灌注桩连续墙（共7篇）
灌注桩连续墙 篇1
灌注桩连续墙结合高压补浆法在沿海地区止水帷幕工程中的应用收到了良好的效果。下面以大连小平岛海水取水泵房沉井止水帷幕工程为例阐述其应用及分析。
1 工程概况
小平岛海水取水泵房沉井工程位于小平岛海域回填区内,结构形式为钢筋混凝土结构;外形尺寸为30 m×20 m,高为11.5 m;底标高-8.0 m,顶标高+3.5 m,由于该建筑物施工时处于施工水位以下,因此考虑在外做止水帷幕施工后进行土方大开挖,形成干法施工工艺进行取水泵房沉井施工。
场平回填标高为+2.5 m。
①素填土:黄褐色、灰色,稍湿～湿～饱和,松散,主要由碎石及强风化板岩组成,粒径一般为2 cm～20 cm,近期回填,厚度为7 m～9 m。平均8 m。
②圆砾:灰～黄褐色,饱和,松散,砾石成分为石英砂岩、石英岩,大部分呈次圆状、圆状,少许呈次棱角状,粒径一般为5 mm～20 mm,含量约占60%,间隙物为粉砂及淤泥。厚度为1.9 m～2.9 m,平均2.4 m。
③碎石:黄褐色～灰白色,湿、松散～稍密～中密,碎石成分为石英岩、石英砂岩,呈棱角状、次棱角状,粒径20 mm～50 mm,含量约60%充填物为黏性土、中粗砂及角砾。厚度为1.4 m～2.8 m,平均2.1 m。
④中风化石英岩:灰白色,细粒变晶结构,块状构造,岩石节理裂隙较发育,岩芯呈块状,锤击不易碎。岩层顶标高为-8.34 m～-11.73 m。
综上所述,从地表至岩层顶面深度为-10.84 m～-14.23 m,平均-12.5 m。
2 施工方案
施工场地回填时间短,回填土较松散,钻孔容易塌孔。在施工帷幕桩前,对回填土进行强夯处理。处理范围:桩位线为中心10 m宽范围。采用300 t强夯机作业。使其复合地基承载力达到160 kPa以上。
根据该地质情况,采用1∶1.4(35°坡脚)坡度完全满足土方开挖放坡要求。这样从水泵房外墙外退16.5 m,其中1.5 m为水泵房外墙作业面,15 m为放坡水平间距。根据水泵房沉井尺寸及深度,采用63 m×53 m长方形并四角为半径16.5 m的圆弧形封闭止水帷幕(如图1所示)。
止水帷幕采用素混凝土灌注排桩,桩径800 mm,根据地质资料及止水效果,灌注桩要求进岩1 m,则桩长平均约13.5 m。桩混凝土强度为C20,灌注素混凝土,桩中心间距800 mm,桩连着桩,这样就形成了一堵混凝土止水连续挡墙,止水帷幕周长为203.62 m,则可布桩255根。
3 施工方法
根据地质资料,回填土为强风化板岩,海底原岩为碎石(含砾60%,砾径20 mm～50 mm,充填黏性土)及中风化石英岩,则可采用乌克斯冲击钻机成孔,泥浆护壁。混凝土灌注采用水下灌注法,混凝土制作采用现场搅拌机搅拌。成桩顺序采用跳打补填法。
4 高压补浆
在开挖过程中,个别段止水不均,有几处在两桩之间由于桩垂直度偏差造成了少量漏水,对此进行了补注浆孔(见图1),采用高压高效速凝水泥浆补漏。高压注浆成孔采用勘查钻机冲击成孔,冲击头及上部1.5 m为带眼钻杆。
根据回填土的孔隙度计算注浆量使其影响半径达到0.25 m,采用M30纯水泥浆。每段注浆初凝后采用二次注浆法:1)边注浆边成孔,分1.5 m～2 m为一段,这样既起到了成孔护壁的作用,又能随时检查注浆效果。注浆时采用先稀后稠,既保证注浆量又不能浪费,确保注浆质量。2)成孔后二次高压注浆,根据止水效果可添加一定比例的高效速凝剂,注浆时钻孔口封孔,保证其压力,使其达到了补浆止水效果。
5降水
止水帷幕做好后,在泵房沉井开挖施工过程中,内有饱和水,边开挖边降水,在挖至泵房沉井基底(-8.0 m)后,由于岩层裂隙发育,仍有少量水从基底岩层渗出,在沉井的四角每角挖一个直径为1 m,深2 m的降水井,每井下150 mm污水泵向外排水。保证了取水泵房沉井在无水作业条件下的正常施工,顺利完成了止水帷幕的使命。
摘要：结合具体工程实例,阐述了灌注桩连续墙结合高压补浆法在沿海地区止水帷幕工程中的应用,重点介绍了灌注桩连续墙施工方案及高压补浆施工工艺,以推广该止水帷幕工艺在工程中的应用,可供同类工程参考借鉴。
关键词：灌注桩连续墙,高压补浆法,止水帷幕,降水
参考文献
[1]王和平.土钉墙与止水帷幕在深基坑支护中的应用[J].山西建筑,2007,33(12):94-96.
地下连续墙技术及成墙施工要点 篇2
随着我国城市化进程的不断推进以及科学技术的不断发展, 各种高层建筑建设不断增多, 建筑工程施工技术也日新月异, 地下连续墙是近几十年发展起来的一项多功能地下墙体施工技术, 最早被应用于石油开发钻井以及凿井时所用水下浇筑混凝土或者泥浆护壁, 后被应用于水利工程大坝的防渗墙施工。随着施工技术的不断发展与完善, 地下连续墙技术凭借对邻近建筑物具有支护作用, 还具有防渗、挡土、防爆、截水、环保、噪音小、整体性强、墙体刚度大等优点, 尤其是可逆作法施工, 地上、地下同步进行, 可大大提高施工进度, 造价低, 不限施工地质条件, 被广泛应用于各种建筑工程结构中, 并且已经成为建筑工程施工的核心技术。
1 地下连续墙的概述
1.1 地下连续墙的基本概念
地下连续墙主要是指利用各种专用的挖槽机械, 配合泥浆护壁结构开挖出一条窄而深的地下深槽, 在深槽内放入钢筋笼再进行浇筑形成钢筋混凝土构件, 每段钢筋混凝土连接在一起即可形成一道具有承重能力、防水、挡土、抗渗的地下连续墙体, 是保证深基坑顺利开挖的良好基础。地下连续墙在建筑工程施工的早期应用中, 主要是地铁、地下停车场、地下室等建筑的外墙结构, 目前被作为高层建筑结构的主体结构或者主体结构的一部分, 直接承受上部结构的全部荷载。在当前的社会发展过程中, 地下连续墙施工技术越来越受到人们的重视和关注, 其施工概念、施工技术以及施工效益也得到了一定提升。
1.2 地下连续墙的分类
1) 地下连续墙按照用途划分:主要包括防渗墙、临时挡土墙, 用作主体结构时也用作临时挡土墙, 用于多边形基础结构时也用作墙体等。
2) 根据施工方法划分:主要包括预制板式地下连续墙、现浇式地下连续墙、预制板配合现浇式组合城墙。
3) 按照填筑材料划分:主要分为混凝土墙、土质墙、钢筋混凝土墙 (主要指预制和现浇两种方式) 、现浇混凝土和预制钢筋混凝土墙板组合墙、自凝水泥膨润土泥浆与预制钢筋混凝土墙板混合墙。
4) 按照挖槽方式划分:主要包括回转式地下连续墙、冲击式地下连续墙、抓斗式地下连续墙。
5) 按照成墙方式划分:主要包括壁板式地下连续墙、桩排式地下连续墙、桩壁组合式地下连续墙。桩排式成墙方式主要是将钻孔灌注桩并排组成地下连续墙体。目前我国较为常用的是现浇钢筋混凝土壁板式成墙模式, 可作为临时挡土结构, 也可作为一种永久性的地下工程结构。
1.3 地下连续墙的优缺点
1.3.1 地下连续墙的优点
1) 墙体刚度大。地下连续墙体的刚度较大, 在深基坑开挖过程中, 对于土压力的抗压能力较强, 不会使地基结构受到较大干扰而出现塌方或地基沉降现象, 是深基坑支护工程施工中必须的一种挡土结构。
2) 地下连续墙在施工过程中不会有较大幅度振动, 产生的噪音较小, 且并不会造成污染, 尤其适用于城市建筑工程施工。
3) 防渗性能较强。随着现代施工技术的不断改进和完善, 地下连续墙的施工方法、施工技术以及墙体接头形式都有很大提升, 基本上已经做到地下连续墙不会透水。
4) 可用于逆作法施工。地下连续墙墙体的刚性较大, 整体性较强, 便于预埋件设置, 非常符合逆作法施工条件。
5) 不限制施工地质条件。地下连续墙施工技术无论是密实的砂砾层、中硬地层、软弱的冲击地层等各种硬性地基条件或软性地基条件均适用。
6) 可作为刚性基础。当前地下连续墙施工技术并不简单用于深基坑维护、防水、防漏等, 同时也兼做刚性基础来承受较大荷载, 代替传统的沉井、桩基础、沉箱基础等结构。
7) 经济、安全。地下连续墙施工技术可用于水闸、尾矿坝、土坝等水工建筑工程结构中的垂直防渗结构, 可大大减少施工成本, 缩短施工工期, 可保证施工安全和施工质量, 创造更好经济效益。同时可充分利用建筑红线内的空间和地面, 占地面积较小, 可更好地发挥投资效益。
1.3.2 地下连续墙的缺点
1) 地下连续墙施工形式是按照每一个槽段进行组织施工, 施工工序是一环套一环的, 因此任何一个环节的施工都有可能留下质量隐患, 若其中的施工出现问题, 必须重新花费更大的费用返工进行修补, 不仅会延长工期, 若问题较为严重可能会造成无法补救的局面, 整个在建工程不得不放弃。
2) 若施工地质条件较为复杂, 在施工前即使进行充分的地质勘察, 地下施工中会有很多突发变故难以预测, 因此, 地下连续墙施工对于施工队伍的技术水平以及突发事故的应变能力具有较高要求, 使之在确保突发事故发生时在第一时间能采取有效的补救措施。
3) 地下连续墙施工过程中, 重型设备较多, 设备进场、退场以及施工前准备工作都需要较大的人力、物力, 且费时, 若施工工程量较小, 工程施工的经济效益较低。
2 地下连续墙成墙施工要点
在地下连续墙施工技术的关键环节是成墙施工技术, 成墙施工技术水平直接影响地下连续墙的施工质量, 因此, 应加强地下连续墙成墙施工质量。下面主要结合A地区水电站导流明渠下游段的地下连续墙 (框格式) 实际工程施工为例, 分析、总结地下连续墙成墙施工要点, 主要包括以下几点。
2.1 划分施工槽段以及施工工序
地下连续墙工程内容主要包括103个施工单位, 分为71个一字槽和32个桩, 在实际施工过程中, 施工顺序应从桩施工到一字槽施工。
2.2 固壁泥浆
A实际施工工程的覆盖层主要为粉砂质粘土地质, 可以很好地自造泥浆, 在冲击钻造孔施工过程中, 应充分利用其较强的自造泥浆能力, 可以在粘土中掺杂适当的膨润土泥浆进行辅助。混凝土浇筑施工过程中, 若置换出来的泥浆性能达到施工标准, 可重复回收利用。
2.3 造孔施工
在钻孔过程中, 应确保孔斜符合施工设计图纸以及相关施工规范的要求标准, 经常测量孔斜, 一旦发现孔斜未达到相关施工要求, 应及时予以纠正。
2.4 清孔施工
A工程的连续墙施工中主要采用气举法进行清孔, 每一个槽段内钻孔深度都会有一定差异, 在清孔过程中应从深度较浅的孔道开始。在桩施工过程中, 在验收完各节点桩后, 首先应用正循环法进行清孔, 再对泥浆孔利用气举法进行净化清孔。在一字槽施工阶段, 完成一字槽后, 应将槽底的沉渣以及残余的土块用抓斗抓起, 对于孔底部的沉渣应用气举法吸取即可完成清孔。泥浆采用泥浆净化机充分化, 使泥浆性能达到设计要求以及施工规范后储存在一字槽内, 同时将已浇墙段接头处的泥皮以及凝胶物应用钢丝钻头以及刷壁器清除干净。
2.5 混凝土浇筑
在浇筑混凝土过程中, 必须采用连续浇筑法, 为避免混凝土不小心散落入槽孔内, 应在在槽孔口处设置必要的盖板, 注意应保证槽孔内的混凝土上升速度应超过2 m/h。若槽孔底部高低不一时, 应采取先从位置低处开始逐渐向高处浇筑的方式, 避免混凝土将周围的空气压入导管。
2.6 接头保护
目前较为常用的接头保护施工方法为投粘土袋法, 其主要是指向接头孔处填筑粘土袋, 在完成下设钢筋笼后, 向接头孔的两侧同时人工投入粘土袋进行填筑。通常情况下, 接头孔内填筑的粘土袋高程高于混凝土顶面的5-6 m左右, 为避免混凝土将粘土袋浮起, 应控制粘土袋的填筑高度在混凝土平面2 m以上。在混凝土浇筑过程中, 为避免二期接头绕流入混凝土或者粘土袋上浮, 应经常测量接头的深度。
2.7 清理接头
本工程施工过程中特别加工了接头清理装置, 在槽段成槽后, 将接头清理装置安装在液压抓斗斗体上, 安装的接头处钢板方向应朝下, 这样就可以利用斗体自重自动切削脱离钢板上黏结的少量混凝土或者粘土袋, 然后再将槽底的沉渣和泥块应用抓斗清理干净, 完成清孔并刷洗接头装置后再继续下一道工序。
3 结语
综上所述, 地下连续墙技术广泛应用于各种建筑工程结构中, 其施工质量受到越来越多的关注和重视, 在实际施工过程中应明确施工要点, 做好重点专项质量控制方案, 防患于未然, 可以确保地下连续墙施工质量, 缩短工期, 提高经济效益。
摘要：地下连续墙技术是近年来发展的一种新的基础技术, 是深基坑施工技术的重要组成部分, 对于深基坑施工中的防渗、挡土以及基坑的支柱都具有极为重要的现实意义。地下连续墙施工技术高低直接影响着深基坑的使用性能及其施工质量。然而, 由于现代深基坑建设数量不断增加, 施工规模的不断扩大, 深基坑的施工工艺、施工技术以及施工结构都发生了很大变化, 地下连续墙施工也越来越复杂, 极易造成质量安全隐患。文章主要介绍了地下连续墙的基本概念、分类及其特点, 并结合某实际工程施工中地下连续墙施工技术应用情况以及施工要求, 探讨地下连续墙成墙施工技术要点, 旨在优化地下连续墙施工技术, 提高工程施工质量。
关键词：地下连续墙,施工技术,成墙施工,施工要点
参考文献
[1]王轩.矩形地下连续墙槽壁失稳机理及其分析方法研究[D].南京:河海大学硕士学位论文, 2012.
[2]陈怀伟.杭州地区地下连续墙施工工艺研究[D].上海:同济大学硕士学位论文, 2012.
[3]高必华.竖井地下连续墙施工技术研究[D].天津:天津大学硕士学位论文, 2012.
地铁地下连续墙施工 篇3
地铁已经成为现代城市不可缺少的交通工具, 地铁的发展, 大大缓解的城市的交通。地铁建设, 尤其是地铁车站多在交通量大、附近建筑物较多的地方进行施工。如何在狭小的交通地段及邻近建筑物的地方进行地铁车站深基坑的支护施工是一个难题, 采用地下连续墙进行支护是一种有效的解决途径, 地下连续墙施工对地铁工程施工安全起到了至关重要的作用。结合广州地铁鱼珠站实例对地下连墙施工的关键技术问题进行论述。
地下连续墙施工基本工艺流程:机械进场检验、报验→泥浆制备→槽段开挖→钢筋笼制作→工字钢和钢筋笼吊放→混凝土浇注→拔出锁扣管→成墙→资料整理及报验。
2 主要施工方法
2.1 泥浆制备和检验
泥浆在施工过程中主要起到护壁、携渣、冷却机具和切土润滑等作用, 采用优良膨润土、纯碱、高纯度CMC和水按一定比例配制成。新鲜泥浆的主要性能指标及检验方法见表1。在泥浆制作和使用过程中加强对原材料和泥浆性能指标的检查, 检测频率每班不等少于2次, 并填写“地下连续墙泥浆护壁质量检验记录表”。新拌制的泥浆应贮存24h以上或加分散剂使充分水化后才可使用。
2.2 槽段开挖
2.2.1 槽段划分
槽段划分即确定单元槽段长度, 一般根据地质条件、施工机械等综合确定。本工程按设计图纸, 地下连续墙标准槽段长度为6m;对拐角和特殊部位, 根据现场具体情况和成槽机最小施工长度确定。
2.2.2 槽段开挖
槽段开挖采用跳槽开槽, 第一槽段距离导墙端不得小于3000mm, 跳槽间隔至少2个槽段, 地下连续墙成槽采用液压地连墙挖槽机进行挖槽, 选用膨润土泥浆进行护壁, 进行交叉施工作业。槽段开挖前先制备好泥浆, 泥浆各项指标必须达到规范和设计的相关要求;施工前测量班在导墙上按设计实地放出地连墙槽段分界线控制线, 并用红油漆在实地标出槽段名称, 同时给施工队做出书面交底, 并进行现场交底和交接, 施工队做好对控制线的保护;同时将标高控制点引测到现场或在导墙上标出相应槽段处导墙顶标高, 便于控制钢筋笼顶标高和槽底深度等的标高和深度。每个槽段分块进行, 先施工槽段两端块, 然后抓挖中间块部分, 使抓斗两侧受力均匀, 确保成槽垂直度, 开挖过程要严格控制槽段内泥浆标高及比重, 成槽机进出槽均应缓慢进行, 防止速度过大造成泥浆波动过大, 冲刷槽壁土体造成塌槽, 尤其是上部杂填土和槽段内的砂土地层。成槽过程中要随时观察和调整机械的垂直度, 接近槽底时, 应密切检查槽段深度。
2.2.3 成槽检查
成槽后及时检查槽段深度和槽底沉渣厚度, 沉渣厚度不得超过100mm, 检查泥浆比重及时进行清槽和泥浆置换, 同时用预先加工好的槽壁垂直度检槽器对槽段的垂直度进行检查, 垂直度要求不得大于H/300 (H为槽段深度) , 且不得超过30mm。槽底清理和置换泥浆结束后1h后, 测定槽底以上0.2~1.0m处的泥浆比重不应大于1.15, 含砂率不大于5%, 粘度不大于28S, 槽底沉淀物淤积厚度不应大于100mm。
2.3 钢筋笼制作
钢筋笼严格按墙体设计配筋和单元槽段划分整体制作成型, 所有纵横向钢筋相交部位点焊, 增加钢筋笼的整体刚度。制作钢筋笼时, 要预留出混凝土灌注导管的位置, 两导管间距不应大于3.5m, 导管距槽段端部距离不应大于1.5m。钢筋笼焊接前, 必须先进行钢筋材质及焊接质量试验检验, 合格后, 方可进行钢筋笼加工制作。当采用搭接接头时, 接头位置应错开, 竖向受力主筋的最小搭接长度不小于45d, 当接头不错开时, 竖向主筋搭接长度大于70d, 并应大于150mm。钢筋笼下端500mm范围内按1:10做成闭合状, 便于笼子入槽。
2.4 钢筋笼吊放
槽段检查合格完毕后, 把预先做好水密性试验分节锁口管吊放入槽, 顶部进行临时牢固固定。钢筋笼起吊时, 采用二台吊车同时操作, 其中一钩吊住笼子长度方向中线以上分部, 另一钩吊住中线以下部分, 上吊 (主吊) 设置四个吊点, 下吊 (副吊) 设置六个吊点, 每幅钢筋笼共设十个吊点。以有效避免在钢筋笼起吊时, 产生较大的弯曲变形。起吊过程中钢丝绳可以随钢筋笼重心的移动沿滑轮滑动, 等钢筋笼全部提起, 笼底端离开地面, 再将下部的吊钩撤去, 钢筋笼下端采用绳索人力控制的方法, 以保证钢筋笼稳定不致产生晃动。待钢筋笼放入槽内接近上部的下吊点时进行倒钩, 用型钢横穿钢筋笼后两端搁在导墙上, 再把上部的下吊点卸下固定在笼的顶端, 使钢筋笼重心和吊钩在同一竖直面内, 保证钢筋笼垂直入槽。起吊过程中不允许钢筋笼下端在地面上拖引, 以防造成下端钢筋弯曲变形。放入钢筋笼时, 注意吊点中心必须对准槽段中心, 根据钢筋骨架顶端吊点间距及其到两端的距离, 在导墙上用红油漆标出两对吊点位置线, 然后徐徐下降, 使其垂直自由而又准确地将钢筋笼吊入槽内。吊装过程中, 两吊车要密切配合, 防止出现钢筋笼变形和其它不安全因素的发生。
2.5 混凝土灌注
地下连续墙混凝土应按防水混凝土设计, 水泥用量不应少于400kg/m3;水灰比不应大于0.6;塌落度为18~22cm;砂率为35%~45%。在钢筋笼入槽就位及沉渣检查后4h以内及时浇灌混凝土。混凝土浇灌采用导管法, 其直径选用250mm, 每节长2.0~2.5m的钢管。管节连接牢固、严密。接头采用法兰接头时, 应设锥形法兰罩。
混凝土灌注应连续进行, 灌注速度不低于2m/h, 中途不得间歇。每一单元槽段混凝土应制作抗压强度试件1组, 每5个槽段应制作抗渗压力试件1组, 并填写“地下连续墙混凝土灌注记录表”。
2.6 拔出接头管
接头管提拔主要考虑混凝土凝固硬化速度, 不能过早、过快也不能过迟、过缓, 过早、过快可能造成混凝土壁坍落;过迟、过缓可能造成提拔不动和埋管事故。一般在混凝土灌注2~3h后应进行第一次起拔, 以后每0.5h提升一次, 每次提拔50~100mm, 直至终凝后全部拔出。
3 结论
地铁地下连续墙施工是一个较为复杂的施工过程, 施工技术及质量要求较高。在施工中要加强技术管理, 严格按拟定的施工方案进行作业, 对可能出现的质量问题工序, 采取相应的预防措施, 才能保证工程质量、降低施工成本和缩短整体工期。
参考文献
[1]杨宝珠, 张淑朝.天津地区超深地下连续墙成槽施工技术[J].施工技术, 2013, 2.
地下连续墙施工监测 篇4
关键词：基坑监测,钢筋应力,深层位移,地下水位
1 引言
随着我国大型桥梁建设的不断发展, 相应的桥梁基坑的规模、深度也不断加大, 而基坑的规模和开挖深度的增大使基坑围护结构的稳定问题变得复杂和突出, 保证基坑的安全施工显得尤为重要。 因此, 进行经济有效的基坑监测工作是非常必要的。
2 项目概况
大岳高速洞庭湖大桥位于湖南省岳阳市七里山, 全长2 390m , 东起岳阳, 西接君山, 跨越湘江河道, 是一座主跨1 480m两跨不对称钢桁梁悬索桥, 是杭瑞国家高速公路湖南省大岳高速公路重点控制性工程, 在目前同类型特大型桥梁领域内排名世界前十。君山侧锚碇基础采用外葫芦形, 长度方向总长98m, 葫芦大圆外径64m, 小圆外径56m, 锚碇基础深度为44.5~49.5m, 君山侧地连墙平面如图1 所示。
3监测方案
在基坑施工过程, 只有对地连墙及内衬的钢筋应力、地连墙深层水平位移、地连墙墙顶沉降和水平位移及地下水位等进行全面监测, 才能对基坑的安全性和对周围环境的影响程度有清楚的了解, 确保基坑施工的顺利进行。根据君山侧地连墙施工过程中需要关注的重点, 进行的主要施工监测内容有:地连墙及内衬钢筋应力监测;地连墙深层水平位移监测;地连墙墙顶沉降监测;地下水位监测。
3. 1 地连墙及内衬钢筋应力监测
地连墙钢筋应力监测点是在桥轴线上、与桥轴向成45°角及与垂直桥轴线方向成15°角上各布置测点。钢筋应力计布设在预定槽段的中部径向剖面内弧和外弧主筋上, 每层对应布置2 个元件。内衬钢筋应力监测点事在桥轴线上、与垂直桥轴线方向成15°角上各布置测点。钢筋应力计布设在径向剖面内弧和外弧主筋上, 自地连墙帽梁顶部向下分层布设, 每层对应布置2 支元件。
3. 2 地连墙深层水平位移监测
地连墙墙体深层水平位移采用预埋测斜管进行监测, 测斜管安装在相应槽段的钢筋笼上, 随钢筋笼一起下放至槽孔内浇筑混凝土。
3. 3 地连墙墙顶沉降监测
地连墙顶部沉降监测在地连墙帽梁顶部埋设观测点。沉降采用水准仪进行监测。地连墙墙顶沉降监测基准点借用施工测量控制网的高程基准点。
3. 4 施工期间地下水位监测
对于地连墙外地下水位监测则采用钻孔埋设水位管的方式监测地下水位。测试时, 将电测水位计的探头沿水位管向下放, 同时有电缆式钢尺显示探头的深度, 当探头碰到孔内水面时, 水位计的蜂鸣器发出声响, 这时读记出钢尺电缆在管口处的深度, 即可得到观测孔孔内的水位标高。
4 监测报警
监测报警值指标一般由累计变化量和变化速率两个量控制, 累计变化量的报警指标不应超过设计限值。周边环境监测报警值应根据主管部门和设计的要求确定, 当设计无具体规定时, 根据规范要求按表1 选择采用。
地连墙监测报警值应按设计规定执行, 当设计无具体规定时, 根据规范要求按表2选择采用。
当出现下列情况之一时, 必须立即进行危险报警, 并对保护对象采取应急措施。
1) 当监测数据接近或达到监测报警值;
2) 基坑支护结构或周边土体的位移突然明显增长或基坑出现流砂、管涌、隆起、陷落或较严重的渗漏等;
3) 周边建筑的结构部分、周边地面出现较严重的突发裂缝或危害结构的变形裂缝;
4) 根据当地工程经验判断, 出现其他必须进行危险报警的情况。
5 监测结果分析
5. 1 地连墙及内衬钢筋应力监测
监测结果表明, 地连墙应力监测最大值出现在11#槽段外侧, 钢筋最大拉应力为43.55MPa, 测点位置距离帽梁顶22.5m处, 最大应力小于报警值, 距帽梁顶22.5m处外侧钢筋应力如图2 所示。
地连墙开挖后, 随着每层的内衬闭合, 地连墙底部和上部被约束, 薄弱部分为内衬以下开挖出的地连墙, 该部分地连墙在土压力的作用下向基坑内部弯曲。随着开挖深度的增加, 地连墙钢筋所受应力也在增加, 在底板混凝土浇筑完成后, 应力逐渐减小。开挖过程中, 开挖层和开挖层附近的应力增大变化很明显。
内衬同一深度处的钢筋应力沿圆周不均匀, 尤其是内侧。内衬应力与地连墙应力变化密切相关, 两者相互制约, 协调变化。因此, 内衬作为基坑内后制作的支护构件, 对协调地连墙的变形、发挥锚碇支护体系的拱效应有着积极的意义。内衬距帽梁顶8.0m槽段钢筋应力如图3所示。
5. 2 地连墙深层水平位移监测
监测结果表明, 地表施工的重型机械停放及堆载, 对地连墙的深层水平位移影响很大。地连墙各槽段基本都向基坑内倾斜, 位移值在底板浇筑完成后有所回落, 最终趋于稳定。地连墙的深层水平位移受开挖深度有一定程度的影响, 随着开挖深度的加深, 深层水平位移的范围也在扩大。地连墙测斜管CX5 位移分布如图4 所示。
在整个基坑开挖过程中, 地连墙深层水平位移值主要在-3~14mm之间, 周边土体的深层水平位移值主要分布在-5~3mm之间。地连墙的深层水平位移变化比较平缓, 没有明显突变现象发生, 均没有超过报警值。
5. 3 地连墙墙顶沉降监测
地连墙顶部沉降主要在-5~10mm之间。地连墙顶部沉降最大值为9.20mm, 低于报警值。在基坑开挖过程中, 地连墙顶部整体沉降略有波动, 在底板浇筑完成后, 趋于稳定。地连墙顶部沉降曲线如图5 所示。
在基坑开挖过程中, 地连墙顶部有一部分测点为隆起状态, 有一部分是下沉状态, 整体波动变化不大, 没有出现较严重的不均匀沉降现象。
5. 4 地下水位监测
基坑开挖前期水位波动较大, 开挖中期水位有一定程度上升, 后期水位变化较小, 开挖完成后水位整体变化比较稳定。地下水位变化曲线如图6 所示。
在整个开挖过程中, 各层土体开挖基本是在干燥条件下进行, 使得施工效率有很大的提高。说明此锚碇基坑的防降水工艺是满足要求的, 地连墙施工质量较好, 起到了良好的止水作用。开挖完成后, 经过对施工现场的巡视发现, 基坑底部和地连墙均无明显渗水。
6 结语
通过对大岳高速洞庭湖大桥君山侧地下连续墙施工监测数据的分析, 得出如下结论:
1) 基坑开挖深度增加, 地连墙钢筋应力也增大。底板混凝土浇筑完毕后, 地连墙钢筋应力缓慢回落。内衬应力与地连墙应力变化密切相关, 两者相互制约, 协调变化。
2) 在基坑开挖后, 内衬还未浇筑时, 该位置地连墙位移相对较大。内衬浇筑完成并达到一定强度后, 地连墙位移减小。
3) 在基坑开挖过程中, 地连墙顶部沉降值略有波动, 在底板浇筑完成后, 沉降趋于稳定。
4) 基坑开挖前期水位波动较大, 开挖中期水位有一定程度上升, 后期水位变化较小, 开挖完成后水位整体变化比较稳定。
参考文献
[1]GB50497-2009建筑基坑工程监测技术规范[S].
[2]李庆伟, 陈龙华, 程金明.北京某深基坑监测实例分析[J].施工技术, 2008, 9 (37) :30-32.
[3]安关峰, 宋二祥.广州地铁琶洲塔站工程基坑监测分析[J].岩土工程学报, 2005 (3) :26-30.
地下连续墙施工技术 篇5
佛山西站枢纽地下空间开发项目标准段长度497.38m, 总宽197.3m。地下一层基坑深度约为10.45m, 地下二层深度约为17.58m。基坑等级为一级。
综合工程的特点、水文地质条件和工期等条件, 佛山西站枢纽地下空间先期实施段主体基坑采用全盖挖逆作法施工, 主体结构围护采用800mm厚的地下连续墙, 各层楼板作为支撑体系使用。连续墙标准幅为6m, 连续墙嵌固深度为5~8.5m, 接头均采用680×350×8×8焊接工字钢接头。地下连续墙混凝土采用水下C30, 导墙混凝土采用C20。连续墙标准分幅为6m, 其中“一”型墙80幅, “L”型墙8幅, 共计为88幅。
2地质水文
佛山西站枢纽地下空间开发项目地处珠江三角洲平原及北江冲积平原区, 地势平坦, 间有河塘分布, 地面高程2.5~11.0m。主要为第四系和第三系地层。
3 机械设备选型
3.1 成槽机的选型
根据地质、工期情况及综合考虑本工程采用徐工集团生产的XG450液压成槽机。
3.2 吊装设备的选型
钢筋笼重量以 (6m×0.8m×26m) 标准首开幅 (含两根工字钢接头) 总重约19~23t, 采用130t履带吊为主吊, 50t履带吊为副吊, 副吊帮助主吊吊起钢筋笼, 之后主吊送至槽口并入槽。
4 施工工艺及质量控制要点
4.1 导墙
4.1.1 导墙施工
导墙采用C20混凝土埋入地面以下1.5m, 导墙厚度为200mm。导墙顶面标高与地面保持水平。导墙内沿其纵向设上、下两道支撑。采用120mm圆木支撑间距1500mm, 上、下两道支撑间距1000mm左右。在导墙的混凝土达到设计强度之前, 禁止任何重型设备在旁边行驶、停置, 以防导墙受压变形。
4.1.2 转角处理
在导墙转角处因成槽机的抓斗呈圆弧形, 抓斗的宽度为2.8m, 同时由于分幅槽宽等原因, 为保证地下连续墙成槽时能顺利进行以及转角断面完整, 转角处导墙需沿轴线外放不小于0.3m。
4.2 泥浆制备
4.2.1 泥浆配置
泥浆的主要成分是水、膨润土、碱、纤维素, 其重量配合比一般依次为100: (6~8) : (0.2~0.3) : (0.06~0.08) 。
4.2.2 注意事项
成槽结束后, 要对泥浆进行清底置换, 其性能指标应符合下列要求:比重1.10~1.15mg/ml, 黏度18~25s, 含砂率小于6%, 沉渣厚度小于100mm。挖槽期间, 泥浆面必须保持高于地下水位0.5m以上, 且不得低于导墙顶面0.3m。废弃泥浆采用全封闭式的车辆外运到指定地点, 保证城市环境的清洁。
4.3 成槽与清理
4.3.1 成槽
(1) 按施工标准槽段采用“三抓法”开挖成槽, 即每幅连续墙施工时, 先抓两侧土体, 后抓中心土体, 如此反复开挖直至设计槽底标高为止。在转角处部分槽段一斗无法完全挖尽或一斗能挖尽但无法保证抓斗两侧受力均匀时, 应根据现场实际情况在抓斗的一侧下放一根锁口管来平衡另一侧的阻力, 防止抓斗因受力不匀导致槽壁左右倾斜。
(2) 成槽时, 须及时泥浆, 以保证泥浆液面高于地下水位0.5m。成槽机掘进速度应控制在15m/h左右, 不宜快速掘进, 以防槽壁失稳。用测绳测深, 防止超挖和少挖。对闭合幅段及连接幅段应用刷壁器将刷壁接头泥浆清刷干净。
(3) 成槽至标高后, 应先进行铲壁后一次扫孔, 扫孔时抓斗每次移开50cm左右, 确保槽底沉碴厚度不大于100mm, 误差控制在规范要求内。
(4) 如发现泥浆突然变稀、翻泡、大量流失或地面有下陷现象时, 不准盲目掘进, 待查出原因后再行施工。
4.3.2 施工要点
(1) 开挖之前, 成槽机下座在路面上, 成槽机应以最大工作半径作业, 严禁“一停三抓”, 以减少开挖时导墙内外侧压力。技术人员要准确在导墙上标出开挖槽段尺寸, 从而使钢筋笼和接头管按设计位置准确沉放。成槽机的主钢丝绳必须与槽段的中心重合。
(2) 相邻幅槽段施工间隔时间大于24h;成槽前必须对上道工序进行检查, 合格后方能进行下道工序。
(3) 成槽机严禁快速下斗, 快速提升, 终槽时应轻放慢提, 以防破坏槽壁引发坍塌。
(4) 控制大型机械尽量不在已成槽段边缘行走, 确保槽壁稳定, 已成槽段实际深度须实测后记录备查。
(5) 设备在工作前必须操平对中, 正确无误。成槽过程中发现泥浆大量流失、地面下陷等异常现象时不准盲目掘进, 待查明原因, 处理后再行施工。
(6) 垂直度由成槽机纠偏装置自行控制, 垂直度偏差小于0.5%。
(7) “L”型异型槽段, 应严格按规定型式开挖。不足两抓宽度的槽段, 则采用交替互相搭接工艺直挖成槽施工。
(8) 成槽过程中, 大型机械设备不得在槽段边缘走动, 以确保槽壁稳定。挖槽时, 随时检查泥浆质量, 及时调整泥浆符合要求。雨天地下水位上升时, 及时加大泥浆比重和粘度, 雨量较大时暂停挖槽并封盖槽口。并做好排水设施。
4.4 连续墙混凝土浇注
4.4.1 清底工作
槽段开挖到设计标高后, 在下钢筋笼之前, 采用置换法及时清除槽底淤泥和沉渣, 使槽内泥浆的相对密度小于1.15。
4.4.2 混凝土浇筑
(1) 采用水下C30商品混凝土, 坍落度经现场测试, 满足要求后, 及时浇筑入槽。并作好浇注记录。
(2) 经检查、无串浆、漏水、导管埋深符合规范要求, 即可正常进行混凝土浇筑。导管埋入混凝土内2~6m, 以免使混凝土顶面的沉渣或泥浆卷入混凝土内, 影响混凝土质量。为保证混凝土在导管内的流动性, 防止出现混凝土裂缝, 夹泥现象, 槽段混凝土浇筑应保持混凝土面均匀上升, 且连续浇筑。
(3) 槽内混凝土面上升速度, 不应小于2m/h, 否则无法保证混凝土的质量。浇筑后混凝土面超高度。
(4) 浇筑开始后应紧凑连续地进行, 严禁中途停工。导管提升应保持位置居中, 根据导管埋深准确控制提升高度, 拆除导管动作要快, 每次拆除控制在15min内完成。
(5) 浇筑混凝土的全过程有专人检查量测, 严格控制混凝土坍落度并经常检查, 详细做好水下混凝土浇筑记录:即浇注时间、混凝土面高程、导管埋深、完成浇筑面的高程、总混凝土量等, 并制做混凝土试件, 制作混凝土试件频率不少于规范要求。
(6) 混凝土浇筑采用二根导管灌注。
(7) 导管在孔口设导管架, 然后安装导管和漏斗, 下管前先进行密封试验, 保证接头可靠密封;导管吊起垂直入孔, 位置居于连续墙钢筋笼桁架筋中心, 先下至孔底然后提升导管, 使下口距孔底约0.3m, 导管上口设漏斗, 并在漏斗底口设置可靠的隔水设施。
5 施工中存在的问题及处理措施
5.1 导墙施工
(1) 导墙变形导致钢筋笼不能顺利下放, 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。导墙拆模后, 沿导墙纵向每隔1m设二道木支撑, 将导墙支撑起来。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, 防止导墙受压变形。
(2) 导墙浇筑混凝土发生走模, 立即停止混凝土的浇注, 重新加固模板, 并纠到设计位置后, 方可继续进行浇注, 解决办法是混凝土浇注时两边对称交替进行。
(3) 开挖以后未及时施工, 导致沟槽坍方或者超宽, 解决方法是导墙的墙址应插入未经扰动的原状土层中, 施工接头应与地下连续墙接头错开。
5.2 泥浆制作
(1) 现场配备一台泥浆净化装置, 在成孔 (槽) 过程中将把泥浆中产生的固体颗粒分离、脱水排出, 经泥浆净化装置处理的泥浆可以继续循环使用, 以减少泥浆的外运, 保护环境。
(2) 当施工紧张时, 泥浆罐中泥浆无法满足施工要求, 主要是因为水量不足, 解决办法多准备一些清水罐, 在不拌制新浆的时候用于灌满清水, 里面放置一个大功率水泵, 拌浆时使用箱内清水, 同时水管连续向箱内供水, 就可以最限度的利用水流量, 加快供水速度, 节约搅浆的时间。
5.3 成槽施工
5.3.1 下放钢筋笼时困难
(1) 成槽不垂直解决办法:机手通过操作室中的电脑显示数据分析和现场施工人员观察成槽机钢丝绳是否与地连墙轴线重合, 如发现成槽垂直偏差及时进行纠偏处理。
(2) 槽底成漏斗状, 两端高, 中间低, 解决办法对成孔的槽体进行多点检测, 对欠挖的地方进行纠正。
(3) 沉渣过多会造成钢筋笼的上浮:解决办法对槽内泥浆比重进行监控并及时对槽内泥浆进行更正。
5.3.2 刷壁不彻底
可能造成两幅墙之间夹有泥土, 影响地下连续墙的整体性和产生严重的渗漏:解决办法是在清刷过程中对刷头进行清水清洗, 多次刷壁直至铁刷上没有泥才停止。
5.4 水下混凝土浇筑施工
5.4.1 封底不彻底
在导管内放置隔水球以便混凝土浇注时能将管内泥浆从管底排出。控制埋管深度, 确保封底质量。
5.4.2 混凝土下料困难
主要原因是导管埋入混凝土过深, 解决办法是随时测量混凝土高度并计算埋深, 及时拆卸导管。
5.4.3 混凝土绕流问题
(1) 在H型钢的侧板外侧通长焊接0.2mm的镀锌铁皮, 宽度600mm, 与钢筋笼平行, 浇筑混凝土时, 铁皮在混凝土流动作用下移向两侧, 可起到阻止绕流的作用。
(2) 填充预先准备好的砂袋, 直至砂袋填充到浇筑面以上为止。
(3) 超前开挖下幅槽段, 在地连墙混凝土初凝之后, 就开始开挖H型钢为浇筑一侧的土方。
5.4.4 导管提拔困难
主要原因是打灰架基座不平, 导致导管在导管仓中倾斜被钢筋笼卡住, 解决办法是安装打灰架要平稳, 使导管垂直下入导管仓。
6 结束语
地下连续墙越来越多地为深基坑支护所使用。地下连续墙施工质量控制是施工的关键, 在开挖过程中防止渗水、支护的稳定, 特别是在富水地质中极为明显。为今后连续墙的施工积累了经验。
摘要：地下连续墙施工质量控制是施工的关键, 在开挖过程中防止渗水、支护的稳定, 特别是在富水地质中极为明显。为今后连续墙的施工积累了经验。
地下连续墙渗漏处理措施 篇6
1 地下连续墙漏水的原因分析
1.1 地下连续墙夹泥、内部窝泥
地下连续墙槽孔底部的淤积物是墙体夹泥的主要来源, 混凝土开浇时向下冲击力大, 混凝土将导管下的淤积物冲起, 一部分悬浮于泥浆中, 一部分与混凝土掺混。处于导管附近的淤积物, 随混凝土浇筑时间的延长, 又沉淀下来落在混凝土表面上, 当槽孔混凝土面发生变化或呈覆盖状流动时, 这些淤积物最容易被夹在混凝土中, 由于混凝土的流线呈弧形, 拐角处的淤积物不可能完全挤升向上, 所以拐角处绝大多数有淤积物堆积。当为多根导管浇筑时, 除了端部接缝处夹泥外, 导管间混凝土分界面也可能夹泥;另外导管埋深影响混凝土的流动状态。埋深太小, 混凝土呈覆盖状态流动, 容易将混凝土表面的浮浆及淤积物卷入混凝土内;导管接头不严密, 泥浆渗入导管内造成夹泥;浇筑速度太快, 使混凝土表面呈锯齿状裂缝, 泥浆或淤积物会进入裂缝而造成夹泥。
1.2 地下连续墙接缝处理及其施工过程中的其他原因
地下连续墙在采用传统接头管的施工中, 在两幅墙之间的接缝处进行旋喷加固止水, 或者搅拌桩加固止水, 以防止成墙后基坑开挖的过程中, 地墙接缝处漏水。如果施工单位对旋喷施工时候的压力控制的不好, 加固体会形成不同直径的柱体, 这将会给未来基坑施工时地下连续墙漏水埋下祸根。在地下连续墙钢筋笼内设置了大量与主体结构相连接的接驳器。由于接驳器数量较多, 间距较小, 并且集中在一个层面上, 容易形成一个隔断面, 混凝土的骨料难以充填至两层接驳器间。在这些部位, 常由于混凝土不密实而产生渗漏水现象。地下连续墙较深的工程, 钢筋笼分段绑扎, 两段通过接驳器连接, 这里易形成一个界面, 将来成墙后也是漏水的隐患。
1.3 特殊地质条件的危害
由于勘查遗漏或者勘查不到位, 导致地下连续墙在成槽期间, 遇暗浜、孤石或地下木桩等特殊地质原因将导致地下连续墙成槽困难, 严重者成槽无法进行。在遇到特殊地质原因的情况下, 施工单位将会采取一系列措施 (回填后重新成槽、上下窜动等) , 进行第二次成槽。然而一旦这些处理措施不适当, 这些部位将是以后地下连续墙在基坑开挖过程中易漏水的隐患部位。
2 地下连续墙漏水的案例
2.1 工程概况、结构概况
某工程场地位于抗震不利地段, 勘查场地未发现较大不良地质现象, 本场地属稳定场地, 适宜本工程建设。该工程基坑地区地下水由浅部土层中的潜水及深部粉 (砂) 性土层中的层压水组成, 其补给来源主要为大气降水与地表泾流。其中承压水的含水层为 (7) 层承压水, 受地下水抽取影响, 其承压水头略有变化, 根据资料承压水头埋深约为6m~8m。
2.2 险情经过
该工程东端头井基坑开始垫层施工时, 发现东端头井北侧中部 (相对应测斜孔CX21孔处) 地下连续墙22m处出现渗漏水现象, 进而漏水情况愈加严重 (伴随有流砂情况发生) , 致使靠近该幅地墙测斜孔CX21孔后的地表沉降点D21-1, D21-2, D21-3三点的地表沉降本次变化远超警戒值, 最大日变化量在-118.9mm/d。而测斜孔CX21孔不同深度处的变化量较稳定。施工单位根据现场情况在坑内引流并及时堵漏, 同时准备在坑外做压密处理。在堵漏完成后, 根据监测数据显示, CX21孔处从最后一道支撑下的测斜变化量均较大, 其中最大日变化量在16.8mm/d。墙后地表沉降D21-2的日变化量在-24.3mm/d。而据当日下午数据显示, 地墙测斜变形以及墙后地表沉降的变化均稳定, 日变化量均在1mm左右。
分析该工程的基坑事故, 可能原因有:
1) 地质原因。基坑底部以7号砂质粉土为主, 具有较强的渗透性, 属承压水层。在地下水的作用下极易产生流砂、管涌现象;2) 地下连续墙围护结构由于施工等原因可能存在裂缝, 或者空洞等不良现象, 止水效果不佳。大量地下水夹带砂粒沿连续墙裂缝向基坑内涌入, 渗流路径减小, 水力坡度增大, 造成坑内外水土流失;3) 测斜仪器故障以及基坑暴露时间过长, 导致漏水后测斜变化 (CX21孔) 相对应于地表沉降 (D21剖面地表沉降) 有一定的滞后。
2.3 处理措施
首先在坑内引流并向基坑漏水处注入聚氨酯。水溶性聚氨酯可灌性好, 无孔不入, 注浆时加一定压力可以使浆液见孔就钻, 遇水即膨胀, 充填混凝土孔隙, 并且可以继续深入混凝土内部孔隙, 达到以水止水的目的。
3 在渗漏水分析中得到的启示
1) 地下连续墙漏水后各个量测项目之间都有连锁反映。水位观测孔和地下连续墙的测斜首先予以表现出来, 然后就是周围管线和建筑物的沉降;稳定的时候也是地下连续墙测斜先稳定, 然后周围环境监测数据稳定。这一点, 在判读地下连续墙渗漏水的基坑数据时, 需要引起注意。2) 地下连续墙漏水时, 各个量测项目监测数据突变的先后顺序以及堵漏完成后各个量测项目数据趋于稳定的恢复过程都说明在地下连续墙漏水事故发生的整个过程中, 地面和房屋沉降对围护墙体变形的响应有一定的滞后, 同时也说明基坑抢险与基坑开挖一样, 具有一定的时空效应。3) 施工原因影响地下连续墙渗漏水的因素在众多基坑事故中占有很大的比例, 所以在以后地下连续墙施工过程中、基坑开挖时以及基坑开挖后我们应该注意:连续墙施工时, 注意接缝、接头位置、浇筑混凝土时的处理, 防止连续墙夹泥, 窝泥, 给将来漏水埋下隐患;基坑开挖时, 连续墙的不均匀沉降导致了接缝处的相对滑动。如果此接缝漏水, 必然导致漏水程度加深。
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。在地下连续墙的施工过程中, 预防渗漏是一项关键技术。只要采取有针对性的预防措施, 就可以避免和减少地下连续墙的渗漏, 保证地下连续墙接头部位的施工质量。对于已经发生的渗漏, 也可以采取先引后堵、引堵结合的方式及时处理, 从而改进预防和纠正防渗堵漏技术。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, 达到防渗、抗压效果。
摘要：本文从多方面分析了地下连续墙漏水的原因, 并通过工程实力, 介绍了相应的处理措施。
浅谈地下连续墙应用 篇7
从地下连续墙的功能看有的地下连续墙单纯用作支护结构, 有的既作支护结构又作为地下室结构外墙。上海88层的金茂大厦, 其地下连续墙厚1m, 既作支护结构又作为地下室结构外墙, 收到了很好的效果。在全国各地下铁路建设中, 地下连续墙作为深基坑围护也得到了广泛应用。
地下连续墙施工工艺所以能得到推广, 主要是因为它有下述优点:
⑴施工时振动小, 噪音低, 非常适于在城市施工。
⑵墙体刚度大, 用于基坑开挖时, 可承受很大的土压力, 极少发生地基沉降或塌方事故, 已经成为深基坑支护工程中必不可少的挡土结构。
⑶防渗性能好, 由于墙体接头形式和施工方法的改进, 使地下连续墙几乎不透水。
⑷可以贴近施工。由于具有上述几项优点, 使我们可以紧贴原有建筑物建造地下连续墙
⑸可用于逆做法施工。地下连续墙刚度大, 易于设置埋设件, 很适合于逆做法施工。
⑹适用于多种地基条件。地下连续墙对地基的适用范围很广, 从软弱的冲积地层到中硬的地层、密实的砂砾层, 各种软岩和硬岩等所有的地基都可以建造地下连续墙。
⑺可用作刚性基础。目前地下连续墙不再单纯作为防渗防水、深基坑维护墙, 而且越来越多地用地下连续墙代替桩基础、沉井或沉箱基础, 承受更大荷载。
⑻用地下连续墙作为土坝、尾矿坝和水闸等水工建筑物的垂直防渗结构, 是非常安全和经济的。
⑼占地少, 可以充分利用建筑红线以内有限的地面和空间, 充分发挥投资效益。
⑽工效高、工期短、质量可靠、经济效益高。
但是, 地下连续墙施工法亦有其不足之处, 比如地下连续墙如只是施工期间用作支护结构, 则造价可能稍高, 不够经济, 如能将其用作建筑物的承重结构, 则可解决造价高的问题;如果施工现场管理不善, 会造成现场潮湿和泥泞, 且需对废泥浆进行处理, 尤其在城市施工时, 废泥浆的处理比较麻烦;在一些特殊的地质条件下 (如很软的淤泥质土, 含漂石的冲积层和超硬岩石等) , 施工难度很大;现浇的地下连续墙的墙面虽可保证一定的垂直度但不够光滑, 如对墙面的光滑度要求较高, 尚需加工处理或另作衬壁;如果施工方法不当或施工地质条件特殊, 可能出现相邻墙段不能对齐和漏水的问题。
地下连续墙主要用于:水利水电、露天矿山和尾矿坝 (池) 和环保工程的防渗墙、建筑物的地下室、地下停车场、地下街道、地下铁道、地下道路、泵站、地下变电站和电站、盾构等工程的竖井、挡土墙、防渗墙、地下油库、各种深基础和桩基等。
由于目前挖槽机械发展很快, 与之相适应的挖槽工法层出不穷;有不少新的工法已经不再使用膨润土泥浆;墙体材料已经由过去以混凝土为主而向多样化发展;不再单纯用于防渗或挡土支护, 越来越多地作为建筑物的基础, 所以很难给地下连续墙一个确切的定义[1]。一般地下连续墙可以定义为[1]:利用各种挖槽机械, 借助于泥浆的护壁作用, 在地下挖出窄而深的沟槽, 并在其内浇注适当的材料而形成一道具有防渗 (水) 、挡土和承重功能的连续的地下墙体。
虽然地下连续墙已经有了50多年的历史, 但是要严格分类, 仍是很难的。
⑴按成墙方式可分为: (1) 桩排式; (2) 槽板式; (3) 组合式。
⑵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。
⑶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。
⑷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) 。
目前, 我国建筑工程中应用最多的还是现浇的钢筋混凝土壁板式地下连续墙, 多为临时挡土墙, 亦有用作主体结构一部分同时又兼作临时挡土墙的地下连续墙。在水利工程中有用作防渗墙的地下连续墙。
对于现浇钢筋混凝土壁板式地下连续墙, 其施工工艺过程通常如图1所示。其中修筑导墙、泥浆制备与处理、深槽挖掘、钢筋笼制备与吊装以及混凝土浇筑, 是地下连续墙施工中主要的工序。
以下将分项叙述各个施工环节中的要点和难点:
⑴导墙施工。导墙是地下连续墙施工的第一步, 它的作用是挡土墙, 建造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。根据我们设计及现场施工的情况看来主要有以下几个问题。
(1) 导墙变形导致钢筋笼不能顺利下放。
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。解决这个问题的措施是导墙拆模后, 沿导墙纵向每隔一米设二道木支撑, 将二片导墙支撑起来, 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, 防止导墙受压变形。
如导墙已变形, 解决方法是用锁口管强行插入, 撑开足够空间下放钢筋笼。
(2) 导墙的内墙面与地下连续墙的轴线不平行。
这个问题在我们的施工过程中曾经碰到过, 超声波测试结果显示, 由于导墙本身的不垂直, 造成整幅墙的垂直度不理想。
导墙的内墙面与地下连续墙的轴线不平行会造成建好的地下连续墙不符合设计要求。解决的措施主要是导墙中心线与地下连续墙轴应重合, 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。以此偏差进行控制, 可以确保偏差符合设计要求。
(3) 导墙开挖深度范围内均为回填土, 塌方后造成导墙背侧空洞, , 方量增多解决方法:首先是用小型挖基开挖导墙, 使回填的土方量减少, 其次是导墙背后填一些素土而不用杂填土。
⑵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, 在我们的施工过程中, 钢筋笼的制作与进度的快慢有直接影响。
钢筋笼制作主要有以下几点问题:
(1) 进度问题。进度是由许多因素影响的, 我们一般碰到的主要有:
施工时场地条件不允许设置两个钢筋制作平台。钢筋笼制作速度决定了施工进度, 要保证一天一幅的施工进度, 一定要两个施工平台交替作业。
施工时进入梅雨天气, 下雨天数多。电焊工属于危险工种, 尤其不能在雨天施工, 在安全和文明施工的要求下我们在雨天停止施工。我认为解决方法是用脚手架和彩钢板分段搭设小棚子, 下设滚轮, 拼接起来, 雨天遮雨, 平时遮阳。待钢筋笼需要起吊时用推开或吊车吊离。
(2) 焊接质量问题。焊接质量问题是钢筋笼制作过程里一个比较突出的问题。主要有:
碰焊接头错位、弯曲。错位主要是由于碰焊工工作量大, 注意力不集中引起的质量问题, 经过提醒并且不定期的抽样检查, 碰焊质量有了明显提高。民工队伍里需要掌握碰焊技术的人员。弯曲是因为碰焊完成后, 接头部分还处于高温软弱状态, 强度不够, 民工在搬运钢筋到堆放地时, 造成钢筋在接头处受力弯曲变形, 在堆放后又没有处理过, 冷却后强度恢复很难处理。对民工技术交底过后情况有所好转, 在以后的工作里应该紧盯这个问题。
(2) 钢筋笼焊接时的咬肉问题。这个问题的产生主要是因为民工队伍技术水平不到位, 许多是生手, 其次是因为由于电焊工数量不够, 由一班人长期加班加点, 疲劳过度引起的质量问题。如果更换生手并且配足电焊工的话, 问题就会得到彻底解决。
⑶泥浆制作。泥浆是地下连续墙施工中深槽槽壁稳定的关键, 必须根据地质、水文资料, 采用膨润土、cmc、纯碱等原料, 按一定比例配制而成。在地下连续墙成槽中, 依靠槽壁内充满触变泥浆, 并使泥浆液面保持高出地下水位0.5～1.0m。泥浆液柱压力作用在开挖槽段土壁上, 除平衡土压力、水压力外, 由于泥浆在槽壁内的压差作用, 部分水渗入土层, 从而在槽壁表面形成一层固体颗粒状的胶结物———泥皮。性能良好的泥浆失水量少, 泥皮薄而密, 具有较高的粘接力, 这对于维护槽壁稳定, 防止塌方起到很大的作用。
泥浆制作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。
新拌制的泥浆不控制就不知拌制的泥浆能否满足成槽的要求;储存泥浆池的泥浆不检验, 可能影响槽壁的稳定;沟槽内的泥浆不按挖槽过程中和挖槽完成后泥浆静止时间长短分别进行质量控制, 会形成泥皮薄弱且抗渗性能差;挖槽过程中正在循环使用的泥浆不及时测定试验, 泥浆质量恶化程度不清, 不及时改善泥浆性能, 槽壁挖掘进度和槽壁稳定性难以保证;浇筑混凝土置换出来的泥浆不进行全部质量控制试验, 就无法判别泥浆应舍弃还是处理后重复使用。
(2) 成本控制。
泥浆制作主要用三种原材料, 膨润土、cmc、纯碱。其中膨润土最廉价, 纯碱和cmc则非常昂贵。如何在保证质量的情况下节约成本, 就成为一个关键问题。
要解决这个问题就要在条件允许的情况下, 尽可能地多用膨润土。合格的泥浆有一定的指标要求, 主要有粘度、ph值、含沙量、比重、泥皮厚度、失水量等。要达到指标的要求有很多种配置方法, 但要找到最经济的配置方法是需要多次试验的。
(3) 泥浆制作与工程整体的衔接问题。
泥浆制作工艺要求, 新配制的泥浆应该在池中放置一天充分发酵后才可投入使用。旧泥浆也应该在成槽之前进行回收处理和利用。当工程进行得非常紧张的时候, 一天一幅的进度对泥浆制作是一个严峻的考验。
有时自来水压力小, 要拌制一个搅拌池的泥浆 (5立方米) 至少需要30分钟, 当需要拌制新浆的时候, 时间就变得非常紧张。解决的方法一个是连夜施工, 在泥浆回笼完成的时候马上开始拌制新浆或进行泥浆处理。另外准备一个清水箱, 在不拌制新浆的时候用于灌满清水, 里面放置一个大功率水泵, 拌浆时使用箱内清水, 同时水管连续向箱内供水, 就可以最大限度的利用水流量, 加快供水速度, 节约拌浆的时间。
(4) 泥浆制作具体方量的确定。
泥浆制作需要一定的方量, 到底多少方量才是合适的呢。方量的确定在理论书籍上有许多复杂的公式。一般情况, 以拌制理论方量的1.5倍比较合适。在已经施工的36幅墙的过程中, 基本上是合适的。但也出现过特殊情况, 例如DQ95的成槽过程中发生过明显的泥浆渗漏情况, 幸亏发现及时, 马上拌制新浆, 由于渗漏速度不是很快, 最终没有影响工程的进行, 此幅实际用浆量是平时的2倍。
地下连续墙施工工艺, 是在工程开挖土方之前, 用特制的挖槽机械在泥浆 (又称触变泥浆、安定液、稳定液等) 护壁的情况下每次开挖一定长度 (一个单元槽段) 的沟槽, 待开挖至设计深度并清除沉淀下来的泥渣后, 把地面上加工好的钢筋骨架 (一般称为钢筋笼) 用起重机械吊放入充满泥浆的沟槽内, 用导管向沟槽内浇筑混凝土。混凝土由沟槽底部开始逐渐向上浇筑, 并将泥浆置换出来, 待混凝土浇至设计标高后, 一个单元槽段即施工完毕。各个单元槽段之间由特制的接头连接, 形成连续的地下钢筋混凝土墙。若地下连续墙为封闭状, 则基坑开挖后, 地下连续墙既可挡土又可防水, 为地下工程施工提供条件。地下连续墙也可以作为建筑的外墙承重结构, 两墙合一, 则大大提高了施工的经济效益。在某些条件下, 地下连续墙与“逆作法”技术共同使用是深基础很有效的施工方法, 会大大提高施工的工效。
摘要：本文列举了地下连续墙的应用, 并重点闸述了地下连续墙施作过程中的重点及难点。
关键词：连续墙,导墙,钢筋笼,泥浆,成槽,锁口管
参考文献
[1]赵志缙、赵帆, 高层建筑施工, 北京:中国建筑工业出版社, 1997
[2]江景波、赵志缙, 建筑施工 (第二版) , 上海:同济大学出版社, 1990
[3]赵志缙, 高层建筑基础工程施工 (第二版) , 北京:中国建筑工业出版社, 1994
[4]编写委员会, 建筑施工手册 (第三版) , 北京:中国建筑工业出版社, 1997