時間:2022-12-07 17:34:51
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇地下連續墻施工總結,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
中圖分類號:TU437.2文獻標識碼:A
引言
隨著我國房地產業的快速發展,城市地皮價格不斷上漲,尤其在城市中心地段更是寸土寸金,房地產開發商們都想在高價拿到的土地上建造層數更高、建筑面積更大的樓盤來獲取利潤,使得各大城市高層、超高層建筑越來越多,由于超高層建筑的體量龐大,對于基礎的要求更高,故超高層建筑基礎的施工技術研究成為重要的課題。地下連續墻施工技術由于其墻體剛度大、整體性好,基坑開挖過程安全性高、支護結構變形小等優點[1]被廣泛運用到各城市大的基礎工程的施工當中。本文以濟南某超高層建筑為依托研究其基礎圍護結構——地下連續墻,重點研究其關鍵施工技術和施工質量控制。
工程概況
該超高層建筑工程位于濟南市中心西側,是集商業、酒店餐飲、辦公為一體的大型建筑,規劃總用地面積約3.33萬平方米,建筑總高292米,規劃總建筑面積約20萬平方米,其中地面建筑面積約15萬平方米,地下建筑面積約5萬平方米。主樓地下3層,地上60層,建成后將成為濟南市這座古老城市的新的城市地標。濟南的泉水豐富,其基坑設計開挖深度為15m,綜合考慮其場地條件、工程地質條件、開挖深度,確定采用地下連續墻作為基礎的圍護結構和止水結構,同時該墻最為地下室的外墻。該鋼筋混凝土地下連續墻周長約200m,墻厚1m,墻頂標高-1.8m,墻底標高-22.5m,該墻采用C40的混凝土,墻身垂直度不大于1/250。整個圍護連續墻共分30個單元槽段分段澆筑,施工共用90天。
地下連續墻施工技術
本文結合濟南某超高層建筑基礎圍護工程的施工圖片展示將地下連續墻施工工藝中導墻的施工、成槽施工、鋼筋籠的綁扎和吊裝、泥漿護壁和水下混凝土澆筑等工序的關鍵施工技術進行總結。
地下連續墻的施工應在挖基槽前先作保護基槽上口的導墻,用泥漿護壁,按設計的墻寬與深分段挖槽,放置鋼筋骨架,用導管灌注混凝土置換出護壁泥漿,形成一段鋼筋混凝土墻。逐段連續施工成為連續墻。施工主要工藝為導墻、泥漿護壁、成槽施工、水下灌注混凝土、墻段接頭處理等。
2.1 導墻的施工技術
導墻通常為就地灌注的鋼筋混凝土結構。主要作用是:保證地下連續墻設計的幾何尺寸和形狀;容蓄部分泥漿,保證成槽施工時液面穩定;承受挖槽機械的荷載,保護槽口土壁不破壞,并作為安裝鋼筋骨架的基準。導墻深度一般為1.2~1.5米。其允許的誤差為:內墻面與地下連續墻縱軸線平行度為± 10mm;內外導墻間距為± 10mm;導墻內墻面垂直度為 0 . 5 % ;導墻內墻面平整度為3mm ;導墻頂面平整度為5mm[2]。墻頂高出地面10~15厘米,以防地表水流入而影響泥漿質量。導墻底不能設在松散的土層或地下水位波動的部位。
2.2 成槽施工技術
中國使用成槽的專用機械有:旋轉切削多頭鉆、導板抓斗、沖擊鉆等。施工時應視地質條件和筑墻深度選用。一般土質較軟,深度在15米左右時,可選用普通導板抓斗;對密實的砂層或含礫土層可選用多頭鉆或加重型液壓導板抓斗;在含有大顆粒卵礫石或巖基中成槽,以選用沖擊鉆為宜。該工程按照自身的地質條件使用了加重型液壓導板抓斗。槽段的單元長度一般為6~8米,通常結合土質情況、鋼筋骨架重量及結構尺寸、劃分段落等決定。成槽后需靜置4小時,并使槽內泥漿比重小于1.3。
2.3 鋼筋籠的綁扎和吊裝技術
結合場地條件及吊機(50 t履帶式)的起重能力,鋼筋籠采取整片制作,整體吊裝。本工程用鋼筋籠最大為長26.8 m,寬7.6 m,厚0.9 m,且兩側帶工字鋼板剛性接頭重達15 t。鋼筋網片制作均應按相應的施工規范施行,質量控制點是吊點及接駁器在籠身的相對位置及焊接質量。鋼筋籠起吊以50 t履帶為主吊機,抓斗機為輔助吊機。籠子吊起后不可以在空中掉面,在制作時必須考慮到這一點。鋼筋籠入槽前一步重要的工作是清底。清底用抓斗,為了利用抓斗有效地將槽底的沉渣攜帶出來,在終孔時預留20 cm厚,清底時再挖出這20 cm土體,利用它將斗間的縫隙嚴密地堵住,使抓斗中撈起的沉渣及濃漿不外溢。從抽芯的結果看,用這種方法清底具有非常好的效果。鋼筋籠入槽后必須嚴格控制接駁的準確度,以控制籠身的位置及預埋件的位置。考慮到導墻沉降,預先利用接駁器將鋼筋籠的位置在設計標高的基礎上提高2 cm[3]。
2.4 泥漿護壁技術
通過泥漿對槽壁施加壓力以保護挖成的深槽形狀不變,灌注混凝土把泥漿置換出來。泥漿材料通常由膨潤土、水、化學處理劑和一些惰性物質組成。泥漿的作用是在槽壁上形成不透水的泥皮,從而使泥漿的靜水壓力有效地作用在槽壁上,防止地下水的滲水和槽壁的剝落,保持壁面的穩定,同時泥漿還有懸浮土渣和將土渣攜帶出地面的功能。
在砂礫層中成槽必要時可采用木屑、蛭石等擠塞劑防止漏漿。泥漿使用方法分靜止式和循環式兩種。泥漿在循環式使用時,應用振動篩、旋流器等凈化裝置。在指標惡化后要考慮采用化學方法處理或廢棄舊漿,換用新漿并進行測試。
2.5 水下混凝土澆筑技術
采用導管法按水下混凝土灌注法進行,但在用導管開始灌注混凝土前為防止泥漿混入混凝土,可在導管內吊放一管塞,依靠灌入的混凝土壓力將管內泥漿擠出。混凝土要連續灌注并測量混凝土灌注量及上升高度,所溢出的泥漿送回泥漿沉淀池,而且地下連續墻成型后要內部支持。
除以上5個關鍵技術以外,地下連續墻檢測也很重要。可采用超聲波地下連續墻檢測儀,利用超聲探測方法,將超聲波傳感器侵入鉆孔中的泥漿里,可以很方便地對鉆孔四個方向同時進行孔壁狀態監測, 可以實時監測連續墻槽寬、鉆孔直徑、孔壁或墻壁的垂直度、孔壁或墻壁坍塌狀況等。
結語
此超高層建筑地下基礎的施工,參考地質條件和周圍既有建筑物的影響選擇了抓和銑相結合的地下連續墻的施工技術,合理的設備和施工工藝使得成槽時間和質量滿足了施工的要求,且經相關單位對隱蔽工程的質量驗收發現澆筑后的連續墻外觀較好,且經檢測其密閉性和防水效果良好,滿足設計要求。通過對本工程的圖片展示來對地下連續墻施工關鍵技術進行了總結,可為今后類似超高層建筑地下連續墻的施工提供參考依據。
參考文獻:
[1]朱建明.上海中心大廈主樓地下連續墻施工技術[J].建筑施工,2010,32(4):325-327.
地下連續墻技術起源于歐洲,意大利米蘭的C·維達爾首先在泥漿支護的槽段中完成了地下連續墻的施工。20世紀50年代~60年代期間,伴隨著第二次世界大戰后歐洲經濟大規模重建的需要,引起了與地下連續墻施工有關的技術領域的顯著進步,這些領域包括機械成槽設備、工藝措施和泥漿配比。其中,意大利依克斯(ICOS)公司在地下連續墻施工方面做得尤為出色,并把此項技術應用于多種巖土工程領域,如水庫防滲墻、基坑支護結構等。由于意大利依克斯公司把地下連續墻在巖土工程領域的成功應用,該項技術先在歐洲得到了推廣,然后逐漸傳到了南美、加拿大、日本和美國。現在,地下連續墻已成為設計者選擇復雜環境下深大基坑圍護結構時的首選[1-3]。
我國巖土工程施工技術人員于1957年在意大利實地考察了地下連續墻施工關鍵技術后,地下連續墻首先被應用于水利工程中。1958年,我國技術人員在青島嶗山的月子口水庫進行了主要起防滲作用的首次國內地下連續墻試驗性施工,并于1960年5月在北京密云水庫建成了長755m、深44m的地下防滲墻。目前,起防滲作用的地下連續墻對于大型的、復雜的水利工程大壩的地基處理來說,已經成為首選的巖土工程施工手段。如在我國著名的小浪底水利樞紐工程、長江葛洲壩水利樞紐工程和三峽水利樞紐工程中,為了保證工程的安全運營,充分發揮水庫的綜合效益,都建造了數道起防滲作用的地下連續墻。其中,最深的起防滲作用的地下連續墻達到了81.9m,厚1.2m。上海在20世紀70年代中期開始自行研制挖槽機械,開始建設用于基坑支護結構的地下連續墻[4]。目前,為了加快基坑的施工速度,發揮投資效益,適應建(構)筑物逆作法的需要,地下連續墻不僅用于防滲或者基坑的臨時支護結構,而且被用于作為建(構)筑物的樁基礎,發揮地下連續墻擋土、承重和防水的多種功能。在向槽段澆灌材料的方面,不僅使用了強度達45MPa的高強混凝土,也有用僅2MPa~3MPa的塑性混凝土以及強度更低的固化灰漿和自硬泥漿來建造地下連續墻,以便適應不同功能的要求[5,6]。
2地下連續墻施工質量控制的技術難點
在地下連續墻的施工中,應當解決好如下四個方面的技術難點,以保證地下連續墻施工質量[7]:1)如何在復雜的場地工程地質條件下,按設計要求用成槽機或銑槽機開挖出槽段;2)如何保證槽壁在開挖和吊放鋼筋籠時的穩定;3)向槽段澆灌混凝土時,如何形成一道連續的、不透水的并能承受各種荷載的墻體;4)如何解決鋼筋籠接縫之間的防滲問題。鑒于此四個技術難點,決定了在地下連續墻施工時,不僅要加強設計和施工之間的聯系,而且要針對地下連續墻的技術要點,加強地下連續墻的施工管理,以保證地下連續墻的施工質量。因此,保證敏感環境下深大基坑地下連續墻施工質量的管理具有現實性和緊迫性。
3建設工程項目組織論的基本概念
1)可以把一個工程項目作為一個系統來看待,而影響一個系統目標實現的主要因素除了組織以外,還有人的因素、方法和工具[8]。
2)如果把一個建設項目的項目管理視為一個系統,在此系統中,項目管理的目標能否最終實現的決定性因素是項目管理的組織。
3)控制項目目標的措施有:經濟措施、組織措施、管理措施和技術措施。上述四項措施中,組織措施是最重要的措施,而組織措施包括組織結構模式、組織分工和工作流程組織。
4南京某工程地下連續墻工程
4.1工程概況及施工的技術難點
南京某深大基坑工程位于南京市建鄴區嘉陵江東街南側,江東中路東側,廬山路西側,地鐵2號線從Ⅰ,Ⅲ區塊間穿過。工程分為Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ四個區塊(見圖1),其中Ⅲ區基坑面積約32000m2,總建筑面積254500m2。地下4層,建筑面積147000m2。地上1棟裙房,4層,建筑面積3520m2。地上2棟塔樓,1幢3號樓,34層,高150.1m,建筑面積39204m2;1幢4號樓,45層,高199.75m,建筑面積64253m2。為了保證Ⅲ區基坑的順利施工及周邊建筑物、地下管線特別是基坑西側南京地鐵2號線的安全,基坑東側支護結構采用三軸深攪樁+鉆孔灌注樁。三軸深攪樁直徑850@1200,深度25.6m;鉆孔灌注樁直徑1300@1500,深度45m。基坑其余部分采用地下連續墻,地下連續墻厚度1200mm,深度62m~63m,總共由106個槽段組成;西側地下連續墻最外側與地鐵最外側距離為15m。基坑內部采用五道支撐。Ⅲ區地下連續墻施工的技術難點主要有兩個:1)由于地下連續墻深度62m~63m,如何開挖出平整的槽段,以保證鋼筋籠的順利下放;2)由于基坑西側的弧形,如何解決各個槽段之間的接縫連接,保證接縫不滲水。
4.2保證地下連續墻施工質量的組織措施
1)組織結構模式。在現代工程施工中,鑒于需要管理的有關質量的內容要求多,因此,項目部采用職能組織結構和線性組織結構有機結合的組織結構模式,這樣,既可克服組織結構模式中常出現的交叉和矛盾的工作指令關系,又可克服線性組織結構模式中指令路徑過長的弊端。
3)工作流程組織。采購上,賦予質量工程師一票否決權。施工上,本工程地下連續墻工藝流程中關鍵點控制措施如下:為了槽壁穩定性,槽段內泥漿液面應超過地下水位面1.5m;嚴格按照操作規程和配合比要求進行泥漿的配比和攪拌,配合好的新泥漿在泥漿池中至少存放24h,存放時要不斷地攪拌,以便使膨脹土充分水化;對槽段被置換后的泥漿進行分離凈化處理,符合標準后方可使用;在產生泥漿滲漏的槽段,在分析滲漏原因的基礎上,及時進行堵漏和補充泥漿;成槽過程中,為了保證槽壁的垂直度,要控制大型機械在槽段邊的移動,同時要嚴格控制槽段旁邊的物體堆載情況;為了控制大型機械對槽壁穩定性的影響,可先對場地進行如強夯的地基處理。為了提高槽壁的穩定性,目前通常做法是在挖槽前,先對槽壁兩側用水泥土攪拌樁進行加固。施工的水泥土攪拌樁也可以起防滲作用。在開槽時,先對試驗槽段的工作總結出施工工藝,并對不同土層采用不同的挖掘、提升速度,以減小對槽壁的擾動;根據實測的垂直度、槽寬和槽深及時進行糾偏。處理沉渣時,待泥漿含砂率降到4%以下時,靜置2h,用電阻率法檢測槽段中沉渣厚度,確保沉渣厚度不超過10cm;在除砂過程中及時跟蹤觀測泥漿液面,以便補充泥漿,確保泥漿對地下水的壓力差,防止槽壁的塌方。
5結語
關鍵詞:地下連續墻;垂直度;成槽;繞流
1.問題的提出
隨著城市化的發展,建筑空間越來越擁擠,為充分利用土地改善交通,我國地下工程近年來得到了長足的發展,深基坑開挖與支護越來越得到人們的重視。地下連續墻作為深基坑支護的主要型式之一,其應用越來越廣泛。地下連續墻具有結構剛度大、整體性、抗滲性和耐久性好的特點,不僅可作為臨時性圍護結構,而且可作為永久性的擋土擋水和承重結構;能適應各種復雜的施工環境和水文地質條件,可緊靠已有建筑物施工,施工時基本無噪音、無震動,對鄰近建筑物和地下管線影響較小;能建造各種深度(10~50m)、寬度(45~120cm)和形狀的地下墻。但由于地下連續墻施工中經常出現槽壁偏斜的情況,給施工增加了難度。
2.許府巷車站地下連續墻及地質概況
南京地鐵一號線許府巷車站全長234.9m,標準段結構凈寬18.6m,站臺寬度11m,為二級車站,站體形式為地下兩層雙排柱列三跨鋼筋砼箱形框架結構,采用明挖順作法施工。主體圍護結構采用0.6m厚地下連續墻,并作為結構的一部分與內襯墻(0.4~0.6m厚)一起構成站體的疊合側墻。許府巷站連續墻共92幅槽段,總長530.5m,標準分幅寬度6m,標準段埋深為25.5m、26m,南北端頭井埋深為28.5m、27.5m,槽段接頭為凹凸型預制鋼筋砼楔形接頭樁,分間隔槽段先后進行施工,穿越地層的平均厚度依次為:雜填土0.7m,素填土0.6m,粉土1.7m,粉細砂8m,粉質粘土14.5m。主體結構基坑開挖深度約15.5m,端頭井開挖深度17.4m,寬度19.2~19.8m,底板坐落在粉質粘土上。
南京地區氣候四季分明,夏季天氣濕熱,雨天較多,每年5~8月份有“黃梅雨季”之稱,年均降水1050mm,地下水在地表以下1.5~2.0m,相當豐富。
3.地下連續墻偏斜控制
3.1地下連續墻偏斜程度主要取決于成槽時垂直度的控制
連續墻成槽垂直度從廣義上來說有兩種:一種是通常所說的槽壁垂直度,它不僅影響連續墻的受力狀況,而且直接影響主體結構的凈空,給主體結構施工帶來很難補救的困難;第二種是槽壁兩端垂直度的控制,它直接影響連續墻鋼筋籠及接頭樁的下放,第三是在槽段澆注過程中產生繞流現象引起二級槽段開挖困難,應引起足夠的重視。
3.2第一種偏斜的控制措施
1)成槽機自身測斜糾偏系統
許府巷站連續墻成槽采用德產BH-600液壓式成槽機,HSWG抓斗,最大成槽深度可達70米。成槽機上配有自動測斜糾偏系統,精度為1/500。此系統是保證成槽垂直度的關鍵,在成槽過程中一定要隨時觀察系統顯示的垂直度數據,隨時進行調整。尤其是地面至底下10m這段范圍內,槽壁的垂直度對以后整個槽段的精度影響很大,必須慢速、均勻地掘進。
2)人工測斜
成槽過程中主要依靠成槽機的自動測斜糾偏系統控制垂直度,但在測斜系統出現故障或數據不準的異常情況下,可用人工方法進行測斜,也可以作為對自動測斜糾偏系統的檢驗。具體方法是:在開始掘進時,抓斗鋼絲繩位于導墻寬度方向的中心,此時用直尺量測出鋼絲繩距一側導墻邊緣的距離s1作為初始數據,在掘進到一定深度h時,再量測出鋼絲繩距導墻邊緣的距離s2,這樣就得出偏斜度ω=(s2-s1)/h。此種方法簡單、易操作,不失為一種有效的測斜手段。
3)槽壁偏斜產生的原因
在地下連續墻施工過程中槽壁產生主要原因有兩方面:一是地質條件:在土質不均勻的槽段,機械抓斗在開挖的過程中偏位引起抓斗傾斜,從而使槽壁偏斜。二是機械的原因,德產BH-600成槽機如吊起抓斗的兩側繩長短不一而引起抓斗本身傾斜。三是機械操作的原因,成槽機操作人操作無經驗或成槽機本身放置不水平等。
4.對混凝土繞流的分析
在地下連續墻作為截水的地下工程因開挖時槽壁傾斜或槽壁開挖過寬引起地下連續墻澆筑單元槽段混凝土時,流動的混凝土有時會在重力及側向壓力的共同作用下,繞過封頭鋼板或接頭箱、接頭管側向縫流入到相鄰的槽段(尚未開槽或已成槽的槽段),這種現象我們稱之為“繞流”。混凝土的繞流已成為地下連續墻的成槽,尤其在軟土地基中成槽的一大難題。
4.1槽段澆注施工中
混凝土的繞流帶來的危害主要表現在以下幾個方面:
a.若繞流進入相鄰槽段的混凝土一旦結硬,會使相鄰槽段的挖槽增大困難,并延長了成槽的時間。
b.刷壁清漿工作難度增大,尤其是外伸鋼筋(如榫形隔板接頭等)的清理很困難,若清理不干凈,將會影響接頭連接質量。
c.使接頭處放置的鎖口管、接頭箱提拔困難。
d.由于繞流帶來的施工隱患,基坑開挖時,墻面接頭處因有夾泥或混凝土疏松不密實而出現滲漏水,影響了墻體的防水效果。
4.2造成繞流原因分析
①槽壁垂直度不滿足要求,鎖口管、接頭箱吊入槽內擺正后與槽壁有空隙。
②鎖口管、接頭箱吊放時,多次上下才就位,使鎖口管、接頭箱與槽壁間產生縫隙。
③成槽過程中,槽壁土體產生局部塌方。
④鋼筋籠吊放困難,碰落槽壁土體。
從以上的分析中,我們可以總結出,發生混凝土繞流要有兩個條件:一是混凝土會從外包罩面(或鐵皮)的槽段內益出;二是溢出槽段的混凝土有流入相鄰槽段的“通道”。
4.3有效控制繞流成因分析
1.確保接頭處成槽時的垂直度(一般要求槽孔傾斜度不大于1/200),接頭管、接頭箱擺放垂直并靠壁無空隙,防止混凝土繞流。成槽機挖掘過程中應用經緯儀跟蹤導桿或抓斗吊索的垂直度;成槽后用電腦控制的側斜儀對每一幅槽段的垂直度或塌孔情況進行測試。
2.控制護壁泥漿物理力學指標和泥漿液面高度,防止槽段塌方。護壁泥漿是防止槽壁塌方的一個關鍵,泥漿的配比和泥漿的性能應與地層情況相適應,尤其是當地層中有砂或沙礫夾層或承壓水層時,更應注意配比和摻加外加劑。
3.鋼筋籠的加工尺寸與形狀應考慮到吊入時的施工方便,防止吊放鋼筋籠時擦傷槽壁。籠子外觀應橫平豎直,具有一定的剛度,鋼筋籠周邊2排鋼筋交叉點應滿焊,兩側縱筋間宜增加2―4排鋼筋行架,縱筋主平面內宜加設剪力撐。縱向鋼筋的底部應稍向內彎折(但應不影響插入混凝土導管);保護層的墊塊不宜用砂漿墊塊,宜用薄鋼板做成導向板焊于鋼筋籠上,以免擦傷槽壁面。
4.為防止溢出槽段的混凝土進入相鄰的槽段,許府巷地鐵站在槽段施工中作了一系列的嘗試。首先在接頭樁兩側安放加工成型的泡沫板,但泡沫板重量輕浮力大抗浮性能差,不宜施工成型。后來又在鋼筋籠兩側或接頭裝外側安裝化纖布罩面(酷似兜襠褲),但化纖布在鋼筋籠吊入時極易損壞,后來采用接頭樁兩側用級配良好的碎石回填,本站使用效果尚可。但施工成本加大;若控制不力或級配不良空隙較大繞流的混凝土在相鄰槽段易形成低標號的混凝土,給下一槽段的開挖施工造成相當大的困難。近年來一些工程中用外包鐵皮作罩面,效果良好。外包鐵皮之間應用電焊連成一片,確保混凝土不從鐵皮縫隙中繞流到接頭內。外包鐵皮可選用0.5mm厚馬口鐵皮。
關鍵詞:地下連續墻 施工難點 解決對策
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
中圖分類號:TU74文獻標識碼:A 文章編號
1、前言
地下連續墻施工是指在地面上使用挖槽設備,在泥漿護壁的作用下,沿著深開挖工程的周邊,開挖一條狹長的深槽,在槽內放置鋼筋籠并澆筑混凝土,筑成一段鋼筋混凝土墻的施工過程。地下連續墻技術分類復雜,按成墻方式可分為:樁排式、槽板式、組合式,按開挖情況:地下連續墻、地下防滲墻。地下連續墻具有很多優點,如剛度大,既擋土又擋水,施工時無振動,噪音低,可用于任何土質的施工,但施工成本高,技術復雜。本文主要介紹槽板式鋼筋混凝土地下連續墻的施工難點,并研究解決對策。
2、地下連續墻的施工難點及解決對策
地下連續墻的施工主要包括:導墻施工、鋼筋籠制作、泥漿制作及控制、成槽、下鎖口管、鋼筋籠吊放和下鋼筋籠、拔鎖口管等過程。
2.1導墻施工
導墻施工是地下連續墻施工的第一步,它的作用是擋土墻,儲存泥漿,對挖槽起重大作用。導墻施工一般存在以下問題。
(1) 導墻變形。出現這種情況的主要原因是導墻施工完畢后沒有加縱向支撐,導墻側向穩定不足發生導墻變形。
解決對策:導墻拆模后,沿導墻縱向每隔1m設兩道木支撐,將二片導墻支撐起來,在導墻混凝土沒有達到設計強度以前,禁止重型機械在導墻側面行駛,防止導墻變形。
(2) 導墻的內墻面與地下連續墻的軸線不平行。導墻的內墻面與地下連續墻的軸線不平行,會造成整個地下連續墻不符合設計要求。
解決對策:務必保證導墻中心線與地下連續墻軸重合,內外導墻面的凈距應等于地下連續墻的設計寬度加50mm,凈距誤差小于5mm。導墻內外墻面垂直。
(3) 導墻回填土。回填土容易塌方,造成導墻背側空洞,混凝土方量增多。
解決對策:使用小型挖基開挖導墻,使回填的土方量減少,然后用素土而非雜填土回填。
2.2鋼筋籠制作
鋼筋籠的制作是地下連續墻施工的一個重要環節,鋼筋籠制作的快慢直接影響施工進度。鋼筋籠制作一般存在以下問題。
(1) 進度問題。影響鋼筋籠制作快慢的因素很多,比如受場地條件的限制,施工現場不允許設置兩個鋼筋制作平臺,而且當進入梅雨天氣時,電焊類的施工就只能停止。
解決對策:有條件施工現場可以設置兩個施工平臺來交替作業。以保證一天一幅的施工進度。當進入梅雨天時,可以用腳手架和彩鋼板分段搭設棚子,在棚內進行電焊施工,待鋼筋籠需要使用時可直接用吊車將棚子吊離。
(2) 鋼筋籠的焊接。由于工作量大以及工人注意力不集中等,會造成鋼筋接頭錯位,而且許多接頭在電焊完成后還處于高溫軟弱狀態,在搬運或堆放地時會不注意,會造成鋼筋接頭受力而彎曲變形。
解決對策:這類問題主要是人為原因造成的,因此加強技術管理,提高施工人員素質,問題就可徹底解決。
2.3泥漿制作與控制
泥漿制作是地下連續墻施工的關鍵。如果泥漿制作不好,則在槽壁表面不能形成一層固體顆粒狀的膠結物(泥皮)而失去粘接力。同時還會造成泥漿液柱壓力,不能平衡開挖槽段土壁內外的土壓力和水壓力,導致維護槽壁的不穩定,引起塌方。
解決對策:根據水文地質資料,采用膨潤土、純堿等原料,按一定比例配制做泥漿。泥漿制作過程中還應注意以下問題:
(1) 按泥漿的使用狀態及時進行泥漿指標的檢驗。對循環使用的泥漿若不及時測定試驗,會造成泥漿質量惡化。
(2) 泥漿制作與工程整體的銜接。新配制的泥漿應該在池中放置ld充分發酵后才可投入使用。
(3) 泥漿制作的具體方量一般以拌制理論方量的1.5倍比較合適。
2.4成槽
成槽是地下連續墻施工的重要環節。主要包括成槽機施工、泥漿液面控制、清底、刷壁等。
(1) 成槽機施工。成槽機施工中最主要的問題就是偏差問題。
(2) 泥漿液面控制及地下水升降。在成槽過程中及結束后都要進行泥漿液面控制,當遇到降雨等使地下水位急速上升的情況時,需要控制地下水的升降,如果處理不好則會影響槽壁質量。甚至出現塌方。
(3) 清底工作。清底不及時致使沉渣過多,會造成地下連續墻的混凝土強度降低,鋼筋籠上浮,影響其截水防滲能力,易引起管涌。同時沉渣過多,會影響鋼筋籠的沉放。
(4) 刷壁。若刷壁不及時可能造成兩幅墻之間夾有泥土,會產生嚴重的滲漏,影響地下連續墻的整體性。解決對策:地下水位急速上升時,可部分或全部降低地下水。或是提高泥漿液面,使其至少高出地下水位0.5-1.0米,以保證槽壁的穩定。此外還要做好技術交底工作,端正工人施工態度,及時做好清底及刷壁工作。
2.5下鎖口管
下鎖口管一直比較復雜,至今沒有得到合理解決,主要問題如下。
(1) 槽壁不垂直。造由于機器和人工的原因,鎖口管的位置常會發生偏移。
(2) 鎖口管傾斜。鎖口管的上下端都需要固定,下端主要通過吊機提起鎖口管一段高度使其自由下落插入土中而固定。兩種固定方法最大的缺點就是對工人要求高,易產生操作誤差。
2.6鋼筋籠的起吊和下放
(1) 鋼筋籠的起吊。鋼筋籠在吊放過程中,由于吊點中心與槽段中心不重合會使鋼筋籠發生變形。
(2) 鋼筋籠下放。槽體垂直度不合要求或漏漿等原因,鋼筋籠在下放時碰到混凝土塊,導致鋼筋籠傾斜左右標高不一致或側移。解決對策:技術人員操作認真,以確保鋼筋籠起吊的絕對安全,鋼筋籠下放時,要使鋼筋籠的中心線與槽段的縱向軸線盡量重合。此外,確保回填土要密實以防治漏漿。
3、結束語
總而言之,地下連續墻施工是一個復雜的施工過程,技術要求較高。在施工過程中要加強技術管理,提高工人素質,對于可能出現的質量問題,應該要有充分的認識。采取相應的預防和處理措施,然后總結經驗,加強對質量通病的防范,才能縮短工期、降低工程造價、保證工程質量。
參考文獻:
[1]王少昌.淺談地下連續墻施工的技術要領[J].科技風.2010年13期;
關鍵詞:連續墻;施工技術;對策
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
中圖分類號: TU113.5+47文獻標識碼:A文章編號:
1、引言
地下連續墻施工是指在地面上使用挖槽設備,在泥漿護壁的作用下,沿著深開挖工程的周邊,開挖一條狹長的深槽,在槽內放置鋼筋籠并澆筑混凝土,筑成一段鋼筋混凝土墻的施工過程。
地下連續墻技術分類復雜,按成墻方式可分為:樁排式、槽板式、組合式,按開挖情況:地下連續墻、地下防滲墻。地下連續墻具有很多優點,如剛度大,既擋土又擋水,施工時無振動,噪音低,可用于任何土質的施工,但施工成本高,技術復雜。本文主要介紹槽板式鋼筋混凝土地下連續墻的施工難點,并研究解決對策。
2、地下連續墻的施工難點及解決對策
地下連續墻的施工主要包括:導墻施工、鋼筋籠制作、泥漿制作及控制、成槽、下鎖口管、鋼筋籠吊放和下鋼筋籠、拔鎖口管等過程。
2.1導墻施工
導墻施工是地下連續墻施工的第一步,它的作用是擋土墻,儲存泥漿,對挖槽起重大作用。導墻施工一般存在以下問題。
(1)導墻變形。出現這種情況的主要原因是導墻施工完畢后沒有加縱向支撐,導墻側向穩定不足發生導墻變形。
解決對策:導墻拆模后,沿導墻縱向每隔1m設兩道木支撐,將二片導墻支撐起來,在導墻混凝土沒有達到設計強度以前,禁止重型機械在導墻側面行駛,防止導墻變形。
(2)導墻的內墻面與地下連續墻的軸線不平行。導墻的內墻面與地下連續墻的軸線不平行,會造成整個地下連續墻不符合設計要求。
解決對策:務必保證導墻中心線與地下連續墻軸重合,內外導墻面的凈距應等于地下連續墻的設計寬度加50mm,凈距誤差小于5mm。導墻內外墻面垂直。
(3)導墻回填土。回填土容易塌方,造成導墻背側空洞,混凝土方量增多。
解決對策:使用小型挖基開挖導墻,使回填的土方量減少,然后用素土而非雜填土回填。
2.2鋼筋籠制作
鋼筋籠的制作是地下連續墻施工的一個重要環節,鋼筋籠制作的快慢直接影響施工進度。鋼筋籠制作一般存在以下問題。
(1)進度問題。影響鋼筋籠制作快慢的因素很多,比如受場地條件的限制,施工現場不允許設置兩個鋼筋制作平臺,而且當進入梅雨天氣時,電焊類的施工就只能停止。
解決對策:有條件施工現場可以設置兩個施工平臺來交替作業。以保證一天一幅的施工進度。當進入梅雨天時,可以用腳手架和彩鋼板分段搭設棚子,在棚內進行電焊施工,待鋼筋籠需要使用時可直接用吊車將棚子吊離。
(2)鋼筋籠的焊接。由于工作量大以及工人注意力不集中等,會造成鋼筋接頭錯位,而且許多接頭在電焊完成后還處于高溫軟弱狀態,在搬運或堆放地時會不注意,會造成鋼筋接頭受力而彎曲變形。
解決對策:這類問題主要是人為原因造成的,因此加強技術管理,提高施工人員素質,問題就可徹底解決。
2.3泥漿制作與控制
泥漿制作是地下連續墻施工的關鍵。如果泥漿制作不好,則在槽壁表面不能形成一層固體穎粒狀的膠結物(泥皮)而失去粘接力。同時還會造成泥漿液柱壓力,不能平衡開挖槽段土壁內外的土壓力和水壓力,導致維護槽壁的不穩定,引起塌方。
解決對策:根據水文地質資料,采用膨潤土、純堿等原料,按一定比例配制做泥漿。泥漿制作過程中還應注意以下問題:
(1)按泥漿的使用狀態及時進行泥漿指標的檢驗。對循環使用的泥漿若不及時測定試驗,會造成泥漿質量惡化。
(2)泥漿制作與工程整體的銜接。新配制的泥漿應該在池中放置ld充分發酵后才可投入使用。
(3)泥漿制作的具體方量一般以拌制理論方量的1,5倍比較合適。
2.4成槽
成槽是地下連續墻施工的重要環節。主要包括成槽機施工、泥漿液面控制、清低、刷壁等。
(1)成槽機施工。成槽機施工中最主要的問題就是偏差問題。
(2)泥漿液面控制及地下水升降。在成槽過程中及結束后都要進行泥漿液面控制,當遇到降雨等使地下水位急速上升的情況時,需要控制地下水的升降,如果處理不好則會影響槽壁質量。甚至出現塌方。
(3)清底工作。清低不及時致使沉渣過多,會造成地下連續墻的混凝土強度降低,鋼筋籠上浮,影響其截水防滲能力,易引起管涌。同時沉渣過多,會影響鋼筋籠的沉放。
(4)刷壁。若刷壁不及時可能造成兩幅墻之間夾有泥土,會產生嚴重的滲漏,影響地下連續墻的整體性。
解決對策:地下水位急速上升時,可部分或全部降低地下水。或是提高泥漿液面,使其至少高出地下水位0.5-1.0米,以保證槽壁的穩定。此外還要做好技術交底工作,端正工人施工態度,及時做好清低及刷壁工作。
2.5下鎖口管
下鎖口管一直比較復雜,至今沒有得到合理解決,主要問題如下。
(1)槽壁不垂直。造由于機器和人工的原因,鎖口管的位置常會發生偏移。
(2)鎖口管傾斜。鎖口管的上下端都需要固定,下端主要通過吊機提起鎖口管一段高度使其自由下落插入土中而固定。兩種固定方法最大的缺點就是對工人要求高,易產生操作誤差。
2.6鋼筋籠的起吊和下放
(1)鋼筋籠的起吊。鋼筋籠在吊放過程中,由于吊點中心與槽段中心不重合會使鋼筋籠發生變形。
(2)鋼筋籠下放。槽體垂直度不合要求或漏漿等原因,鋼筋籠在下放時碰到混凝土塊,導致鋼筋籠傾斜左右標高不一致或側移。
解決對策:技術人員操作認真,以確保鋼筋籠起吊的絕對安全,鋼筋籠下放時,要使鋼筋籠的中心線與槽段的縱向軸線盡量重合。此外,要確保回填土要密實以防治漏漿。
2.7拔鎖口管
拔鎖口管一定要掌握好時間,當混凝土沒有凝固時就操作,會造成墻體底部漏漿,此時如果鎖口管后回填土不密實,混凝土會繞過鎖口管,對下一幅連續墻的施工造成很大的障礙。
解決對策:掌握好混凝土的初凝時間,在混凝土灌注完畢時在使用液壓頂升架拔鎖口管。
3、結束語
關鍵詞:地下連續墻、施工難點要點、控制要點
中圖分類號: TU74 文獻標識碼: A 文章編號:
一、前言
1、地下連續墻施工是指在地面上使用挖槽設備,在泥漿護壁的作用下,沿著深開挖工程的周邊,開挖一條狹長的深槽,在槽內放置鋼筋籠并澆筑混凝土,筑成一段鋼筋混凝土墻的施工過程。2、地下連續墻的分類:(1)按成墻方式可分為:①樁排式;②槽板式;③組合式。(2)按墻的用途可分為:①防滲墻;②臨時擋土墻;③永久擋土(承重)墻;④作為基礎用的地下連續墻。(3)按強體材料可分為:①鋼筋混凝土墻;②塑性混凝土墻;③固化灰漿墻;④自硬泥漿墻;⑤預制墻;⑥泥漿槽墻(回填礫石、粘土和水泥三合土);⑦后張預應力地下連續墻;⑧鋼制地下連續墻。(4)按開挖情況可分為:①地下連續墻(開挖);②地下防滲墻(不開挖)。
3、地下連續墻施工流程
地上地下障礙物處理測量放線構筑導墻槽段劃分制備護壁泥漿、綁扎鋼筋網開挖深槽吊放鋼筋籠吊放接頭箱砼導管澆筑混凝土拔鎖頭管。
二、地下連續墻的施工難點要點及控制方法
1、施工準備控制要點;在施工以前,應分析地下連續墻施工期間的檢查點、控制點和停止點,以控制地下連續墻的施工質量。控制的內容如下:
①審核圖紙是否有效、完整、壓確、合理、可行。
②檢查是否建立質保、安保體系,是否符合要求。
③審核分包單位資質、業績及質安保體系、主要管理人員及特殊上崗人員資質。
④審核資質證書是否有效、真實,是否滿足要求。
⑤審核設備檢查證明及質保資料,現場檢查設備組裝及運行情況。
⑥審核材料的質保資料,現場檢查材料外觀質量,并見證取樣。
⑦審核方案是否完整、正確、合理、可行,審批手續是否完整。
2、測量放線階段;測量放線工作是地下連續墻施工中重要的也是關鍵的一道工序。可使用全站儀一臺套(配光電測距儀一臺套、DJ2經緯儀兩臺)和S3水準儀一套進行測量放線。對提供的測量基準點、基準線、水準點進行復核。在原基準點和水準點的基礎上建立施工控制網。根據工程現場的實際情況和施工放樣的方便、快捷,考慮平面控制網建成二級附和導線控制網,水準網建成三等線形網。
3、導墻修筑施工控制要點
①導墻既是對連續墻槽坑開挖起到引導作用。擬選用“”斷面,頂面高于地面約100mm,開挖過程中也起到貯存護壁泥漿的作用,也防止地面水流泥土進入槽坑。
②導墻拆模后,應使用木枋、木柱等在導墻內側進行側向支頂,抵抗土體的側壓力,保證導墻不會位移。在達到設計強度前,重型機具車輛不得靠近,也不能在導墻上堆棧材料,防止發生位移或局部下沉。
③導墻內側寬度必須比連續墻墻體厚度大50mm-80mm左右,方便后期鋼筋網片的吊放,也為了連續墻墻體厚度的偏差控制。
4、泥漿制作與控制
泥漿制作是地下連續墻施工的關鍵。如果泥漿制作不好,則在槽壁表面不能形成一層固體穎粒狀的膠結物(泥皮)而失去粘接力。同時還會造成泥漿液柱壓力,不能平衡開挖槽段土壁內外的土壓力和水壓力,導致維護槽壁的不穩定,引起塌方。
解決對策:根據水文地質資料,采用膨潤土、純堿等原料,按一定比例配制做泥漿。泥漿制作過程中還應注意以下問題:按泥漿的使用狀態及時進行泥漿指標的檢驗。對循環使用的泥漿若不及時測定試驗,會造成泥漿質量惡化。泥漿制作與工程整體的銜接。新配制的泥漿應該在池中放置ld充分發酵后才可投入使用。 泥漿制作的具體方量一般以拌制理論方量的1,5倍比較合適。5、 槽坑開挖要點
①由于抓斗式挖槽機運行費用高,一般會配合使用多臺沖孔樁機同時多個槽段進行成槽,效率高投入較低。特別是遇到巖層位置,可先采用沖孔樁機沖碎巖石,再使用抓斗式挖槽機清槽。
②所使用的護壁泥漿配置要合格,液面不低于導墻面50cm才能避免孔壁坍塌,保證墻身平直。
③使用置換法清除槽底沉渣,嚴格控制沉渣厚度并達到實際要求后,方能進行混凝土灌注施工,從而保證連續墻的承載能力和防滲能力。
6、鋼筋網片制作和吊放要點
①鋼筋網片必須嚴格按照配筋圖要求進行制作,焊接施工、鋼筋搭接需滿足規范。
②為保證鋼筋網片的混凝土保護層厚度均勻一致,應使用薄鋼板制作成厚50mm“[”型墊塊,按2m-3m的距離平均焊于鋼筋網片兩側,吊放入槽后的鋼筋網片側面與槽壁之間形成的保護層厚度就能達到要求。
③起吊應使用橫吊梁或吊架,保證起吊過程中鋼筋網片不會扭曲變形。
④入槽過程必須緩慢從而減少大幅擺動,垂直度需邊下降邊矯正。若不能順利到達槽底,應立刻吊出不得強行壓進,否則會引起鋼筋網片變形并同時造成槽壁坍塌形成大量沉渣,影響施工質量。
⑤施工計劃應完善,保證鋼筋網片入槽4小時內開始灌注混凝土,并連續灌注完成。
⑥混凝土灌注高度必須達到要求,不得為了節約用料而少灌了將來要打掉的浮漿厚度。
⑦灌注混凝土時導管深入深度保持在3m左右,隨混凝土面的上升緩慢提起,這樣才能保證把混凝土面的浮漿整體往上升并在后期鑿除。
7、 鎖口管的下放和提拔要點控制 鎖口管下放存在的主要問題是:由于槽壁不垂直使鎖口管位置產生偏移,鎖口管固定不穩造成傾斜,導致墻與墻之間出現淤泥夾層。因此,在成槽后期有意識地使其兩邊傾斜,鎖口管中線與分幅線對齊,通過吊機提起鎖口管—段高度使其自由下落插入土中固定,鎖口管在槽口采用鋼銷連接。 鎖口管起拔采用液壓頂拔機,待開始澆筑混凝土2—3h后(根據混凝土初凝時間確定初次起拔時間),用起拔千斤頂進行第一次起拔,但頂升高度不可使管腳脫離插入的槽底土體,以后每20—30min提升一次,每次50~100mm,直到終凝后全部拔出。 鎖口管下放以后,用一根專用設備(鋼釬)插人縫隙,捅實回填土,以防止混凝土繞流。
【關鍵詞】地下室梁板抗裂逆作法施工地下連續墻周邊約束有規律裂縫混凝土水化熱
鋼筋混凝土結構裂縫控制一直是設計、施工單位長期研究又無法徹底解決的問題。由于混凝土脆性材料的自身特性,高強度的同時也容易開裂,許多專家、學者做了大量的研究工作,從混凝土原材料、施工、養護等方面積累了豐富的經驗。本人以親自經歷的工程為例,通過逆作法環境中的鋼筋混凝土梁板施工,從設計構造等其它角度探討裂縫控制問題。
1、工程實例概況
武漢市協和醫院門診醫技大樓地下室三層,采用逆作法施工,周邊地下連續墻厚度800mm,采用“兩墻合一”型式,逆作施工階段該墻體作為基坑支護墻,逆作完成后該墻體作為地下室結構永久性外墻。
地下室施工程序:施工地下連續墻――施工逆作樁(一柱一樁)――從上往下施工各層地下室梁板。地下室各層樓板結構直接與先施工的地下連續墻連接。
地下室頂板通過地下連續墻頂部的預留插筋及頂板周邊壓頂梁與地下連續墻連接,其它各層樓板通過樓板周邊環梁及地下連續墻施工時預埋的水平鋼筋連接。梁板與墻體間的連接剛度大。
施工前,我們對于控制樓板裂縫主要從施工分區、加強混凝土材料控制和施工、養護等方面采取了針對性的措施,但仍然在前期施工的幾個區段內出現了許多有規律性的裂縫。發現問題后,我們對梁板結構收縮及裂縫的分布進行實際測量,繪制成圖后進行了詳細地分析,對后續施工的混凝土內部進行測溫,初步分析出結論后,采取了針對性的措施試點施行,并在后續的區段中實施后,取得了良好的效果,得到設計師和業內專家們的一致認可。
2、施工區段劃分
本工程地下室單層面積(基坑面積)約8600平方米,為有效地組織施工和減少一次成型混凝土的平面面積,利于樓板裂縫控制,我們將地下室樓板分為六個區段,利用跳倉法施工原理,控制區段間的施工間隔時間。后澆筑混凝土的區段通過2米寬膨脹加強帶(圖中陰影部位)與先前施工的混凝土結構連接,兩者之間的混凝土澆筑間隔時間超過七天,符合王鐵夢教授關于控制裂縫跳倉法施工間隔時間技術要求。
3、混凝土材料
逆作法中支模體系的拆模時間直接占用了進度計劃的主線路工期,由于本工程的進度要求高,為達到業主方提出的工期目標,必須滿足7~10天拆模的要求。本工程梁板結構的混凝土選擇C50標號(與墻柱標號一致)。優化配合比后,每立方水泥用量為357Kg。
C50混凝土強度高,水泥用量大,不利于裂縫控制。為減少混凝土本身質量控制對裂縫控制的影響,本工程從混凝土的原材料(砂、石、水泥、外加劑、坍落度等)方面進行了較嚴格的控制。
4、施工及養護環境
地下室頂板施工時,正值八~九月間,日最高溫度35度,平均氣溫接近28度。混凝土施工盡量安排在夜間進行,避開高溫時段。混凝土澆筑完成后,隨即覆蓋塑料薄膜,進行保溫、保濕養護。
5、前期出現的有規律裂縫
通過以上措施,在地下室頂層板第一施工段澆完混凝土第三天,梁板周邊發現有規律性的裂縫,并在3~7天內同類型的裂縫明顯增多,七天后,裂縫無明顯變化。樓板裂縫分布圖及壓頂梁裂縫分布圖:
6、分析成因
因裂縫僅出現在樓板周邊部位,發現裂縫后,大家意見基本一致,認為由周邊約束較大的原因引起。為真正了解裂縫成因的機理,我們將出現的裂縫測繪制成圖進行理論分析和實體觀測,并對后來施工的另一區段進行混凝土測溫。壓頂梁(截面800*1600)混凝土中心溫度實測值為75度,表面混凝土混度為50度,內外溫度差值達25度,已經達到大體積混凝土內外溫差的控制值。同時對梁板混凝土收縮進行了現場實際測量,從混凝土終凝時布設觀測點,到養護三天后測量,相距30米的兩個觀測點,距離減少10mm,實測收縮值為0.033%,足以影響梁板的水平受力狀態。
得出結論:1、鋼筋混凝土梁板自身收縮時周邊受地下連續墻約束無法自由變形,造成周邊拉裂;2、周邊壓頂梁內部水化熱溫度過高,混凝土具備強度后呈脆性狀態,在降溫過程中,自然收縮受到地下連續墻及預留鋼筋的限制時,便出現分布較均勻的裂縫。3、拉裂的壓頂梁裂縫寬度繼續發展,造成與之相連的混凝土梁板出現以壓頂層梁裂縫為起點穿透型裂縫。4、經市相關專家現場勘察和論證,該裂縫不屬于結構受力裂縫,經過合適地處理后,不影響結構強度。
7、主要措施及效果
針對以上分析成果,我們主要采取了兩個方面的措施:1、在角部45度裂縫分布位置,布設沿裂縫垂直方向的受拉抗裂鋼筋,限制梁板裂縫;2、降低壓頂梁內的混凝土溫度,減少壓頂梁裂縫及因此造成與之相連的樓板拉裂。
因工期原因,混凝土早期強度要求比較高,混凝土標號不能降低,也不能采用60或90天強度混凝土,無法減少水泥用量。我們采取了埋設降溫水管的辦法,通過循環水直接降低周邊壓頂梁混凝土內的溫度,實測降溫后混凝土內部溫度峰值為55度,比降溫前降低了20度,內外溫混凝土差值也減少至10度,降溫取得了明顯的效果。
降溫前后的壓頂梁中心“溫度-時間”曲線圖
通過以上兩項措施,對于樓板面的裂縫控制取得了良好的效果。混凝土澆筑后的第三天未發現壓頂梁和樓板上有明顯裂縫,連續十天觀察,未發現角部45度裂縫,壓頂梁上的裂縫數量減少80%。
第一次采取措施的區段內,因其它原因,一端頭15米未設置降溫水管,但板內布設了抗裂鋼筋,該區段出現了明顯的壓頂梁裂縫,并向板內發展約200mm后寬度顯著減小至消失,與先前施工的區段有明顯區別,可以判斷該處樓板布設的斜向抗裂鋼筋起到了良好的樓板抗裂作用。另一端設置了降溫管的壓頂梁裂縫非常少,或不容易被發現。
8、總結經驗,指導下步施工
通過試點實施,該措施取得了顯著的效果,也得到了設計師和業內相關專家的認可。后續的施工區段,我們繼續總結經驗并視不同結構特點的具體情況將抗裂措施更進一步細化,在地下室樓層施工強約束裂縫控制方面取得了非常好的效果。
9、結束語
隨著社會不斷發展,城市空間越來越擁擠,地下空間的應用受到前所未有的關注和重視,由此,逆作法施工作為一種復雜的成熟工藝應用也逐漸普遍,其特有的“先施工外墻,再施工梁板”的工況對梁板結構型式、構造和施工提出了新的要求。
【關鍵詞】地鐵車站;防水技術;質量控制
中圖分類號: U231+.4 文獻標識碼: A 文章編號:
1 鋼支撐等部位滲漏原因分析
支撐頭預埋件周圍是發生滲漏的常見部位,主要原因是該部位混凝土難澆筑,不易密實,預埋件有銹蝕層或受振后松動致使混凝土產生裂縫。墻體支模穿墻螺栓是為固定模板間距,防止澆筑混凝土時模板變形而設置的,由于穿墻螺栓穿過墻體,如果處理不好,沿鋼筋面會形成易滲透的通道。地下連續墻鋼筋接駁器處也易發生滲漏,施工縫、誘導縫部位止水鋼板處理不好易發生滲漏、泄水孔部位及鋼格構柱如果處理不好,沿鋼筋面會形成易滲透的通道。
2混凝土結構防水、防裂縫的質量控制
(1)防水砼宜選用低水化熱、低含堿量的硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥,水泥強度等級宜為42.5,并不得低于32.5,采用補償收縮混凝土,按設計要求在混凝土中加入一定量的膨脹荊(如UEA或TMS膨脹劑),可通過混凝土產生限制膨脹量以減小混凝土的收縮量和由此產生的拉應力,并可延長結構收縮產生的過程,給混凝土抗拉強度的增長提供了時問,以減少收縮裂縫。通過室內試驗確定混凝土的級配和外加劑摻加量。
(2)嚴格控制水灰比,控制砼坍落度在140±2Omm范圍內。
(3)控制砼入模溫度,夏季不宜高于氣溫且不宜超過35℃,冬季不低于5℃
(4)在澆筑內襯墻前,應對地下墻滲漏,尤其是地下墻接縫處產生的滲水進行封堵。
(5)在內部結構內襯墻水平施工縫處,須設置一道鋼板止水帶,并在內襯墻上部砼澆筑前進行鑿毛處理,將施工縫處的垃圾清理掉,以免砼產生夾渣層而引起滲漏。
(6)內襯墻砼澆筑完成后,外模板的拆除時間應適當延長 ,注意及時澆水養護,養護時間不少于14天。
(7)內襯墻砼澆筑時應分層(每層高不超過30cm),注意不出現漏振或過振,砼澆筑應連續不間斷完成。
(8)底板砼澆筑時,必須按順序連續澆筑,并采用高頻振動器振搗密實,不得出現漏振或少振現象。
(9)底板砼澆筑完成的同時,終凝后須及時養護,養護采用二層草袋,一層塑料薄膜覆蓋養護。
(10)頂板砼終凝前應對面砼壓實、收漿成細毛面。
(14)頂板砼終凝后應及時養護,采用一層草袋、一層塑料薄膜覆蓋養護,其養護時間不少于14天。
(12)頂板上堆放設備、材料等附加荷載前,必須進行強度計算。
(13)頂板養護期結束后應立即施作頂板防水層和防水保護層。
(14)對于施工縫處的遇水膨脹止水條,應采用粘結劑粘結在預留凹槽內,固定牢固。
(15)對梁、板、柱結點等應力集中的部位增加鋼筋網片。
(16)對開孔較大的部位采用鋼纖維混凝土。
3混凝土結構技術對策
根據存在的滲水、裂縫等質量問題,及時總結經驗,從以下幾個方面著手,提高工程質量的控制,是保證結構防水、防滲漏工程質量的關鍵。
3.1 對防水、防滲漏技術方案把關
需審查的和防水、防滲漏有關的方案包括《地下連續墻施工方案》、《防水工程施工方案》、《結構堵漏方案》、《應急預案》等,施在審查《地下聯系墻施工方案》中要審查地墻關鍵接縫部位,包括相鄰兩幅墻中存在時間滯留過長、地墻存在砼超方、以及兩側承壓水部位在底板以上等潛在質量隱患部位是否有針對的加固措施。《結構施工方案》是否有針對易發生滲漏的部位如支撐頭預埋件周圍、模板拉桿螺栓、地下連續墻鋼筋接駁器等防水、防滲漏的處理方案,其中《防水工程施工方案》要重點審查。
3.2對影響混凝土質量的主要因素如混凝土配合比
施工位對配合比的主要技術參數(如水灰比、坍落度、水膠比、膠凝材料最小用量、水泥最小用量、UEA用量)要報審,審查是否滿足設計圖紙、地下工程鋼筋混凝土結構耐久性、地下工程防水等技術規范要求。
3.3對影響結構防水、防滲漏的關鍵部位
地鐵結構防水須從源頭抓起,從圍護結構地下連續墻的旋工開始就要把好關,地下連續墻防水、防滲漏的關鍵部位在地墻接縫部位,因此對地墻接縫的刷槽壁要建立質量控制點,要按照旁站記錄表格進行跟蹤記錄,如發現槽壁清理不干凈,不得進入下一道工序。
3.4基坑開挖后對地下連續墻滲漏部位要督促處理
及時進行堵漏,建立地下連續墻堵漏修補審批制度對地下連續墻開挖后發現的滲漏,要求地下連續墻施工分包及時堵漏,堵漏專業分包單位要對修補堵漏的地下連續墻進行報審,并附修補堵,要求在內襯墻施工前必須完成地下連續墻的堵漏工作。這樣可以在內襯墻結構施工中避免因滲水源頭存在而引起結構滲漏。
3.5嚴格控制施工縫、誘導縫、頂板防水層施工質量
對止水帶設置,施工單位派責任心強的技術員專人指導交底,質量員專人負責檢查。
(1)對施工縫防水施工包括橫向施工縫和縱向施工縫要重點檢查,對中埋式鋼邊橡膠止水帶在施工前要檢查其性能指標是否符合設計和規范要求,要防止止水帶下面存有氣泡造成滲水。
(2)止水鋼板要保證嵌入施工縫上下節砼中各150mm,止水鋼板須滿焊并確保焊接質量,不得有漏焊、焊透等現象,施工前應除銹(將表面銹跡)清理干凈。
(3)對誘導縫防水施工設置圍繞采用底板、側墻、頂板的中埋式止水帶、外貼式止水帶的閉合防水線。
(4)中埋式止水帶施工必須注意止水帶在結構中平面預埋位置必須嚴格居中,否則將減少一側過水線路長度,降低防水效能。
(5)澆前止水帶表面必須清潔。澆砼時必須注意振搗止水帶附近砼,必須保證砼密實。止水帶拼接必須符合產品要求。
(6)頂板防水施工前基層表面須平整、清潔、無泥漿、垃圾、浮漿積水等,頂板防水層施工前應對項板砼含水率進行檢驗,砼含水率應小于9%。
(7)所有防水材料都應有質量合格證明書,進入現場須按規范規定取樣抽檢,驗收合格后方可使用。
3.6 消滅滲水通道,對防水細部構造進行重點檢查
(1)支撐頭預埋件周圍是發生滲漏的常見部位,主要原因是該部位混凝土難澆筑,不易密實,預埋件有銹蝕層或受振后松動致使混凝土產生裂縫。后拆鋼支撐處在澆筑砼前,將外露銹蝕的型鋼端部用鋼絲刷刷干凈,在H型鋼的水平腹板上開設透氣孔,以利澆搗此處時砼流動順暢,排除多余氣泡保證砼的密實,加強支撐頭處的振搗,在布置振搗器時盡量靠近支撐頭子部位。后拆支撐造成的“窗洞”,如有濕班及滲漏應進行注漿封堵。為防滲水需沿H型鋼周邊焊接一圈止水鋼板,止水鋼板應在鋼支撐吊下去安裝前先焊接好,并保證焊接質量 。
(2)模板拉桿螺栓處易發生滲漏,固定模板用的螺栓穿過砼結構時,螺栓上要設置二道止水片,并確保焊接質量。地下連續墻鋼筋接駁器處也易發生滲漏,應在其上加套膨脹止水鋼板止水。
(3)防水砼結構內部設置的各種鋼筋和綁架鐵絲,不得觸至模板,大底板鋼筋支架嚴禁直接放在墊層上,圓鋼箍筋不宜穿過大底板。
(4)施工縫、誘導縫部位止水鋼板應進行除銹處理,并在鋼板上焊接鋼筋以便和混凝土面咬合在一起。
3.7 混凝土養護與拆模
嚴格按照設計要求,對加UEA的混凝土結構一定要澆水養護14天以上,在混凝土模板拆除,對內襯墻模板,在大于14天后拆模,對拉模螺絲不能松,這樣可以避免因早拆模導致結構早期強度低產生的縮縫及失水裂縫。
關鍵詞:地鐵;地下連續墻;SMW工法;基坑開挖;管理
中圖分類號:U231文獻標識碼: A
1工程概況
①鐵西廣場站全長166.7米,主體結構主要采用明挖法順作法結合蓋挖順作法施工。現已按合同約定完成全部施工內容。竣工期支付工程款額度合同內為95%、變更為77%。工程簡要內容:鐵西廣場站車站為地下雙層三跨島式站臺車站,為一號線與規劃五號線的“十”字換乘站。部分主體結構在冬季采用暖棚法進行施工,在車站上方縱向每間距2m布置φ20圓管焊接的棚架,棚架上覆蓋防寒塑料薄膜及棉簾布,結構施工部位全部安裝暖氣和生火爐使施工環境溫度達到10℃以上,滿足鋼筋切斷、彎曲、綁扎施工及混凝土澆注施工對外界環境溫度的要求。結構自防水采用C30P10防水混凝土,全包防水層底板、側墻采用厚度為2mm厚的PVC防水板,頂板采用單組分聚氨酯涂料,結構防水等級為一級防水,抗震設計烈度為七度,主要結構抗震等級為三級。
②云峰北街站全長147.9米,主體結構主要采用明挖順作法施工。現已按合同約定完成全部施工內容。竣工期支付工程款額度合同內為84%、變更為81%。工程簡要內容:云峰北街站車站位于北四東路與云峰北街十字路口以北,沿云峰北街呈南北向布置,車站里程DK10+426.095~DK10+573.995,車站長度147.9米,標準段寬18.5米,結構為地下雙層島式站臺車站,設4個出入口(2個預留)、2個風亭,施工方法為明挖順作法。結構自防水采用C30P10防水混凝土,全包防水層底板、側墻采用厚度為2mm厚的PVC防水板,頂板采用單組分聚氨酯涂料。結構使用年限為100年,耐火等級為一級,防水等級為一級,抗震設計烈度為七度,主要結構抗震等級為三級。
2 地下連續墻
本站擬配備二臺液壓導桿式抓斗槽壁機施工連續墻。根據工期安排,二臺槽壁機每天擬完成二幅,計劃用88天時間完成175幅地下連續墻施工。地下連續墻采用抓斗成槽施工,其施工工藝流程框圖見圖1。導墻施工在地下連續墻施工前,先施工導墻。導墻制作必須傲到精心施工,導墻質量的好壞直接影響地下連續墻的軸線和標高,是成槽設備的施工導向,同時也是存儲泥漿、穩定液位、保持上部土體穩定、防止土體坍塌的重要措施。①在導墻施工全過程中都要保持導墻溝內不積水。②導墻溝側壁土體是導墻澆搗混凝土時的外側土模,應防止導墻溝寬度超挖或坍塌。③導墻的墻趾應插入未經擾動的原狀土層中。④現澆導墻分段施工時,預留水平連接鋼筋與相鄰段導墻的水平鋼筋相連接。⑤導墻是液壓抓斗成槽作業的起始階段導向,必須保證導墻的內凈寬度尺寸與內壁面的垂直精度達到要求。⑥導墻立模結束之后,澆筑混凝土之前,對導墻放樣成果進行最終復核,并請監理工程師驗收簽證。⑦導墻混凝土澆筑完畢,拆除內模板之后,在導墻溝內設置上下兩至四檔、水平間距2m的對撐,并向導墻溝回填土方,以免導墻產生位移。⑧導墻混凝土自然養護到50%設計強度以上時,方可進行成槽作業。在這之前禁止車輛和起重機等重型機械靠近導墻。
圖1:地下連續墻施工工藝流程框圖
3 基坑開挖與支護
基坑土方開挖與支護的施工質量是關系基坑工程成敗的一大關鍵,任何一處施工方法或管理組織失誤都將延誤工期、增加成本甚至功虧一簣。根據本站工程實際,在充分總結我公司的基坑施工經驗,運用時空效應理論的基礎上對施工設備、施工方法及施工組織上制定周密方案,以達到最高質量、最快速度和最低成本的目標。
3.1土方開挖
整個車站基坑土方開挖總量近15萬方,工程數量大。按車站施工總部署,基坑開挖分三個工作段。端頭井布置兩臺履帶式抓斗,北端頭井開挖完成后調至南端頭井開挖;標準段土方采用龍門吊配抓斗開挖出土,南北各布置一臺:采用蓋挖法施工的36至39軸下土方以人工配合小型機械進行開挖。
3.2 施工方法
車站基坑開挖嚴格按照“時空效應”理論分層、分段開挖,做到隨挖隨安裝鋼支撐,每層土挖至每道鋼支撐設計的安裝位置暫停時,安裝鋼支撐后,再繼續挖土。
挖土按1:2~2.5坡度在每個限定長度內分四~五層開挖,按約6m寬(兩個支撐水平間距)一小段完成支撐安裝和預應力施加。無支撐土體暴露時間,第一、第二道應小于24小時(其中挖土16小時,支撐安裝并施加預應力8小時),第三、第四道支撐和澆筑墊層時間應小于12小時(挖土8小時,安裝支撐并施加預應力4小時)內完成。
3.3 基坑鋼管支撐安裝
及時安裝鋼支撐對保持基坑穩定、控制地下連續墻移位變形有著極其重要的意義,標準段基坑埋深約14.72米,共設四道鋼支撐,端頭井基坑埋深約16~17米,共設五道鋼支撐。該站基坑開挖工期5.5個月,考慮鋼支撐部分倒用,車站主體共需609m鋼支撐1500噸。支撐安裝:支撐安裝前先在地面進行預拼接以檢查支撐的平直度,其兩端中心連線的偏差度控制在20mm以內,經檢查合格的支撐按部位進行編號以免錯用。明挖部分的支撐采用整體一次性吊裝到位。斜撐安裝:因斜撐與圍護結構有一定的夾角,不容易直接安裝支撐并加預應力。斜撐安裝前先將斜撐支座及鋼圍囹與預埋在地下連續墻上的鋼板進行焊接,將斜撐支座連成整體,然后進行支撐,安裝方法與標準段支撐相同。由于端頭井采用斜撐體系,為了確保斜撐體系的穩定性,在地下連續墻中設置預埋鋼板承受來自斜撐的水平分力,斜撐支座焊接在預埋鋼板上。斜撐支座端面應與支撐相密貼、垂直,如有縫隙應用鋼板填塞。由于端頭井較寬,支撐長細比大,所以增加格構柱承托支撐;另外,在端頭井內襯墻施工期間,鋼支撐不能逐層拆除,因此進入砼內襯的鋼支撐端部設專門加工的工字鋼撐,中部焊止水鋼板保證防水,直接澆入砼內襯中,拆除鋼支撐后割除。
4 防水工程
遵循“以防為主,因地制宣,綜合治理”的原則,采用鋼筋混凝土結構自防水體系,加強鋼筋混凝土結構的抗裂、防滲能力,改善鋼筋混凝土結構的工作環境,進一步提高其耐久性。同時以誘導縫、施工縫、變形縫等接縫防水為重點,輔以附加防水層加強防水。
4.1 結構自防水施工
結構自防水是防水工程的主體,也是決定防水成敗的關鍵,結構自防水的核心是控制砼結構中裂縫產生。根據經驗,結構混凝土中產生裂縫的主要原因是:混凝土收縮,圍護結構對內襯混凝土收縮的約束和混凝土抗拉強度(尤其是早期抗拉強度)不足。因此,保證防水效果的關鍵在于控制砼收縮。砼收縮主要包括水化收縮和降溫收縮,因此必須控制混凝土級配,加強混凝土養護。
4.2 頂板附加防水層施工
車站頂板的外側采用可以與結構密實粘貼且能滿足施工要求的高聚物改性瀝青防水卷材和聚氯脂涂料等防水材料進行加強防水。結構頂板混凝土澆筑完成后,進行二次收光壓實抹平,達到2/1000的平整度,并保證0.2%的結構坡度,使基面符合鋪設防水涂料的要求。頂板附加防水層在結構混凝土養護達到設計強度后施做。頂板陽角處地下墻面先鑿毛后再施做抗滲微晶水泥砂漿找平層,并用抗滲微晶水泥砂漿做成40*40mm倒角。頂板附加防水層遇地下墻墻縫時沿墻縫上包至地下墻頂部,其余處沿地下墻上包400mm,用封邊膏與保護砂漿封邊密封。在頂板誘導縫處采用增強涂布,即在兩道涂層中增加聚酯布。
4.3 連續墻內側防水
為保證結構的抗滲性能,做為主體結構側墻的地下連續墻除要求其砼抗滲標號≥S8、作氯離子擴散系數檢測外,還采用優質高分子護壁泥漿等措施加強防水。同時在主體結構地下墻內側全面施做四道水泥基滲透結晶型防水涂料加強防水。
參考文獻:
[1]章劍. 軟弱圍巖斜井轉正洞工法動態施工力學行為分析[D]. 西南交通大學 2013
[2]柴雨芳.隧道下穿施工及列車振動對高鐵路基沉降影響規律研究[D]. 西南交通大學 2013
關鍵詞:地下連續墻;施工技術;施工要點;混凝土澆筑
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
中圖分類號:TU74 文獻標識碼:A文章編號:
1工程概況
該工程地下連續墻底標高為-25.15m,地下連續墻墻厚800mm,連續墻混凝土強度等級C40,抗滲等級S8。地下連續墻設計共50段,其中“一”字型槽有38個,“T”型槽有2個,“L”型槽有10個。
2施工技術
2.1施工工藝流程
施工工藝流程為:測量定位導墻施工成槽機就位成槽機成槽清槽安裝接頭板吊裝鋼筋籠混凝土澆注墻頂清理冠梁施工。
2.2施工方法及要求
導墻是控制地下連續墻各項指標的基準,它起著支護槽口土體、承受地面荷載和穩定泥漿液面的作用。
泥漿主要是在地下連續墻挖槽過程中起護壁防止土體坍塌作用其質量好壞直接影響到地下連續墻的質量與安全.槽段護壁泥漿采用納土泥漿,制備泥漿前,根據地質條件和地下水位確定泥漿配比。
2.2.1泥漿制備
根據地層、機械效率等因素,結合以往施工經驗,泥漿需要有一天的儲備量.新漿靜置24h后通過專用泥漿管道送至施工槽段附近,再從管道上設的出漿孔通過接膠管送至段內;廢漿由泥水分離器處理后,將泥土外運.對“L”型、“T”型等異性槽段,適當提高泥漿比重,以防塌孔.施工期間,槽內泥漿必須高于地下水位1.5m以上,而且不低于導墻頂面0.5m。
配制泥漿主要由水和納土按一定比例混合而成,為使泥漿的性能符合地下連續墻挖槽施工的要求,需根據具體情況有選擇地加入適當的外加劑,如增粘劑(CMC)、分散劑、純堿(Na2CO3)等,配制比例及泥漿性能如下表1。
表1泥漿配制比例及泥漿性能
若經檢測泥漿指標不合格應采取再生處理,用物理、化學方法修正配合比等適當措施以提高施工精度、安全性和經濟性。泥漿攪拌采用2臺2L-400型高速回轉式攪拌機,制漿順序為:水鈉土CMC純堿。
先配制CMC溶液靜置5h,按配合比在攪拌筒內加水,加納土,攪拌3min后,再加入CMC溶液,攪拌10h,再加入純堿,攪拌均勻后,放入儲漿池內,待24h后,納土顆粒充分水化膨脹,即可泵入循環池,以備使用(CMC、純堿根據泥漿的質量現場調整)。
2.2.2泥漿循環
在挖槽過程中,泥漿由循環池注入開挖槽段,邊開挖邊注入,保持泥漿液面距離導墻面0.2m左右,并高于地下水位1m以上。入巖和清槽過程中,采用泵吸反循環,泥漿由循環池泵入槽內,槽內泥漿抽到沉淀池,以物理處理后,返回循環池。混凝土灌注過程中,上部泥漿返回沉淀池,而混凝土頂面以上4m內的泥漿排到廢漿池。
泥漿輸送:沿基坑周邊設置專用泥漿管道(100鋼管)及水管(送清水清洗管頭和回漿泵),管道上每兩個槽段設置一個出漿孔。泥漿輸送采用專用泥漿管道接膠管送至施工槽段。泥漿回收:澆注槽孔混凝土時和清孔換漿時所排的泥漿通過膠管送至沉淀池予以回收。
2.2.3泥漿質量控制
泥漿制作中每班進行二次質量指標檢測,新拌泥漿應存放24h后方可使用,補充泥漿時須不斷用泥漿泵攪拌.混凝土置換出的泥漿,應凈化調整到需要的指標,與新鮮泥漿混合循環使用,不可調凈的泥漿排放到廢漿池,用泥漿罐車運輸出場。
2.2.4成槽施工
成槽是控制工期的關鍵,其主要內容為單元槽段劃分、成槽機械的選擇、成槽工藝控制及預防槽壁坍塌的措施。
①槽段劃分
槽段劃分時采用設計圖紙的劃分方式,在各轉角處考慮成槽機的開口寬度。
②成槽機械的選擇
本工程場地為軟土地基,由于液壓抓斗機自重大、施工中振動大容易造成“塌孔”的發生,不宜選用;多頭鉆機(氣體反循環)因自重小、施工中振動小,作為本工程的成槽機械是較為理想的。
③成槽工藝控制該工程槽段形式有“一”字形、“L”形、“T”形等多種形式.施工時采用跳槽段開挖方法,先施工1、3、5等奇數槽段(稱為一期槽段),后施工2、4、6等偶數槽段(稱為二期槽段);同時在成槽過程中,先施工異形槽段,再施工其相鄰的槽段。
在成槽過程中應注意嚴格控制成槽的垂直度及平面位置,偏差超過允許值時,立即糾偏;成槽過程中保持槽內泥漿面不低于導墻頂面以下0.5m;槽段開挖合格后放鋼筋籠前,完成槽段的清底換漿。
2.2.5刷壁及清孔
單元槽段開挖結束之后,對槽底進行清理,再用刷壁器刷壁,反復刷數次,直至刷壁器上不粘泥為止。清槽的質量要求為:清底及換漿結束后1h,測定槽底沉淀物淤積厚度不大于10cm,槽底以上0.2~1m處的泥漿比重不大于1.15并不小于1.06,粘度
2.2.6鋼筋籠的制作及安裝
鋼筋籠以槽段為單位整體加工,要求在加工平臺上制作,制作嚴格按照圖紙及相關措施執行;鋼筋籠應在刷壁、清槽、換漿合格后及時吊裝,并不得強行入槽;鋼筋籠在制作、吊裝中都要有防止變形的措施,限于篇幅不作詳述。
2.2.7水下混凝土灌筑
混凝土的級配除了滿足結構強度要求外,還要滿足水下混凝土的施工要求,具有良好的和易性和流動性.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為宜,混凝土使用外摻劑以減少水灰比和離析現象.混凝土應摻加緩凝劑,緩凝時間不小于4~5h。
鋼筋籠安裝后澆灌混凝土前,再測一次槽底沉渣厚度,如不符合要求,利用混凝土導管進行二次清孔,二次清孔辦法如圖1所示。
圖1混凝土導管布置圖
混凝土澆灌采用漏斗導管法以兩套300mm導管對稱澆注,導管以絲扣連接并以環狀橡膠墊密封,單節長度分4、2、1、3.5m,使用前按有關要求試拼試壓。
在混凝土澆筑過程中,采取措施確保導管底距槽底距離控制在0.35cm左右,初灌混凝土的導管埋深在1m以上,施工中,導管下口插入混凝土深度控制在2~4m。施工中混凝土澆筑連續進行,混凝土面上升速度不小于2m/h,最長允許間隔時間20~30min。在灌筑過程中,采用測繩法每隔30min測量一次混凝土面上升高度,以此保證槽內混凝土面的高差不大于30cm,及準確適時拔管。
導管水密性要好,混凝土灌注過程中禁止橫向運動,不能使混凝土溢出漏斗流進溝槽內,初灌混凝土導管的埋入深度不小于1m;混凝土的供應速度≮20m3/h,中間間隔不超過30min,塌落度應控制在18~22cm,緩凝時間4~6h;灌注時作好混凝土灌注記錄,混凝土面每上升3~4m,在兩導管外和中間取3點測量混凝土面高度,按最低面控制導管的提升高度;灌注初始,兩管同時灌注。
兩側混凝土面的高差不能大于30cm,否則調換澆入點,務必使混凝土面水平上升.灌注過程中,經常上下提動混凝土導管,以利墻體混凝土密實,導管每次升降高度控制在30cm以內;灌注中嚴禁混凝土等雜物跌落槽內,污染泥漿,增加灌注困難。
2.2.8連續墻底壓漿施工
連續墻施工前在鋼管籠上預埋壓漿鋼管,每3m預埋1根20鋼管,管底插入連續墻底不少于0.5m,在連續墻混凝土澆筑完成后采用SYB-60/5型壓漿泵注漿。
3施工要點及難點
地下連續墻的施工主要分為以下幾個部分:導墻施工、泥漿制作、成槽放樣、成槽、下鎖口管、鋼筋籠吊放和下鋼筋籠、下拔混凝土導管澆筑混凝土、拔鎖口管,以下將分項敘述各個施工環節中的要點和難點。
3.1導墻施工
導墻的作用是擋土墻,是地下連續墻施工測量的基準、儲存泥漿,它對挖槽起重大作用.施工時必須有防止導墻受壓變形的措施;導墻中心線與地下連續墻軸線應重合,導墻內外墻面垂直,以利偏差控制。
3.2泥漿管理
泥漿制備是地下連續墻施工中槽壁穩定的關鍵,必須根據地質、水文資料,采用納土、cmc、純堿等原料,按一定比例配制而成。泥漿制作及使用過程中應該注意以下幾個問題:
①要按泥漿的使用狀態及時進行泥漿指標的檢驗。
②泥漿制作量一般以拌制理論方量的1.5倍比較合適,但也應防止出現特殊情況,例如成槽過程中發生明顯的泥漿滲漏情況等。
③泥漿施工技術要點:嚴格控制泥漿的比重、粘度、含砂量等各項指標,必須逐幅槽段進行抽檢,將泥漿指標控制在設計要求或規范規定的范圍內,不同地層、不同施工范圍性能指標按表2規定執行。
表2不同地層、不同施工范圍性能指標要求
泥漿性能 新配置 循環泥漿 廢棄泥漿 檢驗方法
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 比重計
粘度/s 20~24 25~30 60 漏斗計
含砂/%
pH值 8-9 8-9 >8 >8 >14 >14 試紙
3.3成槽及放樣
3.3.1成槽寬度計算方法
先行幅:成槽寬度=墻體理論寬度+鎖口管直徑+外放尺寸;
連接幅:成槽寬度=墻體理論寬度+鎖口管直徑/2+外放尺寸;
3.3.2通過測斜儀隨時檢測成槽的垂直度,發現傾斜立即糾偏;
3.3.3成槽施工中,保證泥漿液面的高度高于地下水位的高度,且不低于導墻以下50cm。
3.3.4在吊放鋼筋籠前必須認真清底。
3.4鋼筋籠起吊和下鋼筋籠
①鋼筋籠偏移,上一幅施工時鎖口管后面的空當回填必須密實,防止漏漿,防止雜物落入。
②鋼筋籠的吊放,鋼筋籠的吊放過程中,使鋼筋籠的中心線對準槽段的縱向軸線,徐徐下放。
4結語
地下連續墻較其他基礎處理措施具有工程量小、施工簡便、受地層條件制約較少、運行可靠等優點。只有做好各個工序環節的控制,才能使墻體連續、不間斷、厚薄均勻,防滲、抗壓效果好。
參考文獻:
[1]李粵.探討地下連續墻施工技術難點[J].科技資訊.2011(12)
關鍵詞:射水法地連墻 基坑防滲 應用與實踐
中圖分類號:E955 文獻標識碼:A 文章編號:
一、工程概況、設計指標
(一)工程概況
本文所模擬泵站距某湖邊約2.0Km,是某湖流域綜合治理、改善水環境的大型工程之一。泵站主泵房上游依次設計為進水池、攔污柵閘、交通橋,泵站下游為出水池。為了實現泵站及進出水建筑物的施工,設計了上開口尺寸(長×寬)171.4m×165m,最大開挖深度17.5m(一般約14.5m)的大型基坑。為保證基坑開挖及結構物施工期間的邊坡穩定,保護某河節制閘等已有建筑物的安全,并有效截斷某河河水對深基坑的側向滲流影響,在泵房主基坑和某河之間設計布置了一道砼地下連續墻進行防滲。
(二) 設計指標
某河泵站砼地下連續墻設計長度為240m,墻體厚度為0.24m;設計墻體深度為19.70m(EL6.00m~EL-13.70m),砼設計標號C20,水泥用量≮350kg/m3,整體滲透系數≯1×10-7cm/s。該工程采用射水法成墻技術。
二、射水法造墻技術原理
射水法造墻技術原理:射水法建造地下連續墻技術經過多年的研制和生產性試驗,在80年代中期生產出一代機、二代機、目前研制生產出三代機。研制生產的專利設備——射水法造墻機組(二代機組、三代機組)進行砼地下連續墻的施工在我國江河湖泊的堤防工程中得到了廣泛的應用。
三、射水法造墻施工主要技術要點
射水法造墻技術上由造孔技術和水下砼澆筑技術兩部分組成,而導管法水下砼澆筑是成熟的一種施工工藝,因此,射水法造墻技術主要研究對象就是造孔。造孔的關鍵技術要素有四個——破土、固壁(保持孔壁穩定)、出碴和槽孔的連接;四個要素相互關聯,相互制約。
(一) 破土
射水法,其名稱就是源自泥漿水射流破土(以三代機為例),三代機是由單排并列8個垂直向下的噴嘴作為射流破土結構。它的破土能力、破土范圍取決于射流水壓力、噴嘴幾何形狀以及對槽孔底部距離,可根據土體強度確定水壓力。設備所配水泵的壓力不小于0.4Mpa。
(二)固壁
施工過程中的孔壁穩定是成孔的關鍵。首先是孔壁保護,破土后的絮流靠成型器箱形外殼導流,減小水流對孔壁的破壞,保護孔壁。水流流速對孔壁穩定有影響,流速應控制在小于0.2m/s。
(三) 出碴
第三代射水法造墻機組出碴是利用水泵及成型器中的射水噴嘴形成高速泥漿水流來切割破壞土層結構,水土混合回流,泥砂溢出地面(正循環)或用砂礫泵抽吸出孔槽(反循環),溢出或抽吸出的與泥漿混合一起的土、砂、卵石等流入沉淀池沉淀,泥漿水循環利用。
(四) 單、雙號槽孔的連接
連續防滲墻重在“連續”二字,造孔過程中是由單個槽孔經水下砼澆筑形成2m寬的砼單槽板,由多塊砼單槽板連接形成砼連續防滲墻,因此接縫的連接質量是該技術的主要關鍵點,也就是連續墻整體防滲效果的關鍵,單槽板本身結構不管是砼,塑性砼或其他材料均能達到某一抗滲指標,接縫的質量才是關鍵,這也是其它任何一種連續墻施工工藝所共同存在的技術問題。射水法造墻技術采用的是平接技術——也就是在同一軸線端側面實現平面對接,射水法是在整體放樣后先施工1、3、5號單序孔,在單序孔的砼槽板初凝后(一般%26gt;24h)預先設定的尺寸,準確的位置建造雙序號槽孔。即在建造Ⅱ序槽孔時,利用成型器側向噴嘴射流,將已澆筑好的Ⅰ序槽板端壁泥皮沖刷清除干凈,然后澆筑Ⅱ序槽孔砼使之與Ⅰ序槽板形成連續的砼墻體,如此同時成型器的側向噴嘴的射流沖刷可以使得Ⅱ序槽孔砼對已澆Ⅰ序槽板端部形成裹頭,從而建成一道密閉完整的砼地下連續墻。
四、施工工藝改進及質量檢驗
(一) 施工工藝改進
根據射水法施工設備的技術特性,將地連墻(長240米)劃分為119個槽段,單槽長度在2.01m~2.04m之間調整。在施工過程中,針對該地質條件,在成孔器的底部兩側加焊鐵抓,勾切土體;側向開孔口,使進入成孔器的土體及時從開孔中排出,利用反循環泵抽出;還采取了超前預鉆孔破壞地層、采用高壓柱塞泵設備(加工配套管路)射水先行破壞硬塑狀地層等多種方法進行了摸索試驗,得出了有益的施工經驗——改進施工機具,特別是對成型器進行的多次大膽改造,以及根據進尺快慢及時調整施工參數,最終取得了提高工效、降低成本并保證施工質量。同時,對在軟塑到流塑狀地層中如何保證擴孔率也摸索出了有效經驗。
(二)質量檢驗
對射水成墻的墻段,按工程師批復的檢測方案布置了超聲波檢測管(共布置6個槽段),平均每40m長度內布設一對聲測管,通過超聲波檢測曲線來分析墻體混凝土密實度等質量指標。對于成墻質量,還采用了開挖直觀檢查法來確定施工質量。
五、施工中的注意事項
1)要保證射水法成墻的垂直度和接縫質量,對造孔機械設備的就位精度與水平調整必須嚴格復核控制。
2)應根據不同的地質條件,調整合適的水泵壓力以保證噴嘴出口壓力符合設計要求。
3)射水法造墻采用泥漿固壁法,槽孔孔壁的穩定是關鍵,因此,必須根據地層地質條件調整泥漿并嚴格保證槽孔內泥漿水位。
4)造槽過程中必須經常性檢查機架垂直度。
結束語
某河泵站砼地下連續墻采用射水法造墻,該墻有效截斷了某河水對泵站深基坑區域的側向滲流,保證了泵站工程的基礎處理、主體結構施工期未受某河側向滲流的影響,保證了施工期深基坑邊坡的穩定;觀測資料也證明,某河節制閘在施工期內未出現異常沉降變形,保證了某閘的安全,從而充分驗證了地下連續墻的防滲效果。
射水法成墻,成型的槽孔孔壁穩定,澆筑的砼(鋼筋砼)墻面平整,可按照設計要求構筑0.22~0.45m厚、深達30m,垂直偏差小于1/300的地下連續墻。墻體的接縫處理有獨到之處,能夠保證接縫的質量,整體防滲性能好。造墻的工效高,工程造價低,經濟效益顯著。
參考文獻:
論文摘要:本文以某地鐵基坑施工中出現的問題及事故處理為例,充分說明基坑是工程的基礎,直接影響臨建場地內的建筑物與道路管線等構筑物的安全使用.現場應嚴格按圖施工,按設計要求進行監控量測,做到信息化施工、動態設計,以合理的工程措施保證工程安全。
1工程概況
某地鐵站位于城市主干道上,車站周圍均為多層及高層建筑物。該站為地下雙層車站,車站全長204m,設南北兩個端頭井,均為盾構到達井。車站標準段寬19.3m,端頭井處斷面寬23.8m。車站主體基坑全長207.2m,圍護結構采用800mm厚的地下連續墻,標準段連續墻深27.5m,墻底進入粉砂層3.5m,基坑深度為16.2m左右,入土深度11.3m;盾構井處連續墻深31m,墻底進入粉砂層4.0m,基坑深度為18,5m左右,入土深度12.5m。標準段和端頭井基坑內分別架設為4道和5道鋼管支撐。為保證基坑內無水作業,采用坑內降水,降水井設置深度:基坑底以下4.5m。
2工程地質及水文地質條件
(1)地層巖性。場地土類型為軟弱一中硬場地土。站區地層主要為第四系全新統人工填土層(人工堆積Qml),第I陸相層(第四系全新統上組河床一河漫灘相沉積Qo’al)、第I海相層(第四系全新統中組淺海相沉積Qam).第II陸相層(第四系全新統下組河床一河漫灘相沉積Qe}al)、第川陸相層(第四系上更新統五組河床一河漫灘相沉積Q,`al)、第II海相層(第四系上更新統四組濱海一潮汐帶相沉積Q;mc)、第W陸相層(第四系上更新統三組河床-河漫灘相沉積Q,`al)a
(2)水文地質特征。本場地地下水類型表層為第四系孔隙潛水,賦存于粘性土、粉土及砂類土中。勘察期間地下水埋深1.5,2.1m。第II陸相層及以下的粉土、砂土層中的地下水具微承壓性。地下水主要補給來源為大氣降水。3基坑施工過程中發生的問題及處理方案。
該站自當年8月6日開始基坑開挖施工,至9月7日基坑施工一直處于正常狀態。但自9月8日一11月1日,基坑施工中發生了多次較為嚴重的問題,主要有三次:①車站主體基坑右側小區居民樓沉降:②接地極施工時基底管涌:③北端頭井基坑施工時基底管涌。
(1)車站主體基坑西側小區居民樓沉降月9日車站主體基坑西側18m左右處小區居民樓6號樓沉降發生突變,沉降速率達到10.70mm/d,累計沉降為20.59mm,當天下午14點,沉降速率為12.2mm/d,累計沉降32.79mm。隨后幾天內,沉降不斷發展,且沉降速率極不穩定,速率無常,累計差異沉降量也不斷增加,接近規范允許值。業主多次組織監理、設計、施1_各方召開專題會,同時邀請部分老專家參加,進行原因分析,研究處理方案。施工單位、設計單位、監理單位以及各方專家在居民樓沉降原因分析及處理方案上存在較大分歧,甚至產生了完全不同的觀點。部分專家認為基坑西側居民樓發生沉降的主要原因是:①基坑圍護設計先天不足,連續墻底座落在砂層,而砂層水有壓力,連續墻設計應穿透砂層;②基坑內降水井的實際深度已達砂層,基坑降水量過大,基坑內降水可能造成坑內水體與坑外水體溝通,引起水土流失,造成小區居民樓沉降。根據其分析結果,這部分專家認為處理居民樓沉降應該采取以下措施:①將基坑內降水井進行封堵,采取明排水施工;②在連續墻周邊采取高壓旋噴穿透砂層進行土體加固,以封堵連續墻底砂層中的地下水。但我們根據監測報告,認真地進行設計復查,認為小區居民樓沉降主要有以下原因:①開挖、架撐工序銜接不當,造成圍護結構變形加大,使工程力學性質極不穩定的第I海相層(9月8日、9日挖土速度過快,鋼支撐架設滯后48小時以上)產生蠕變,造成建筑物沉降加劇;②主體基坑西側與居民樓間曾有大量堆載,大大超過堆載小于20KPa的要求;③盾構井處降水井施工質量有待提高,降水過程中水土流失現象嚴重:④基坑施工前曾有管線切改,回填土可能不密實。同時我們認為采用高壓旋噴樁封堵由于無法確切把握其防滲效果,所以不但可能堵漏作用不明顯,并且其巨大的作業壓力倒可能對連續墻穩定形成威脅,有相當大的安全隱患。我們要求盡快恢復按原設計施工,整治有問題的降水井,確保出水不出砂,防止降水引起的水土流失,導致地面建筑物的沉降危險。同時在下一步施工中加強降水、開挖、支撐、監控量測等各道工序的管理力度,保證基坑的安全實施。現場雖然只是初步整治降水井,但加強了各道工序的管理力度,居民樓沉降速率得到控制,差異沉降值也有所減少,收到了一定的效果。
(2)接地極施工時基底管涌10月10日開始,當地連續降雨近50小時,為50年一遇的大暴雨,10月12日,在施工6m長的接地極時,由于鉆孔穿透粘性隔水層,進入砂層,導致基底發生了涌水、涌砂現象,24小時內約冒出20m左右泥砂,導致離該段基坑較近的小區5,6號樓沉降較大,沉降速率每小時接近1mm,累計最大沉降值達到10cm,情況十分危急。我們通過組織地質、基坑方面專家進行討論,對地質勘察及基坑設計進行復查,并對發生管涌部位提出如下處理方案:①發生管涌部位,首先應堆土約2m反壓,然后進行基底注漿加固,在加固體達到強度后,才能開挖基底剩余土體;②在本區段內發生管涌處墊層采用鋼筋混凝土,鋼筋采用鋼筋網片,在地面分塊成型后,吊入基底,其余仍維持原設計不變;③在管涌發生處基坑、墊層及底板施工時,與其相鄰北側的基坑嚴禁開挖,以保證該段基坑的穩定。同時繼續要求從基坑開挖、支撐預加軸力、基底墊層施工、基坑降水及監測等各個環節入手,加強管理,保正安全。按照我們的施工建議及處理方案,現場經過24小時奮戰,成功地將這次管涌封堵。
(3)北端頭井基坑施工時基底管涌。10月18日,北端頭井基坑挖至基底,在進行墊層施工時,連續墻接縫處出現小量涌水,施工單位認為坑內涌水是由于連續墻接縫漏水或者地下水通過地下連續墻繞流發生涌水,采取注漿進行封堵,在連續墻外側鉆孔過程中,由于鉆孔深度達到30.5m,將粘性隔水層穿透,使坑外與坑內地下水連通,導致基坑內突然涌水,水頭高達1.0m左右,北端頭井基坑積水立刻滿槽,均為黃色泥水。現場回填大量片石和石子,不見效果。10月20日,管涌處涌水量沒有減小,墻體背后鉆孔11個進行注漿,均未見效果。為保證基坑及周邊環境安全,對基坑進行了回填。我們通過對監測數據、現場清況及補充勘察資料的分析,我們認為該站基坑原設計方案是合理的、安全的,勘察資料是準確的。出現問題的主要原因是將原設計的降水井進行了封堵,導致基底水壓過大,引起基坑內出水冒砂,所以下一步應嚴格按以下幾個方面恢復施工:①盡快恢復降水井,如基坑內恢復有困難,則在基坑外施工減壓井,以便降低基底水壓,保證基底穩定。但基坑內應采取嚴格措施進行排水,避免基底浸泡;②應嚴格保證減壓井施工質量,確保減壓不降水,出水不出砂;③同時降水過程中應進一步加強監控量測,確保工程安全。按以上三點要求實施后,基坑施工相當順利,周圍建筑物及地表沉降也得到了很好的控制。目前該站主體結構早己順利完工。超級秘書網
3處理后的思考
(1)該站基坑圍護結構設計是安全可靠的。該基坑圍護結構設計采用國內通用的《深基坑支擋結構分析計算軟件》模擬施工全過程進行受力分析:開挖期間連續墻作為支擋結構,承受全部的水土壓力和施工荷載。采用有限元法,根據施工過程將結構受力、變形過程劃分為若干相對獨立的階段,并考慮各階段結構受力及變位的繼承性。坑底以上按主動土壓力三角形分布,坑底以下土壓力按矩形分布,用水平彈簧模擬坑底地層對圍護結構的約束作用,對連續墻長度及嵌固深度、連續墻內力及位移、支撐的內力及穩定、基坑穩定性等進行檢算。計算過程中選擇最不利土層結構及最不利地下水位,驗算了基坑整體穩定性、坑底抗隆起、抗傾覆、抗管涌等,安全系數全部滿足要求,并且也是經濟合理的。政府主管部門對該站基坑圍護結構設計作了審查,對圍護結構設計進行了充分的肯定。
(2)實踐證明,我們針對該基坑出現的一系列問題進行的原因分析及提出的處理方案是正確的、合理的、有效的、可行的。