建筑地基地下连续墙施工技术研究论文_王子文

建筑地基地下连续墙施工技术研究论文_王子文

王子文

天津六建建筑工程有限公司 天津 300122

摘要:地下连续墙施工技术具备结构强度大、承压及防渗性能较好,且对周边环境的影响较小等特点,尤其适用于城市密集建筑群区域的施工。文章结合实例,重点探讨了建筑地基地下连续墙施工技术。

关键词:建筑地基;地下连续墙;施工技术

一、概述

在地下建造构筑物采用打桩和钢板桩难以施工,尤其在建筑物稠密的市区,震动,噪声和挤土效应对周围环境影响形成的公害,所以采用挖掘深孔、深槽、放入钢筋笼、浇灌混凝土组成各种平面的地下连续墙取代地下构筑物,因而地下连续墙得到较广泛的发展。地下连续墙俗称地连墙,是基础工程在地面采用挖槽机械,沿开挖工程基坑边线,在泥浆护壁条件下,挖出一条狭长的深槽,在槽内吊放钢筋笼,用导管法灌注水下混凝土筑成一个单元槽段,起截水、防渗、称重、挡水作用。按成墙形式分为:有排桩式地下连续墙、槽板式地下连续墙和组合式地下连续墙。其中:槽板式地下连续墙,先设置导槽,沿导槽深挖达到所需要的深度,形成地下连续墙槽体,放入钢筋笼,灌入混凝土,构成地下连续墙。无论是排桩式或者槽板式地下连续墙刚度都较大,槽板式地下连续墙有较可靠的截水和防渗效果,对地下水的深基坑开挖施工创造较好的条件。

二、地连墙的常见施工难点

一是导墙施工,导墙并不属于地连墙的一部分,具有承重,挡土以及储存泥浆的作用。在开挖沟槽的时候,地表土容易发生坍塌,为满足要求,导墙要求做到高精度、高强度以及高刚度。在导墙施工过程中遇到的主要问题为导墙变形,这常常是因为导墙的侧向压力导致,解决办法为在导墙浇筑成功后,每隔 1m 设置纵向支撑;二是钢筋笼的上浮和下钢筋笼。钢筋笼上浮的原因为本身自重不够,沟槽中杂质太多或混凝土浇筑太慢,导致钢筋笼上浮起,解决办法是控制槽底沉渣,加快混凝土浇筑速度,并且在导墙上设置锚固点,钢筋笼吊放的主要问题,在于吊放钢筋笼时候左右摇摆,无法定位;三是槽壁坍塌。地下连续墙槽壁发生坍塌有以下几个方面:①土层为弱土层或者流沙层;②护壁泥浆配置选择不当、泥浆的密度不够、泥浆水质不合格,沉淀到槽底,不能起到泥浆护壁作用;③地下水位过高或孔内出现承压水;④成槽后搁置时间过长,泥浆沉淀;四是成槽不能保证垂直度,在底部时候发生倾斜,解决办法为,加强成槽司机的垂直度意识,设立物质奖励办法,采用测斜仪器,确保垂直度;五是泥浆护壁。泥浆是地下连续墙施工中深槽槽壁稳定的重要条件,必须根据地勘报告采用膨润土 CMC 和碱性原料严格按照比例配置,在成槽过程中,使泥浆液面高出地下水位 1m 左右。

三、工程实例

某地区轨道交通线建设场地的地貌类型属于滨海平原,拟建场地势较为平坦。土质类型多为粉砂土、黏性土。依据该工程的水文地质情况及周边环境的保护,同时考虑施工简便快速。连续墙总长428.8m,厚度 800mm,端头井连续墙深度31 m,标准段连续墙深度为29m,共分72幅。墙体材料采用C30水下混凝土,抗渗等级S8。地下连续墙采用接头管工艺,导墙采用C20钢筋混凝土导墙。

(一)施工工艺

针对本工程地区软土地基的特点,拟采用钢筋混凝土现浇导墙、泥浆护壁、日本真砂 MHL60-100AYH 成槽机成孔,导管水下灌注混凝土成桩的施工工艺。

(二)施工方法

1.泥浆系统施工

该工程场地由地表往下含有较厚的粉砂、粉质黏土,透水性能强,用黏土做泥浆护壁达不到理想的效果。因此,本工程采用膨润土为主、CMC 增黏剂、纯碱等为辅的泥浆制备材料,制造泥浆的自来水pH 值接近中性为好。

2.导墙施工

采用C20早强钢筋混凝土浇筑高于地面10cm 的钢筋混凝土导墙。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆导墙施工工艺流程为:平整场地→测量定位→挖槽→绑扎钢筋→立模板→混凝土浇注→养护→拆模加方木横支撑→4cm厚砂浆铺底→施工便道。

3.成槽施工

(1)成槽施工方法

槽段按设计划分,分幅跳槽施工先行幅,再施工剩余幅段。标准槽段采用“三抓法”开挖成槽,L 型槽段按先短边后长边的原则开挖成槽。

(2)成槽开挖宽度的确定。首开幅接头管中心位于设计连续墙分幅线上,首开幅成槽开挖宽度 L = b + h +200mm,其中b为设计每幅段的分幅宽度,h 为接头管的直径,为确保成槽结束后接头管和钢筋笼能顺利下放到位,结合成槽时左右垂直度的偏差建议外放各100mm,保证成槽结束后接头管和钢筋笼能顺利下放到位。

(3)成槽前的准备工作

测量人员对导墙顶标高、垂直度、轴线等进行复核。成槽机、自卸汽车就位。接通泥浆管并试送泥浆,检查其是否畅通和漏浆,并检漏,随后向该幅段内注入泥浆至液面位置。送入槽内泥浆的各种性能指标作详细记录以便备查。

(4)单位槽段开挖顺序

每幅标准段连续墙施工时,先抓两侧土体,后抓中心土体,使抓斗在挖单孔时吃力均衡,可以有效纠偏,保证成槽垂直度。待单孔和孔间隔都挖到设计深度后,再沿槽长方向挖几斗,用抓斗将挖单孔和隔墙时因抓斗成槽的垂直度各不相

同而形成的凹凸修理平整,保证槽段横向有良好的直线性和平整度。转角槽段按先短边后长边的原则开挖成型。

(5)成槽时泥浆控制

成槽时,泥浆应随着出土量补入,保证泥浆液面高出地下水位 0.5m以上,同时不能低于导墙顶面下 0.3m。在抓斗掘进时,不宜补入泥浆。

4.清底换浆

刷壁完成后,即可进行清底换浆工作。用泵吸反循环法进行二次清孔。

5.接头处理

接头施工在采用接头管( 800 钢管)连接的地下墙工程施工中,在先开挖槽段的两头用20t 汽车吊将涂有黄油的接头钢管进行安装,然后吊放钢筋笼和浇筑混凝土。

6.钢筋笼制作吊放

(1)钢筋笼制作

本工程每片钢筋笼长度为30.45 ~28.45m,厚度为680mm。施工设计图钢筋笼两侧的端部与接头管或混凝土接头面间留有150mm 空隙,设计幅段分幅界限作为接头管的定位中心线,其钢筋笼宽度根据设计幅段尺寸、不同成槽顺序具体决定。

(2)钢筋笼吊放

试成槽的槽段最长为7m,钢筋笼重量约30t,钢筋笼吊装时,由100t履带吊和一台50t 履带吊配合抬吊,直立后由100t吊车吊装入槽。主吊点设置在距钢筋笼顶端8~9 m 的位置,纵向位置在钢筋笼的纵向的桁架上,采用八点吊放。

7.灌注水下混凝土

地下连续墙槽段的浇注采用导管法灌注商品混凝土,灌注混凝土采用内径为 250的快速接头钢导管,节长为2.5m,最下一节长度为6m。导管下口距孔底10 ~ 15cm,不宜过大或过小。漏斗选用容量为1.2m3的圆锥形料斗,灌注水下混凝土的隔水栓采用预制混凝土塞。灌注前要对导管作气密性检查。标准槽段设置二根导管,两导管间距小于3m,导管距槽段端头不宜大于1.5 m,两导管应同时浇注,确保槽内混凝土面均衡上升,两导管处的混凝土表面高差不大于0.5 m,防止混凝土浇注面高差过大而产生夹层现象。浇筑混凝土面高程应高于设计标高30 ~50cm。

(三)变形实测数据

根据对地下连续墙弯曲及周边环境变形实时监测,结果显示该区域周边地下连续墙位移逐步稳定,并未继续发生侧向位移,说明地下连续墙变形已基本稳定。

总之,地下连续墙施工技术的应用范围十分广泛,但是其在具体施工过程中还是存在一定的难点,尤其是在软土地基工程类型中,其施工的难度就更大。文章针对软土地基采用地下连续墙施工技术,经监测地下连续墙变形基本稳定,期望给同类型工程提供一定的借鉴和参考。

参考文献:

[1]姚志敏.复杂地层地下连续墙施工实例分析[J].土工基础,2014(3)

[2]秦磊.砂土地层地下连续墙施工实例及分析[J].价值工程,2013(20)

[3]祝冰清,朱宝盛.地基与基础[M].中国水利水电出版社,2013

论文作者:王子文

论文发表刊物:《基层建设》2015年16期供稿

论文发表时间:2015/12/11

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