大直径盾构隧道穿越圆形风井施工关键技术研究与应用

1）超深地下连续墙成槽难度大

梅子洲风井紧邻长江防洪子堤，上部主要为淤泥、粉质黏土、粉细砂地层，围护结构采用地下连续墙，底部嵌入卵石层，深度达62.452m。虽然在地下连续墙的内外两侧都设置了三轴搅拌桩槽壁加固，但受限于施工工艺，槽壁加固无法深入穿透承压含水层；由于承压含水层和长江存在近距离的水力联系，导致承压含水层的水头压力、水力梯度较大，对成槽过程中的泥浆相对密度和性能、槽壁稳定性等造成影响；在地下连续墙施工成槽过程中，三轴搅拌桩施工深度范围内的地下水水头压力能够得到有效减小，但无法控制三轴搅拌桩以下部位泥浆护壁效果减弱、槽壁变形等问题。在高水压作用下，施工中槽壁的侧壁水土压力全靠泥浆来支撑，槽壁极易缩径和坍塌失稳，成槽难度较大；下部粉砂、粉质黏土互层段，成槽易出现扩孔和偏斜；深部卵砾石层为主要的承压含水层，孔隙大，水平渗透系数和垂直渗透系数均较大，成槽时存在泥浆渗漏、卡斗、成槽效率低下等风险，一旦成槽失败，很难补救。

2）超深地下连续墙接头渗漏风险大

由于超深地下连续墙的接缝止水对基坑开挖的安全至关重要，特别是开挖进入高承压含水层中时，坑内外会有较大水头差，一旦发生围护接缝渗漏水的险情，堵漏工作极其困难，将对基坑安全和周边环境带来致命的影响。地下连续墙接缝渗漏因素有：槽段垂直度控制不够精确导致随着开挖深度增加，两相邻地墙横向错位增大，咬合面积减小，地墙接缝止水能力降低。二期槽段铣槽施工后，黏附在一期地墙混凝土接头面上的泥皮、泥渣未清除干净，二期地墙钢筋笼入槽、浇筑混凝土后与一期槽段接头处形成泥土夹层。浇筑前槽段内清槽不理想，沉渣过厚，混凝土浇筑时接头处形成夹泥接缝。常规地下连续墙施工需要锁口管或接头箱进行槽段接头处理，但是超深地下连续墙锁口管或接头箱的起拔难度大，而且起拔过程中出现锁口管拔断或埋管的风险概率大。现有的圆形地连墙接头形式约有十来种，包括铣接法、双凹槽预制钢筋混凝土构件接头法、V形钢板接头、H形钢板接头、凸形异形接头管接头、墙工字形槽段接头等。所选择的合适接头应同时满足地下墙接头强度要求、接头止水防渗要求和满足接头装置安全起拔要求，也是超深地下墙施工成功的关键点之一。(www.xing528.com)

3）超深地下连续墙钢筋笼制作、吊装难度大

由于钢筋笼精度不足会引起拼接困难，钢筋笼强度不足引起变形，影响入槽；焊接质量不合格也会造成吊装钢筋松动或脱落。本工程采用1200mm厚地下连续墙，钢筋笼焊接工作量大，钢筋笼制作质量不佳，易引起钢筋笼对接困难，引发吊装过程中的变形、钢筋松动、脱落，甚至引发钢筋坠落或钢筋笼整体散架，导致安全质量事故。由于本工程地连墙深度大，在一期槽段施工时，标准幅同一幅地连墙要下放两次钢筋笼才能够浇筑混凝土，钢筋笼对接时间长，风险大。同时，本工程钢筋笼重量大，如果采用的吊装设备与抬吊工艺配合不佳将导致失衡问题，场地地基承载力不满足钢筋笼吊装荷载要求，也会造成场地破坏，产生大面积的沉降。此外，由于特殊幅槽段中上下都是钢筋骨架，中间是玻璃纤维筋骨架，由于不同材料搭接，对施工质量要求极高。因此，如何在施工中确保钢筋笼吊装的安全施工，是本工程的重点之一。