南京地鐵一號(hào)線新街口車站地下連續(xù)墻施工技術(shù)
【摘要】介紹了南京地鐵南北線一期工程新街口車站地下連續(xù)墻施工技術(shù)。
【關(guān)鍵詞】地下連續(xù)墻 預(yù)制接頭樁 鋼筋籠連接技術(shù) 墻趾注漿
1工程概況
南京地鐵新街口站是一號(hào)線和二號(hào)線之間的換乘站，它位于新街口圓形廣場(chǎng)以南，淮海路、石鼓路以北中山南路下方；車站長(zhǎng)362．703m，寬24．2m(局部寬36．55m)，總高17．24m(局部19．03m)。
車站主體結(jié)構(gòu)為地下三層三跨(或多跨)箱形框架結(jié)構(gòu)，可劃分為南端的直線段結(jié)構(gòu)和北端的大圓盤結(jié)構(gòu)兩部分，均采用蓋挖逆作法施工。
新街口站主體結(jié)構(gòu)、2號(hào)風(fēng)道、事故風(fēng)道及1號(hào)、2號(hào)出人口基坑均采用C30S8防水凝土地下連續(xù)墻作為圍護(hù)結(jié)構(gòu)，它既作為施工期間的基坑擋土止水圍護(hù)結(jié)構(gòu)，又與內(nèi)襯墻結(jié)構(gòu)結(jié)合而成復(fù)合墻，作為永久結(jié)構(gòu)的側(cè)墻使用。槽段接頭采用預(yù)制接頭樁，其混凝土等級(jí)為C30S6。為提高墻底地基承載力，減少其垂直沉降，在連續(xù)墻鋼筋籠內(nèi)預(yù)留兩根Φ30壓漿管，待墻體混凝土灌注完畢后向墻趾壓注水泥漿。預(yù)制接頭樁與梁板結(jié)構(gòu)相接位置預(yù)留A3鋼板。車站連續(xù)墻共分為164幅，其中主體128幅，附屬結(jié)構(gòu)36幅。
2工程地質(zhì)及水文地質(zhì)
2．1 工程地質(zhì)
新街口車站位于新街口至淮海路間的主干道——中山南路上。場(chǎng)地處于古河道與I級(jí)掩埋階地交接地帶，其下存在二～三級(jí)掩埋階地，地貌形態(tài)復(fù)雜，地面較平坦，地面高程9．46-10．83m。
依據(jù)巖土體的時(shí)代、成因類型和物理力學(xué)性質(zhì)等，場(chǎng)地工程地質(zhì)從上而下分為四個(gè)大層：
①層人工填土；
②層中、晚全新世沖淤積成因土層；
③層晚更新世-早全新世沖積成因土層；
⑤層下白堊葛村組沉積巖；
2．2 水文地質(zhì)
淺層孔隙潛水層：該含水層勘察期間地下水位在0．8～1．8m之間。中部弱承壓含水層：該含水層由③--2--3b2--3含砂粉質(zhì)粘土和③—2—3d2粉砂構(gòu)成含水層組。深層孔隙承壓含水層：該含水層滲透系數(shù)為3．7x10～4x10cm／s，相當(dāng)于0．032-0．12m/d。
3 工程重點(diǎn)及難點(diǎn)
(1)連續(xù)墻成槽主要通過(guò)粉土、粉砂及軟土地層，這些地層較松散、透水性強(qiáng)，易造成槽壁坍塌。因此必須保證泥漿液面高出地下水位0．5m，并確保泥漿的粘度和比重符合規(guī)范要求以充分發(fā)揮泥漿的護(hù)壁作用，防止槽段坍塌。
(2)在較堅(jiān)硬的泥質(zhì)粉砂巖層成槽，施工進(jìn)度較慢。此層成槽采用沖擊鉆配合抓斗聯(lián)合作業(yè)，以提高施工效率。
(3)新街口站位于南京市鬧市區(qū)，該區(qū)域周邊建筑林立，與基坑近在咫尺，地上車水馬龍，是南京市最主要的公用設(shè)施、商業(yè)、文化、休閑中心及交通樞紐。基坑周邊地下管線密排，主要有給水管、電信電纜、電力電纜等，需要制訂相應(yīng)的措施分別加以保護(hù)。施工中將運(yùn)用各種監(jiān)測(cè)手段，及時(shí)反饋信息，采取相應(yīng)對(duì)策，確保地下管線和周邊建筑物的安全。
4連續(xù)墻施工工藝
4.1制作接頭樁
預(yù)制接頭樁為企口型，采用C30S6混凝土現(xiàn)場(chǎng)澆注，其長(zhǎng)度與相鄰地下連續(xù)墻墻長(zhǎng)相同。考慮圈梁高度及保證樁體定位的需要，樁頂高出地下連續(xù)墻頂圈梁300mm。由于樁身較長(zhǎng)，采用分節(jié)制作，上下節(jié)接頭部位在底板以下2m，上節(jié)樁長(zhǎng)約23m左占，下節(jié)樁12-16m，上、下節(jié)樁整根澆注成型，其分節(jié)之間用接頭裝置緊密連接。
4．2 測(cè)量放線
利用業(yè)主提供的坐標(biāo)控制點(diǎn)和車站設(shè)計(jì)圖坐標(biāo)點(diǎn)，經(jīng)計(jì)算并復(fù)核有關(guān)測(cè)量數(shù)據(jù)后，準(zhǔn)確放出地下墻中心線位置。考慮圍護(hù)結(jié)構(gòu)在施工中的變形，地下連續(xù)墻的中心線較設(shè)計(jì)圖尺寸外放100mm。
根據(jù)新街口站的工程地質(zhì)及水文條件選擇導(dǎo)墻形式為“┛┗”，高度1．5m，導(dǎo)墻尺寸如圖1。
圖1 導(dǎo)墻示意圖
4．4 泥漿配制、循環(huán)和處理
地下連續(xù)墻墻槽段開(kāi)挖過(guò)程中，為保證溝槽穩(wěn)定，要連續(xù)不斷地向溝槽中供給新鮮泥漿，在水下混凝土澆注過(guò)程中，有大量的泥漿排放出來(lái)，必須認(rèn)真做好泥漿管理，包括制備、循環(huán)使用和廢漿的處理，確保連續(xù)墻施工的安全、質(zhì)量、進(jìn)度和文明施工。
4．5 地下連續(xù)墻成槽
本工程采用意大利BH-12型液壓抓斗抓槽、泥漿護(hù)壁的方式成槽。遇到含砂量較大的土層泥漿比重，適當(dāng)加入重晶石等加重劑，防止槽壁坍塌。遇到地質(zhì)堅(jiān)硬的泥質(zhì)粉砂巖層時(shí)挖困難，造成成槽進(jìn)尺緩慢，成槽通過(guò)此層時(shí)，采用液壓抓斗配以沖擊鉆聯(lián)合作業(yè)。
4．6 清槽
成槽完畢后首先采用撩抓法清底，而后采用氣舉反循環(huán)置換泥漿，以確保清槽質(zhì)量。滿足要求后采用超聲波探測(cè)儀檢測(cè)槽壁垂直度、下放接頭樁。
4．7 鋼筋籠制作及吊放
原設(shè)計(jì)方案為鋼筋籠整體制作一次起吊，但由于該車站連續(xù)墻施工條件十分復(fù)雜，連續(xù)墻緊鄰兩側(cè)人行道及既有道路。客觀環(huán)境造成起吊作業(yè)不能滿足規(guī)范規(guī)定的安全作業(yè)距離，加之鋼筋籠本身長(zhǎng)、大、重，一次起吊風(fēng)險(xiǎn)非常大。為確保鋼筋籠起吊安全穩(wěn)定，萬(wàn)無(wú)一失。鋼筋籠分兩節(jié)制作，分節(jié)位置為底板底面下2．5m，上下兩節(jié)連接通過(guò)單向式可調(diào)節(jié)螺紋實(shí)現(xiàn)鋼筋籠吊放采用150t吊車和50t吊車整體吊裝入槽，起吊鐵扁擔(dān)用I 40工字鋼，起吊方法為2索8吊點(diǎn)起吊，見(jiàn)圖1。
4．8 水下混凝土澆筑
完成以上工序后按設(shè)計(jì)與規(guī)范要求澆注連續(xù)墻混凝土并制作混凝土試塊。
4．9 地下連續(xù)墻墻趾注漿
為減小地下連續(xù)墻的垂直沉降，在連續(xù)墻墻頂圈梁施作前，進(jìn)行墻趾注漿。
特殊槽段施工及技術(shù)創(chuàng)新
5．1 特殊槽段施工
5．1．1 雙拐角槽段的施工
根據(jù)地下連續(xù)墻分幅圖，在B14、E1、E23槽毆，單幅槽段存在兩個(gè)拐角，其形式如圖3：在施
工時(shí)，上述三個(gè)槽段均—次成槽。由于鋼筋籠存在兩個(gè)拐點(diǎn)，可能造成籠體加工困難，存放時(shí)易戶生變形，可能造成籠體入槽困難。因此，上述三個(gè)槽段鋼筋籠分兩段加工，兩次下放。
圖3 (B14槽段) (El、E23槽段)示意圖
5．1．2地下障礙影響槽段的施工
在施工D3～D7槽段時(shí)碰到招商局地下室的雙排支護(hù)樁，成槽機(jī)無(wú)法進(jìn)行正常作業(yè)；為了確保地下墻的連續(xù)性，這5幅墻的施工采用“2鉆1抓法”施工。即在成槽機(jī)1抓范圍的兩端用GPSl5鉆機(jī)鉆孔，直到鉆穿原支護(hù)樁，然后用液壓抓斗成槽。事實(shí)證明采用“2鉆1抓法”成槽解決了地下障礙影響施工這一難題。
5．2 技術(shù)創(chuàng)新
5．2．1 鋼筋籠分節(jié)連接技術(shù)
新街口站地下連續(xù)墻鋼筋籠原設(shè)計(jì)方案為整體制作一次起吊，但由于該車站連續(xù)墻施工條件十分復(fù)雜，連續(xù)墻緊鄰兩側(cè)人行道及既有道路。客觀環(huán)境造成起吊作業(yè)不能滿足規(guī)范規(guī)定的安全作業(yè)距離，加之鋼筋籠本身長(zhǎng)、大、重，一次起吊風(fēng)險(xiǎn)非常大，為確保鋼筋籠起吊安全穩(wěn)定，萬(wàn)無(wú)一失。將鋼筋籠整體制作一次起吊方案優(yōu)化分為一次制作二次吊裝方案。兩節(jié)間孔口連接可選擇單向可調(diào)式螺紋連接和冷擠壓套筒連接。經(jīng)試驗(yàn)證明采用單項(xiàng)可調(diào)式螺紋連接技術(shù)比冷擠壓套筒連接可以節(jié)省時(shí)間、提高工效且鋼筋連接質(zhì)量更可靠，故選擇前者。
5，2．2槽段接頭形式
地下連續(xù)墻接頭形式采用與連續(xù)墻鋼筋混凝土性能接近的預(yù)制接頭樁。有效地解決了連續(xù)墻接頭部位滲漏水以及結(jié)構(gòu)連續(xù)的問(wèn)題，從而提高了車站的耐久性。
6 結(jié)束語(yǔ)
南京地鐵新街口車站地下連續(xù)墻施工中通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新等手段解決了一些特殊問(wèn)題，為今后類似工程提供了可借鑒的經(jīng)驗(yàn)。
