双轮铣槽机地下连续墙成槽施工工法

1、完美WORD格式中铁二局股份有限公司城通公司双轮铳槽机地下连续墙成槽施工工法东完 R2线2303B标项目部双轮铳槽机地下连续墙成槽施工工法中铁二局股份有限公司城通公司1 .前言在城市地铁施工中，地下连续墙工艺被广泛应用于基坑支护体系中，传统上使用冲桩机辅助成 槽机施工地下连续墙施工工艺适合于于较软的地质。在中风化、微风化等岩石坚硬、岩层厚的地质 条件下施工地下连续墙，施工中不可避免出现偏孔、冲孔缓慢等问题，导致施工功效低、延误工期 且有连续墙鼓包、钢筋笼卡笼等质量问题。若在岩石坚硬、岩层厚的地铁施工过程中采用双轮铳槽 机成槽施工地下连续墙，除能缩短施工工期、提高功效、保证连续墙施工质量外且因其

2、施工噪音及 震动小，对周边居民、建筑造成影响较小。本工法具有钻进能力强、功效高、成槽质量好、环境影 响小等优点，可广泛应用于石坚硬、岩层厚的地铁地下连续墙施工领域。东莞市城市快速轨道交通 R2线2303B标段下桥地下车站围护结构采用地下连续墙施工，根据地质情况，选择了双轮铳槽机成槽施工地下连续墙，取得了较好的技术和经济效益。2 .工法特点2.1 工效高：双轮铳槽机借助UCS阀，可适应强度达 50100MPa的各种土层或岩层，钻进能力强，成槽速度快。2.2 成桩质量好：双轮铳槽机DMS电子系统可时刻监控液压双轮铳的工作参数及位置；专业器械装置可对垂直度的偏差及时进行修正，保证施工质量。2.3 环

3、境影响小：成槽过程噪音及产生的震动很小，对周边建筑造成影响小；同时切削渣通过 反循环系统并经过泥浆处理系统的分离可重复利用，环境污染小，能满足城市地下施工的高环保要 求。2.4 垂直度控制好：双轮铳设备的DMS系统可有效的监控成才t垂直度，通过X、Y、Z轴的调整可及时对垂直度进行调整纠偏。50io0Mpa）。3 .适用范围本工法适用于地铁地下连续墙施工中，软硬交互的岩层（4 .工艺原理双轮铳槽机是一个带有液压和电气控制系统的钢制框架，底部安装3个液压马达，水平向排列,两边马达分别带动两个装有铳齿的滚筒。铳槽时，两个滚筒低速转动，方向相反，其铳齿将地层围 岩铳削破碎，中间液压马达驱动泥浆泵，通过

4、铳轮中间的吸砂口将钻掘出的岩渣与泥浆排到地面泥 浆站进行集中处理后返回槽段内，如此往复循环，直至终孔成槽。铳槽机的垂直度应与槽段轴线一致, 并由两个独立的测斜仪监测，其数据由驾驶室内的电脑处理并显示在液晶屏上，从而驾驶员可随时监控并通过改变铳槽机的转速来实现对铳槽机垂直度的调整。5 .施工工艺流程及操作要点5.1 施工工艺流程泥浆制备一导墙施工一地基处理一双轮铳槽机成槽一刷壁图5.1-1双轮铳槽机施工示意图5.2 操作要点5.2.1 泥浆制备采用膨润土为主、CMC曾粘剂(竣甲基纳纤维素，又称人造精糊)、纯碱等为辅的泥浆制备材料, 制造泥浆用水采用 PH值接近中性的自来水。泥浆性能指标要求详见下

5、表：表5.2-1成槽护壁泥浆性能指标要求。泥浆 性能新配置泥浆循环泥浆废弃泥浆检测 方法粘性土砂性土粘性土砂性土粘性土砂性土比重(g/cm3)1.04 1.051.05 1.08V 1.10v 1.15>1.25>1.35泥浆 比重计粘度 (s)20 2425 30<25v 35>50>60500ml/700ml 漏斗法含砂率 (%<3V 4V 4<7>8>11洗砂瓶PH值8989>8>8> 14> 14PH试纸5.2.2导墙施工(1)导墙结构设计为确保连续墙正常施工，导墙施工前必须挖深度不小于1.8m的探沟，以探明

6、地下管线。对位于导墙或可能有穿越导墙的障碍物进行破碎清理或局部处理。对范围小、深度浅的障碍物采取深导墙施工，对范围广深度大的障碍物采用先将障碍物清理后再用粘土回填，然后再做深导墙。80*80木支撑 200010002008502001000图5.2-1导墙施工图(2)导墙施工方法导墙是保证连续墙精度的首要条件，因此，在施工放线前做好技术交底，严格复核，保证定 位放线准确；导墙施做时放宽50mm措中轴线向两侧，每边各放宽25mm)是为了保证抓斗、钻头、钢筋笼进出较为顺利；为保证连续墙既满足成槽精度而又不侵入车站建筑界限，同时保证内衬墙结构厚度，在放线时将连续墙中轴线向外多放 150mm导墙内墙面

7、垂直度控制在5%o之内，内墙面平整度在± 3mnrt,全长范围内高差控制在土 5mm ,导墙轴线误差控制在土 10mm内；导墙上口高出地面 200mm以防止垃圾和雨水冲入导槽内污染或稀释泥浆；导墙开挖土方时，如果外侧土体能保持垂直自立时，则以土壁代替外模板，避免回填土。否 则外侧设模板。碎强度达到设计要求后，墙背用粘土夯填密实，防止地表水渗入槽内，引起槽段塌 方；导墙施工完成后，在槽底铺上40mmB M5水泥砂浆，在槽段未开挖前可作临时储浆或换浆沟用。拆模后每隔2米，设两道木支撑，支撑采用8cmX8cm的方木，抓槽之前，不拆内撑。同时严禁重型机械在碎未达到设计强度之前靠近导墙行走，防

8、止导墙变形。5.2.3 地基处理(1)铳槽机施工前地基处理：铳槽机设备应该应置于稳定的地基上，松软场地应进行加固处理。处理范围：铳槽机放置处 5*5*0.2m范围。钢筋采用双层双向12200iW筋网片。混凝土：采用 C20混凝土。(2)铳槽机施工过程中空洞处理：铳槽机作业时，若遇到空洞时槽内泥浆会迅速流失，槽壁缺少护壁泥浆可能造成坍塌，甚至会 引起铳槽机下沉和铳槽机被埋陷。处理措施：如果空洞范围较小，应及时补充新浆。若空洞较大而泥浆不够补给，造成槽壁坍塌， 及时联系混凝土供应商，快速回填素混凝土，待填满空洞区域后迅速补充槽内泥浆，加强槽内泥浆 循环，保持泥浆各项指标，维持槽壁稳定，待混凝土达到

9、强度后，铳槽机再继续作业。5.2.4 双轮铳槽机成槽双轮铳槽机是一个带有液压和电气控制系统的钢制框架，底部安装3个液压马达，水平向排列,两边马达分别带动两个装有铳齿的滚筒。铳槽时，两个滚筒低速转动，方向相反，其铳齿将地层围 岩铳削破碎，中间液压马达驱动泥浆泵，通过铳轮中间的吸砂口将钻掘出的岩渣与泥浆排到地面泥 浆站进行集中处理后返回槽段内，如此往复循环，直至终孔成槽。铳槽机的垂直度应与槽段轴线一致， 并由两个独立的测斜仪监测，其数据由驾驶室内的电脑处理并显示在液晶屏上，从而驾驶员可随时 监控并通过改变铳槽机的转速来实现对铳槽机垂直度的调整。图5.2-2铳槽机成槽施工图操作手可以结合以下几种方法

10、进行调整铳架回复垂直状态，纠偏的动作幅度逐渐减小到纠偏完成，然后继续铳槽作业。纠偏过程中的各种方式均通过DMS系统进行监控。被记录的参数及图示可作为文件显示出开挖点、段的垂直度值。X-X轴纠偏可通过以下两个途径：调整切铳鼓转速：根据需要，两个轮的其中一个可以转换旋转方向，形成双鼓同向旋转，实 现快速转位。通常情况下，切削轮旋转方向保持不变，而是通过提高一个轮的转速进行调整。通过侧板的运动调整专业知识分享侧板运动b2i左莪转速）切削轮不同转速改变切削轮相对铳架倾斜度移动则板图5.2.4-2 Y-Y 轴纠偏图5.2.4-1 X-X 轴纠偏Y-Y轴纠偏Y-Y轴纠偏可通过以下两个途径:移动侧板改变切削

11、轮相对铳架倾斜度Z轴摆转纠偏移动侧板分别改变切削轮与铳架的角度移动侧板切削轮的不同变角剖面视图图5.2.4-3 Z 轴摆转纠偏5.2.5刷壁刷壁工具使用特制刷壁器，刷壁必须在清孔之前进行。为提高接头处的抗渗及抗剪性能，在连 续墙接头处对先行幅墙体接缝进行刷壁清洗；反复刷动五至十次，直到刷壁器上无泥为止。根据不同位置及类型的桩制定桩信息表格，计算出每根桩的类型、深度及位置等信息，方便施 工现场查阅。5.3劳动力组织（见表 5.3 ）。表5.3劳动力组织情况表工种或岗位人 数备 注生产负责人1经理部技术贝2安全员1材料员1施工员2起重指挥2施工班组电工1机修工1钢筋工12铳槽机操作手2吊车司机2挖

12、掘机司机2安全员2碎工8泥浆工8普工8合计556 .材料与设备表6.1机械设备表序号设备名称数量规格型号单位1双轮铳槽机1BC30双轮铳槽机台2吊车(主机)180T台3吊车(副机)170T台4泥浆泵43PN台5泥浆泵57.5PN台6钢筋弯曲机6GW40台7钢筋对焊机4UN1-125台8钢筋切断机4GJ40A台9发电机3YZ4102ZLQ台10电焊机12BX-300台11挖土机30.4m3台12泥浆生产系统2套表6.2双轮铳槽机性能参数表机械名称取大蔬 削深度 (m)铳削宽度 (mrm回转扭矩 (kN.m)泥浆泵排量3(m/h )软土钻进度(m/min)硬岩钻进度 (m/min)BC30双轮铳槽

13、机8080012008128000.250.350.10.157 .质量控制7.1 工程质量控制标准表7.1-1导墙质量控制标准项目允许偏差检查频率检验方法范围点数内 墙 面与地下连续 墙中轴线对轴线距离的允许偏差v ±10mm每幅2尺量垂直度7.5mm每幅2测锤平整度3mm每幅1直尺导墙顶面平整度5mm每幅1直尺内外导墙间距=d0mm每幅2钢尺表7.1-2地下连续墙质量控制标准序号项目允许偏差检验方法1平囿位置30 mm水平仪、塔尺2平整度30mm2m靠尺3垂直度3%o提起冲锤至地面与导墙对 中，然后徐徐放卜至孔底， 用钢 尺在导墙面量测钢丝中心与连 续墙中心的距离即为偏差4预留孔

14、洞30mm水平仪、塔尺、钢尺5预埋件30mm水平仪、塔尺、钢尺6预埋腰梁钢筋30mm水平仪、塔尺、钢尺7.2 质量保证措施7.2.1 接头渗漏水预防及控制措施严格泥浆的管理，对比重、粘度、含砂率超标的泥浆应坚决废弃，防止因泥浆引起的碎浇注 时碎面高差过大而造成的夹层现象。钢筋笼露筋会成为渗、漏水的通道。控制钢筋笼露筋，钢筋笼保护块有足够的刚度、厚度、 数量，钢筋笼在吊放入槽时先对中槽壁中心，以免挤压保护块。同时钢筋笼下放不顺时，不得强行 冲放，以防止露筋。防止硅浇注时槽壁坍方。钢筋笼下放到位后，附近不得有大型机械行走，以引起槽壁土体震 动。7.2.2 预防成槽漏浆措施(1)产生漏浆现象最主要地

15、方是地下管道部位。对于施工区内地下管道，在导墙施工时，先将 地下管道在导墙范围内的部分破除干净，导墙做成深导墙，导墙的底部必须超过地下人防和地下管 道的底板，进入原状土层，导墙的后部用粘土回填密实，防止漏浆。(2)对于少量漏浆现象，是由于地质原因，可在泥浆中加入0.5 2%勺锯末作为防漏剂，继续成槽。(3)对于突然出现大量漏浆现象，则是由于开挖槽壁中有孔洞出现，这时要立即停止成槽，并 不断向槽内送浆，保持槽内泥浆面的高度，防止槽壁坍方。然后挖出导墙外边的土体，查找漏浆的 源头进行封堵。待处理结束后才能继续进行成槽。8 .安全措施(1)加强现场对铳槽机施工区域地面进行监测，若发现地面沉降或者监测

16、数据异常，必须及时 钻孔探测是否出现孔洞，若出现孔洞必须立即停止施工，对孔洞进行处理。(2)吊装作业安全措施吊车作业时，必须在专人指挥下进行，做到定机、定人、定指挥。严格控制吊车回转半径，避 免触及周围建筑物与高压线。严禁高空抛物，以免伤人。钢筋笼吊放过程中，在高空拆换吊点钢丝绳时，必须佩带好安全带。(3)防止钢筋笼散架安全技术措施：焊缝检查，避免咬肉，转角幅必须设置角撑。吊放钢筋笼专职安全员，钢筋笼制作督查员必须到场，分别配合检查吊放环境及钢筋笼各吊 点及料索的情况，符合安全吊放要求后才可正式吊放。(4)在安装起拔灌注导管时，机械与操作工人要配合好，不要将人砸伤或挤伤9 .环保措施9.1 废

17、浆废水处理：在施工场地内设置泥浆处理系统。在现场修建存土坑和泥浆沉淀池及污水池等，保证泥浆不落 地，以减少对环境的污染。经检查不能再生的泥浆和碎浇筑置换出的劣质泥浆经处理后，用罐车将 固化物运至指定地点废弃，施工污水经沉淀并达到排放标准后，排入城市下水管道。9.2 预防噪音污染措施：(1)、施工现场提倡文明施工，建立健全控制人为噪声的管理制度。尽量减少人为的大声喧哗， 增强全体施工人员防噪声扰民的自觉意识。(2)、车辆进出现场，专人指挥，减少或不鸣笛。(3)、尽量选择白天浇筑碎，避免夜间泵车施工噪音扰民。(4)、加强施工现场环境噪声的监测，采专人管理的原则，根据测量结果凡超过施工场界噪 声限值

18、标准的(昼间 70分贝，夜间55分贝)，要及时对施工现场噪声超标的有关因素进行调整,达到施工噪声不扰民的目的。9.3 预防尘土污染措施：（1）、施工地段设围连续、密闭、符合相关规定的围栏进行完全封闭，在出土位置，设置环保 缓解屏障。（2）、定期进行场地清洁和洒水降尘，场地出口设洗车槽。运输建筑材料、垃圾和泥土的车辆， 在驶出施工现场前，必须做好冲洗、遮蔽、清洁等工作，防止建筑垃圾、泥土的散落，污染周边环 境。10 .效益分析采用本工法施工岩石坚硬、岩层厚的地下连续墙与冲桩机 +成槽机施工的传统工法相比， 节约大 量工期，形成了较好的经济效益。例如施工一幅0.8m厚*6m宽*20m深，岩层强度8

19、0MPa岩层厚度8m地下连续墙，工期、成本对比详见下表：表10项目效益分析表效益项目工法上层（12m土层）下层（8m岩层）单孔宽 度（m）单幅连续 墙孔数 （个）总工期（d）冲孔效率（m/h）单孔完成 时间（h）冲孔效率（m/h）单孔完成 时间（h）工期对比冲桩机+成槽 机施工工法0.8150.15540.89 （5主孔4附孔）52双轮铳槽机 施工工法150.851.62.830.3成本对比冲桩机+成槽 机施工工法计算式(0.6+0.35*2)/30*52总成本（万元）2.25双轮铳槽机 施工工法200/30*0.32说明：1:由于冲桩机施工噪音较大，不能进行夜间施工，故其单日施工时间为12小

20、时，双轮铳槽机施工噪音、震动小，可进行 24小时施工。2:双轮铳槽机月租为 200万元（含随机配备人工费及机械加油费用），冲桩机月租6000元，配备两名工人，工人工资 3500元/每月。10.1 工期效益：单幅地下连续墙施工，双轮铳槽机施工工法施工需0.3天，冲桩机+成槽机施工工法施工需 52天，采用双轮铳槽机工法施工节约工期51.7天，在保证业主要求的节点工期和工程总工期上，较冲桩机 +成槽机施工工法，有明显优势。10.2 成本效益：单幅地下连续墙施工，双轮铳槽机施工工法施工成本2万元，冲桩机+成槽机施工工法施工成本 2.25万，采用双轮铳槽机工法施工节约成本0.25万元，在经济效益上，较冲

21、桩机+成槽机施工工法，有明显优势。11 .应用实例东莞市城市快速轨道交通R2线2303B标下桥站A46A69 B46B69主体围护结构地下连续墙11.1 工程概况下桥站主体结构基坑长497.278m,车站基坑标准段宽为19.1m,标准段基坑深约 17.66m,盾构始发（接收）段基坑深为 17.37519.8m,共设185幅地下连续墙。主体围护结构采用800mm享的地下连续墙，均采用工字钢接头，标准槽段长6m并设置抗浮压顶梁。地下连续墙嵌固微风化深度不小于1.5m,中风化不小于 2.5m。A46A69 B46B69基底为10-4微风化混合片麻岩，岩层厚度超过10mb其中10-3中等风化混合片麻岩（Zd）根据室内试验：天然密度p=2.322.68g/cm3 ,天然极限抗压强度一般为fc=15.050.1MPa,极大值为 102MPa饱和极