淺談氣舉反循環(huán)在地連墻施工中的應(yīng)用
2013-04-18 來(lái)源：中國(guó)橋梁網(wǎng)
1、工程概況
南京地鐵城西路站為地鐵十號(hào)線(xiàn)的終點(diǎn)站，本站為地下二層島式車(chē)站，車(chē)站外包尺寸長(zhǎng)450m×寬19.6m×高12.9m，總建筑面積22703.8m2，覆土厚度2.5～2.8m，基坑深度16米左右。車(chē)站土建工程由主體結(jié)構(gòu)和通道、風(fēng)道等附屬結(jié)構(gòu)兩部分組成。車(chē)站設(shè)3組風(fēng)亭和8個(gè)出入口，北側(cè)出入口1～4號(hào)4個(gè)預(yù)留出入口，南側(cè)設(shè)5-8號(hào)4個(gè)出入口及三組風(fēng)亭。圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用800mm厚地下連續(xù)墻+鋼筋混凝土支撐、鋼支撐圍護(hù)體系，明挖順作法施工。地下連續(xù)墻施工采用膨潤(rùn)土造漿護(hù)壁，地下墻接頭采用焊接H型鋼+雙雌雄頭接頭形式。
2、地下連續(xù)墻的施工
本工程地下連續(xù)墻的成槽設(shè)備采用金泰SG60，單斗重為24t，為國(guó)內(nèi)最大成槽設(shè)備，根據(jù)城西路站地質(zhì)狀況，采用成槽機(jī)直接成槽，連續(xù)墻施工采用跳槽法，根據(jù)槽段長(zhǎng)度與成槽機(jī)的開(kāi)口寬度，確定連續(xù)墻槽段劃分按設(shè)計(jì)圖紙長(zhǎng)度控制，保證成槽機(jī)切土?xí)r兩側(cè)鄰界條件的均衡性，以確保槽壁垂直，成槽后以超聲波檢測(cè)儀檢查成槽質(zhì)量。墻體混凝土采用雙導(dǎo)管法水下澆注成墻，由兩輛攪拌車(chē)同時(shí)灌注，下料量及澆注速度保持一致，成槽泥漿采用膨潤(rùn)土和優(yōu)質(zhì)粘土進(jìn)行泥漿制備,粘土的塑性指數(shù)Ip>20,含砂率<4%。
在地下連續(xù)墻施工時(shí)，有個(gè)別槽孔混凝土澆注前或澆注過(guò)程中因等待來(lái)料時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，泥漿中原本懸浮的細(xì)小砂粒慢慢沉淀下來(lái)，當(dāng)混凝土澆注至槽孔上部（墻頂向下5m以上）時(shí)，由于混凝土的沖擊力減小，混凝土頂面沉淀物比重加大，上部混凝土的流動(dòng)性隨澆注時(shí)間增加而變小等原因，而導(dǎo)致澆注導(dǎo)管埋深過(guò)小，混凝土由原來(lái)的內(nèi)部舉升式變?yōu)楦采w式上升，結(jié)果有部分沉淀被包裹在混凝土中或被擠推至槽孔兩端，造成質(zhì)量缺陷，墻體澆注過(guò)程中，雖采用潛水泵抽吸沉淀物，但效果不甚理想。
3、氣舉反循環(huán)清孔法的應(yīng)用
氣舉反循環(huán)清孔是利用壓縮空氣經(jīng)輸氣管道進(jìn)入空氣擴(kuò)散室，經(jīng)進(jìn)氣孔與反循環(huán)泥漿管內(nèi)泥漿混合且體積膨脹，在進(jìn)氣孔以上的泥漿管內(nèi)（簡(jiǎn)稱(chēng)泥漿混合室）產(chǎn)生比重較小的氣、漿混合流，而泥漿管外的泥漿由于沒(méi)有摻入空氣因此比重較大，這樣混合室內(nèi)外泥漿由于比重不同而產(chǎn)生壓力差，在此壓力差及氣體膨脹產(chǎn)生的抬升作用下稠泥漿和沉渣將進(jìn)行循環(huán)，從而達(dá)到清渣和換漿作用。反循環(huán)驅(qū)動(dòng)壓力隨混合室的沉沒(méi)深度增加而增加，沉沒(méi)深度不大時(shí)，排出沉渣效率不高，沉沒(méi)深度小于10m時(shí)工作不正常，此時(shí)氣舉反循環(huán)應(yīng)與其他循環(huán)方式組合使用。當(dāng)采用高壓氣體壓縮機(jī)時(shí)可使沉沒(méi)深度增加，從而使驅(qū)動(dòng)壓力增大，因此可以用于較深孔的清渣。
待地下連續(xù)墻成槽結(jié)束，端頭洗刷和成槽機(jī)清孔完成后，開(kāi)始下設(shè)反循環(huán)排漿管及輸氣管，其連接應(yīng)確保不漏氣，排漿管下端距孔底（沉渣頂面）20-30cm，隨后開(kāi)啟空壓機(jī)供氣，并向孔內(nèi)補(bǔ)充優(yōu)質(zhì)泥漿，孔內(nèi)吸取出的泥漿排放至沉淀池以備回收利用。清孔過(guò)程中，可緩慢來(lái)回移動(dòng)排漿管，直至排出泥漿的各項(xiàng)性能指標(biāo)滿(mǎn)足要求后停止清孔，整個(gè)清孔時(shí)間約為20-30min。
4、氣舉反循環(huán)清孔注意事項(xiàng)
4.1 進(jìn)氣孔應(yīng)斜向上方開(kāi)孔，以對(duì)氣流起導(dǎo)向作用，不應(yīng)垂直或斜向下方開(kāi)孔。
4.2 氣舉反循環(huán)排漿量與壓縮空氣輸出量有關(guān)，有資料表明，當(dāng)壓縮空氣量在某一定值之內(nèi)時(shí)，其排量隨著空氣量增加而增加，超過(guò)這個(gè)值之后，繼續(xù)增加空氣量，其排量反而會(huì)下降。
4.3 進(jìn)氣孔應(yīng)均勻布置，進(jìn)氣孔累計(jì)橫斷面面積應(yīng)與輸氣管斷面面積大致相等。
4.4 注意控制好進(jìn)氣孔與反循環(huán)泥漿管下端的距離，一般為60-80cm;距離過(guò)小，氣體容易外泄，距離過(guò)大，則降低了沉沒(méi)深度，均將降低驅(qū)動(dòng)力。
4.5 反循環(huán)泥漿管與輸氣管的連接應(yīng)密封，不得漏氣。
4.6 應(yīng)根據(jù)地層土質(zhì)情況及清渣深度選用適當(dāng)?shù)妮敋鈮杭芭艢饬康目諌簷C(jī)。
4.7 氣舉反循環(huán)清孔過(guò)程中應(yīng)注意槽孔內(nèi)泥漿的補(bǔ)給，防止孔壁坍塌。
4.8 盡量減小排漿揚(yáng)程，降低出漿位能減少做功。
5、氣舉反循環(huán)清孔效果
5.1 使用氣舉反循環(huán)清孔后，混凝土澆筑過(guò)程中，導(dǎo)管埋深較之前易于控制，
5.2 特別是混凝土至槽孔上部時(shí)，仍有較大埋深，且下料順暢。使用氣舉反循環(huán)清孔后，混凝土澆至孔口時(shí)，頂面淤積的浮漿層厚度、密實(shí)度及比重較使用前均大大減小，混凝土頂面上升均勻，高差小。
5.3 車(chē)站基坑開(kāi)挖后，在裸露的墻體中未發(fā)現(xiàn)墻體內(nèi)及墻體間有夾泥、夾砂及貫通現(xiàn)象，接縫處無(wú)滲漏，質(zhì)量良好;墻身混凝土也未發(fā)現(xiàn)有摻雜、夾層和包裹泥渣現(xiàn)象;墻身表面堅(jiān)硬，無(wú)露筋現(xiàn)象，外觀質(zhì)量良好。
6、結(jié)語(yǔ)
氣舉反循環(huán)清孔法能有效的清除孔底淤積物及置換孔內(nèi)稠泥漿，從而有效的預(yù)防因淤積物給墻體混凝土質(zhì)量帶來(lái)的不利影響，提高混凝土與鋼筋的握裹力。該方法在資金、設(shè)備上投入小，基本不需增加額外勞動(dòng)力，且容易掌握、便于操作，排渣結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，故障率低，效果明顯，具有很高的使用價(jià)值。
