淺談氣舉反循環(huán)在地連墻施工中的應用
2013-04-18 來源：中國橋梁網(wǎng)
1、工程概況
南京地鐵城西路站為地鐵十號線的終點站，本站為地下二層島式車站，車站外包尺寸長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。車站土建工程由主體結構和通道、風道等附屬結構兩部分組成。車站設3組風亭和8個出入口，北側出入口1～4號4個預留出入口，南側設5-8號4個出入口及三組風亭。圍護結構采用800mm厚地下連續(xù)墻+鋼筋混凝土支撐、鋼支撐圍護體系，明挖順作法施工。地下連續(xù)墻施工采用膨潤土造漿護壁，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)墻的成槽設備采用金泰SG60，單斗重為24t，為國內(nèi)最大成槽設備，根據(jù)城西路站地質(zhì)狀況，采用成槽機直接成槽，連續(xù)墻施工采用跳槽法，根據(jù)槽段長度與成槽機的開口寬度，確定連續(xù)墻槽段劃分按設計圖紙長度控制，保證成槽機切土時兩側鄰界條件的均衡性，以確保槽壁垂直，成槽后以超聲波檢測儀檢查成槽質(zhì)量。墻體混凝土采用雙導管法水下澆注成墻，由兩輛攪拌車同時灌注，下料量及澆注速度保持一致，成槽泥漿采用膨潤土和優(yōu)質(zhì)粘土進行泥漿制備,粘土的塑性指數(shù)Ip>20,含砂率<4%。
在地下連續(xù)墻施工時，有個別槽孔混凝土澆注前或澆注過程中因等待來料時間過長，泥漿中原本懸浮的細小砂粒慢慢沉淀下來，當混凝土澆注至槽孔上部（墻頂向下5m以上）時，由于混凝土的沖擊力減小，混凝土頂面沉淀物比重加大，上部混凝土的流動性隨澆注時間增加而變小等原因，而導致澆注導管埋深過小，混凝土由原來的內(nèi)部舉升式變?yōu)楦采w式上升，結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)清孔法的應用
氣舉反循環(huán)清孔是利用壓縮空氣經(jīng)輸氣管道進入空氣擴散室，經(jīng)進氣孔與反循環(huán)泥漿管內(nèi)泥漿混合且體積膨脹，在進氣孔以上的泥漿管內(nèi)（簡稱泥漿混合室）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行循環(huán)，從而達到清渣和換漿作用。反循環(huán)驅動壓力隨混合室的沉沒深度增加而增加，沉沒深度不大時，排出沉渣效率不高，沉沒深度小于10m時工作不正常，此時氣舉反循環(huán)應與其他循環(huán)方式組合使用。當采用高壓氣體壓縮機時可使沉沒深度增加，從而使驅動壓力增大，因此可以用于較深孔的清渣。
待地下連續(xù)墻成槽結束，端頭洗刷和成槽機清孔完成后，開始下設反循環(huán)排漿管及輸氣管，其連接應確保不漏氣，排漿管下端距孔底（沉渣頂面）20-30cm，隨后開啟空壓機供氣，并向孔內(nèi)補充優(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。清孔過程中，可緩慢來回移動排漿管，直至排出泥漿的各項性能指標滿足要求后停止清孔，整個清孔時間約為20-30min。
4、氣舉反循環(huán)清孔注意事項
4.1 進氣孔應斜向上方開孔，以對氣流起導向作用，不應垂直或斜向下方開孔。
4.2 氣舉反循環(huán)排漿量與壓縮空氣輸出量有關，有資料表明，當壓縮空氣量在某一定值之內(nèi)時，其排量隨著空氣量增加而增加，超過這個值之后，繼續(xù)增加空氣量，其排量反而會下降。
4.3 進氣孔應均勻布置，進氣孔累計橫斷面面積應與輸氣管斷面面積大致相等。
4.4 注意控制好進氣孔與反循環(huán)泥漿管下端的距離，一般為60-80cm;距離過小，氣體容易外泄，距離過大，則降低了沉沒深度，均將降低驅動力。
4.5 反循環(huán)泥漿管與輸氣管的連接應密封，不得漏氣。
4.6 應根據(jù)地層土質(zhì)情況及清渣深度選用適當?shù)妮敋鈮杭芭艢饬康目諌簷C。
4.7 氣舉反循環(huán)清孔過程中應注意槽孔內(nèi)泥漿的補給，防止孔壁坍塌。
4.8 盡量減小排漿揚程，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，混凝土澆筑過程中，導管埋深較之前易于控制，
5.2 特別是混凝土至槽孔上部時，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，頂面淤積的浮漿層厚度、密實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 車站基坑開挖后，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;墻身表面堅硬，無露筋現(xiàn)象，外觀質(zhì)量良好。
6、結語
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，從而有效的預防因淤積物給墻體混凝土質(zhì)量帶來的不利影響，提高混凝土與鋼筋的握裹力。該方法在資金、設備上投入小，基本不需增加額外勞動力，且容易掌握、便于操作，排渣結構簡單，故障率低，效果明顯，具有很高的使用價值。
