近年来地下连续墙工艺在高层建筑重型厂房以及各种大型地下设施等基坑工程中的使用日趋增多。这些建筑物的基础一方面埋置深、荷载大、要求高另一方面由于受到原有建筑物和正常生产活动的限制,往往只能 在狭窄场地或在密集的建筑群中施工。在软土地基中,传统的深基础施工方法,如桩基、沉井,板桩支护和井点降水开挖等,由于影响邻近建筑物的安全等缺点,已不能解决这些问题 。
1地下连续墙的施工原理
用专门的挖槽设备,沿着深基础或地下建筑物周边,在泥浆护壁的条件下,开挖出具有一定宽度的沟槽,然后将钢筋笼吊放入沟槽,最后用导管在充满泥浆的沟槽中浇筑混凝土,筑成一个单元的曹段。各单元曹段由特制的接头连接, 这样就形成地下连续墙
2地下连续墙施工工艺
地下连续墙施工时采用逐段施工法,周而复始进行。 一个单元槽段施工完毕后进行下一槽段的施工每段地下连续墙的施工主要分为以几个主要工序:开挖导沟,修筑导墙一制备护壁泥浆及护壁一成槽一槽段内钢筋混凝土施工一拔接头管
3开挖导沟, 修筑导墙备
导墙宜筑于密实的粘性土之上。导墙之间净宽略大于连续墙厚度的4~6 c m, 导墙的埋深一般为1~2 m,墙厚0.1 ~0.2 m。顶部一般高出地面一些。导墙 的作用是:起挖土时的导向,要求有准确的宽度和平整的垂直度;支承成槽机械的荷载,维护表土层的稳定;容储泥浆,使泥浆在成槽施工时保持稳定的液压 。
3. 1制备护壁泥浆及护璧
泥浆的制备:泥浆在挖槽过程中起到固壁、携土、冷却和润滑等作用,其质量对 地下连续墙施工的效率和成败具有重要意义。施工时可根据当地地质条件、水文资配制而成。在地下连续墙成槽中,依靠槽壁内充满泥浆,并使泥浆液面保持高出地下水位0.5~1.O m。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;泥浆护。泥浆护壁最主要的是泥浆液面控制:成槽的施工工序中,泥浆液面控制是非常重要的一环。只有保证泥浆液面的高度高于地下水位的高度,并且不低于导墙以下5 O c m时才能够保证槽壁不塌方 。
3 . 2成槽
成槽是地下连续墙施工中最主要的~道工序。对于不同的质条件和挖槽深度采 用不同的成槽机械。( 1 )对含有较大卵石、弧石等复杂地层,采用冲击式凿井机械,依靠钻头本身重力反复冲击破碎基土然后用带有活底的取渣筒将破碎下来的土石屑取出成孔;( 2) 对一般地质条件的土特别是软土地基,则常用抓斗、铲斗直接出土的成槽机械或旋转切削土层、泥浆循环出渣的机械施工方法。需要注意的是单元槽段开挖到设计标高后,在插放接头管和钢笼之前,必须及时清除槽底淤泥和沉渣。地下连续墙单元槽段之间的连接有刚性接头和非刚性接头两种。使用较多的是用刚制接头管连接的非刚性接头 。
3. 3槽段内钢筋混凝土施工
下放钢筋笼,成槽并安插接头管后,即可将预制作的钢筋笼吊放入槽内,一般是一个单元槽段为一个钢筋笼。 钢筋笼的搭接不宜用铅丝绑扎,应用点焊焊接 ; 浇筑混凝土。混凝土浇筑或墙体填筑待插入水下灌注混凝土导管后进行。泥浆下浇筑混凝土一般都采用直升导管法。由于不能振捣,要利用混凝土自重,所以对混凝土级配有特殊要求,混凝土应有良好的和易性,规范规定入孔时的塌落度为l 8~2 2 c m,扩散度为3 4~4 0 c m,最大骨料粒径不大于4 c m在泥浆下采用直升导管,导管底口距槽1 5~2 5 c m,将木球 ( 或可浮起的隔离球 ) 放人导管( 球直径略小于导管内径 ),开浇后挤出塞球,埋住导管底端 ( 即先 用砂浆,再压至管底 ) ,灌满后,提升2 0~3 0 c m,使木球跑出,混凝土 流入孔内,连续上料,但要保证导管提升后底部埋入混凝土内 ( 深度1 ~6 c m), 随着混凝土面的均匀上升 ( 上升速度大于2 m/h,高差小于0.5 m),导管也随之提升,连续浇筑,直至结束 。
风险分析
地下连续墙作为深基坑开挖中使用频率较高的一种结构形式,造价高,施工难度大,质量控制点多。施工队伍的技术力量,管理体系,机械设备能力,监控设备能力是决定工程质量的首要因素,因此质量监控应该详细考核,找出薄弱环节,在施工过程中有针对性的加强监理深度。槽壁坍塌是连续墙施工时常见问题,尤其是在弯角处,它将影响后期开挖工程进度,围懔,支撑的安装精度,并直接影响地下连续墙质量许定。清槽前,相邻两幅墙面侧壁不清刷干净,开挖后将出现渗漏现象,对有防渗漏要求的墙体尤为注意。 砼浇筑过程要保持连续,否则连续墙将出现夹泥层,影响其水平抗剪性能。恶劣天气对连续墙施工质量影响颇大,多雨季节要检测地下水位变动情况,水位升高时,注意补充泥浆。提高泥浆面高度,真正起到护壁作用
4地下连续墙施工质量的控制
地 下连续墙质量控制指标有倾斜度,成槽形状、平面位置及沉渣厚度等。 地下连续墙施工质量的控制,主要包括成 槽质量控制、混凝土灌注 质量 控制和接头混凝土绕流预防控制。成槽质量控制一是控制成槽速度及进尺:开槽时速度要慢,及时补充新鲜泥浆。二是采用跳槽开挖方式: 一幅槽分三抓开挖成槽,每抓宽度不超过2.5 m采取先挖两端后挖中间一抓的“ 跳槽开挖方式”。混凝土灌注质量的控制,是混凝土灌注时保证混凝土灌注连续,导管在混凝土内的埋深控制在2 m~4 m范围内根据灌注进度控制导管拆除数量。接头混凝土绕流预防的控制措施有多种,最主要的是加强各工序的施工控制,及时检查、解决施工中存在的问题,不发生超过允许值的施工偏差
5结语
地下连续墙是区别于传统施方法的一种较为先进的地下工程结构形式和施工工艺,在设计理论日趋成熟,施工手段不断完善的今天,地下连续墙技术必将获得更大的发展 。
参考文献
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浅谈地下连续墙施工质量的控制及措施
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