摘要： 文章主要論述了雙輪銑槽機(jī)在地下連續(xù)墻施工中的應(yīng)用和質(zhì)量控制措施。以工程實(shí)例出發(fā)，介紹了銑槽機(jī)施工成槽工藝和施工流程，并結(jié)合其施工特點(diǎn)，分析了銑槽機(jī)在連續(xù)墻施工中的優(yōu)勢(shì)和施工質(zhì)量控制措施。為同類工程提供了一定的參考價(jià)值

　　關(guān)鍵詞： 地下連續(xù)墻,銑槽機(jī),成槽工藝

　　1工程介紹

　　1.1工程概況

　　工程位于廣州市天河區(qū)天河城東側(cè)，西鄰六運(yùn)三街，南鄰天河南一路，北鄰天河路，東鄰正佳大街。基坑面積約47550m2，擬建3層地下室商場(chǎng)及停車庫以及地上2層裙樓商場(chǎng)。基坑維護(hù)部分采用地下連續(xù)墻，施工范圍緊鄰地鐵1號(hào)線。

　　1.2設(shè)計(jì)要求

　　地下連續(xù)墻總長(zhǎng)及槽段以設(shè)計(jì)圖紙為準(zhǔn)，地下連續(xù)墻厚度1m，調(diào)整后標(biāo)準(zhǔn)槽段為2.8m，深度平均約22m，混凝土采用水下C30P8。因地下連續(xù)墻施工部位緊挨地鐵1號(hào)線運(yùn)行隧道，經(jīng)地鐵相關(guān)單位審核同意，地下連續(xù)墻成槽采用銑槽機(jī)施工。

　　2設(shè)備概況

　　BC30液壓銑槽機(jī)采用全液壓傳動(dòng)，電腦數(shù)顯控制，設(shè)備主要由主機(jī)和銑削頭兩大部分組成(如圖1)。主機(jī)的底盤為改裝的履帶式起重機(jī)，發(fā)動(dòng)機(jī)為caterpillar生產(chǎn)的6缸直列式、渦輪增壓、水冷的四沖程柴油機(jī)，標(biāo)定功率為291kW(1900r/min)。在底盤上還安裝有主卷揚(yáng)及輔助卷揚(yáng)，軟管鼓系統(tǒng)(HDS)，HD475動(dòng)力站及液壓系統(tǒng)和駕駛室，銑削頭機(jī)體為一鋼制重型機(jī)架，它的功能除了固定各工作部件外，還為銑削輪(cutwheel)提供一定的給進(jìn)力，并起導(dǎo)向作用。機(jī)體下端有兩個(gè)銑輪組，每組兩個(gè)銑輪。在銑輪上安有銑齒或滾刀，它們分別由潛水液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)，可繞水平軸作相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)(可正、反轉(zhuǎn)動(dòng))。

　　3銑槽機(jī)成槽施工流程

　　4 成槽泥漿工藝

　　4.1泥漿系統(tǒng)施工工藝

　　4.2 泥漿性能

　　護(hù)壁泥漿在使用前，應(yīng)進(jìn)行室內(nèi)性能試驗(yàn)，施工過程中根據(jù)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)及時(shí)調(diào)整泥漿指標(biāo)(如表1)。如果不能滿足槽壁土體穩(wěn)定，須對(duì)泥漿指標(biāo)進(jìn)行調(diào)整。

　　4.3 泥漿循環(huán)

　　隨著地下連續(xù)墻開挖的完成，所用的膨潤(rùn)土泥漿將被加以循環(huán)，泥漿循環(huán)(見圖4)，部分更換或是完全用新鮮的膨潤(rùn)土泥漿置換依需要所定，以達(dá)到澆注砼之前所需的性能標(biāo)準(zhǔn)。是否更換或循環(huán)的決定以所用的泥漿條件為準(zhǔn)。除砂作業(yè)用利用泥漿箱上面的濾砂機(jī)進(jìn)行。

　　4.4 泥漿儲(chǔ)存

　　泥漿儲(chǔ)存采用半埋式磚砌泥漿池。

　　盛裝泥漿的泥漿池的容量應(yīng)能滿足成槽施工時(shí)的泥漿用量。同時(shí)考慮循環(huán)泥漿的存貯和廢漿存放，本工程地下連續(xù)墻施工期間，泥漿池的容量設(shè)計(jì)為300m3，另外濾砂機(jī)配套泥漿箱可存放60m3泥漿。

　　4.5泥漿施工管理

　　成槽作業(yè)過程中，槽內(nèi)泥漿液面應(yīng)保持在不致泥漿外溢的最高液位，并且必須高出地下水位1m以上，成槽作業(yè)暫停施工時(shí)，泥漿面不應(yīng)低于導(dǎo)墻頂面50cm。

　　5銑槽施工(如圖5)

　　5.1 銑槽機(jī)銑槽

　　銑槽機(jī)是一個(gè)帶有液壓和電氣控制系統(tǒng)的鋼制框架，底部安裝 3 個(gè)液壓馬達(dá)，水平向排列，兩邊馬達(dá)分別帶動(dòng)兩個(gè)裝有銑齒的滾筒。銑槽時(shí)，兩個(gè)滾筒低速轉(zhuǎn)動(dòng)，方向相反，其銑齒將地層圍巖銑削破碎，中間液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)泥漿泵，通過銑輪中間的吸砂口將鉆掘出的巖渣與泥漿排到地面泥漿站進(jìn)行集中處理后返回槽段內(nèi),如此往復(fù)循環(huán),直至終孔成槽。銑槽機(jī)的垂直度應(yīng)與槽段軸線一致，并由兩個(gè)獨(dú)立的測(cè)斜儀監(jiān)測(cè)，其數(shù)據(jù)由駕駛室內(nèi)的電腦處理并顯示在液晶屏上，從而駕駛員可隨時(shí)監(jiān)控并通過改變銑槽機(jī)的轉(zhuǎn)速來實(shí)現(xiàn)對(duì)銑槽機(jī)垂直度的調(diào)整。

　　5.2 銑槽機(jī)施工特點(diǎn)

　　(1)混凝土

　　混凝土接頭開挖二期槽段時(shí)，切削齒同時(shí)切削兩側(cè)一期槽段的已澆筑完成的混凝土。二期槽段切削后可形成緊密的混凝土與一期混凝土的連接(被切削后的混凝土表面足夠粗糙)，確保連接密實(shí)度達(dá)到完美的標(biāo)準(zhǔn)。

　　(2)開挖過程中垂直度的監(jiān)測(cè)與導(dǎo)正

　　液壓雙輪銑裝備DMS電子系統(tǒng)可時(shí)刻監(jiān)控液壓雙輪銑的工作參數(shù)及位置;專業(yè)器械裝置可對(duì)垂直度的偏差及時(shí)進(jìn)行修正。

　　(3)適應(yīng)土層

　　液壓雙輪銑借助UCS閥，可適應(yīng)強(qiáng)度達(dá)50～100MPa的各種土層或巖層。

　　(4)減輕對(duì)環(huán)境的影響

　　由于開挖過程噪音及產(chǎn)生的震動(dòng)很小，不會(huì)對(duì)周邊建筑造成影響。

　　(5)清潔施工

　　切削渣通過反循環(huán)系統(tǒng)并經(jīng)過泥漿處理系統(tǒng)的分離可重復(fù)利用，分離出來的砂可運(yùn)送至現(xiàn)場(chǎng)指定的渣土存放區(qū)或直接運(yùn)出工地。

　　5.3 銑槽機(jī)施工連續(xù)墻的優(yōu)勢(shì)

　　(1)對(duì)地層的適應(yīng)范圍廣，通過更換不同形式的銑刀輪及銑齒可滿足不同地層的成槽銑削;

　　(2)施工效率高，較之抓斗、沖擊反循環(huán)鉆機(jī)等傳統(tǒng)的成槽施工設(shè)備效率高出多倍，尤其在強(qiáng)度較大的硬巖地層優(yōu)勢(shì)更為突出;

　　(3)成槽精度高，孔形規(guī)則，銑輪在持續(xù)向下銑削過程中，其切削軌跡通過操作系統(tǒng)的電腦顯示屏跟蹤顯示，對(duì)產(chǎn)生的傾斜或偏移利用X、Y方向糾偏板隨時(shí)進(jìn)行糾正，其精度控制在3‰，從而保證槽段的垂直度，為后期整片鋼筋籠的下設(shè)提供了方便;

　　(4)銑輪切削的渣料及泥漿通過安裝在銑輪架上的泥漿泵及管路輸送至泥漿篩分系統(tǒng)，篩分后的泥漿又重復(fù)返回至切削槽段內(nèi)，形成較為密閉的泥漿循環(huán)系統(tǒng)。泥漿篩分系統(tǒng)能獨(dú)立的完成泥漿的處理，達(dá)到水下混凝土澆筑的要求;

　　(5)銑刀架的銑削方向可進(jìn)行調(diào)整，即可平行也可垂直主機(jī)作業(yè)，對(duì)施工作業(yè)范圍具有一定的適應(yīng)性，且更有利于拐角槽段的銑削;

　　(6)銑削機(jī)構(gòu)可穩(wěn)定持續(xù)的進(jìn)給工作，直至終孔成槽，全過程不會(huì)產(chǎn)生較大的沖擊和震動(dòng)，高速度、低噪音，大大降低了操作勞動(dòng)強(qiáng)度;

　　(7)所有操作采用雙電腦控制，自動(dòng)反映所銑削槽段的垂直情況。對(duì)于各種故障實(shí)行自動(dòng)報(bào)警模式，簡(jiǎn)化了各種操作程序和設(shè)備的檢修力度，提高了操作的準(zhǔn)確性和可控性;

　　(8)污染小、噪聲小、占用場(chǎng)地小、移動(dòng)方便，適合城市施工;

　　(9)清孔質(zhì)量好、速度快：采用反循環(huán)系統(tǒng)只需半個(gè)小時(shí)清孔，泥漿含砂量能控制在1%左右，孔底基本上沒有沉碴，使得砼澆筑時(shí)間大大縮短，200m3砼只需5個(gè)小時(shí)左右。

　　6銑槽機(jī)造孔常見事故的預(yù)防及處理

　　6.1導(dǎo)墻變形及破壞

　　(1)主要原因

　　a導(dǎo)墻設(shè)計(jì)制作的強(qiáng)度或剛度不足;b導(dǎo)墻的底部地層不穩(wěn)發(fā)生坍塌或受到淘刷破壞;c作用于導(dǎo)墻的荷載過大;d導(dǎo)墻沒有設(shè)置支撐或支撐遭受破壞。

　　(2)預(yù)防及處理措施

　　根據(jù)地基土的性質(zhì)及導(dǎo)墻的荷載大小、作用方式等，做好導(dǎo)墻的設(shè)計(jì)和施工，對(duì)導(dǎo)墻地基進(jìn)行加固處理，達(dá)到必要的承載力，在布置銑槽機(jī)時(shí)，盡可能使作用在導(dǎo)墻上的荷載分散在較廣的作業(yè)地面上。并在作業(yè)過程中，避免銑削機(jī)架沖撞導(dǎo)墻，必要時(shí)對(duì)導(dǎo)墻設(shè)置支撐，并保證其具有足夠的強(qiáng)度。

　　當(dāng)導(dǎo)墻變形不大且尚未斷裂時(shí)，可采取加強(qiáng)頂撐、減少荷載、用鋼梁加固、用塑性混凝土等低強(qiáng)度材料封堵導(dǎo)墻底部等措施處理。

　　當(dāng)導(dǎo)墻變形過大或已斷裂時(shí)，一般應(yīng)回填槽孔，將已變形、破壞部位的導(dǎo)墻拆除，重新建造導(dǎo)墻。當(dāng)槽孔深度較大且接近完成時(shí)發(fā)生局部導(dǎo)墻破壞，為減少工期和經(jīng)濟(jì)損失，也可不回填槽孔，不恢復(fù)破壞部位的導(dǎo)墻，而采用沿墻軸方向架設(shè)大型型鋼的方法繼續(xù)施工。

　　6.2孔壁坍塌

　　(1)主要原因

　　a槽內(nèi)泥漿漏失或泥漿循環(huán)時(shí)未能進(jìn)行及時(shí)補(bǔ)充泥漿，槽內(nèi)泥漿液面降至安全范圍以下，導(dǎo)致泥漿靜水壓力過小;b泥漿性能不適應(yīng)地質(zhì)情況或泥漿質(zhì)量差，無法起到固壁作用;c施工作業(yè)平臺(tái)過低，地下水位過高或地下水流速過大;d地層松散、軟弱，而未進(jìn)行有效處理;e在處理地下障礙(如大孤石)時(shí)，所用方法不當(dāng);f每次銑削的單元槽段劃分過長(zhǎng);g槽孔周圍地表荷載過大或振動(dòng)力過大;h槽孔施工時(shí)間過長(zhǎng)或成孔后得不到及時(shí)澆注。

　　(2)預(yù)防及處理措施

　　修筑施工平臺(tái)之前加密松散地基，提高其抗剪強(qiáng)度;特別是孔口以下 6m 以內(nèi)的土體。導(dǎo)墻要牢固，能承受各種施工荷載，發(fā)生塌孔時(shí)導(dǎo)墻不會(huì)斷裂。最好修建鋼筋混凝土導(dǎo)墻。對(duì)槽孔劃分要因地制宜具有針對(duì)性，在地層穩(wěn)定性較差和滲漏量較大的部位采用較短的槽孔。采用適當(dāng)?shù)哪酀{性能指標(biāo)，保證泥漿的質(zhì)量，防止廢水流入槽內(nèi)， 儲(chǔ)備足夠的泥漿和堵漏材料，發(fā)生大量漏漿時(shí)，及時(shí)堵漏和補(bǔ)漿，避免槽內(nèi)漿面下降過多。保證孔口至少高于地下水位 2m。當(dāng)孔口可能被淹時(shí)，用粘土回填槽孔，暫停施工。未完成的槽孔長(zhǎng)時(shí)間擱置時(shí)，亦應(yīng)回填粘土。

　　發(fā)生槽口坍塌且導(dǎo)墻斷裂，孔深較小時(shí)應(yīng)回填槽孔，拆除原有導(dǎo)墻，加固孔口土體后重建新導(dǎo)墻。成槽孔深較大時(shí)，為減少損失，可沿墻軸方向鋪設(shè)數(shù)30 號(hào)以上的型鋼跨過塌坑支承枕木鐵軌，使鉆機(jī)能繼續(xù)工作，直至槽孔完成。

　　槽口坍塌但導(dǎo)墻尚未斷裂。一般可采用下述方法處理：

　　a緊貼導(dǎo)墻外緣每隔斷20～30 cm 向下斜插鋼筋或鋼管，并打入坍孔形成的斜坡體內(nèi)，然后用袋裝土封堵塌坑下部，用混凝土封堵塌坑上部;b沿墻軸方向跨過塌坑鋪設(shè)數(shù)根 16～20 號(hào)型鋼支承造孔設(shè)備，減輕導(dǎo)墻的荷載;c孔深較小時(shí)也可回填槽孔，下部用土料或砂礫料回填，上部用低標(biāo)號(hào)混凝土或固化灰漿回填;然后重新開孔。 必要時(shí)重新劃分槽孔，縮短槽孔長(zhǎng)度。

　　6.3槽孔漏漿

　　(1)主要原因

　　a地層較松散，在砂礫石、大漂石等地層中存在較大孔隙;b銑削地段的基巖中存在溶洞、溶槽、斷層、裂隙等滲漏通道;c地層中存在長(zhǎng)期滲漏、管涌造成的集中滲漏通道;d槽孔內(nèi)注入的泥漿的防滲性能差，達(dá)不到必要的性能指標(biāo)。

　　(2)預(yù)防及處理措施

　　為防止槽孔漏漿，對(duì)槽孔兩側(cè)一定深度內(nèi)土體進(jìn)行振沖加密，在槽孔兩側(cè)預(yù)先進(jìn)行高壓噴射注漿或水泥灌漿，并使用防滲性能良好、粘度較大的固壁泥漿。在松散、漏失地層中鉆進(jìn)，應(yīng)隨時(shí)向孔內(nèi)投入適量粘土并少抽砂，以增加孔底泥漿的稠度。漏失地層中單槽的主孔未打完時(shí)不得劈打副孔。必要時(shí)在泥漿中加入防漏失材料。

　　發(fā)生大量漏漿時(shí)應(yīng)立即提升銑槽機(jī)頭，中斷造銑孔，迅速向槽孔內(nèi)補(bǔ)充泥漿，保持漿面高度不低于導(dǎo)墻底部。并在泥漿中摻加膨潤(rùn)土、粉煤灰、鋸末、棉子殼、紙屑、麻屑、人造纖維等堵漏材料。向孔底投放粘土、水泥、砂、碎石、粘土球等堵漏材料，并用機(jī)頭搗實(shí)并擠入漏漿孔洞。

　　6.4.槽孔傾斜

　　(1)主要原因

　　a銑槽機(jī)槽前就位不正或安放不穩(wěn);b銑槽過程中遇到地層極不均勻、強(qiáng)度差異極大或陡坡巖面;c銑削混凝土接頭孔時(shí)混凝土強(qiáng)度過高;d銑削操作不當(dāng)，開孔不正，放繩過多，進(jìn)尺過快。

　　(2)預(yù)防及處理措施

　　保證施工平臺(tái)的修筑質(zhì)量和銑槽機(jī)的安置就位準(zhǔn)確平穩(wěn)， 槽孔銑削開始前要在槽口放置導(dǎo)向架，并根據(jù)地質(zhì)情況調(diào)整好銑削進(jìn)給速度，并要時(shí)使用 X、Y兩個(gè)方向的糾偏板進(jìn)行方向糾偏，經(jīng)常檢查孔斜情況，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理。

　　孔斜超標(biāo)嚴(yán)重時(shí)，一般需回填孔斜段后重新銑孔。回填材料可用較堅(jiān)硬的塊石或低標(biāo)號(hào)混凝土。重新銑孔時(shí)須向與孔斜相反的方向適當(dāng)移動(dòng)銑孔中心，并注意輕打慢放，隨時(shí)檢查修孔效果，直至滿足垂直度要求，利用液壓銑槽機(jī)的測(cè)斜糾偏裝置進(jìn)行糾偏。

　　6.5銑削機(jī)頭槽內(nèi)卡阻

　　(1)主要原因

　　a停止銑削時(shí)，銑削頭沒有按照規(guī)定要求及時(shí)提出槽孔，以致槽孔泥漿中的鉆碴沉淀時(shí)將鉆具卡住;b地層中可能存在較多的漂石和孤石;c孔斜、孔曲過大，孔形不規(guī)整;d銑削頭銑削進(jìn)給過程中，上部孔壁可能掉落石塊;e銑削頭的形狀和結(jié)構(gòu)存在較大變形或失衡。

　　(2) 預(yù)防及處理措施

　　停止銑削時(shí)須將銑削機(jī)頭提出孔外，至少提離孔底 2m，及時(shí)處理孔內(nèi)的漂石、孤石或障礙物，銑削作業(yè)進(jìn)給速度不要過快，保持孔形垂直和規(guī)則，檢查銑刀架的形狀和尺寸是否存在變形，必要時(shí)進(jìn)行修整，當(dāng)有塌孔跡象時(shí)，要盡快將銑削頭提出孔口，以防卡阻或埋頭。

　　查明銑削頭卡阻的原因，確定適當(dāng)?shù)奶幚矸椒ǎ苊馓幚聿划?dāng)損傷鋼絲繩和銑刀架造成掉頭。如果機(jī)頭卡阻是由于泥漿中鉆碴沉淀造成，可采用高壓射水裝置和空氣升壓法清除銑削頭四周的碴土。若由于銑孔彎曲造成卡阻，可采糾偏板交替伸縮擺動(dòng)，使被卡銑頭脫離孔壁。在承載力許可的范圍內(nèi)用滑輪組或千斤頂增力提拉銑削頭。

　　7 結(jié)語

　　銑槽機(jī)施工對(duì)周邊環(huán)境影響較小，由于不存在對(duì)淤泥、淤泥質(zhì)土層、沙層的震動(dòng)，成功克服地層的震陷性，銑輪對(duì)巖土層的切削作用能最大限度的減少對(duì)周邊巖土層的影響。在場(chǎng)地小文明施工要求較高的城市，銑槽機(jī)成槽質(zhì)量高,效率大，值得在城市施工中推廣采用。同時(shí)銑槽機(jī)在地鐵連續(xù)墻中的應(yīng)用也存在一定的缺陷：如對(duì)大于80MPa的地層效率明顯減低，損耗加大，建議采用鉆爆等輔助工藝成槽效益好;在成槽量大，場(chǎng)地夠?qū)挸ǖ那闆r下可采用“兩鉆一銑”的工藝，提高成槽效率;銑槽機(jī)配件方面，由于銑槽機(jī)齒占成本比重較大，在成槽過程中損耗較大，因此盡量采用國(guó)產(chǎn)化，可以大量節(jié)約成本。

　　參考文獻(xiàn)：

　　[1]張純東.液壓雙輪銑槽機(jī)施工技術(shù)在地鐵車站連續(xù)墻中的應(yīng)用.[J] .《現(xiàn)代企業(yè)文化》 2011.14(146~148)

　　[2]劉桂佳.采用雙輪銑槽機(jī)施工地下連續(xù)墻.[J].《建筑機(jī)械化》2005.09.

　　[3] 周鐵峰.雙輪銑槽機(jī)在地下連續(xù)墻施工中的應(yīng)用[J].《山西建筑》.2009.08(155~156)