时间:2022-12-07 17:34:51
开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇地下连续墙施工总结,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。
中图分类号:TU437.2文献标识码:A
引言
随着我国房地产业的快速发展,城市地皮价格不断上涨,尤其在城市中心地段更是寸土寸金,房地产开发商们都想在高价拿到的土地上建造层数更高、建筑面积更大的楼盘来获取利润,使得各大城市高层、超高层建筑越来越多,由于超高层建筑的体量庞大,对于基础的要求更高,故超高层建筑基础的施工技术研究成为重要的课题。地下连续墙施工技术由于其墙体刚度大、整体性好,基坑开挖过程安全性高、支护结构变形小等优点[1]被广泛运用到各城市大的基础工程的施工当中。本文以济南某超高层建筑为依托研究其基础围护结构——地下连续墙,重点研究其关键施工技术和施工质量控制。
工程概况
该超高层建筑工程位于济南市中心西侧,是集商业、酒店餐饮、办公为一体的大型建筑,规划总用地面积约3.33万平方米,建筑总高292米,规划总建筑面积约20万平方米,其中地面建筑面积约15万平方米,地下建筑面积约5万平方米。主楼地下3层,地上60层,建成后将成为济南市这座古老城市的新的城市地标。济南的泉水丰富,其基坑设计开挖深度为15m,综合考虑其场地条件、工程地质条件、开挖深度,确定采用地下连续墙作为基础的围护结构和止水结构,同时该墙最为地下室的外墙。该钢筋混凝土地下连续墙周长约200m,墙厚1m,墙顶标高-1.8m,墙底标高-22.5m,该墙采用C40的混凝土,墙身垂直度不大于1/250。整个围护连续墙共分30个单元槽段分段浇筑,施工共用90天。
地下连续墙施工技术
本文结合济南某超高层建筑基础围护工程的施工图片展示将地下连续墙施工工艺中导墙的施工、成槽施工、钢筋笼的绑扎和吊装、泥浆护壁和水下混凝土浇筑等工序的关键施工技术进行总结。
地下连续墙的施工应在挖基槽前先作保护基槽上口的导墙,用泥浆护壁,按设计的墙宽与深分段挖槽,放置钢筋骨架,用导管灌注混凝土置换出护壁泥浆,形成一段钢筋混凝土墙。逐段连续施工成为连续墙。施工主要工艺为导墙、泥浆护壁、成槽施工、水下灌注混凝土、墙段接头处理等。
2.1 导墙的施工技术
导墙通常为就地灌注的钢筋混凝土结构。主要作用是:保证地下连续墙设计的几何尺寸和形状;容蓄部分泥浆,保证成槽施工时液面稳定;承受挖槽机械的荷载,保护槽口土壁不破坏,并作为安装钢筋骨架的基准。导墙深度一般为1.2~1.5米。其允许的误差为:内墙面与地下连续墙纵轴线平行度为± 10mm;内外导墙间距为± 10mm;导墙内墙面垂直度为 0 . 5 % ;导墙内墙面平整度为3mm ;导墙顶面平整度为5mm[2]。墙顶高出地面10~15厘米,以防地表水流入而影响泥浆质量。导墙底不能设在松散的土层或地下水位波动的部位。
2.2 成槽施工技术
中国使用成槽的专用机械有:旋转切削多头钻、导板抓斗、冲击钻等。施工时应视地质条件和筑墙深度选用。一般土质较软,深度在15米左右时,可选用普通导板抓斗;对密实的砂层或含砾土层可选用多头钻或加重型液压导板抓斗;在含有大颗粒卵砾石或岩基中成槽,以选用冲击钻为宜。该工程按照自身的地质条件使用了加重型液压导板抓斗。槽段的单元长度一般为6~8米,通常结合土质情况、钢筋骨架重量及结构尺寸、划分段落等决定。成槽后需静置4小时,并使槽内泥浆比重小于1.3。
2.3 钢筋笼的绑扎和吊装技术
结合场地条件及吊机(50 t履带式)的起重能力,钢筋笼采取整片制作,整体吊装。本工程用钢筋笼最大为长26.8 m,宽7.6 m,厚0.9 m,且两侧带工字钢板刚性接头重达15 t。钢筋网片制作均应按相应的施工规范施行,质量控制点是吊点及接驳器在笼身的相对位置及焊接质量。钢筋笼起吊以50 t履带为主吊机,抓斗机为辅助吊机。笼子吊起后不可以在空中掉面,在制作时必须考虑到这一点。钢筋笼入槽前一步重要的工作是清底。清底用抓斗,为了利用抓斗有效地将槽底的沉渣携带出来,在终孔时预留20 cm厚,清底时再挖出这20 cm土体,利用它将斗间的缝隙严密地堵住,使抓斗中捞起的沉渣及浓浆不外溢。从抽芯的结果看,用这种方法清底具有非常好的效果。钢筋笼入槽后必须严格控制接驳的准确度,以控制笼身的位置及预埋件的位置。考虑到导墙沉降,预先利用接驳器将钢筋笼的位置在设计标高的基础上提高2 cm[3]。
2.4 泥浆护壁技术
通过泥浆对槽壁施加压力以保护挖成的深槽形状不变,灌注混凝土把泥浆置换出来。泥浆材料通常由膨润土、水、化学处理剂和一些惰性物质组成。泥浆的作用是在槽壁上形成不透水的泥皮,从而使泥浆的静水压力有效地作用在槽壁上,防止地下水的渗水和槽壁的剥落,保持壁面的稳定,同时泥浆还有悬浮土渣和将土渣携带出地面的功能。
在砂砾层中成槽必要时可采用木屑、蛭石等挤塞剂防止漏浆。泥浆使用方法分静止式和循环式两种。泥浆在循环式使用时,应用振动筛、旋流器等净化装置。在指标恶化后要考虑采用化学方法处理或废弃旧浆,换用新浆并进行测试。
2.5 水下混凝土浇筑技术
采用导管法按水下混凝土灌注法进行,但在用导管开始灌注混凝土前为防止泥浆混入混凝土,可在导管内吊放一管塞,依靠灌入的混凝土压力将管内泥浆挤出。混凝土要连续灌注并测量混凝土灌注量及上升高度,所溢出的泥浆送回泥浆沉淀池,而且地下连续墙成型后要内部支持。
除以上5个关键技术以外,地下连续墙检测也很重要。可采用超声波地下连续墙检测仪,利用超声探测方法,将超声波传感器侵入钻孔中的泥浆里,可以很方便地对钻孔四个方向同时进行孔壁状态监测, 可以实时监测连续墙槽宽、钻孔直径、孔壁或墙壁的垂直度、孔壁或墙壁坍塌状况等。
结语
此超高层建筑地下基础的施工,参考地质条件和周围既有建筑物的影响选择了抓和铣相结合的地下连续墙的施工技术,合理的设备和施工工艺使得成槽时间和质量满足了施工的要求,且经相关单位对隐蔽工程的质量验收发现浇筑后的连续墙外观较好,且经检测其密闭性和防水效果良好,满足设计要求。通过对本工程的图片展示来对地下连续墙施工关键技术进行了总结,可为今后类似超高层建筑地下连续墙的施工提供参考依据。
参考文献:
[1]朱建明.上海中心大厦主楼地下连续墙施工技术[J].建筑施工,2010,32(4):325-327.
地下连续墙技术起源于欧洲,意大利米兰的C·维达尔首先在泥浆支护的槽段中完成了地下连续墙的施工。20世纪50年代~60年代期间,伴随着第二次世界大战后欧洲经济大规模重建的需要,引起了与地下连续墙施工有关的技术领域的显著进步,这些领域包括机械成槽设备、工艺措施和泥浆配比。其中,意大利依克斯(ICOS)公司在地下连续墙施工方面做得尤为出色,并把此项技术应用于多种岩土工程领域,如水库防渗墙、基坑支护结构等。由于意大利依克斯公司把地下连续墙在岩土工程领域的成功应用,该项技术先在欧洲得到了推广,然后逐渐传到了南美、加拿大、日本和美国。现在,地下连续墙已成为设计者选择复杂环境下深大基坑围护结构时的首选[1-3]。
我国岩土工程施工技术人员于1957年在意大利实地考察了地下连续墙施工关键技术后,地下连续墙首先被应用于水利工程中。1958年,我国技术人员在青岛崂山的月子口水库进行了主要起防渗作用的首次国内地下连续墙试验性施工,并于1960年5月在北京密云水库建成了长755m、深44m的地下防渗墙。目前,起防渗作用的地下连续墙对于大型的、复杂的水利工程大坝的地基处理来说,已经成为首选的岩土工程施工手段。如在我国著名的小浪底水利枢纽工程、长江葛洲坝水利枢纽工程和三峡水利枢纽工程中,为了保证工程的安全运营,充分发挥水库的综合效益,都建造了数道起防渗作用的地下连续墙。其中,最深的起防渗作用的地下连续墙达到了81.9m,厚1.2m。上海在20世纪70年代中期开始自行研制挖槽机械,开始建设用于基坑支护结构的地下连续墙[4]。目前,为了加快基坑的施工速度,发挥投资效益,适应建(构)筑物逆作法的需要,地下连续墙不仅用于防渗或者基坑的临时支护结构,而且被用于作为建(构)筑物的桩基础,发挥地下连续墙挡土、承重和防水的多种功能。在向槽段浇灌材料的方面,不仅使用了强度达45MPa的高强混凝土,也有用仅2MPa~3MPa的塑性混凝土以及强度更低的固化灰浆和自硬泥浆来建造地下连续墙,以便适应不同功能的要求[5,6]。
2地下连续墙施工质量控制的技术难点
在地下连续墙的施工中,应当解决好如下四个方面的技术难点,以保证地下连续墙施工质量[7]:1)如何在复杂的场地工程地质条件下,按设计要求用成槽机或铣槽机开挖出槽段;2)如何保证槽壁在开挖和吊放钢筋笼时的稳定;3)向槽段浇灌混凝土时,如何形成一道连续的、不透水的并能承受各种荷载的墙体;4)如何解决钢筋笼接缝之间的防渗问题。鉴于此四个技术难点,决定了在地下连续墙施工时,不仅要加强设计和施工之间的联系,而且要针对地下连续墙的技术要点,加强地下连续墙的施工管理,以保证地下连续墙的施工质量。因此,保证敏感环境下深大基坑地下连续墙施工质量的管理具有现实性和紧迫性。
3建设工程项目组织论的基本概念
1)可以把一个工程项目作为一个系统来看待,而影响一个系统目标实现的主要因素除了组织以外,还有人的因素、方法和工具[8]。
2)如果把一个建设项目的项目管理视为一个系统,在此系统中,项目管理的目标能否最终实现的决定性因素是项目管理的组织。
3)控制项目目标的措施有:经济措施、组织措施、管理措施和技术措施。上述四项措施中,组织措施是最重要的措施,而组织措施包括组织结构模式、组织分工和工作流程组织。
4南京某工程地下连续墙工程
4.1工程概况及施工的技术难点
南京某深大基坑工程位于南京市建邺区嘉陵江东街南侧,江东中路东侧,庐山路西侧,地铁2号线从Ⅰ,Ⅲ区块间穿过。工程分为Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ四个区块(见图1),其中Ⅲ区基坑面积约32000m2,总建筑面积254500m2。地下4层,建筑面积147000m2。地上1栋裙房,4层,建筑面积3520m2。地上2栋塔楼,1幢3号楼,34层,高150.1m,建筑面积39204m2;1幢4号楼,45层,高199.75m,建筑面积64253m2。为了保证Ⅲ区基坑的顺利施工及周边建筑物、地下管线特别是基坑西侧南京地铁2号线的安全,基坑东侧支护结构采用三轴深搅桩+钻孔灌注桩。三轴深搅桩直径850@1200,深度25.6m;钻孔灌注桩直径1300@1500,深度45m。基坑其余部分采用地下连续墙,地下连续墙厚度1200mm,深度62m~63m,总共由106个槽段组成;西侧地下连续墙最外侧与地铁最外侧距离为15m。基坑内部采用五道支撑。Ⅲ区地下连续墙施工的技术难点主要有两个:1)由于地下连续墙深度62m~63m,如何开挖出平整的槽段,以保证钢筋笼的顺利下放;2)由于基坑西侧的弧形,如何解决各个槽段之间的接缝连接,保证接缝不渗水。
4.2保证地下连续墙施工质量的组织措施
1)组织结构模式。在现代工程施工中,鉴于需要管理的有关质量的内容要求多,因此,项目部采用职能组织结构和线性组织结构有机结合的组织结构模式,这样,既可克服组织结构模式中常出现的交叉和矛盾的工作指令关系,又可克服线性组织结构模式中指令路径过长的弊端。
3)工作流程组织。采购上,赋予质量工程师一票否决权。施工上,本工程地下连续墙工艺流程中关键点控制措施如下:为了槽壁稳定性,槽段内泥浆液面应超过地下水位面1.5m;严格按照操作规程和配合比要求进行泥浆的配比和搅拌,配合好的新泥浆在泥浆池中至少存放24h,存放时要不断地搅拌,以便使膨胀土充分水化;对槽段被置换后的泥浆进行分离净化处理,符合标准后方可使用;在产生泥浆渗漏的槽段,在分析渗漏原因的基础上,及时进行堵漏和补充泥浆;成槽过程中,为了保证槽壁的垂直度,要控制大型机械在槽段边的移动,同时要严格控制槽段旁边的物体堆载情况;为了控制大型机械对槽壁稳定性的影响,可先对场地进行如强夯的地基处理。为了提高槽壁的稳定性,目前通常做法是在挖槽前,先对槽壁两侧用水泥土搅拌桩进行加固。施工的水泥土搅拌桩也可以起防渗作用。在开槽时,先对试验槽段的工作总结出施工工艺,并对不同土层采用不同的挖掘、提升速度,以减小对槽壁的扰动;根据实测的垂直度、槽宽和槽深及时进行纠偏。处理沉渣时,待泥浆含砂率降到4%以下时,静置2h,用电阻率法检测槽段中沉渣厚度,确保沉渣厚度不超过10cm;在除砂过程中及时跟踪观测泥浆液面,以便补充泥浆,确保泥浆对地下水的压力差,防止槽壁的塌方。
5结语
关键词:地下连续墙;垂直度;成槽;绕流
1.问题的提出
随着城市化的发展,建筑空间越来越拥挤,为充分利用土地改善交通,我国地下工程近年来得到了长足的发展,深基坑开挖与支护越来越得到人们的重视。地下连续墙作为深基坑支护的主要型式之一,其应用越来越广泛。地下连续墙具有结构刚度大、整体性、抗渗性和耐久性好的特点,不仅可作为临时性围护结构,而且可作为永久性的挡土挡水和承重结构;能适应各种复杂的施工环境和水文地质条件,可紧靠已有建筑物施工,施工时基本无噪音、无震动,对邻近建筑物和地下管线影响较小;能建造各种深度(10~50m)、宽度(45~120cm)和形状的地下墙。但由于地下连续墙施工中经常出现槽壁偏斜的情况,给施工增加了难度。
2.许府巷车站地下连续墙及地质概况
南京地铁一号线许府巷车站全长234.9m,标准段结构净宽18.6m,站台宽度11m,为二级车站,站体形式为地下两层双排柱列三跨钢筋砼箱形框架结构,采用明挖顺作法施工。主体围护结构采用0.6m厚地下连续墙,并作为结构的一部分与内衬墙(0.4~0.6m厚)一起构成站体的叠合侧墙。许府巷站连续墙共92幅槽段,总长530.5m,标准分幅宽度6m,标准段埋深为25.5m、26m,南北端头井埋深为28.5m、27.5m,槽段接头为凹凸型预制钢筋砼楔形接头桩,分间隔槽段先后进行施工,穿越地层的平均厚度依次为:杂填土0.7m,素填土0.6m,粉土1.7m,粉细砂8m,粉质粘土14.5m。主体结构基坑开挖深度约15.5m,端头井开挖深度17.4m,宽度19.2~19.8m,底板坐落在粉质粘土上。
南京地区气候四季分明,夏季天气湿热,雨天较多,每年5~8月份有“黄梅雨季”之称,年均降水1050mm,地下水在地表以下1.5~2.0m,相当丰富。
3.地下连续墙偏斜控制
3.1地下连续墙偏斜程度主要取决于成槽时垂直度的控制
连续墙成槽垂直度从广义上来说有两种:一种是通常所说的槽壁垂直度,它不仅影响连续墙的受力状况,而且直接影响主体结构的净空,给主体结构施工带来很难补救的困难;第二种是槽壁两端垂直度的控制,它直接影响连续墙钢筋笼及接头桩的下放,第三是在槽段浇注过程中产生绕流现象引起二级槽段开挖困难,应引起足够的重视。
3.2第一种偏斜的控制措施
1)成槽机自身测斜纠偏系统
许府巷站连续墙成槽采用德产BH-600液压式成槽机,HSWG抓斗,最大成槽深度可达70米。成槽机上配有自动测斜纠偏系统,精度为1/500。此系统是保证成槽垂直度的关键,在成槽过程中一定要随时观察系统显示的垂直度数据,随时进行调整。尤其是地面至底下10m这段范围内,槽壁的垂直度对以后整个槽段的精度影响很大,必须慢速、均匀地掘进。
2)人工测斜
成槽过程中主要依靠成槽机的自动测斜纠偏系统控制垂直度,但在测斜系统出现故障或数据不准的异常情况下,可用人工方法进行测斜,也可以作为对自动测斜纠偏系统的检验。具体方法是:在开始掘进时,抓斗钢丝绳位于导墙宽度方向的中心,此时用直尺量测出钢丝绳距一侧导墙边缘的距离s1作为初始数据,在掘进到一定深度h时,再量测出钢丝绳距导墙边缘的距离s2,这样就得出偏斜度ω=(s2-s1)/h。此种方法简单、易操作,不失为一种有效的测斜手段。
3)槽壁偏斜产生的原因
在地下连续墙施工过程中槽壁产生主要原因有两方面:一是地质条件:在土质不均匀的槽段,机械抓斗在开挖的过程中偏位引起抓斗倾斜,从而使槽壁偏斜。二是机械的原因,德产BH-600成槽机如吊起抓斗的两侧绳长短不一而引起抓斗本身倾斜。三是机械操作的原因,成槽机操作人操作无经验或成槽机本身放置不水平等。
4.对混凝土绕流的分析
在地下连续墙作为截水的地下工程因开挖时槽壁倾斜或槽壁开挖过宽引起地下连续墙浇筑单元槽段混凝土时,流动的混凝土有时会在重力及侧向压力的共同作用下,绕过封头钢板或接头箱、接头管侧向缝流入到相邻的槽段(尚未开槽或已成槽的槽段),这种现象我们称之为“绕流”。混凝土的绕流已成为地下连续墙的成槽,尤其在软土地基中成槽的一大难题。
4.1槽段浇注施工中
混凝土的绕流带来的危害主要表现在以下几个方面:
a.若绕流进入相邻槽段的混凝土一旦结硬,会使相邻槽段的挖槽增大困难,并延长了成槽的时间。
b.刷壁清浆工作难度增大,尤其是外伸钢筋(如榫形隔板接头等)的清理很困难,若清理不干净,将会影响接头连接质量。
c.使接头处放置的锁口管、接头箱提拔困难。
d.由于绕流带来的施工隐患,基坑开挖时,墙面接头处因有夹泥或混凝土疏松不密实而出现渗漏水,影响了墙体的防水效果。
4.2造成绕流原因分析
①槽壁垂直度不满足要求,锁口管、接头箱吊入槽内摆正后与槽壁有空隙。
②锁口管、接头箱吊放时,多次上下才就位,使锁口管、接头箱与槽壁间产生缝隙。
③成槽过程中,槽壁土体产生局部塌方。
④钢筋笼吊放困难,碰落槽壁土体。
从以上的分析中,我们可以总结出,发生混凝土绕流要有两个条件:一是混凝土会从外包罩面(或铁皮)的槽段内益出;二是溢出槽段的混凝土有流入相邻槽段的“通道”。
4.3有效控制绕流成因分析
1.确保接头处成槽时的垂直度(一般要求槽孔倾斜度不大于1/200),接头管、接头箱摆放垂直并靠壁无空隙,防止混凝土绕流。成槽机挖掘过程中应用经纬仪跟踪导杆或抓斗吊索的垂直度;成槽后用电脑控制的侧斜仪对每一幅槽段的垂直度或塌孔情况进行测试。
2.控制护壁泥浆物理力学指标和泥浆液面高度,防止槽段塌方。护壁泥浆是防止槽壁塌方的一个关键,泥浆的配比和泥浆的性能应与地层情况相适应,尤其是当地层中有砂或沙砾夹层或承压水层时,更应注意配比和掺加外加剂。
3.钢筋笼的加工尺寸与形状应考虑到吊入时的施工方便,防止吊放钢筋笼时擦伤槽壁。笼子外观应横平竖直,具有一定的刚度,钢筋笼周边2排钢筋交叉点应满焊,两侧纵筋间宜增加2―4排钢筋行架,纵筋主平面内宜加设剪力撑。纵向钢筋的底部应稍向内弯折(但应不影响插入混凝土导管);保护层的垫块不宜用砂浆垫块,宜用薄钢板做成导向板焊于钢筋笼上,以免擦伤槽壁面。
4.为防止溢出槽段的混凝土进入相邻的槽段,许府巷地铁站在槽段施工中作了一系列的尝试。首先在接头桩两侧安放加工成型的泡沫板,但泡沫板重量轻浮力大抗浮性能差,不宜施工成型。后来又在钢筋笼两侧或接头装外侧安装化纤布罩面(酷似兜裆裤),但化纤布在钢筋笼吊入时极易损坏,后来采用接头桩两侧用级配良好的碎石回填,本站使用效果尚可。但施工成本加大;若控制不力或级配不良空隙较大绕流的混凝土在相邻槽段易形成低标号的混凝土,给下一槽段的开挖施工造成相当大的困难。近年来一些工程中用外包铁皮作罩面,效果良好。外包铁皮之间应用电焊连成一片,确保混凝土不从铁皮缝隙中绕流到接头内。外包铁皮可选用0.5mm厚马口铁皮。
关键词:地下连续墙 施工难点 解决对策
Abstract: in recent years, with high-rise building etc all kinds of large scale underground building foundation of the buried depth, and the increase in the surrounding environment and construction site is the limit, underground continuous wall gradually replace traditional construction method be deep foundation construction effective means. This paper mainly discusses and analyzes underground continuous wall of each construction process technical key points and difficulties, and put forward the solution of the specific opinion, for the peer learning communication.
Keywords: underground continuous wall construction difficulties solution countermeasures
中图分类号:TU74文献标识码:A 文章编号
1、前言
地下连续墙施工是指在地面上使用挖槽设备,在泥浆护壁的作用下,沿着深开挖工程的周边,开挖一条狭长的深槽,在槽内放置钢筋笼并浇筑混凝土,筑成一段钢筋混凝土墙的施工过程。地下连续墙技术分类复杂,按成墙方式可分为:桩排式、槽板式、组合式,按开挖情况:地下连续墙、地下防渗墙。地下连续墙具有很多优点,如刚度大,既挡土又挡水,施工时无振动,噪音低,可用于任何土质的施工,但施工成本高,技术复杂。本文主要介绍槽板式钢筋混凝土地下连续墙的施工难点,并研究解决对策。
2、地下连续墙的施工难点及解决对策
地下连续墙的施工主要包括:导墙施工、钢筋笼制作、泥浆制作及控制、成槽、下锁口管、钢筋笼吊放和下钢筋笼、拔锁口管等过程。
2.1导墙施工
导墙施工是地下连续墙施工的第一步,它的作用是挡土墙,储存泥浆,对挖槽起重大作用。导墙施工一般存在以下问题。
(1) 导墙变形。出现这种情况的主要原因是导墙施工完毕后没有加纵向支撑,导墙侧向稳定不足发生导墙变形。
解决对策:导墙拆模后,沿导墙纵向每隔1m设两道木支撑,将二片导墙支撑起来,在导墙混凝土没有达到设计强度以前,禁止重型机械在导墙侧面行驶,防止导墙变形。
(2) 导墙的内墙面与地下连续墙的轴线不平行。导墙的内墙面与地下连续墙的轴线不平行,会造成整个地下连续墙不符合设计要求。
解决对策:务必保证导墙中心线与地下连续墙轴重合,内外导墙面的净距应等于地下连续墙的设计宽度加50mm,净距误差小于5mm。导墙内外墙面垂直。
(3) 导墙回填土。回填土容易塌方,造成导墙背侧空洞,混凝土方量增多。
解决对策:使用小型挖基开挖导墙,使回填的土方量减少,然后用素土而非杂填土回填。
2.2钢筋笼制作
钢筋笼的制作是地下连续墙施工的一个重要环节,钢筋笼制作的快慢直接影响施工进度。钢筋笼制作一般存在以下问题。
(1) 进度问题。影响钢筋笼制作快慢的因素很多,比如受场地条件的限制,施工现场不允许设置两个钢筋制作平台,而且当进入梅雨天气时,电焊类的施工就只能停止。
解决对策:有条件施工现场可以设置两个施工平台来交替作业。以保证一天一幅的施工进度。当进入梅雨天时,可以用脚手架和彩钢板分段搭设棚子,在棚内进行电焊施工,待钢筋笼需要使用时可直接用吊车将棚子吊离。
(2) 钢筋笼的焊接。由于工作量大以及工人注意力不集中等,会造成钢筋接头错位,而且许多接头在电焊完成后还处于高温软弱状态,在搬运或堆放地时会不注意,会造成钢筋接头受力而弯曲变形。
解决对策:这类问题主要是人为原因造成的,因此加强技术管理,提高施工人员素质,问题就可彻底解决。
2.3泥浆制作与控制
泥浆制作是地下连续墙施工的关键。如果泥浆制作不好,则在槽壁表面不能形成一层固体颗粒状的胶结物(泥皮)而失去粘接力。同时还会造成泥浆液柱压力,不能平衡开挖槽段土壁内外的土压力和水压力,导致维护槽壁的不稳定,引起塌方。
解决对策:根据水文地质资料,采用膨润土、纯碱等原料,按一定比例配制做泥浆。泥浆制作过程中还应注意以下问题:
(1) 按泥浆的使用状态及时进行泥浆指标的检验。对循环使用的泥浆若不及时测定试验,会造成泥浆质量恶化。
(2) 泥浆制作与工程整体的衔接。新配制的泥浆应该在池中放置ld充分发酵后才可投入使用。
(3) 泥浆制作的具体方量一般以拌制理论方量的1.5倍比较合适。
2.4成槽
成槽是地下连续墙施工的重要环节。主要包括成槽机施工、泥浆液面控制、清底、刷壁等。
(1) 成槽机施工。成槽机施工中最主要的问题就是偏差问题。
(2) 泥浆液面控制及地下水升降。在成槽过程中及结束后都要进行泥浆液面控制,当遇到降雨等使地下水位急速上升的情况时,需要控制地下水的升降,如果处理不好则会影响槽壁质量。甚至出现塌方。
(3) 清底工作。清底不及时致使沉渣过多,会造成地下连续墙的混凝土强度降低,钢筋笼上浮,影响其截水防渗能力,易引起管涌。同时沉渣过多,会影响钢筋笼的沉放。
(4) 刷壁。若刷壁不及时可能造成两幅墙之间夹有泥土,会产生严重的渗漏,影响地下连续墙的整体性。解决对策:地下水位急速上升时,可部分或全部降低地下水。或是提高泥浆液面,使其至少高出地下水位0.5-1.0米,以保证槽壁的稳定。此外还要做好技术交底工作,端正工人施工态度,及时做好清底及刷壁工作。
2.5下锁口管
下锁口管一直比较复杂,至今没有得到合理解决,主要问题如下。
(1) 槽壁不垂直。造由于机器和人工的原因,锁口管的位置常会发生偏移。
(2) 锁口管倾斜。锁口管的上下端都需要固定,下端主要通过吊机提起锁口管一段高度使其自由下落插入土中而固定。两种固定方法最大的缺点就是对工人要求高,易产生操作误差。
2.6钢筋笼的起吊和下放
(1) 钢筋笼的起吊。钢筋笼在吊放过程中,由于吊点中心与槽段中心不重合会使钢筋笼发生变形。
(2) 钢筋笼下放。槽体垂直度不合要求或漏浆等原因,钢筋笼在下放时碰到混凝土块,导致钢筋笼倾斜左右标高不一致或侧移。解决对策:技术人员操作认真,以确保钢筋笼起吊的绝对安全,钢筋笼下放时,要使钢筋笼的中心线与槽段的纵向轴线尽量重合。此外,确保回填土要密实以防治漏浆。
3、结束语
总而言之,地下连续墙施工是一个复杂的施工过程,技术要求较高。在施工过程中要加强技术管理,提高工人素质,对于可能出现的质量问题,应该要有充分的认识。采取相应的预防和处理措施,然后总结经验,加强对质量通病的防范,才能缩短工期、降低工程造价、保证工程质量。
参考文献:
[1]王少昌.浅谈地下连续墙施工的技术要领[J].科技风.2010年13期;
关键词:连续墙;施工技术;对策
abstract: this paper mainly to the underground continuous wall should be paid attention to in the construction of the problem was discussed, can provide reference for aboard.
Keywords: continuous wall; Construction technology; countermeasures
中图分类号: TU113.5+47文献标识码:A文章编号:
1、引言
地下连续墙施工是指在地面上使用挖槽设备,在泥浆护壁的作用下,沿着深开挖工程的周边,开挖一条狭长的深槽,在槽内放置钢筋笼并浇筑混凝土,筑成一段钢筋混凝土墙的施工过程。
地下连续墙技术分类复杂,按成墙方式可分为:桩排式、槽板式、组合式,按开挖情况:地下连续墙、地下防渗墙。地下连续墙具有很多优点,如刚度大,既挡土又挡水,施工时无振动,噪音低,可用于任何土质的施工,但施工成本高,技术复杂。本文主要介绍槽板式钢筋混凝土地下连续墙的施工难点,并研究解决对策。
2、地下连续墙的施工难点及解决对策
地下连续墙的施工主要包括:导墙施工、钢筋笼制作、泥浆制作及控制、成槽、下锁口管、钢筋笼吊放和下钢筋笼、拔锁口管等过程。
2.1导墙施工
导墙施工是地下连续墙施工的第一步,它的作用是挡土墙,储存泥浆,对挖槽起重大作用。导墙施工一般存在以下问题。
(1)导墙变形。出现这种情况的主要原因是导墙施工完毕后没有加纵向支撑,导墙侧向稳定不足发生导墙变形。
解决对策:导墙拆模后,沿导墙纵向每隔1m设两道木支撑,将二片导墙支撑起来,在导墙混凝土没有达到设计强度以前,禁止重型机械在导墙侧面行驶,防止导墙变形。
(2)导墙的内墙面与地下连续墙的轴线不平行。导墙的内墙面与地下连续墙的轴线不平行,会造成整个地下连续墙不符合设计要求。
解决对策:务必保证导墙中心线与地下连续墙轴重合,内外导墙面的净距应等于地下连续墙的设计宽度加50mm,净距误差小于5mm。导墙内外墙面垂直。
(3)导墙回填土。回填土容易塌方,造成导墙背侧空洞,混凝土方量增多。
解决对策:使用小型挖基开挖导墙,使回填的土方量减少,然后用素土而非杂填土回填。
2.2钢筋笼制作
钢筋笼的制作是地下连续墙施工的一个重要环节,钢筋笼制作的快慢直接影响施工进度。钢筋笼制作一般存在以下问题。
(1)进度问题。影响钢筋笼制作快慢的因素很多,比如受场地条件的限制,施工现场不允许设置两个钢筋制作平台,而且当进入梅雨天气时,电焊类的施工就只能停止。
解决对策:有条件施工现场可以设置两个施工平台来交替作业。以保证一天一幅的施工进度。当进入梅雨天时,可以用脚手架和彩钢板分段搭设棚子,在棚内进行电焊施工,待钢筋笼需要使用时可直接用吊车将棚子吊离。
(2)钢筋笼的焊接。由于工作量大以及工人注意力不集中等,会造成钢筋接头错位,而且许多接头在电焊完成后还处于高温软弱状态,在搬运或堆放地时会不注意,会造成钢筋接头受力而弯曲变形。
解决对策:这类问题主要是人为原因造成的,因此加强技术管理,提高施工人员素质,问题就可彻底解决。
2.3泥浆制作与控制
泥浆制作是地下连续墙施工的关键。如果泥浆制作不好,则在槽壁表面不能形成一层固体颖粒状的胶结物(泥皮)而失去粘接力。同时还会造成泥浆液柱压力,不能平衡开挖槽段土壁内外的土压力和水压力,导致维护槽壁的不稳定,引起塌方。
解决对策:根据水文地质资料,采用膨润土、纯碱等原料,按一定比例配制做泥浆。泥浆制作过程中还应注意以下问题:
(1)按泥浆的使用状态及时进行泥浆指标的检验。对循环使用的泥浆若不及时测定试验,会造成泥浆质量恶化。
(2)泥浆制作与工程整体的衔接。新配制的泥浆应该在池中放置ld充分发酵后才可投入使用。
(3)泥浆制作的具体方量一般以拌制理论方量的1,5倍比较合适。
2.4成槽
成槽是地下连续墙施工的重要环节。主要包括成槽机施工、泥浆液面控制、清低、刷壁等。
(1)成槽机施工。成槽机施工中最主要的问题就是偏差问题。
(2)泥浆液面控制及地下水升降。在成槽过程中及结束后都要进行泥浆液面控制,当遇到降雨等使地下水位急速上升的情况时,需要控制地下水的升降,如果处理不好则会影响槽壁质量。甚至出现塌方。
(3)清底工作。清低不及时致使沉渣过多,会造成地下连续墙的混凝土强度降低,钢筋笼上浮,影响其截水防渗能力,易引起管涌。同时沉渣过多,会影响钢筋笼的沉放。
(4)刷壁。若刷壁不及时可能造成两幅墙之间夹有泥土,会产生严重的渗漏,影响地下连续墙的整体性。
解决对策:地下水位急速上升时,可部分或全部降低地下水。或是提高泥浆液面,使其至少高出地下水位0.5-1.0米,以保证槽壁的稳定。此外还要做好技术交底工作,端正工人施工态度,及时做好清低及刷壁工作。
2.5下锁口管
下锁口管一直比较复杂,至今没有得到合理解决,主要问题如下。
(1)槽壁不垂直。造由于机器和人工的原因,锁口管的位置常会发生偏移。
(2)锁口管倾斜。锁口管的上下端都需要固定,下端主要通过吊机提起锁口管一段高度使其自由下落插入土中而固定。两种固定方法最大的缺点就是对工人要求高,易产生操作误差。
2.6钢筋笼的起吊和下放
(1)钢筋笼的起吊。钢筋笼在吊放过程中,由于吊点中心与槽段中心不重合会使钢筋笼发生变形。
(2)钢筋笼下放。槽体垂直度不合要求或漏浆等原因,钢筋笼在下放时碰到混凝土块,导致钢筋笼倾斜左右标高不一致或侧移。
解决对策:技术人员操作认真,以确保钢筋笼起吊的绝对安全,钢筋笼下放时,要使钢筋笼的中心线与槽段的纵向轴线尽量重合。此外,要确保回填土要密实以防治漏浆。
2.7拔锁口管
拔锁口管一定要掌握好时间,当混凝土没有凝固时就操作,会造成墙体底部漏浆,此时如果锁口管后回填土不密实,混凝土会绕过锁口管,对下一幅连续墙的施工造成很大的障碍。
解决对策:掌握好混凝土的初凝时间,在混凝土灌注完毕时在使用液压顶升架拔锁口管。
3、结束语
关键词:地下连续墙、施工难点要点、控制要点
中图分类号: TU74 文献标识码: A 文章编号:
一、前言
1、地下连续墙施工是指在地面上使用挖槽设备,在泥浆护壁的作用下,沿着深开挖工程的周边,开挖一条狭长的深槽,在槽内放置钢筋笼并浇筑混凝土,筑成一段钢筋混凝土墙的施工过程。2、地下连续墙的分类:(1)按成墙方式可分为:①桩排式;②槽板式;③组合式。(2)按墙的用途可分为:①防渗墙;②临时挡土墙;③永久挡土(承重)墙;④作为基础用的地下连续墙。(3)按强体材料可分为:①钢筋混凝土墙;②塑性混凝土墙;③固化灰浆墙;④自硬泥浆墙;⑤预制墙;⑥泥浆槽墙(回填砾石、粘土和水泥三合土);⑦后张预应力地下连续墙;⑧钢制地下连续墙。(4)按开挖情况可分为:①地下连续墙(开挖);②地下防渗墙(不开挖)。
3、地下连续墙施工流程
地上地下障碍物处理测量放线构筑导墙槽段划分制备护壁泥浆、绑扎钢筋网开挖深槽吊放钢筋笼吊放接头箱砼导管浇筑混凝土拔锁头管。
二、地下连续墙的施工难点要点及控制方法
1、施工准备控制要点;在施工以前,应分析地下连续墙施工期间的检查点、控制点和停止点,以控制地下连续墙的施工质量。控制的内容如下:
①审核图纸是否有效、完整、压确、合理、可行。
②检查是否建立质保、安保体系,是否符合要求。
③审核分包单位资质、业绩及质安保体系、主要管理人员及特殊上岗人员资质。
④审核资质证书是否有效、真实,是否满足要求。
⑤审核设备检查证明及质保资料,现场检查设备组装及运行情况。
⑥审核材料的质保资料,现场检查材料外观质量,并见证取样。
⑦审核方案是否完整、正确、合理、可行,审批手续是否完整。
2、测量放线阶段;测量放线工作是地下连续墙施工中重要的也是关键的一道工序。可使用全站仪一台套(配光电测距仪一台套、DJ2经纬仪两台)和S3水准仪一套进行测量放线。对提供的测量基准点、基准线、水准点进行复核。在原基准点和水准点的基础上建立施工控制网。根据工程现场的实际情况和施工放样的方便、快捷,考虑平面控制网建成二级附和导线控制网,水准网建成三等线形网。
3、导墙修筑施工控制要点
①导墙既是对连续墙槽坑开挖起到引导作用。拟选用“”断面,顶面高于地面约100mm,开挖过程中也起到贮存护壁泥浆的作用,也防止地面水流泥土进入槽坑。
②导墙拆模后,应使用木枋、木柱等在导墙内侧进行侧向支顶,抵抗土体的侧压力,保证导墙不会位移。在达到设计强度前,重型机具车辆不得靠近,也不能在导墙上堆栈材料,防止发生位移或局部下沉。
③导墙内侧宽度必须比连续墙墙体厚度大50mm-80mm左右,方便后期钢筋网片的吊放,也为了连续墙墙体厚度的偏差控制。
4、泥浆制作与控制
泥浆制作是地下连续墙施工的关键。如果泥浆制作不好,则在槽壁表面不能形成一层固体颖粒状的胶结物(泥皮)而失去粘接力。同时还会造成泥浆液柱压力,不能平衡开挖槽段土壁内外的土压力和水压力,导致维护槽壁的不稳定,引起塌方。
解决对策:根据水文地质资料,采用膨润土、纯碱等原料,按一定比例配制做泥浆。泥浆制作过程中还应注意以下问题:按泥浆的使用状态及时进行泥浆指标的检验。对循环使用的泥浆若不及时测定试验,会造成泥浆质量恶化。泥浆制作与工程整体的衔接。新配制的泥浆应该在池中放置ld充分发酵后才可投入使用。 泥浆制作的具体方量一般以拌制理论方量的1,5倍比较合适。5、 槽坑开挖要点
①由于抓斗式挖槽机运行费用高,一般会配合使用多台冲孔桩机同时多个槽段进行成槽,效率高投入较低。特别是遇到岩层位置,可先采用冲孔桩机冲碎岩石,再使用抓斗式挖槽机清槽。
②所使用的护壁泥浆配置要合格,液面不低于导墙面50cm才能避免孔壁坍塌,保证墙身平直。
③使用置换法清除槽底沉渣,严格控制沉渣厚度并达到实际要求后,方能进行混凝土灌注施工,从而保证连续墙的承载能力和防渗能力。
6、钢筋网片制作和吊放要点
①钢筋网片必须严格按照配筋图要求进行制作,焊接施工、钢筋搭接需满足规范。
②为保证钢筋网片的混凝土保护层厚度均匀一致,应使用薄钢板制作成厚50mm“[”型垫块,按2m-3m的距离平均焊于钢筋网片两侧,吊放入槽后的钢筋网片侧面与槽壁之间形成的保护层厚度就能达到要求。
③起吊应使用横吊梁或吊架,保证起吊过程中钢筋网片不会扭曲变形。
④入槽过程必须缓慢从而减少大幅摆动,垂直度需边下降边矫正。若不能顺利到达槽底,应立刻吊出不得强行压进,否则会引起钢筋网片变形并同时造成槽壁坍塌形成大量沉渣,影响施工质量。
⑤施工计划应完善,保证钢筋网片入槽4小时内开始灌注混凝土,并连续灌注完成。
⑥混凝土灌注高度必须达到要求,不得为了节约用料而少灌了将来要打掉的浮浆厚度。
⑦灌注混凝土时导管深入深度保持在3m左右,随混凝土面的上升缓慢提起,这样才能保证把混凝土面的浮浆整体往上升并在后期凿除。
7、 锁口管的下放和提拔要点控制 锁口管下放存在的主要问题是:由于槽壁不垂直使锁口管位置产生偏移,锁口管固定不稳造成倾斜,导致墙与墙之间出现淤泥夹层。因此,在成槽后期有意识地使其两边倾斜,锁口管中线与分幅线对齐,通过吊机提起锁口管—段高度使其自由下落插入土中固定,锁口管在槽口采用钢销连接。 锁口管起拔采用液压顶拔机,待开始浇筑混凝土2—3h后(根据混凝土初凝时间确定初次起拔时间),用起拔千斤顶进行第一次起拔,但顶升高度不可使管脚脱离插入的槽底土体,以后每20—30min提升一次,每次50~100mm,直到终凝后全部拔出。 锁口管下放以后,用一根专用设备(钢钎)插人缝隙,捅实回填土,以防止混凝土绕流。
【关键词】地下室梁板抗裂逆作法施工地下连续墙周边约束有规律裂缝混凝土水化热
钢筋混凝土结构裂缝控制一直是设计、施工单位长期研究又无法彻底解决的问题。由于混凝土脆性材料的自身特性,高强度的同时也容易开裂,许多专家、学者做了大量的研究工作,从混凝土原材料、施工、养护等方面积累了丰富的经验。本人以亲自经历的工程为例,通过逆作法环境中的钢筋混凝土梁板施工,从设计构造等其它角度探讨裂缝控制问题。
1、工程实例概况
武汉市协和医院门诊医技大楼地下室三层,采用逆作法施工,周边地下连续墙厚度800mm,采用“两墙合一”型式,逆作施工阶段该墙体作为基坑支护墙,逆作完成后该墙体作为地下室结构永久性外墙。
地下室施工程序:施工地下连续墙――施工逆作桩(一柱一桩)――从上往下施工各层地下室梁板。地下室各层楼板结构直接与先施工的地下连续墙连接。
地下室顶板通过地下连续墙顶部的预留插筋及顶板周边压顶梁与地下连续墙连接,其它各层楼板通过楼板周边环梁及地下连续墙施工时预埋的水平钢筋连接。梁板与墙体间的连接刚度大。
施工前,我们对于控制楼板裂缝主要从施工分区、加强混凝土材料控制和施工、养护等方面采取了针对性的措施,但仍然在前期施工的几个区段内出现了许多有规律性的裂缝。发现问题后,我们对梁板结构收缩及裂缝的分布进行实际测量,绘制成图后进行了详细地分析,对后续施工的混凝土内部进行测温,初步分析出结论后,采取了针对性的措施试点施行,并在后续的区段中实施后,取得了良好的效果,得到设计师和业内专家们的一致认可。
2、施工区段划分
本工程地下室单层面积(基坑面积)约8600平方米,为有效地组织施工和减少一次成型混凝土的平面面积,利于楼板裂缝控制,我们将地下室楼板分为六个区段,利用跳仓法施工原理,控制区段间的施工间隔时间。后浇筑混凝土的区段通过2米宽膨胀加强带(图中阴影部位)与先前施工的混凝土结构连接,两者之间的混凝土浇筑间隔时间超过七天,符合王铁梦教授关于控制裂缝跳仓法施工间隔时间技术要求。
3、混凝土材料
逆作法中支模体系的拆模时间直接占用了进度计划的主线路工期,由于本工程的进度要求高,为达到业主方提出的工期目标,必须满足7~10天拆模的要求。本工程梁板结构的混凝土选择C50标号(与墙柱标号一致)。优化配合比后,每立方水泥用量为357Kg。
C50混凝土强度高,水泥用量大,不利于裂缝控制。为减少混凝土本身质量控制对裂缝控制的影响,本工程从混凝土的原材料(砂、石、水泥、外加剂、坍落度等)方面进行了较严格的控制。
4、施工及养护环境
地下室顶板施工时,正值八~九月间,日最高温度35度,平均气温接近28度。混凝土施工尽量安排在夜间进行,避开高温时段。混凝土浇筑完成后,随即覆盖塑料薄膜,进行保温、保湿养护。
5、前期出现的有规律裂缝
通过以上措施,在地下室顶层板第一施工段浇完混凝土第三天,梁板周边发现有规律性的裂缝,并在3~7天内同类型的裂缝明显增多,七天后,裂缝无明显变化。楼板裂缝分布图及压顶梁裂缝分布图:
6、分析成因
因裂缝仅出现在楼板周边部位,发现裂缝后,大家意见基本一致,认为由周边约束较大的原因引起。为真正了解裂缝成因的机理,我们将出现的裂缝测绘制成图进行理论分析和实体观测,并对后来施工的另一区段进行混凝土测温。压顶梁(截面800*1600)混凝土中心温度实测值为75度,表面混凝土混度为50度,内外温度差值达25度,已经达到大体积混凝土内外温差的控制值。同时对梁板混凝土收缩进行了现场实际测量,从混凝土终凝时布设观测点,到养护三天后测量,相距30米的两个观测点,距离减少10mm,实测收缩值为0.033%,足以影响梁板的水平受力状态。
得出结论:1、钢筋混凝土梁板自身收缩时周边受地下连续墙约束无法自由变形,造成周边拉裂;2、周边压顶梁内部水化热温度过高,混凝土具备强度后呈脆性状态,在降温过程中,自然收缩受到地下连续墙及预留钢筋的限制时,便出现分布较均匀的裂缝。3、拉裂的压顶梁裂缝宽度继续发展,造成与之相连的混凝土梁板出现以压顶层梁裂缝为起点穿透型裂缝。4、经市相关专家现场勘察和论证,该裂缝不属于结构受力裂缝,经过合适地处理后,不影响结构强度。
7、主要措施及效果
针对以上分析成果,我们主要采取了两个方面的措施:1、在角部45度裂缝分布位置,布设沿裂缝垂直方向的受拉抗裂钢筋,限制梁板裂缝;2、降低压顶梁内的混凝土温度,减少压顶梁裂缝及因此造成与之相连的楼板拉裂。
因工期原因,混凝土早期强度要求比较高,混凝土标号不能降低,也不能采用60或90天强度混凝土,无法减少水泥用量。我们采取了埋设降温水管的办法,通过循环水直接降低周边压顶梁混凝土内的温度,实测降温后混凝土内部温度峰值为55度,比降温前降低了20度,内外温混凝土差值也减少至10度,降温取得了明显的效果。
降温前后的压顶梁中心“温度-时间”曲线图
通过以上两项措施,对于楼板面的裂缝控制取得了良好的效果。混凝土浇筑后的第三天未发现压顶梁和楼板上有明显裂缝,连续十天观察,未发现角部45度裂缝,压顶梁上的裂缝数量减少80%。
第一次采取措施的区段内,因其它原因,一端头15米未设置降温水管,但板内布设了抗裂钢筋,该区段出现了明显的压顶梁裂缝,并向板内发展约200mm后宽度显著减小至消失,与先前施工的区段有明显区别,可以判断该处楼板布设的斜向抗裂钢筋起到了良好的楼板抗裂作用。另一端设置了降温管的压顶梁裂缝非常少,或不容易被发现。
8、总结经验,指导下步施工
通过试点实施,该措施取得了显著的效果,也得到了设计师和业内相关专家的认可。后续的施工区段,我们继续总结经验并视不同结构特点的具体情况将抗裂措施更进一步细化,在地下室楼层施工强约束裂缝控制方面取得了非常好的效果。
9、结束语
随着社会不断发展,城市空间越来越拥挤,地下空间的应用受到前所未有的关注和重视,由此,逆作法施工作为一种复杂的成熟工艺应用也逐渐普遍,其特有的“先施工外墙,再施工梁板”的工况对梁板结构型式、构造和施工提出了新的要求。
【关键词】地铁车站;防水技术;质量控制
中图分类号: U231+.4 文献标识码: A 文章编号:
1 钢支撑等部位渗漏原因分析
支撑头预埋件周围是发生渗漏的常见部位,主要原因是该部位混凝土难浇筑,不易密实,预埋件有锈蚀层或受振后松动致使混凝土产生裂缝。墙体支模穿墙螺栓是为固定模板间距,防止浇筑混凝土时模板变形而设置的,由于穿墙螺栓穿过墙体,如果处理不好,沿钢筋面会形成易渗透的通道。地下连续墙钢筋接驳器处也易发生渗漏,施工缝、诱导缝部位止水钢板处理不好易发生渗漏、泄水孔部位及钢格构柱如果处理不好,沿钢筋面会形成易渗透的通道。
2混凝土结构防水、防裂缝的质量控制
(1)防水砼宜选用低水化热、低含碱量的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥,水泥强度等级宜为42.5,并不得低于32.5,采用补偿收缩混凝土,按设计要求在混凝土中加入一定量的膨胀荆(如UEA或TMS膨胀剂),可通过混凝土产生限制膨胀量以减小混凝土的收缩量和由此产生的拉应力,并可延长结构收缩产生的过程,给混凝土抗拉强度的增长提供了时问,以减少收缩裂缝。通过室内试验确定混凝土的级配和外加剂掺加量。
(2)严格控制水灰比,控制砼坍落度在140±2Omm范围内。
(3)控制砼入模温度,夏季不宜高于气温且不宜超过35℃,冬季不低于5℃
(4)在浇筑内衬墙前,应对地下墙渗漏,尤其是地下墙接缝处产生的渗水进行封堵。
(5)在内部结构内衬墙水平施工缝处,须设置一道钢板止水带,并在内衬墙上部砼浇筑前进行凿毛处理,将施工缝处的垃圾清理掉,以免砼产生夹渣层而引起渗漏。
(6)内衬墙砼浇筑完成后,外模板的拆除时间应适当延长 ,注意及时浇水养护,养护时间不少于14天。
(7)内衬墙砼浇筑时应分层(每层高不超过30cm),注意不出现漏振或过振,砼浇筑应连续不间断完成。
(8)底板砼浇筑时,必须按顺序连续浇筑,并采用高频振动器振捣密实,不得出现漏振或少振现象。
(9)底板砼浇筑完成的同时,终凝后须及时养护,养护采用二层草袋,一层塑料薄膜覆盖养护。
(10)顶板砼终凝前应对面砼压实、收浆成细毛面。
(14)顶板砼终凝后应及时养护,采用一层草袋、一层塑料薄膜覆盖养护,其养护时间不少于14天。
(12)顶板上堆放设备、材料等附加荷载前,必须进行强度计算。
(13)顶板养护期结束后应立即施作顶板防水层和防水保护层。
(14)对于施工缝处的遇水膨胀止水条,应采用粘结剂粘结在预留凹槽内,固定牢固。
(15)对梁、板、柱结点等应力集中的部位增加钢筋网片。
(16)对开孔较大的部位采用钢纤维混凝土。
3混凝土结构技术对策
根据存在的渗水、裂缝等质量问题,及时总结经验,从以下几个方面着手,提高工程质量的控制,是保证结构防水、防渗漏工程质量的关键。
3.1 对防水、防渗漏技术方案把关
需审查的和防水、防渗漏有关的方案包括《地下连续墙施工方案》、《防水工程施工方案》、《结构堵漏方案》、《应急预案》等,施在审查《地下联系墙施工方案》中要审查地墙关键接缝部位,包括相邻两幅墙中存在时间滞留过长、地墙存在砼超方、以及两侧承压水部位在底板以上等潜在质量隐患部位是否有针对的加固措施。《结构施工方案》是否有针对易发生渗漏的部位如支撑头预埋件周围、模板拉杆螺栓、地下连续墙钢筋接驳器等防水、防渗漏的处理方案,其中《防水工程施工方案》要重点审查。
3.2对影响混凝土质量的主要因素如混凝土配合比
施工位对配合比的主要技术参数(如水灰比、坍落度、水胶比、胶凝材料最小用量、水泥最小用量、UEA用量)要报审,审查是否满足设计图纸、地下工程钢筋混凝土结构耐久性、地下工程防水等技术规范要求。
3.3对影响结构防水、防渗漏的关键部位
地铁结构防水须从源头抓起,从围护结构地下连续墙的旋工开始就要把好关,地下连续墙防水、防渗漏的关键部位在地墙接缝部位,因此对地墙接缝的刷槽壁要建立质量控制点,要按照旁站记录表格进行跟踪记录,如发现槽壁清理不干净,不得进入下一道工序。
3.4基坑开挖后对地下连续墙渗漏部位要督促处理
及时进行堵漏,建立地下连续墙堵漏修补审批制度对地下连续墙开挖后发现的渗漏,要求地下连续墙施工分包及时堵漏,堵漏专业分包单位要对修补堵漏的地下连续墙进行报审,并附修补堵,要求在内衬墙施工前必须完成地下连续墙的堵漏工作。这样可以在内衬墙结构施工中避免因渗水源头存在而引起结构渗漏。
3.5严格控制施工缝、诱导缝、顶板防水层施工质量
对止水带设置,施工单位派责任心强的技术员专人指导交底,质量员专人负责检查。
(1)对施工缝防水施工包括横向施工缝和纵向施工缝要重点检查,对中埋式钢边橡胶止水带在施工前要检查其性能指标是否符合设计和规范要求,要防止止水带下面存有气泡造成渗水。
(2)止水钢板要保证嵌入施工缝上下节砼中各150mm,止水钢板须满焊并确保焊接质量,不得有漏焊、焊透等现象,施工前应除锈(将表面锈迹)清理干净。
(3)对诱导缝防水施工设置围绕采用底板、侧墙、顶板的中埋式止水带、外贴式止水带的闭合防水线。
(4)中埋式止水带施工必须注意止水带在结构中平面预埋位置必须严格居中,否则将减少一侧过水线路长度,降低防水效能。
(5)浇前止水带表面必须清洁。浇砼时必须注意振捣止水带附近砼,必须保证砼密实。止水带拼接必须符合产品要求。
(6)顶板防水施工前基层表面须平整、清洁、无泥浆、垃圾、浮浆积水等,顶板防水层施工前应对项板砼含水率进行检验,砼含水率应小于9%。
(7)所有防水材料都应有质量合格证明书,进入现场须按规范规定取样抽检,验收合格后方可使用。
3.6 消灭渗水通道,对防水细部构造进行重点检查
(1)支撑头预埋件周围是发生渗漏的常见部位,主要原因是该部位混凝土难浇筑,不易密实,预埋件有锈蚀层或受振后松动致使混凝土产生裂缝。后拆钢支撑处在浇筑砼前,将外露锈蚀的型钢端部用钢丝刷刷干净,在H型钢的水平腹板上开设透气孔,以利浇捣此处时砼流动顺畅,排除多余气泡保证砼的密实,加强支撑头处的振捣,在布置振捣器时尽量靠近支撑头子部位。后拆支撑造成的“窗洞”,如有湿班及渗漏应进行注浆封堵。为防渗水需沿H型钢周边焊接一圈止水钢板,止水钢板应在钢支撑吊下去安装前先焊接好,并保证焊接质量 。
(2)模板拉杆螺栓处易发生渗漏,固定模板用的螺栓穿过砼结构时,螺栓上要设置二道止水片,并确保焊接质量。地下连续墙钢筋接驳器处也易发生渗漏,应在其上加套膨胀止水钢板止水。
(3)防水砼结构内部设置的各种钢筋和绑架铁丝,不得触至模板,大底板钢筋支架严禁直接放在垫层上,圆钢箍筋不宜穿过大底板。
(4)施工缝、诱导缝部位止水钢板应进行除锈处理,并在钢板上焊接钢筋以便和混凝土面咬合在一起。
3.7 混凝土养护与拆模
严格按照设计要求,对加UEA的混凝土结构一定要浇水养护14天以上,在混凝土模板拆除,对内衬墙模板,在大于14天后拆模,对拉模螺丝不能松,这样可以避免因早拆模导致结构早期强度低产生的缩缝及失水裂缝。
关键词:地铁;地下连续墙;SMW工法;基坑开挖;管理
中图分类号:U231文献标识码: A
1工程概况
①铁西广场站全长166.7米,主体结构主要采用明挖法顺作法结合盖挖顺作法施工。现已按合同约定完成全部施工内容。竣工期支付工程款额度合同内为95%、变更为77%。工程简要内容:铁西广场站车站为地下双层三跨岛式站台车站,为一号线与规划五号线的“十”字换乘站。部分主体结构在冬季采用暖棚法进行施工,在车站上方纵向每间距2m布置φ20圆管焊接的棚架,棚架上覆盖防寒塑料薄膜及棉帘布,结构施工部位全部安装暖气和生火炉使施工环境温度达到10℃以上,满足钢筋切断、弯曲、绑扎施工及混凝土浇注施工对外界环境温度的要求。结构自防水采用C30P10防水混凝土,全包防水层底板、侧墙采用厚度为2mm厚的PVC防水板,顶板采用单组分聚氨酯涂料,结构防水等级为一级防水,抗震设计烈度为七度,主要结构抗震等级为三级。
②云峰北街站全长147.9米,主体结构主要采用明挖顺作法施工。现已按合同约定完成全部施工内容。竣工期支付工程款额度合同内为84%、变更为81%。工程简要内容:云峰北街站车站位于北四东路与云峰北街十字路口以北,沿云峰北街呈南北向布置,车站里程DK10+426.095~DK10+573.995,车站长度147.9米,标准段宽18.5米,结构为地下双层岛式站台车站,设4个出入口(2个预留)、2个风亭,施工方法为明挖顺作法。结构自防水采用C30P10防水混凝土,全包防水层底板、侧墙采用厚度为2mm厚的PVC防水板,顶板采用单组分聚氨酯涂料。结构使用年限为100年,耐火等级为一级,防水等级为一级,抗震设计烈度为七度,主要结构抗震等级为三级。
2 地下连续墙
本站拟配备二台液压导杆式抓斗槽壁机施工连续墙。根据工期安排,二台槽壁机每天拟完成二幅,计划用88天时间完成175幅地下连续墙施工。地下连续墙采用抓斗成槽施工,其施工工艺流程框图见图1。导墙施工在地下连续墙施工前,先施工导墙。导墙制作必须傲到精心施工,导墙质量的好坏直接影响地下连续墙的轴线和标高,是成槽设备的施工导向,同时也是存储泥浆、稳定液位、保持上部土体稳定、防止土体坍塌的重要措施。①在导墙施工全过程中都要保持导墙沟内不积水。②导墙沟侧壁土体是导墙浇捣混凝土时的外侧土模,应防止导墙沟宽度超挖或坍塌。③导墙的墙趾应插入未经扰动的原状土层中。④现浇导墙分段施工时,预留水平连接钢筋与相邻段导墙的水平钢筋相连接。⑤导墙是液压抓斗成槽作业的起始阶段导向,必须保证导墙的内净宽度尺寸与内壁面的垂直精度达到要求。⑥导墙立模结束之后,浇筑混凝土之前,对导墙放样成果进行最终复核,并请监理工程师验收签证。⑦导墙混凝土浇筑完毕,拆除内模板之后,在导墙沟内设置上下两至四档、水平间距2m的对撑,并向导墙沟回填土方,以免导墙产生位移。⑧导墙混凝土自然养护到50%设计强度以上时,方可进行成槽作业。在这之前禁止车辆和起重机等重型机械靠近导墙。
图1:地下连续墙施工工艺流程框图
3 基坑开挖与支护
基坑土方开挖与支护的施工质量是关系基坑工程成败的一大关键,任何一处施工方法或管理组织失误都将延误工期、增加成本甚至功亏一篑。根据本站工程实际,在充分总结我公司的基坑施工经验,运用时空效应理论的基础上对施工设备、施工方法及施工组织上制定周密方案,以达到最高质量、最快速度和最低成本的目标。
3.1土方开挖
整个车站基坑土方开挖总量近15万方,工程数量大。按车站施工总部署,基坑开挖分三个工作段。端头井布置两台履带式抓斗,北端头井开挖完成后调至南端头井开挖;标准段土方采用龙门吊配抓斗开挖出土,南北各布置一台:采用盖挖法施工的36至39轴下土方以人工配合小型机械进行开挖。
3.2 施工方法
车站基坑开挖严格按照“时空效应”理论分层、分段开挖,做到随挖随安装钢支撑,每层土挖至每道钢支撑设计的安装位置暂停时,安装钢支撑后,再继续挖土。
挖土按1:2~2.5坡度在每个限定长度内分四~五层开挖,按约6m宽(两个支撑水平间距)一小段完成支撑安装和预应力施加。无支撑土体暴露时间,第一、第二道应小于24小时(其中挖土16小时,支撑安装并施加预应力8小时),第三、第四道支撑和浇筑垫层时间应小于12小时(挖土8小时,安装支撑并施加预应力4小时)内完成。
3.3 基坑钢管支撑安装
及时安装钢支撑对保持基坑稳定、控制地下连续墙移位变形有着极其重要的意义,标准段基坑埋深约14.72米,共设四道钢支撑,端头井基坑埋深约16~17米,共设五道钢支撑。该站基坑开挖工期5.5个月,考虑钢支撑部分倒用,车站主体共需609m钢支撑1500吨。支撑安装:支撑安装前先在地面进行预拼接以检查支撑的平直度,其两端中心连线的偏差度控制在20mm以内,经检查合格的支撑按部位进行编号以免错用。明挖部分的支撑采用整体一次性吊装到位。斜撑安装:因斜撑与围护结构有一定的夹角,不容易直接安装支撑并加预应力。斜撑安装前先将斜撑支座及钢围囹与预埋在地下连续墙上的钢板进行焊接,将斜撑支座连成整体,然后进行支撑,安装方法与标准段支撑相同。由于端头井采用斜撑体系,为了确保斜撑体系的稳定性,在地下连续墙中设置预埋钢板承受来自斜撑的水平分力,斜撑支座焊接在预埋钢板上。斜撑支座端面应与支撑相密贴、垂直,如有缝隙应用钢板填塞。由于端头井较宽,支撑长细比大,所以增加格构柱承托支撑;另外,在端头井内衬墙施工期间,钢支撑不能逐层拆除,因此进入砼内衬的钢支撑端部设专门加工的工字钢撑,中部焊止水钢板保证防水,直接浇入砼内衬中,拆除钢支撑后割除。
4 防水工程
遵循“以防为主,因地制宣,综合治理”的原则,采用钢筋混凝土结构自防水体系,加强钢筋混凝土结构的抗裂、防渗能力,改善钢筋混凝土结构的工作环境,进一步提高其耐久性。同时以诱导缝、施工缝、变形缝等接缝防水为重点,辅以附加防水层加强防水。
4.1 结构自防水施工
结构自防水是防水工程的主体,也是决定防水成败的关键,结构自防水的核心是控制砼结构中裂缝产生。根据经验,结构混凝土中产生裂缝的主要原因是:混凝土收缩,围护结构对内衬混凝土收缩的约束和混凝土抗拉强度(尤其是早期抗拉强度)不足。因此,保证防水效果的关键在于控制砼收缩。砼收缩主要包括水化收缩和降温收缩,因此必须控制混凝土级配,加强混凝土养护。
4.2 顶板附加防水层施工
车站顶板的外侧采用可以与结构密实粘贴且能满足施工要求的高聚物改性沥青防水卷材和聚氯脂涂料等防水材料进行加强防水。结构顶板混凝土浇筑完成后,进行二次收光压实抹平,达到2/1000的平整度,并保证0.2%的结构坡度,使基面符合铺设防水涂料的要求。顶板附加防水层在结构混凝土养护达到设计强度后施做。顶板阳角处地下墙面先凿毛后再施做抗渗微晶水泥砂浆找平层,并用抗渗微晶水泥砂浆做成40*40mm倒角。顶板附加防水层遇地下墙墙缝时沿墙缝上包至地下墙顶部,其余处沿地下墙上包400mm,用封边膏与保护砂浆封边密封。在顶板诱导缝处采用增强涂布,即在两道涂层中增加聚酯布。
4.3 连续墙内侧防水
为保证结构的抗渗性能,做为主体结构侧墙的地下连续墙除要求其砼抗渗标号≥S8、作氯离子扩散系数检测外,还采用优质高分子护壁泥浆等措施加强防水。同时在主体结构地下墙内侧全面施做四道水泥基渗透结晶型防水涂料加强防水。
参考文献:
[1]章剑. 软弱围岩斜井转正洞工法动态施工力学行为分析[D]. 西南交通大学 2013
[2]柴雨芳.隧道下穿施工及列车振动对高铁路基沉降影响规律研究[D]. 西南交通大学 2013
关键词:地下连续墙;施工技术;施工要点;混凝土浇筑
Abstract: in this paper, according to the years of construction in groping in out of the experience, analysis of underground continuous wall construction of main process, key points and difficulties in the clear construction, and put forward the corresponding technical measures summed up for the future of underground continuous wall of construction to provide the reference for reference.
Keywords: underground continuous wall; Construction technology; Key points of construction; Concrete casting
中图分类号:TU74 文献标识码:A文章编号:
1工程概况
该工程地下连续墙底标高为-25.15m,地下连续墙墙厚800mm,连续墙混凝土强度等级C40,抗渗等级S8。地下连续墙设计共50段,其中“一”字型槽有38个,“T”型槽有2个,“L”型槽有10个。
2施工技术
2.1施工工艺流程
施工工艺流程为:测量定位导墙施工成槽机就位成槽机成槽清槽安装接头板吊装钢筋笼混凝土浇注墙顶清理冠梁施工。
2.2施工方法及要求
导墙是控制地下连续墙各项指标的基准,它起着支护槽口土体、承受地面荷载和稳定泥浆液面的作用。
泥浆主要是在地下连续墙挖槽过程中起护壁防止土体坍塌作用其质量好坏直接影响到地下连续墙的质量与安全.槽段护壁泥浆采用纳土泥浆,制备泥浆前,根据地质条件和地下水位确定泥浆配比。
2.2.1泥浆制备
根据地层、机械效率等因素,结合以往施工经验,泥浆需要有一天的储备量.新浆静置24h后通过专用泥浆管道送至施工槽段附近,再从管道上设的出浆孔通过接胶管送至段内;废浆由泥水分离器处理后,将泥土外运.对“L”型、“T”型等异性槽段,适当提高泥浆比重,以防塌孔.施工期间,槽内泥浆必须高于地下水位1.5m以上,而且不低于导墙顶面0.5m。
配制泥浆主要由水和纳土按一定比例混合而成,为使泥浆的性能符合地下连续墙挖槽施工的要求,需根据具体情况有选择地加入适当的外加剂,如增粘剂(CMC)、分散剂、纯碱(Na2CO3)等,配制比例及泥浆性能如下表1。
表1泥浆配制比例及泥浆性能
若经检测泥浆指标不合格应采取再生处理,用物理、化学方法修正配合比等适当措施以提高施工精度、安全性和经济性。泥浆搅拌采用2台2L-400型高速回转式搅拌机,制浆顺序为:水钠土CMC纯碱。
先配制CMC溶液静置5h,按配合比在搅拌筒内加水,加纳土,搅拌3min后,再加入CMC溶液,搅拌10h,再加入纯碱,搅拌均匀后,放入储浆池内,待24h后,纳土颗粒充分水化膨胀,即可泵入循环池,以备使用(CMC、纯碱根据泥浆的质量现场调整)。
2.2.2泥浆循环
在挖槽过程中,泥浆由循环池注入开挖槽段,边开挖边注入,保持泥浆液面距离导墙面0.2m左右,并高于地下水位1m以上。入岩和清槽过程中,采用泵吸反循环,泥浆由循环池泵入槽内,槽内泥浆抽到沉淀池,以物理处理后,返回循环池。混凝土灌注过程中,上部泥浆返回沉淀池,而混凝土顶面以上4m内的泥浆排到废浆池。
泥浆输送:沿基坑周边设置专用泥浆管道(100钢管)及水管(送清水清洗管头和回浆泵),管道上每两个槽段设置一个出浆孔。泥浆输送采用专用泥浆管道接胶管送至施工槽段。泥浆回收:浇注槽孔混凝土时和清孔换浆时所排的泥浆通过胶管送至沉淀池予以回收。
2.2.3泥浆质量控制
泥浆制作中每班进行二次质量指标检测,新拌泥浆应存放24h后方可使用,补充泥浆时须不断用泥浆泵搅拌.混凝土置换出的泥浆,应净化调整到需要的指标,与新鲜泥浆混合循环使用,不可调净的泥浆排放到废浆池,用泥浆罐车运输出场。
2.2.4成槽施工
成槽是控制工期的关键,其主要内容为单元槽段划分、成槽机械的选择、成槽工艺控制及预防槽壁坍塌的措施。
①槽段划分
槽段划分时采用设计图纸的划分方式,在各转角处考虑成槽机的开口宽度。
②成槽机械的选择
本工程场地为软土地基,由于液压抓斗机自重大、施工中振动大容易造成“塌孔”的发生,不宜选用;多头钻机(气体反循环)因自重小、施工中振动小,作为本工程的成槽机械是较为理想的。
③成槽工艺控制该工程槽段形式有“一”字形、“L”形、“T”形等多种形式.施工时采用跳槽段开挖方法,先施工1、3、5等奇数槽段(称为一期槽段),后施工2、4、6等偶数槽段(称为二期槽段);同时在成槽过程中,先施工异形槽段,再施工其相邻的槽段。
在成槽过程中应注意严格控制成槽的垂直度及平面位置,偏差超过允许值时,立即纠偏;成槽过程中保持槽内泥浆面不低于导墙顶面以下0.5m;槽段开挖合格后放钢筋笼前,完成槽段的清底换浆。
2.2.5刷壁及清孔
单元槽段开挖结束之后,对槽底进行清理,再用刷壁器刷壁,反复刷数次,直至刷壁器上不粘泥为止。清槽的质量要求为:清底及换浆结束后1h,测定槽底沉淀物淤积厚度不大于10cm,槽底以上0.2~1m处的泥浆比重不大于1.15并不小于1.06,粘度
2.2.6钢筋笼的制作及安装
钢筋笼以槽段为单位整体加工,要求在加工平台上制作,制作严格按照图纸及相关措施执行;钢筋笼应在刷壁、清槽、换浆合格后及时吊装,并不得强行入槽;钢筋笼在制作、吊装中都要有防止变形的措施,限于篇幅不作详述。
2.2.7水下混凝土灌筑
混凝土的级配除了满足结构强度要求外,还要满足水下混凝土的施工要求,具有良好的和易性和流动性.混凝土配比中水泥用量一般大于370kg/m3,水灰比一般小于0.6,入槽塌落度以18~22cm为宜,混凝土使用外掺剂以减少水灰比和离析现象.混凝土应掺加缓凝剂,缓凝时间不小于4~5h。
钢筋笼安装后浇灌混凝土前,再测一次槽底沉渣厚度,如不符合要求,利用混凝土导管进行二次清孔,二次清孔办法如图1所示。
图1混凝土导管布置图
混凝土浇灌采用漏斗导管法以两套300mm导管对称浇注,导管以丝扣连接并以环状橡胶垫密封,单节长度分4、2、1、3.5m,使用前按有关要求试拼试压。
在混凝土浇筑过程中,采取措施确保导管底距槽底距离控制在0.35cm左右,初灌混凝土的导管埋深在1m以上,施工中,导管下口插入混凝土深度控制在2~4m。施工中混凝土浇筑连续进行,混凝土面上升速度不小于2m/h,最长允许间隔时间20~30min。在灌筑过程中,采用测绳法每隔30min测量一次混凝土面上升高度,以此保证槽内混凝土面的高差不大于30cm,及准确适时拔管。
导管水密性要好,混凝土灌注过程中禁止横向运动,不能使混凝土溢出漏斗流进沟槽内,初灌混凝土导管的埋入深度不小于1m;混凝土的供应速度≮20m3/h,中间间隔不超过30min,塌落度应控制在18~22cm,缓凝时间4~6h;灌注时作好混凝土灌注记录,混凝土面每上升3~4m,在两导管外和中间取3点测量混凝土面高度,按最低面控制导管的提升高度;灌注初始,两管同时灌注。
两侧混凝土面的高差不能大于30cm,否则调换浇入点,务必使混凝土面水平上升.灌注过程中,经常上下提动混凝土导管,以利墙体混凝土密实,导管每次升降高度控制在30cm以内;灌注中严禁混凝土等杂物跌落槽内,污染泥浆,增加灌注困难。
2.2.8连续墙底压浆施工
连续墙施工前在钢管笼上预埋压浆钢管,每3m预埋1根20钢管,管底插入连续墙底不少于0.5m,在连续墙混凝土浇筑完成后采用SYB-60/5型压浆泵注浆。
3施工要点及难点
地下连续墙的施工主要分为以下几个部分:导墙施工、泥浆制作、成槽放样、成槽、下锁口管、钢筋笼吊放和下钢筋笼、下拔混凝土导管浇筑混凝土、拔锁口管,以下将分项叙述各个施工环节中的要点和难点。
3.1导墙施工
导墙的作用是挡土墙,是地下连续墙施工测量的基准、储存泥浆,它对挖槽起重大作用.施工时必须有防止导墙受压变形的措施;导墙中心线与地下连续墙轴线应重合,导墙内外墙面垂直,以利偏差控制。
3.2泥浆管理
泥浆制备是地下连续墙施工中槽壁稳定的关键,必须根据地质、水文资料,采用纳土、cmc、纯碱等原料,按一定比例配制而成。泥浆制作及使用过程中应该注意以下几个问题:
①要按泥浆的使用状态及时进行泥浆指标的检验。
②泥浆制作量一般以拌制理论方量的1.5倍比较合适,但也应防止出现特殊情况,例如成槽过程中发生明显的泥浆渗漏情况等。
③泥浆施工技术要点:严格控制泥浆的比重、粘度、含砂量等各项指标,必须逐幅槽段进行抽检,将泥浆指标控制在设计要求或规范规定的范围内,不同地层、不同施工范围性能指标按表2规定执行。
表2不同地层、不同施工范围性能指标要求
泥浆性能 新配置 循环泥浆 废弃泥浆 检验方法
粘性土 砂性土 粘性土 砂性土 粘性土 砂性土
密度/(g•m-3) 1.04~1.05 1.06~1.08 1.35 比重计
粘度/s 20~24 25~30 60 漏斗计
含砂/%
pH值 8-9 8-9 >8 >8 >14 >14 试纸
3.3成槽及放样
3.3.1成槽宽度计算方法
先行幅:成槽宽度=墙体理论宽度+锁口管直径+外放尺寸;
连接幅:成槽宽度=墙体理论宽度+锁口管直径/2+外放尺寸;
3.3.2通过测斜仪随时检测成槽的垂直度,发现倾斜立即纠偏;
3.3.3成槽施工中,保证泥浆液面的高度高于地下水位的高度,且不低于导墙以下50cm。
3.3.4在吊放钢筋笼前必须认真清底。
3.4钢筋笼起吊和下钢筋笼
①钢筋笼偏移,上一幅施工时锁口管后面的空当回填必须密实,防止漏浆,防止杂物落入。
②钢筋笼的吊放,钢筋笼的吊放过程中,使钢筋笼的中心线对准槽段的纵向轴线,徐徐下放。
4结语
地下连续墙较其他基础处理措施具有工程量小、施工简便、受地层条件制约较少、运行可靠等优点。只有做好各个工序环节的控制,才能使墙体连续、不间断、厚薄均匀,防渗、抗压效果好。
参考文献:
[1]李粤.探讨地下连续墙施工技术难点[J].科技资讯.2011(12)
关键词:射水法地连墙 基坑防渗 应用与实践
中图分类号:E955 文献标识码:A 文章编号:
一、工程概况、设计指标
(一)工程概况
本文所模拟泵站距某湖边约2.0Km,是某湖流域综合治理、改善水环境的大型工程之一。泵站主泵房上游依次设计为进水池、拦污栅闸、交通桥,泵站下游为出水池。为了实现泵站及进出水建筑物的施工,设计了上开口尺寸(长×宽)171.4m×165m,最大开挖深度17.5m(一般约14.5m)的大型基坑。为保证基坑开挖及结构物施工期间的边坡稳定,保护某河节制闸等已有建筑物的安全,并有效截断某河河水对深基坑的侧向渗流影响,在泵房主基坑和某河之间设计布置了一道砼地下连续墙进行防渗。
(二) 设计指标
某河泵站砼地下连续墙设计长度为240m,墙体厚度为0.24m;设计墙体深度为19.70m(EL6.00m~EL-13.70m),砼设计标号C20,水泥用量≮350kg/m3,整体渗透系数≯1×10-7cm/s。该工程采用射水法成墙技术。
二、射水法造墙技术原理
射水法造墙技术原理:射水法建造地下连续墙技术经过多年的研制和生产性试验,在80年代中期生产出一代机、二代机、目前研制生产出三代机。研制生产的专利设备——射水法造墙机组(二代机组、三代机组)进行砼地下连续墙的施工在我国江河湖泊的堤防工程中得到了广泛的应用。
三、射水法造墙施工主要技术要点
射水法造墙技术上由造孔技术和水下砼浇筑技术两部分组成,而导管法水下砼浇筑是成熟的一种施工工艺,因此,射水法造墙技术主要研究对象就是造孔。造孔的关键技术要素有四个——破土、固壁(保持孔壁稳定)、出碴和槽孔的连接;四个要素相互关联,相互制约。
(一) 破土
射水法,其名称就是源自泥浆水射流破土(以三代机为例),三代机是由单排并列8个垂直向下的喷嘴作为射流破土结构。它的破土能力、破土范围取决于射流水压力、喷嘴几何形状以及对槽孔底部距离,可根据土体强度确定水压力。设备所配水泵的压力不小于0.4Mpa。
(二)固壁
施工过程中的孔壁稳定是成孔的关键。首先是孔壁保护,破土后的絮流靠成型器箱形外壳导流,减小水流对孔壁的破坏,保护孔壁。水流流速对孔壁稳定有影响,流速应控制在小于0.2m/s。
(三) 出碴
第三代射水法造墙机组出碴是利用水泵及成型器中的射水喷嘴形成高速泥浆水流来切割破坏土层结构,水土混合回流,泥砂溢出地面(正循环)或用砂砾泵抽吸出孔槽(反循环),溢出或抽吸出的与泥浆混合一起的土、砂、卵石等流入沉淀池沉淀,泥浆水循环利用。
(四) 单、双号槽孔的连接
连续防渗墙重在“连续”二字,造孔过程中是由单个槽孔经水下砼浇筑形成2m宽的砼单槽板,由多块砼单槽板连接形成砼连续防渗墙,因此接缝的连接质量是该技术的主要关键点,也就是连续墙整体防渗效果的关键,单槽板本身结构不管是砼,塑性砼或其他材料均能达到某一抗渗指标,接缝的质量才是关键,这也是其它任何一种连续墙施工工艺所共同存在的技术问题。射水法造墙技术采用的是平接技术——也就是在同一轴线端侧面实现平面对接,射水法是在整体放样后先施工1、3、5号单序孔,在单序孔的砼槽板初凝后(一般%26gt;24h)预先设定的尺寸,准确的位置建造双序号槽孔。即在建造Ⅱ序槽孔时,利用成型器侧向喷嘴射流,将已浇筑好的Ⅰ序槽板端壁泥皮冲刷清除干净,然后浇筑Ⅱ序槽孔砼使之与Ⅰ序槽板形成连续的砼墙体,如此同时成型器的侧向喷嘴的射流冲刷可以使得Ⅱ序槽孔砼对已浇Ⅰ序槽板端部形成裹头,从而建成一道密闭完整的砼地下连续墙。
四、施工工艺改进及质量检验
(一) 施工工艺改进
根据射水法施工设备的技术特性,将地连墙(长240米)划分为119个槽段,单槽长度在2.01m~2.04m之间调整。在施工过程中,针对该地质条件,在成孔器的底部两侧加焊铁抓,勾切土体;侧向开孔口,使进入成孔器的土体及时从开孔中排出,利用反循环泵抽出;还采取了超前预钻孔破坏地层、采用高压柱塞泵设备(加工配套管路)射水先行破坏硬塑状地层等多种方法进行了摸索试验,得出了有益的施工经验——改进施工机具,特别是对成型器进行的多次大胆改造,以及根据进尺快慢及时调整施工参数,最终取得了提高工效、降低成本并保证施工质量。同时,对在软塑到流塑状地层中如何保证扩孔率也摸索出了有效经验。
(二)质量检验
对射水成墙的墙段,按工程师批复的检测方案布置了超声波检测管(共布置6个槽段),平均每40m长度内布设一对声测管,通过超声波检测曲线来分析墙体混凝土密实度等质量指标。对于成墙质量,还采用了开挖直观检查法来确定施工质量。
五、施工中的注意事项
1)要保证射水法成墙的垂直度和接缝质量,对造孔机械设备的就位精度与水平调整必须严格复核控制。
2)应根据不同的地质条件,调整合适的水泵压力以保证喷嘴出口压力符合设计要求。
3)射水法造墙采用泥浆固壁法,槽孔孔壁的稳定是关键,因此,必须根据地层地质条件调整泥浆并严格保证槽孔内泥浆水位。
4)造槽过程中必须经常性检查机架垂直度。
结束语
某河泵站砼地下连续墙采用射水法造墙,该墙有效截断了某河水对泵站深基坑区域的侧向渗流,保证了泵站工程的基础处理、主体结构施工期未受某河侧向渗流的影响,保证了施工期深基坑边坡的稳定;观测资料也证明,某河节制闸在施工期内未出现异常沉降变形,保证了某闸的安全,从而充分验证了地下连续墙的防渗效果。
射水法成墙,成型的槽孔孔壁稳定,浇筑的砼(钢筋砼)墙面平整,可按照设计要求构筑0.22~0.45m厚、深达30m,垂直偏差小于1/300的地下连续墙。墙体的接缝处理有独到之处,能够保证接缝的质量,整体防渗性能好。造墙的工效高,工程造价低,经济效益显著。
参考文献:
论文摘要:本文以某地铁基坑施工中出现的问题及事故处理为例,充分说明基坑是工程的基础,直接影响临建场地内的建筑物与道路管线等构筑物的安全使用.现场应严格按图施工,按设计要求进行监控量测,做到信息化施工、动态设计,以合理的工程措施保证工程安全。
1工程概况
某地铁站位于城市主干道上,车站周围均为多层及高层建筑物。该站为地下双层车站,车站全长204m,设南北两个端头井,均为盾构到达井。车站标准段宽19.3m,端头井处断面宽23.8m。车站主体基坑全长207.2m,围护结构采用800mm厚的地下连续墙,标准段连续墙深27.5m,墙底进入粉砂层3.5m,基坑深度为16.2m左右,入土深度11.3m;盾构井处连续墙深31m,墙底进入粉砂层4.0m,基坑深度为18,5m左右,入土深度12.5m。标准段和端头井基坑内分别架设为4道和5道钢管支撑。为保证基坑内无水作业,采用坑内降水,降水井设置深度:基坑底以下4.5m。
2工程地质及水文地质条件
(1)地层岩性。场地土类型为软弱一中硬场地土。站区地层主要为第四系全新统人工填土层(人工堆积Qml),第I陆相层(第四系全新统上组河床一河漫滩相沉积Qo’al)、第I海相层(第四系全新统中组浅海相沉积Qam).第II陆相层(第四系全新统下组河床一河漫滩相沉积Qe}al)、第川陆相层(第四系上更新统五组河床一河漫滩相沉积Q,`al)、第II海相层(第四系上更新统四组滨海一潮汐带相沉积Q;mc)、第W陆相层(第四系上更新统三组河床-河漫滩相沉积Q,`al)a
(2)水文地质特征。本场地地下水类型表层为第四系孔隙潜水,赋存于粘性土、粉土及砂类土中。勘察期间地下水埋深1.5,2.1m。第II陆相层及以下的粉土、砂土层中的地下水具微承压性。地下水主要补给来源为大气降水。3基坑施工过程中发生的问题及处理方案。
该站自当年8月6日开始基坑开挖施工,至9月7日基坑施工一直处于正常状态。但自9月8日一11月1日,基坑施工中发生了多次较为严重的问题,主要有三次:①车站主体基坑右侧小区居民楼沉降:②接地极施工时基底管涌:③北端头井基坑施工时基底管涌。
(1)车站主体基坑西侧小区居民楼沉降月9日车站主体基坑西侧18m左右处小区居民楼6号楼沉降发生突变,沉降速率达到10.70mm/d,累计沉降为20.59mm,当天下午14点,沉降速率为12.2mm/d,累计沉降32.79mm。随后几天内,沉降不断发展,且沉降速率极不稳定,速率无常,累计差异沉降量也不断增加,接近规范允许值。业主多次组织监理、设计、施1_各方召开专题会,同时邀请部分老专家参加,进行原因分析,研究处理方案。施工单位、设计单位、监理单位以及各方专家在居民楼沉降原因分析及处理方案上存在较大分歧,甚至产生了完全不同的观点。部分专家认为基坑西侧居民楼发生沉降的主要原因是:①基坑围护设计先天不足,连续墙底座落在砂层,而砂层水有压力,连续墙设计应穿透砂层;②基坑内降水井的实际深度已达砂层,基坑降水量过大,基坑内降水可能造成坑内水体与坑外水体沟通,引起水土流失,造成小区居民楼沉降。根据其分析结果,这部分专家认为处理居民楼沉降应该采取以下措施:①将基坑内降水井进行封堵,采取明排水施工;②在连续墙周边采取高压旋喷穿透砂层进行土体加固,以封堵连续墙底砂层中的地下水。但我们根据监测报告,认真地进行设计复查,认为小区居民楼沉降主要有以下原因:①开挖、架撑工序衔接不当,造成围护结构变形加大,使工程力学性质极不稳定的第I海相层(9月8日、9日挖土速度过快,钢支撑架设滞后48小时以上)产生蠕变,造成建筑物沉降加剧;②主体基坑西侧与居民楼间曾有大量堆载,大大超过堆载小于20KPa的要求;③盾构井处降水井施工质量有待提高,降水过程中水土流失现象严重:④基坑施工前曾有管线切改,回填土可能不密实。同时我们认为采用高压旋喷桩封堵由于无法确切把握其防渗效果,所以不但可能堵漏作用不明显,并且其巨大的作业压力倒可能对连续墙稳定形成威胁,有相当大的安全隐患。我们要求尽快恢复按原设计施工,整治有问题的降水井,确保出水不出砂,防止降水引起的水土流失,导致地面建筑物的沉降危险。同时在下一步施工中加强降水、开挖、支撑、监控量测等各道工序的管理力度,保证基坑的安全实施。现场虽然只是初步整治降水井,但加强了各道工序的管理力度,居民楼沉降速率得到控制,差异沉降值也有所减少,收到了一定的效果。
(2)接地极施工时基底管涌10月10日开始,当地连续降雨近50小时,为50年一遇的大暴雨,10月12日,在施工6m长的接地极时,由于钻孔穿透粘性隔水层,进入砂层,导致基底发生了涌水、涌砂现象,24小时内约冒出20m左右泥砂,导致离该段基坑较近的小区5,6号楼沉降较大,沉降速率每小时接近1mm,累计最大沉降值达到10cm,情况十分危急。我们通过组织地质、基坑方面专家进行讨论,对地质勘察及基坑设计进行复查,并对发生管涌部位提出如下处理方案:①发生管涌部位,首先应堆土约2m反压,然后进行基底注浆加固,在加固体达到强度后,才能开挖基底剩余土体;②在本区段内发生管涌处垫层采用钢筋混凝土,钢筋采用钢筋网片,在地面分块成型后,吊入基底,其余仍维持原设计不变;③在管涌发生处基坑、垫层及底板施工时,与其相邻北侧的基坑严禁开挖,以保证该段基坑的稳定。同时继续要求从基坑开挖、支撑预加轴力、基底垫层施工、基坑降水及监测等各个环节入手,加强管理,保正安全。按照我们的施工建议及处理方案,现场经过24小时奋战,成功地将这次管涌封堵。
(3)北端头井基坑施工时基底管涌。10月18日,北端头井基坑挖至基底,在进行垫层施工时,连续墙接缝处出现小量涌水,施工单位认为坑内涌水是由于连续墙接缝漏水或者地下水通过地下连续墙绕流发生涌水,采取注浆进行封堵,在连续墙外侧钻孔过程中,由于钻孔深度达到30.5m,将粘性隔水层穿透,使坑外与坑内地下水连通,导致基坑内突然涌水,水头高达1.0m左右,北端头井基坑积水立刻满槽,均为黄色泥水。现场回填大量片石和石子,不见效果。10月20日,管涌处涌水量没有减小,墙体背后钻孔11个进行注浆,均未见效果。为保证基坑及周边环境安全,对基坑进行了回填。我们通过对监测数据、现场清况及补充勘察资料的分析,我们认为该站基坑原设计方案是合理的、安全的,勘察资料是准确的。出现问题的主要原因是将原设计的降水井进行了封堵,导致基底水压过大,引起基坑内出水冒砂,所以下一步应严格按以下几个方面恢复施工:①尽快恢复降水井,如基坑内恢复有困难,则在基坑外施工减压井,以便降低基底水压,保证基底稳定。但基坑内应采取严格措施进行排水,避免基底浸泡;②应严格保证减压井施工质量,确保减压不降水,出水不出砂;③同时降水过程中应进一步加强监控量测,确保工程安全。按以上三点要求实施后,基坑施工相当顺利,周围建筑物及地表沉降也得到了很好的控制。目前该站主体结构早己顺利完工。超级秘书网
3处理后的思考
(1)该站基坑围护结构设计是安全可靠的。该基坑围护结构设计采用国内通用的《深基坑支挡结构分析计算软件》模拟施工全过程进行受力分析:开挖期间连续墙作为支挡结构,承受全部的水土压力和施工荷载。采用有限元法,根据施工过程将结构受力、变形过程划分为若干相对独立的阶段,并考虑各阶段结构受力及变位的继承性。坑底以上按主动土压力三角形分布,坑底以下土压力按矩形分布,用水平弹簧模拟坑底地层对围护结构的约束作用,对连续墙长度及嵌固深度、连续墙内力及位移、支撑的内力及稳定、基坑稳定性等进行检算。计算过程中选择最不利土层结构及最不利地下水位,验算了基坑整体稳定性、坑底抗隆起、抗倾覆、抗管涌等,安全系数全部满足要求,并且也是经济合理的。政府主管部门对该站基坑围护结构设计作了审查,对围护结构设计进行了充分的肯定。
(2)实践证明,我们针对该基坑出现的一系列问题进行的原因分析及提出的处理方案是正确的、合理的、有效的、可行的。