液压双轮铣作为一种新型的机械设备,在地下连续墙工程施工中得到了日益广泛的应用.结合工程实际,对该技术成槽施工的各个环节进行了介绍,并与传统的液压抓斗施工技术进行了比较,当地质情况相同时,双轮铣比液压抓斗施工更方便、快捷,施工质量更高,有待进一步推广应用。
20世纪80年代初期,地下连续墙施工工艺引入我国,目前已被广泛应用于基础工程施工中,作为临时或永久截水墙或挡土墙.地下基础开挖主要设备大致可分为:抓斗、重锤以及液压双轮铣3种。
液压双轮铣的工作原理为反向循环原理,即在进行挖掘施工时,2个铣轮连续切削下部泥土或岩石将其破碎成小块,与槽中的浆液混和后,由安装在铣头中的泥浆泵将这些含有碎块的泥浆从槽内泵进另一个循环设备———泥浆净化机中,通过该净化机中的一个震动系统,将泥浆与碎块进行分离;在液压铣槽机内装有一个电子偏斜计与驾驶室内的显示屏相连,可以随时测量切削掘进中水平与垂直2个方向的偏离量,如发生偏移可在驾驶室内通过油压操控的导向板进行调整在南水北调中线穿黄一期工程中,竖井地连墙及退水洞出口地连墙分别采用了液压双轮铣及液压抓斗进行基础工程造孔,根据现场施工实际情况对所采用的2种造孔设备的施工工艺进行比较研究。
1 槽孔偏斜的纠偏方法
1.竖井地连墙采用宝峨CBC32液压铣槽机,该
机采用2个独立的测斜器沿墙板轴线和垂直墙板轴线的2个方向进行测量.这些设备提供的数据将由机内的计算机进行处理并显示出来,操作人员可以连续不断地监测,并在需要的时候对开挖的垂直度其施工方法为将铣削头置入孔底并保持铣轮旋转。
2 清孔方式的区别
1.竖井地连墙采用的宝峨CBC32液压铣槽机,
其施工方法为将铣削头置入孔底并保持铣轮旋转,
铣头中的泥浆泵将孔底的泥浆输送至地面上的BE500型泥浆净化机.经净化后的部分泥浆流回到槽孔内,并补充适当数量的新制泥浆,保持墙内液面的高度.如此循环往复,直至孔底淤积不再增加、泥浆达到标准为止.用此方法进行清孔,孔内泥浆始终保持循环状态,泥浆不会产生沉淀,利于泥浆的护壁。
2.液压抓斗的清孔方式为抓斗捞渣配合换浆进行清孔,清孔时间一般较长,且在砂性土中施工效率较低,抓斗对槽壁的扰动较大,不利于槽壁的稳定
3 槽段连接方法
1.竖井地连墙的液压双轮铣设备主要采用铣接
头方式,辅以接头板进行施工.即在Ⅰ期槽钢筋笼下放完毕之后、浇注Ⅰ期槽混凝土之前开始下接头板,通过液压铣铣掉Ⅰ期槽部分的混凝土,露出新鲜的混凝土毛面,确保Ⅰ,Ⅱ期槽间混凝土的搭接质量.接头板的主要作用为保证Ⅱ期槽开孔时液压铣头准确对位,不会破坏槽段的完整性.经对成功施工的工程检测得到,第2节内衬以下墙体接缝均能保持在1.0cm以内,如3图所示.这种方法的优点为,在Ⅰ期和Ⅱ期接茬部位为新鲜混凝土,利于新老混凝土的结合,从而保证地连墙接缝部位的密实,但对铣头刀具损伤较快,重复浇注由铣头洗掉的混凝土,造成混凝土的浪费2.液压抓斗的接头方式.下设接头管方法即在1期浇注前,在槽孔两端下设直径略小于槽宽的钢制接头管,孔口固定后浇注混凝土.这种方法的优点是能减少混凝土的损耗,但不适合深孔部位的施工。
4 地质情况复杂时的处理
1.液压双轮铣在地连墙成槽过程中,当遇到孤
石、漂石、风化团块、嵌入弱风化岩时,仅需要更换刀具,即将正在使用的平齿刀具更换为锥形齿或球齿即可,在硬的土层或岩层中不需使用重锤,工作现场较为安静.
2.抓斗在地连墙成槽过程中,当遇到孤石、漂石、风化团块、嵌入弱风化岩,采用正常成槽手段难以成槽,需将抓斗更换为重锤等进行处理.
5 成槽速度
在南水北调施工现场,地质情况基本为:上部为人工填土、细砂和砂砾石层;竖井中下部为Q2地层,
岩性为粉质壤土和古土壤层相间分布,夹大量的钙质结核,粉质壤土和古土壤层均呈硬塑状,强度较高,具微～弱透水性,工程地质条件较好.
1.南岸竖井地下连续墙厚1.2m,深60.6m,地下连续墙深度在国内比较少见,在竖井地连墙施工中采用CBC32型液压双轮铣进行施工,基本上48.0h铣3刀可以完成一个1期槽孔(1期槽段长为6.9m,双轮铣每刀为2.8m长).
2.退水洞地连墙厚0.8m,深24.0m,根据现场选定的BH-12型液压抓斗斗提张开的长度,现场施工需要用时为16.0h可完成一个槽段长为7.0m的Ⅰ期槽段,相对于液压双轮铣施工较为费时.
6 弃渣处理方式
1.为满足文明施工要求,在南水北调竖井施工
中,液压双轮铣的弃渣由液压铣槽机、泥浆净化机及制浆站由相应的管路联成一个整体.本工程地层主要为粉质壤土及古壤土层,在铣削时,土颗粒由铣头中的泥浆泵一并带出,经泥浆净化机处理后,可集中采用自卸车进行转运至指定弃渣场,不会造成环境的污染,且经净化后的泥浆可进行重复利用,减少泥浆制备材料的损失。
2.南水北调退水洞地连墙地质情况同上,为满足现场文明施工要求,施工方现场采用液压抓斗为主、辅以2台自卸车直接运输方式,该方式在运输过
程中,对环境会造成一定的破坏,必须增加人力进行知,当地质情况基本相同时,双轮铣比液压抓斗施工
更方便、快捷,施工质量更高.但目前国内双轮铣应用还较少,存在着设备租赁费用昂贵、设备维修费用较高、操作人员较少等不足,双轮铣的推广应用还有待进一步扩大.
