基于复杂地质条件下地下连续墙施工技术探讨论文_常跃华

郑州市第一建筑工程集团有限公司 河南郑州 450099

摘要:随着城市建设水平的不断提高,地下工程建设项目数量与日俱增,码头、地铁、地下商场等建设项目受到建筑界的广泛关注,地下连续墙施工是地下工程建设中的重要组成部分,在复杂地质条件下,做好连续墙的施工有助于提升建筑的整体质量。连续墙施工工艺主要是利用抓斗、冲桩机、钻机等各种成槽机械,借助泥浆的护壁作用,在地下挖出沟槽,下放钢筋笼且浇筑混凝土形成的防渗、挡土和承重的连续墙体。本文从几方面对于地下连续墙的施工技术进行了细致的探讨,旨在为地下工程提供一定的依据和指导。

关键词:复杂地质条件;地下连续墙;施工技术

引言:

城市建设水平的不断提高,使城市建设逐渐向纵深方向发展,建设工程不单单包括我们看到的高耸入云的高层,还有一些大型的地下工程,如地铁、码头等。地下工程中最重要的主体结构就是地下连续墙体的施工,尤其在复杂的地质条件下,地下连续墙的施工会遇到很大困难,如何运用现代施工技术,提升连续墙施工的水平和质量才是建筑设计及施工人员面对的重要课题。

一、连续墙的导墙施工技术探讨

1、工艺流程分析

导墙一般采用C20钢筋混凝土结构,主要施工工艺流程如下:

测量定位—开挖—浇筑垫层—立侧墙模—侧墙钢筋绑扎—立墙外模—侧墙混凝土灌注—侧墙外侧回填—拆模对口支撑。

2、施工技术分析

要结合实际的工程情况来确定导墙的高度,一般车站而言导墙高度在1.7或1.8米,在施工中,如果遇到特殊的地质情况,如经过鱼塘、河道就可以适当增加导墙高度或宽度,进而稳固墙根,防止施工导墙墙趾塌方。导墙主要以人工工开挖为主。具体施工过程中侧墙、基底不允许超挖。侧墙使用组合钢模,50mm钢管脚手架支撑,间隔1.2米设置硬木对口撑。人工填入混凝土并及时振捣,混凝土强度达到70%时拆掉模型,加对口撑,防止导墙移位和变形。导墙施工要保证顶面高、内外墙距离、垂直度满足规定要求。

导墙起锁口和导向作用直接影响连续墙的成槽精度,施工过程中需遵循以下控制措施:

①严格控制导墙施工的精准度,保证墙体轴线误差在10mm内,内墙面垂直度0.5%。导墙净距比设计连续墙厚度要加大50 mm,这样是为了保证连续墙挖槽更方便,施工更安全。

②导墙背侧要采取对称回填的方式,之后进行木夯和蛙式打夯,保证回填成功,而且要注意墙趾的重要性,防止墙趾坍塌。可以在原状土中掺加7%水泥保证混凝土的质量。

③导墙拆模后要及时加设对口撑,支撑要在挖槽时拆除。

④导墙还没有达到设计要求时不能够使机械设备接近,也不允许在导墙上制作和吊放钢筋笼。

二、连续墙成槽

对于复杂地质下连续墙施工要格外注意连续墙成槽的施工,要采取液压成槽机,膨润土泥浆护壁,先抓距离远的,后抓距离近的,要保持抓斗自然垂直。遇到不入岩部分,要使用冲击钻。

1、在开挖之前,成槽机与导墙距离要不小于4米,进而保证开挖导坑内外侧压力较小,机器下面要垫厚钢板用于降振。成槽设备要调节斗臂,保持与导墙中心平面重合,操作人员要准确在导墙上标出槽段尺寸。

2、开挖6~7m速度一定要缓慢,防止出现偏移。开挖中操作人员要一直观察斗臂平面是否与槽段平面垂直,注意下沉速度是否均匀,观察泥浆液面有无气泡出现。

3、要保证槽内泥浆面不低于导墙0.5m,防止成槽中液面过低导致导坑两侧塌方。成槽时要根据地层变化及时调整泥浆指标,注意成槽速度、排土量、泥浆量,要及时判断槽内是否有无坍塌现象。黏性土层中泥浆密度要控制在每立方厘米1.04~1.1克左右。

4、施工要进行测斜,用简易垂球隔5米测量1次,保证挖槽的垂直度。施工时要做好成槽记录,要对地层土质分层进行记录,要及时检查槽位、槽深、槽宽。

5、再具体连续墙成槽施工中要做好成槽的详细记录,要对地层土质分层信息和数据进行详细的记录,连续墙成槽后要及时检查槽位、槽的深度、宽度以及垂直度,这几方面都合格之后方可进行清底工作。

6、对于部分复杂地质条件下的连续墙一般采用先抓后冲的施工方法,但是由于使用冲击钻冲击实践较长,会容易导致先抓部分的坍塌,必要时就可以采用直接冲击排孔的方法进行施工。如果遇到地质溶洞的情况,这时要事准备好黄泥和泥浆,进而达到及时填塞和补充的作用,确保泥浆流失,影响连续墙的施工。

三、泥浆制作与管理

地下连续墙一般采用的是膨润土泥浆,因为其各项性能都是相对优异的,要保证做好实验合格后才可以使用,在制备泥浆之前,要做好地质条件的勘探,根据地层条件合理设计泥浆配合比。

1、泥浆制备

要结合具体施工要求,结合施工管理、地层、机械效率等因素,根据实际经验,储备泥浆,贮浆池的容积不小于230立方米,用于分造和存储泥浆。造浆一般使用自制泥浆喷射搅拌机进行搅拌,一般单机制备泥浆速度为每小时60立方米,一般配有两套泥浆制备系统。如下图所示。

新的泥浆要放置24小时以后由BW 250/50卧式泥浆泵接胶管送至施工槽段,废泥浆由罐车收集后抛弃到指定的地点。对”L”、“Z”、“T”形的连续墙开挖的槽段,要适当的提高泥浆的比重,或者是采用特殊的配比来调和泥浆的性能和指标,进而防止连续墙段位发生塌方。

2、泥浆的输送

使用卧式泥浆泵接胶管传送至施工段。

3、废泥浆回收

废泥浆一般使用泥浆泵抽出,经过胶管送至泥浆车运走。

四、刷壁及清孔

部分沟槽挖好后,要先清理槽底,用特制钢丝刷壁,刷完壁后用砂石泵分三点定位法清孔,测定槽底沉渣厚度。清槽结束后,槽底沉淀物淤积厚度不能大于10cm,槽底泥浆比重要小于1.15。

五、钢筋笼的制作及安装

钢筋笼的加工要以单元槽段为单位,砖砌基础或方木搭设加工平台。制作前将底层分布筋位置用红漆画好,铺好底层钢筋,点焊后设架立筋,铺上层钢筋。采用焊接提高钢筋笼的刚度。钢筋笼完成后,要检查钢筋笼的尺寸、直径、配筋间距、预埋件。根据现场经验,吊装前对平面尺寸进行检查,保证混凝土灌注的密实性,预埋时要注意,减少混凝土凿除工程量。

六、工字钢接头的施工

工字钢接头是连续墙施工的一种常见接头形式,比较适合地质条件复杂的地层,在使用时要保证尺寸准确,焊接牢固,要能够承受混凝土的压力,灌注时不得发生混凝土绕流。

七、水下混凝土灌注

1、混凝土

混凝土的级配要满足地下工程的实际需求,要具有较好的流动性。混凝土配比中水泥用量大于400kg/m3,水灰比小于0.6。地下连续墙施工可以采用双掺技术减少水泥用量。

2、混凝土浇筑

钢筋笼安装好后,在浇筑混凝土前,要测量槽底的沉渣厚度们,如果不符合实际需要要及时进行清理。浇筑混凝土一般采用漏斗导管法。混凝土浇筑中,要保证导管底距槽底控制在0.35m左右,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的深度要控制在3m左右。在施工时要连续灌注混凝土,混凝土上升速度不小于每小时2米。灌注过程中,要及时测量混凝土表面的上升高度,进而保证槽内混凝土面高差小于30cm。

结语:

连续墙施工是相对复杂的工程,尤其处于复杂地质条件下,地下连续墙更面临着实际的困难。设计人员和施工人员要结合工程实际,做好各项工作,确定施工工艺和技术,完善施工质量管理体系,做好钢筋笼起吊、拔钢接头箱、浇筑等工序,保证连续墙施工顺利进行,进而确保地下工程的质量。

参考文献

[1]刘骥.浅析超长地下连续墙施工技术[J].江西建材,2015(18):21.

[2]黄青.地下连续墙技术探讨[J].山西建筑,2009,35(26):88-90.

论文作者:常跃华

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第15期

论文发表时间:2017/10/23

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