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限高条件下深基坑围护如何操作?

264 2020-09-24 08:58:37

为响应国家创新号召,深入贯彻建工集团“十三五”规划的科技发展战略,不断提高总承包部科技工作发展水平,更好地展示科技工作对工程建设的支撑以及对企业核心竞争力的提升作用,总承包部推出系列科技创新成果展示,重点介绍2017年在科技创新工作中有突出表现的亮点项目,以达到推广和交流的目的。

一、工程概况

上海莘庄地铁站上盖综合开发项目地块总面积约19万平方米,地面建设用地范围约11.7万平方米。工程现状内由北至南现有轨道交通5号线、轨道交通1号线、铁路沪杭客运专线、铁路金山支线等4条跌路和地铁线。作为一个跨越轨道交通(运营中)和国铁等在内的复杂综合性地铁上盖,施工过程中面临及其复杂的施工及安全技术要求。本文主要介绍限高条件下深基坑围护施工技术。

基坑平面位置图

基坑平面位置图


本工程3区基坑围护结构受地铁站出口天桥影响,天桥投影下的约16m长地墙施工受到净空高度约7.4m的限制(上图紫色椭圆处),该处地下室围护结构采用47m深1m厚地下连续墙,常规工艺无法施工。


二、限高条件下深基坑围护施工技术主要难点

1、限高条件下地墙成槽设备的选用

因天桥限高,普通液压抓斗式成槽机高度受限,且其施工工艺所涉及的接头箱、锁口管拼接工艺也无法满足净高要求。


经过对各方案工艺难度、安全性、造价等方面综合考虑,最终确定选用MBC双轮铣槽机。改变原设计地墙接头形式,采用铣接头工艺,接头套铣厚度200mm,并重新划分槽段以符合铣接头工艺分幅要求。设备机高6.2m,满足净高7.4m的要求。地下连续墙铣接头是一种基于双轮铣槽机的施工工艺,通过双轮铣槽机旋转的铣轮,以铣轮上的合金齿将接先行形成的一期槽段接缝面混凝土铣削成锯齿状,起到类似于新旧混凝土施工缝中常用的凿毛作用,使得后浇筑的槽段混凝土与先浇筑槽段混凝土在接缝处形成良好咬合作用,是目前世界上最为先进的一种地下连续墙接头形式。

铣接头铣削面

铣接头铣削面

限高条件下铣槽机施工示意图

限高条件下铣槽机施工示意图


2、限高条件下地墙钢筋笼的施工技术

因天桥限高,在天桥投影下,不具备履带吊、汽车吊等吊装设备的施工条件。地墙钢筋笼也须采取钢筋笼分节吊装拼接的方法进行施工,然而整个钢筋笼在分为数十节拼接,使得整个拼接过程长达约5个小时,超过传统施工方法的槽段闲置时间。


本案中采用钢筋笼分节拼装入槽的方式施工,定加工7.2m高龙门架,动力系统采用卷扬机,通过龙门架中定制的定、动滑轮组实现卷扬机拉力的提升和方向的转换。 钢筋笼采用4m分节吊装,减小单次起吊重量,确保限高条件下的拼接。槽幅宽度减小,控制在2.8~3m幅宽,从而减小钢筋笼宽度,降低起吊难度。钢筋笼在场外整体制作加工后分节拆开,分节编号后运往施工区域,确保拼接顺利。分节接头钢筋采用机械连接,一方面保证连接精度,另一方面加快连接工效,同时采用调整泥浆配比,主要为适当增加比重,有效提高槽壁的稳定性,降低塌方的几率。

限高条件下钢筋笼吊装示意图

限高条件下钢筋笼吊装示意图


三、总结

通过在本工程的实践,实现了人行天桥限高下的47m深地下连续墙施工,施工过程中克服了由于高度限制带来的一系列施工技术难点,为今后类似的高架桥下的地下空间开发提供借鉴,使高架下深基坑施工成为可行的施工方案。