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摘要:近年来,国内掀起高层楼房、地铁建设热潮,高层楼房、地铁建设大部分都采用地下连续墙作为基坑维护结构,地下连续墙的应用越来越广泛。本文结合广州市轨道交通十三号线东洲站地下连续墙的施工,对地下连续墙施工技术难点进行探讨,对类似工程具有一定的参考意义。
关键词:地下连续墙;施工技术;探讨
1.工程概况
东洲站位于广深公路北侧(107国道),周边多为1-5层的民居、厂房等低层建筑。车站主体全长约223米,宽约21.1米,共计96幅连续墙。车站基坑围护结构采用800mm厚地下连续墙+内支撑的支护形式,基坑深度最深18.48m,连续墙深度23.41~23.48m,地下连续墙长度为537.64延长米,采用水下 C35 P8混凝土浇筑。
2.导墙
2.1导墙的作用
导墙虽然是临时结构,但对地下连续墙槽段开挖起着重要作用。导墙具有挡土墙的作用,同时规定了槽段的位置,也作为测量挖槽标高、垂直度和精度的基准。导墙也作为重物的支承,如冲桩机、钢筋笼等搁置的支点。
2.2导墙施工注意事项
东洲站设计采用“┓┏”型现浇钢筋混凝土结构导墙。导墙分段进行施工,为防止连续墙由于混凝土扩散、垂直度偏差而发生侵入车站主体结构外墙界限的现象,连续墙轴线(导墙轴线)在放线时向基坑外侧外放7cm。导墙轴线误差控制在±10mm,内墙面垂直度控制在0.5%内。导墙的墙趾应插入未经扰动的原状土层中,导墙墙底必须座落在底层垫层混凝土上。导墙拆模后,立即在两片导墙间上下部加[10槽钢支撑,防止导墙发生位移变形。导墙回填土要密实回填,导墙施工缝位置应与地下连续墙施工接头位置错开。
根据施工现场的实际地质状况对导墙的结构形式进行调整,以满足实际施工需要。东洲站南端地质情况较差,表层土壤为淤泥质土层,含水量大,容易发生变形,若施做“┓┏”型导墙则易发生变形、失稳。经设计变更后更改为“C”型导墙。“C”型导墙底部与顶部一样施做相同的钢筋混凝土板,侧墙保持不变,有效的解决了原先容易发生变形和承载力不足的问题。
3.地下连续墙
3.1成槽施工
东洲车站成槽方式根据工程地质特点,采用2种工法施工:
?纯抓槽:适用于地质情况为土层+全风化岩层的槽段,有76段。
?抓槽+冲击钻+方锤修孔:适用于地质情况为底部为强风化岩层的槽段,有20段。
东洲站地下连续墙采用跳槽法施工,相邻槽段混凝土强度达到设计强度70%以上方可进行开挖。因遇岩层而槽壁机无法完成施工的槽段,使用两台冲击钻机配合施工,在导墙顶面一字排开完成一个槽段开挖。
泥浆的作用主要是护壁、悬浮沉渣和冷却润滑抓斗。成槽时可能会产生塌孔,塌落等现象。因此正确的泥浆配置、循环和处理是地下连续墙成槽的关键,为了保证槽壁稳定,泥浆的粘度、比重、含砂率等指标要严格控制,使其达到最佳效果。
成槽后,槽内淤泥、砂土较多,要进行清槽施工,直到沉渣厚度满足要求为止。每槽须在成槽后进行成槽质量检测,对成槽的垂直度、平整度进行检测,垂直度须控制在3‰以内,对垂直度不合要求的槽段重新进行修正。
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根据往常的施工经验,槽壁塌方多发生在地表下4m范围之内或不稳定土层。槽壁塌方发生的原因有:泥浆质量不合格;地面附加荷载过大;孔内出现承压水,降低了静水压力;在松软土层中挖进速度过快;遇竖向节理发育的软弱土层或流砂土层。可优化泥浆性能参数,减慢在竖向节理发育的软弱土层或流砂层的进尺速度。若槽壁塌方严重,应立即回填,待变形稳定后尽量采用冲桩机冲槽。在槽壁坍塌并不严重或坍塌现象已被控制、土体已经稳定的情况下,可在坍塌槽段继续开挖成槽、吊放钢筋笼、浇筑混凝土。因槽壁坍塌而在墙体上形成的混凝土凸瘤,留待基坑开挖后处理。
3.2钢筋笼制作与安装
钢筋笼根据工字钢接头形式的要求分雄槽、雌槽、雄雌槽钢筋笼,根据槽段形式分为标准槽段钢筋笼、异形槽段(L形)钢筋笼,钢筋笼制作时要注意每个槽段钢筋笼的形式、尺寸。钢筋笼制作过程中,预埋注浆管、声波检测管位置要准确,并注意留出混凝土浇筑导管位置。地下连续墙在车站两端盾构洞门位置7500mm范围采用直径大一级的玻璃纤维钢筋替换普通钢筋,以利于日后盾构机的切削通过。
接头连接施工质量直接关系到地连墙防水效果,在施工后行幅时,用刷壁器对工字钢侧板进行刷壁处理。钢筋笼在入槽过程中缓缓放入,重要的是要使钢筋笼对准槽段中心。钢筋笼入槽后,用槽钢卡住吊环,横担于导墙上,防止钢筋笼下沉,并用四组钢管分别插入锚固筋上,与灌注架焊接,防止上浮,固定钢筋笼标高。
3.3水下混凝土灌注
根据本工程地下连续墙的分幅情况,所有墙幅均采用两根导管进行灌混凝土,应在钢筋入槽后4小时内开始浇筑混凝土,尽量缩短槽段的暴露时间。浇筑前在钢筋笼接头侧插入锁口管,防止发生混凝土绕流。砼开始浇注时,在导管内放置隔水栓以便在浇注时将管内泥浆从管底排出。要尽量保持砼的连续供应,导管埋深控制在1.5~6.0m,在浇注过程中随时观察、测量砼面标高和导管的埋深,严防将导管口提出砼面。通过测量砼面标高上升情况,推算有无发生坍方现象。应注意两根导管浇灌的同步进行,其砼面高差不得大于300mm,以防止因砼面高差过大而产生夹层现象。施工时要考虑到顶部混凝土会形成30㎝左右松散的劣质混凝土层,因而实际浇注混凝土的墙顶标高应高于设计墙顶标高30~50㎝。
如果混凝土供应暂停了10min以上,则应间歇地抽动导管,并减少导管在混凝土中的埋入深度,防止发生堵管现象。如发生堵管,则将被混凝土堵塞的导管拔出槽外,清除管内混凝土,再入槽下放到混凝土面,然后在导管内放置管堵,重新开始浇注混凝土。
4.施工监测
如施工影响范围内存在建筑物、地下管线,必要时应进行加固处理,在施工开始前要建立好监测网点。通过监测及时掌握建筑物沉降、地表沉降、管线沉降及变形情况,及时调整施工工艺或保护措施,确保对建筑物、管线的保护管理始终处于有效的可控状态。东洲站南端施工便道下存在燃气、污水、电信等管线,施工便道北侧紧靠地下连续墙,因部分管线距离地下连续墙在2米范围内,上报广州市地下铁道总公司建设事业总部进行协调迁改,因场地限制,仅迁改到该施工便道的南侧,为了保护好管线,经设计方出图进行了旋喷桩加固。在地下连续墙开始施工前建立监测网点。施工方与第三方监测单位一同对本工程的建筑物沉降、地表沉降、管线进行监测,每周对双方的监测结果进行对比分析,确保建筑物、地表、管线情况在施工过程中处于安全可控状态。
5.结语
由于地下工程的不可预见性,受地质、周边环境的影响大,实际施工中难免会出现不可预见的问题。因此在地下连续墙施工过程中,解决好各施工技术难点有利于基坑开挖创造一个安全的施工条件,有利于节省后期进行修补处理的人力、物力、工期、资金。
参考文献:
[1]李敏?地下连续墙施工方法探讨[J]?建设科技?2006
[2]吴学华?建筑工程地下连续墙施工技术研究[J]?建筑工程技术与设计?2014
论文作者:黄伯飞
论文发表刊物:《航空军医》2015年18供稿
论文发表时间:2015/12/29
标签:钢筋论文; 混凝土论文; 地下论文; 导管论文; 土层论文; 管线论文; 标高论文; 《航空军医》2015年18供稿论文;