Foundation & Structure Engineering
高入岩率超深地下连续墙组合成槽施工技术
蒋尚志，鲁文博,谷海华
(中建三局基础设施建设投资有限公司，湖北武汉430073)
摘要：对于高入岩率硬岩地层超深地下连续墙施工，传统的机械成槽方法面临施工工期长、成本高等问题。笔者以某竖 井地下连续墙施工为例，详细阐述了组合成槽施工技术在高人岩率硬岩地层地下连续墙施工中的技术要点、质量控制、 应用效果，为类似地层地下连续墙的施工提供了指导。关键词：超深地下连续墙；硬岩地层；组合成槽；人岩率;铣槽机中图分类号：TU476.3
文献标志码：
B
文章编号：1009-7767(2019)06-0242-04
Combined Grooving Technology in Rocky Strata of Ultra-deepDiaphragm Wall
Jiang Shangzhi, Lu Wenbo, Gu Haihua
随着城市建设高速发展，地下空间得到进一步的开 发利用，随之涌现出大量的深基坑工程。特别值得注意的 是，随着深基坑工程的进一步加深，地下连续墙等围护 结构需嵌人较深岩层，这给成槽工艺、施工质量和施工 进度带来了巨大的挑战。笔者在某实际工程中采用组合 成槽施工技术成功地解决了高人岩率超深地下连续墙
某工程一矩形竖井为盾构双向始发井，基坑截面
净尺寸为49 mxllm，深43.4 m。围护结构采用地下连 续墙，墙长51.5 m(墙底距地面53 m)，厚1.2 m,标准 幅宽6 m,设计有18幅标准幅及4幅异形幅。地下连 续墙主要穿越地层为杂填土、粉质黏土、粉质黏土夹
粉土及泥质细粉砂岩，其中地下连续墙进入泥质粉砂
人岩率达到58 %,岩层最大饱和抗压强度 施工难题，相关经验对今后类似工程施工具有指导意义。 岩约31 m，
30 MPa。竖井地质断面图见图1。1工程概况
高程/m
242 4 払扠;
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2地下连续墙组合成槽施工工艺
2.1泥浆制作
地下连续墙施工时，泥浆性能的优劣直接影响到
成槽时槽壁的稳定性[u。根据该工程的地质情况，采用 膨润土、纯碱、高质量浓度CMC和水为原材料制拌泥 浆。泥浆在使用前应进行室内性能试验，施工过程中根 据监控数据及时调整泥浆指标[21。同时,在异形幅成槽 时泥浆中适当增加水泥和纤维，加强泥浆护壁作用，防 止塌孔[3]。
2.2组合成槽 2.2.1施工工艺流程
施工工艺流程见图2。
图
2
地下连续墙组合成槽施工工艺流程图
地下连续墙成槽施工时，根据地层的软硬强度选 择不同的机械设备进行组合成槽。先使用旋挖钻引孔 至槽底53 m处，以降低成槽机、铣槽机施工难度，在上 部22 m软土地层中使用成槽机施工，在下部31 m硬岩 地层中采用铣槽机为主、冲击钻机为辅进行施工，保证 了成槽质量和施工进度。2.2.2施工操作要点
1)旋挖钻引孔
依据地下连续墙的幅宽，布设2〜4个旋挖孔位， 旋挖钻垂直引孔并穿过上软下硬地层至槽底。相较于 使用冲击钻进行引孔，旋挖钻引孔可有效降低引孔时 出现偏孔、穿孔的几率，效率更高。旋挖钻引孔后可大 大降低后续成槽机、铣槽机的施工难度，提高成槽效
率。旋挖钻引孔的施工顺序为3-1、3-3、3-2、3-4,见图 3。旋挖钻使用合金钻头增强耐磨性，为保证引孔垂直 度，安装钻机时，底座要水平，起重滑轮缘、钻头、引孔 中心要在同一轴线上，并经常检查校正。如发生斜孔，
基础与结构工程
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K
应该在孔内填充优质的黏土块和石块，并将钻头提升 到偏斜处进行反复扫孔，直到钻孔垂直。
3-1 3-2 3-3 3-4
‘ ‘ i ‘,_____________B______________,
图3旋挖钻引孔示意图
2)成槽机抓槽
旋挖钻引孔完毕后，使用成槽机施工上部软土地 层，施工顺序为4-1、4-3、4-2,见图4。成槽机抓斗两侧 各增加1排合金斗齿（见图5)，以增大成槽机液压抓 斗咬合力，提高成槽效率。
图4
成槽机抓槽示意图
2〇四年第6螂（ii*〇第37卷4竑啟水243
SS基础与结构工程
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3)铣槽机铣槽
成槽机施工完毕后，使用铣槽机、冲击钻机施工 下部硬岩地层。铣槽机施工5-1，冲击钻机施工5-3, 铣槽机、冲击钻机在槽孔两侧同时施工，并可利用冲 击钻机进行修孔、处理绕流混凝土等辅助施工，有效 减少下部硬岩地层成槽时间。在铣槽机两侧纠偏导板 位置焊接2块钢板（见图7),可有效避免铣槽机铣轮 与相邻地下连续墙的工字钢进行接触，减少铣轮刀具
调平;钻机在有倾斜度的软硬地层交界处挖槽时，采用 低速钻进;挖槽遇到较大孤石时，先用冲击钻破碎孤石
后再挖槽;成槽过程中，操作人员要精心操作，及时纠偏。
2) 成槽施工严格按照工艺流程执行，成槽过程中待5-1铣槽完成后，铣槽机依次施工5-3、5-2,见图6。
定时进行循环泥浆的性能检测，及时更换及补充新浆，
防止槽壁坍塌。3) 采用跳槽法施工，并采用工字钢接头、防绕流铁皮及回填砂袋等多种措施防止混凝土绕流，避免影响
相邻槽段的成槽。4) 由于岩层强度大，成槽时间过长，异形幅拐角槽壁易塌孔。采用冲击钻冲孔，确保异形幅孔位内侧土 体挤压密实；同时异形幅成槽时在泥浆中适当增加水 泥和纤维，加强泥浆护壁作用，防止塌孔
5)
筋等重物，或停置和通行起重机、混凝土搅拌车等重 型施工机械，防止槽壁坍塌。4应用效果
1) 施工质量
超声波检测发现,7幅（总量的30 %)地下连续墙 垂直度偏差均小于0.17 m(垂直度允许偏差为///300)， 墙体完整性也都满足设计要求。2) 工期
该工程22幅地下连续墙于2018年3月23日开 始成槽施工,2018年6月24日施工完成。通过统计分 析现场施工设备作业情况，并结合以往的施工经验，得 到单幅地下连续墙传统成槽和组合成槽的施工工效， 见表丨及图8。
表1
序号
分项
加强施工管理，禁止在槽段两侧堆放土方、钢
B
图
6
铣槽机铣槽示意图
各设备工效情况
成槽设备成槽机旋挖钻铣槽机旋挖钻
工效/(m/h)
1415
耗时/h4.74.4116.389.4
12
34
图7
铣槽机铣轮合金刀具、加焊钢板示意图
22 m 土层成槽22 m 土层成槽
31 m岩层成槽31 m岩层成槽
0.8
强风化2.5; 中风化0.94
注：冲击钻为配合施工设备，对洗槽机与旋挖钻难以成槽部位进行辅 助成槽施工，表中耗时为设备有效工作时间。
4)修槽及超声波检测
采用铣槽机进行修槽施工，铣槽机上下往复运动， 从一边向另一边依次进行修槽。修槽时注意控制好上 下速度，铣轮间应略有重叠，防止遗漏。修槽完毕后及 时进行超声波检测，确保垂直度、槽深符合要求。
3质量控制要点
1)严格控制成槽垂直度。成槽作业前机械设备预先
由图8可知，传统成槽施工需121 h,组合成槽施 工需94 h,组合成槽较传统成槽可节省工期达22 %。
3)工程造价
地下连续墙成槽造价主要由成槽相应设备工作时 长及相应方量决定，成槽方量相同时，造价主要由设备
(下转第255页）
244呤江扠术
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Engineering Material & Equipment
工程材料与设备H
过高（可达十几MPa),经同调阀ND进人锁定铰接液 压缸A腔。因压强P相同，A腔面积大于B腔面积，所 以PS1>PS2，A腔推力大于B腔,导致出现液压缸伸出 现象。针对上述问题，采取措施如下：
1) 降低铰接系统回油压力。在原有铰接系统回油管 路的基础上，另组建一套新的回油管路，实施较复杂。
2)
在J50阀块的出油口位置，增加减压阀与单向
阀并接，解决回油压力过高问题。
针对2种解决措施进行比较优化，采用第2种措 施进行实施，其原理图见图9。
3) 实施效果
通过J50阀组出油口增加的单向减压阀，J51回油 管路经过减压阀进行调节，降低管路液压油压力，避免 出现背压现象。将减压阀与单向阀进行安装后,重新启 动铰接系统进行纠偏，发现选定伸出液压缸与锁定液 压缸均可正常操作，行程与操作保持一致，问题得以 解决。4结论
笔者对IHI盾构机铰接系统的组成及操控原理进 行了详细介绍。盾构铰接系统作为盾构设备曲线施工 及姿态调整的主要控制系统，其设计的合理性直接决 定了施工的成败。在出现故障的时候，首先根据反映情 况进行问题判断，同时根据液压系统原理进行梳理， 逐一排除。并通过改造完成了 IHI铰接液压系统的缺 陷修复，对于以后盾构设备的开发、改造起到了积极 的推动作用。S51
(上接第2
44
收稿日期：2019-02-25
作者简介：郑仔弟，男，高级工程师，硕士，主要从事地下隧道工程施工。
参考文献：
[1]李全社，于翔.ROBBINS
盾构机液压系统组成及工作过程分
析[J].国防交通工程与技术，20丨0,8(6):53-56.
页）槽，冲击钻配合洗槽机在岩层中施工的组合形式进行 流水作业，可在保证施工质量的前提下实现高效成槽， 具有良好的经济性、实用性和可推广性。在国内深基坑 工程快速发展的背景下，该技术具有很高的推广应用价值。晒3参考文献：
传统成槽
组合成槽
■土层成槽耗时■岩层成槽耗时
[11丛蔼森.地下连续墙的设计施工与应用北京：中国水利
水电出版社,2000:31.
图
8
组合成槽与传统成槽耗时对比
[2] 吴祥祖，朱小龙，王惠康.地下连续墙施工中常见问题及控制
措施[J].施工技术，2005,34(6):51-53.
[3] 郑
工作时长决定。根据相关设备综合单价可知，传统成槽 较组合成槽造价要高5 %。5
结语
针对高人岩率超深地下连续墙施工，根据地层情 况和成槽设备特点，采用旋挖钻引孔，成槽机土层抓
宏，傅金栋，宋凯，等.天津滨海新区61 m深异形地下连续
墙施工技术[J].施工技术,2010,39(丨0):89-91.
收稿日期：2019-04-26
作者简介：蒋尚志，男，工程师，学士，主要从事城市轨道交通、城市地下
隧道等市政工程建造技术的研究与应用工作。
2〇四年第6柙（u o萆37卷今芘扠;#： 255
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