前,先用钻机钻导孔(孔径与墙厚相同,孔距约1.5m),以导孔作为抓斗挖槽的导向,保持垂直性。
2.2 导杆液压抓斗挖槽法
该挖槽机的蚌式抓斗安装在导杆的下端,通过液压装置开闭抓斗,挖槽时抓斗在导杆自重压 力作用下吃入土层进行挖土。
在该挖槽机的载运机械,即履带起重机上, 安装着导向滑槽,导杆就在滑槽内上下运动。因为导杆的方向就是掘进的方向,所以不需要钻导孔。使用该方法挖槽孔,首先要将抓斗中心对准导
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墙上所标志的挖糟的中心位置,然后固定履带起重机的回转装置,慢慢将抓斗放入导沟内。待抓斗的斗齿在斗体积导杆的自重压力之下吃入土层后,通过液压装置,使抓斗闭合抓土。抓斗闭合以后,即将抓斗提出地面,排出斗内泥浆,旋转起重臂,将土排入土箱或卡车上。蚌式抓斗进行挖槽时,一般以导孔作为导向,但在软弱地基内或挖槽深度较浅的情况下,
层软弱而挖槽速度过快,或在地层从软硬层变换的位置,易造成槽壁弯曲。另外,随着挖槽深度的增加,垂直精度的误差也会越来越大。因此,对于深度大于10m的地下墙施工,应尽可能采用先钻导孔的方法。
当采用抓斗而不使用导孔进行挖槽时,为使抓斗吃土阻力均衡,必须按(图4)A方式 进行,而不能采用图5B方式,以避免因抓斗吃土阻力不均衡而造成槽孔弯曲。 3 结论
地下连续墙是一项质量要求高,施工工序多,并须在短时间内连续完成一个墙段的地下隐蔽工程。因此,施工必须认真按程序挖槽施工,确保施工的顺利进行。
