地下连续墙中成槽、清槽及质量要求的施工技术分析论文_周柏强

地下连续墙中成槽、清槽及质量要求的施工技术分析论文_周柏强

摘要:地下连续墙施工速度快,支护效果好,防水效果好,具有很好的经济效益。为此,本文结合实例探析地下连续墙中成槽、清槽及质量要求的施工技术。

关键词:地下连续墙;成槽;清槽;施工技术

1、工程概况

广州市轨道交通十四号线一期[施工8标]土建工程施工项目位于广州市太和镇与竹料镇,工程由1个中间风井、2个盾构区间隧道、1个明挖段及其附属工程组成。明挖段位于105国道右侧,基坑长度607.180m、宽度11.4~21.08m、深度约0.723~16.860m。明挖段基坑根据基坑深度不同分别采用拉森Ⅳ钢板桩+钢板卷管φ335×12㎜支护、800㎜悬臂连续墙、800㎜连续墙+内支撑和1000㎜钻孔桩+内支撑的形式。连续墙U型槽段采用P8C35水下混凝土,其余采用P8C30水下混凝土,钻孔桩采用C35水下混凝土;导墙采用C20混凝土;冠梁、砼支撑、围檩、冠梁顶挡墙采用C30混凝土;钢支撑采用Q235,φ609,t=16㎜。

2、成槽

2.1成槽机具

本工程共投入1台直径800㎜的液压成槽机施工本区间地下连续墙,成槽速度快、精度高,当成槽机抓斗无法施工时,采用冲孔桩机冲孔,两种机械完全能够满足本区间地下连续墙的施工要求。

2.2槽段划分

槽段的划分就是确定单元槽段的长度,它既是一次成槽的长度,也是一次浇筑混凝土的长度。单元槽段愈长,接头愈少,可提高地下连续墙墙体的整体性和截水、防渗功能并提高工效。本工程按照施工图设计的单元槽段长度施工,标准段为6米,转角处及特殊位置按施工可操作性及结合钢筋笼制作划分,施工时在满足入岩深度要求的前提下,根据现场情况必要时再做局部调整。

2.3槽段开挖

槽段开挖首先修建导墙,导墙形式采用“ ”型,为保证施工顺利进行,导墙内表面之间的净距取850mm,比地下连续墙的厚度稍宽,中心线比设计连续墙轴线外放50mm。导墙的作用主要为控制挖槽精度、承受水土压力以及承受施工机具设备的荷载等。标准槽段采取三序成槽,先挖两边,再挖中间。开挖过程中要实测槽壁变形、垂直度、泥浆液面高度,并应控制抓斗上下运行速度,挖槽时,抓斗中心平面应与导墙中心平面相吻合。

2.4成槽施工方法

2.4.1液压抓斗机成槽

①液压抓斗槽壁机定位后,抓斗平行于导墙内侧面,抓斗下放时,自行坠入导墙内,不允许强力推入,以保证成槽精度。

②土层成槽时不宜满斗挖土,即每斗不能挤满土方,因为土在泥浆中经过挤压后,会影响泥浆质量,使泥浆粘度比重增大。装土的抓斗提升到导墙顶面时,要稍停,待抓斗上泥浆沥净后,再提升转到临时堆土场,以防泥浆污染场地。掉在导墙上的泥土清至槽孔外,严禁铲入槽中。

③抓斗挖土过程中,上、下升降速度均缓慢进行,抓斗还要闭斗下放,开挖时再张开,以免造成涡流冲刷槽壁,引起坍孔。

④抓斗下放挖土时,抓斗中心对准放于导墙上的孔位中心标志物,并顺着导墙外侧壁下放,保证挖土位置正确。

⑤槽段成槽完成后及时在槽段处铺设安全网片,四周用铁马、警示带围护,以保障施工安全。

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2.4.2冲孔桩机成槽

①冲孔桩机进槽冲槽时,碴土主要通过泥浆反循环携带出地面,从沟槽出来的泥浆含有大量的土碴,且本工程泥浆沟较短,土碴容易沉积,派专人负责泥浆沟清理工作,防止泥浆倒灌流入正在开挖施工槽段,污染施工槽段泥浆。

②冲孔桩机进槽冲槽时,先开始冲孔桩机单序冲孔应严格控制其垂直度,严防偏槽。

2.4.3成槽注意事项

①成槽过程中应观测槽壁变形、垂直度、泥浆液面高度,防止出现坍塌。当成槽至设计高程后,应及时检查槽位、槽深、槽宽和垂直度,并作好记录。

②成槽施工前,应先调整好液压成槽机的位置,液压成槽机就位过程中,要使成槽抓斗中心,中心对准后在槽段外侧用十字交叉法进行控制。在成槽过程中,要随时观察成槽机钢丝绳中心是否与槽段中心一致,若有偏差要及时纠正,以防槽孔倾斜,确保成槽垂直度≤1/150。

③异型“L”“Z”字形槽段,采用液压成槽机成槽,方锤修整,并必须保证成槽的垂直度和设计尺寸。

④成槽时,应不断向槽内注入新鲜泥浆,保持泥浆面在导墙顶面以下0.3m,且高出地下水位0.5m。随时检查泥浆质量,及时调整泥浆符合上述指标并满足特殊地层的要求。

⑤转角处异型槽段严格按规定成槽,施工时一旦发现异常情况应立即停止施工,分析原因并采取相应措施后,再行继续施工。

⑥雨天地下水位上升时,及时加大泥浆比重和粘度,雨量较大时暂停成槽,并封盖槽口。

⑦在成槽施工过程中,若发现槽内泥浆液面降低或浓渡变稀,要立即查明是否因为地下水流入或泥浆随地下水流走所致,并采取相应措施纠正,以确保成槽正常进行。

2.4.5槽深确定

当冲孔成槽至符合设计终孔条件后,应及时会同监理进行现场确认,以便确定终孔深度。当地质条件发生变化时,应会同监理、设计、勘察及业主代表进行现场确认,以便确定终孔深度。

2.4.6液压成槽机成槽施工注意事项

①对于在砂层的地层成槽时,可适当提高泥浆比重,及时控制泥浆的质量,使泥浆及时形成护壁泥皮,控制垂直度;

②成槽时及时向孔段内补浆,保证孔内泥浆液面高于地下水位下0.5m以上;

③成槽完成后,要仔细检查成槽垂直度,对工程质量和可能发生的灾害起到提前控制或预防的作用。

④防泥浆污染的处理措施:导墙高出地面20㎝,间隔一定距离设置一泄浆孔,泄浆孔低于导墙10㎝,泥浆可顺利排至泥浆沟,再经泥浆沟排至沉淀池,确保泥浆不从导墙顶溢出。

3、刷壁

由于单元槽段接头部位的土渣会显著降低接头处的防渗性能。这些土渣的来源,一方面是在混凝土浇筑过程中,由于混凝土的流动将土渣推挤到单元槽段接头处,另一方面是在先施工的槽段接头面上附有泥皮和土渣。因此用钢刷子刷除方法进行刷壁。刷壁是地下连续墙施工中的一个至关重要的环节,刷壁的好坏直接影连续墙接头防水效果。

后续槽段挖至设计标高后,用特制的刷壁器清刷先行幅接头面上的沉碴或泥皮,上下刷壁的次数不少于10次,直到刷壁器的毛刷面上无泥为止,确保接头面的新老砼接合紧密。刷壁器采用偏心吊刷,以保证钢刷面与接头面紧密接触从而达到清刷效果。

4、清槽

采用抓斗撩抓法清底,在成槽完毕之后进行。当槽底沉渣已经清除干净时即时换浆,保证槽底沉渣<100㎜;槽底泥浆比重一般<1.15,但在地质条件恶劣地段可根据实际情况适当加大泥浆比重。

单元槽段开挖结束之后,检查槽位、槽深、槽宽、槽壁垂直度,合格后方可进行清槽换浆工作,用抓斗对槽底进行清理。

清底施工技术要点:

①用成槽机进行清底,泥浆泵深入槽底至少分三点采用反循环定位换浆,确保沉淤厚度<10㎝,槽底以上0.2~1m处的泥浆比重<1.15,粘度<28S,含砂率<8%。

②以砂层和软土为主的地层,清底换浆时间不能过长,结合本工程连续墙的特点一般<4h。

清槽工作直至达标为止。即槽底清理和置换泥浆结束1小时后,在槽底500㎜以内的沉碴厚度<10㎝、泥浆比重<1.15,含砂率<8%、粘度<28S要求。会同监理单位进行隐蔽工程验收。

结束语:

在地铁地下连续墙的施工中要做好成槽、清槽及质量要求的施工技术这几个环节的施工工作,这样才能完善地下连续墙的施工技术,使其更好的应用在地铁建设中。

参考文献

[1]《建筑基坑支护技术规范》(JGJ120-2012)

[2]《广州地区建筑基坑支护技术规定》(GJB02-98)

论文作者:周柏强

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第29期

论文发表时间:2018/3/7

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