一种复杂地层地下连续墙快速施工方法与流程

本发明涉及工程施工技术领域，具体涉及一种复杂地层地下连续墙快速施工方法。

背景技术：

随着城市化建设的脚步加快，城市地铁施工工况条件及周边环境进一步复杂化，地下连续墙以其刚度大、整体性好、抗渗性能好，并可减少工程施工对周边环境的影响等一系列的优势，被广泛应用于地铁车站的深基坑支护施工当中。目前，在软土地层中地下连续墙成槽技术已经趋于成熟，但在复杂地层中地下连续墙快速成槽施工一直是比较棘手的难题，特别是遇到基岩面起伏变化大、基岩风化程度不均匀的土岩结合复杂地层，采用单一的成槽机抓有岩槽段效率低，甚至难以成槽，而采用双轮铣施做有岩槽段则成本较高。地下连续墙作为隐蔽工程，地质条件复杂多变，特别是针对土岩结合、上软下硬复杂地层，基于工程特点、施工条件及地质条件等因素，如何选用多种成槽设备最优组合快速成槽施工，从而规避单一成槽设备施工对地质的适应性要求也就成为亟需解决的问题。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种复杂地层地下连续墙快速施工方法。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种复杂地层地下连续墙快速施工方法，包括以下步骤：

s1：对施工位置进行测量放样，检测施工位置处的地质条件；

s2：通过成槽机的液压抓斗和冲击钻对施工位置分序施作第一幅有岩槽段和第二有幅槽段，随后再通过液压抓斗施作第三无岩槽段；

s3：槽段施作完成后，通过方锤对槽段进行修孔，并对第一幅有岩槽段和第二幅有岩槽段进行一次清槽处理；

s4：清槽完成后，吊装钢筋笼和接头箱至槽段处，并放置砼导管，并对槽段进行二次清槽处理；

s5：向槽段处进行混凝土浇筑形成地连墙体，随后拔出接头箱；

s6：重复步骤s2-s5，完成地下连续墙施工。

进一步地，步骤s2中对第一幅有岩槽段和第二幅有岩槽段进行施作时，首先通过液压抓斗对上部土层抓土至岩层为止，并保证挖土所形成的的槽孔垂直；随后冲击钻接力对岩层段冲孔成槽，并将土方进行外运。

进一步地，步骤s2中通过液压抓斗进行抓土操作时，对标准幅槽段先挖两边后挖中间，对异型幅槽段先挖短边再挖长边。

进一步地，步骤s2中通过冲击钻冲击岩石时，对第一幅有岩槽段的岩石面布置6个主孔和5个副孔进行冲击，对第二幅有岩槽段布置5个主孔和4个副孔进行冲击，在主孔和副孔完成后用方锤进行修孔。

进一步地，步骤s2中在液压抓斗提出槽内时，向槽内及时补充浆料，使得槽段内壁形成护壁层。

进一步地，步骤s3中进行清槽处理时，通过锤头将浆管带至孔底，随后通过浆管向孔内灌注新鲜浆液，孔底的浆液上翻经泥浆泵抽至分砂器过滤，随后将过滤后的浆液排入至泥浆箱内循环利用。

进一步地，步骤s4中二次清槽后的浆液抽回至分砂器中过滤回收再利用。

进一步地，在第一幅有岩槽段混凝土灌注及接头箱顶拔完成后，通过冲击桩对第二幅有岩槽段的工字钢接头位置进行预先冲孔，直至设计墙底高程。

本发明具有以下有益效果：本发明所提供的一种复杂地层地下连续墙快速施工方法，该方法施工便捷，效率高，针对土岩结合、上软下硬的复杂地层采用液压抓斗和冲击钻的组合施工，大大提高了施工效果；并根据液压抓斗和冲击钻在不同地层中成槽施工的实际功效，合理配置资源，从而保证了流水作业的可持续性，在地下连续墙成槽的整体施工中做到优劣互补，物尽其用，同时也最大化地减少了机械闲置，提高了机械、人员的利用率，达到了地下连续墙快速施工的目的。

附图说明

图1为本发明地下连续墙施工工艺流程图；

图2为本发明中地下连续墙施工顺序示意图；

图3为本发明中冲击钻施工示意图；

图4为本发明中清槽处理操作示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

如图1至图2所示，一种复杂地层地下连续墙快速施工方法，包括以下步骤：

s1：对施工位置进行测量放样，检测施工位置处的地质条件，特别是针对土岩结合、上软下硬复杂地层，在充分考虑各成槽机械对当前地质的适应性、经济性要求前提下，为保证施工进度和机械利用最大化。针对部分有岩槽段，按“两硬一软”施工，即第一、第二幅有岩槽段由液压抓斗抓至入中风化混合花岗岩后分别改由2台冲击钻进行冲槽，液压抓斗第三幅无岩槽段。此外，在施工位置处安装泥浆系统和泥浆配置系统、泥浆储放系统和分砂器。

s2：通过成槽机的液压抓斗和冲击钻对施工位置分序施作第一幅有岩槽段和第二有幅槽段，随后再通过液压抓斗施作第三幅无岩槽段。液压抓斗施做完成第一幅有岩槽段上部土层后，移位至第二幅有岩槽段，再通过液压抓斗对第二幅有岩槽段进行抓土施工，并通过冲击钻对岩层进行冲孔成槽。并对成槽质量进行检验。

图2中的序号为地下连续墙的开槽顺序。当液压抓斗施做第三幅无岩槽段，如此搭配后待第三幅无岩槽段完成成槽、下放钢筋笼、浇筑后第一幅有岩槽段刚好完成成槽工序，待第一幅有岩槽段完成浇筑后第二幅有岩槽段完成成槽工序。然后液压抓斗施做第四幅有岩槽段，如此循环施工，从而形成流水作业，最大化地减少了机械闲置，也提高了机械、人员的利用率。

s3：槽段施作完成后，通过方锤对槽段进行修孔，并对第一幅有岩槽段和第二幅有岩槽段进行一次清槽处理。修完后再次使用液压抓斗清底，保证槽底沉渣满足设计要求和防止遗漏岩石凸起导致钢筋笼无法下放到位。

s4：清槽完成后，吊装钢筋笼和接头箱至槽段处，并放置砼导管，并对槽段进行二次清槽处理；

s5：向槽段处进行混凝土浇筑形成地连墙体，随后拔出接头箱；

s6：重复步骤s2-s5，完成地下连续墙施工。

此外，在步骤s2中对第一幅有岩槽段和第二幅有岩槽段进行施作时，首先通过液压抓斗对上部土层抓土至岩层为止，并保证挖土所形成的的槽孔垂直；随后冲击钻接力对岩层段冲孔成槽，并将土方进行外运。为了保证槽段的垂直度，使液压抓斗在吃土阻力平衡的状态下挖槽，挖槽的顺序为：对标准幅槽段先挖两边后挖中间，对异型幅槽段有长边和短边之分，先挖短边再挖长边，从而保证液压抓斗在挖单孔时吃力均衡，可以有效地纠偏，保证成槽垂直度，使抓斗二侧的阻力均匀，提高成槽效果。

步骤s2中通过冲击钻冲击岩石时，对第一幅有岩槽段的岩石面布置6个主孔和5个副孔进行冲击，对第二幅有岩槽段布置5个主孔和4个副孔进行冲击，在主孔和副孔完成后用方锤进行修孔。如图3所示，主副孔施工时，由2台冲击钻相对放置同时冲击施工，对半分工、同向移动。如一期槽段，同时施工1、4--2、5--3、6主孔，然后施工3、5--2、4--1副孔，最后由一台冲击钻换方锤从一端向另一端修边，直至冲孔结束。图3中填实的阴影区域待主孔和副孔完成后用方锤修边。

步骤s2中在液压抓斗提出槽内时，向槽内及时补充浆料，使得槽段内壁形成护壁层。浆料选用粘度大、失水量小，形成护壁泥皮薄而韧性强的优质泥浆，确保槽段在成槽机反复上下运动过程中土壁的稳定，同时根据地质条件配制相适应的泥浆，另应根据成槽选用外加剂，调整泥浆指标，以适应其变化。为此在泥浆配制材料上宜选用优质失水量小、护壁效果好的复合性膨润土。成槽机抓斗提出槽内时，应及时进行补浆，减少泥浆液面的落差，始终维持稳定的液位高度(导墙顶下去30cm)，保证泥浆液面比地下水位高。

在冲孔过程中，因冲击岩层较厚，前期冲击产生很多碎渣、砂砾，因碎渣、砂砾缓冲作用，冲击钻锤头作用在完整岩石上的冲击力减小很多，做了许多无用功，如长时间冲槽而不过滤砂砾会导致后期冲击效率极低，所以在每完成两个主孔后需要进行浆液置换，过滤孔底大量砂砾。如图4所示，清槽时通过锤头将浆管带至孔底，随后通过浆管向孔内灌注新鲜浆液，孔底的浆液上翻经泥浆泵抽至分砂器过滤，随后将过滤后的浆液排入至泥浆箱内循环利用。步骤s4中二次清槽后的浆液抽回至分砂器中过滤回收再利用。

在第一幅有岩槽段混凝土灌注灌注完成后，若发生绕流现象一旦造成凝结硬化，会导致绕流混凝土后期处理成本高、难度大的技术难题。因此，在第一幅有岩槽段混凝土灌注及接头箱顶拔完成后，绕流混凝土凝结硬化前，优先采用冲桩机对二期槽段工字钢接头位置预先冲孔，直至设计墙底高程。需要注意点是，地下连续墙属于隐蔽工程，大多数情况下混凝土绕流现象无法直接发现，因此接头混凝土绕流问题还要“以防为主”，无论接头是否发生混凝土绕流现场，都需要用冲桩机在接头位置预冲孔至槽底。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。