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摘要:珠江科研设计大厦施工1标工程基坑支护采用连续墙+预应力锚索。由于现场地质条件比较差,连续墙的施工质量直接影响到基坑的安全及止水效果。在施工阶段,通过对施工技术进行改进和加强管理,最终能够较好地达满足设计的施工要求和进度的要求。从基坑土方开挖后的效果来看,基坑的止水效果和整体稳定性较好。
1工程概况
珠江科研设计大厦施工1标工程位于广州市天河区天寿路沾益直街19号,建筑物地上10层,地下3层,建筑总高度39.1m。总建筑面积约36340m2,其中地上建筑面积27500m2,地下建筑面积约8840m2。基坑支护采用地下连续墙,地下连续墙周长242m,墙厚为0.6m,共划分为46个槽段,槽段的标准段长度为6m和5m,连续墙深度约17~20m,大部分墙底入强风化岩不少于2.5m。连续墙施工工期为65天。
连续墙导墙的形式采用“┛┗”型,导墙高度为1.5m,采用C20混凝土。连续墙采用C30水下混凝土,抗渗等级为S8。接头采用工字型钢板接头连接。
2施工特点
该工程基坑的支护结构采用“连续墙+预应力锚索”的支护形式。地下连续墙的槽段采用工字型钢板接头的连接形式;槽段开挖采用跳跃施工的方法,先施工A1、A3、A5…槽段(I期槽段),槽段两端带工字型钢板,后施工A2、A4、A6…槽段(II期槽段),槽段两端不带工字型钢板,如图1所示。I期槽段钢筋笼带工字钢接头。II期槽段钢筋笼嵌入I期槽段工字钢内。实际施工时,先完成所有Ⅰ期槽段,然后在对Ⅱ期槽段。这样的施工方式,避免钢筋笼加工厂内Ⅰ、Ⅱ期槽段钢筋笼制作施工的交叉作业,缩短钢筋笼的加工时间。
3施工控制
3.1施工方法
3.1.1导墙施工
本工程导墙的形式采用“┛┗”型,导墙高度为1.5m,厚度200mm,导墙顶面标高(-1.3m)高出地面200mm。为保证地下连续墙的厚度,导墙内净距控制为640mm,比设计墙厚大40mm。导墙的混凝土设计强度等级为C20。
3.1.2成槽施工
1)本工程连续墙成槽施工采用三冲两抓[1-2]工艺,首先用冲桩机冲三个导向孔,然后用抓斗抓土,再采用冲桩机成槽。槽段开挖采用跳挖施工的方法。
2)根据图纸的要求,本工程的地下连续墙深度为17~20m。入强风化岩不少于2.5米,中风化不少于1.5米。针对这个特点,成槽时以机械液压抓斗为主,抓到强风化岩,当入中风化岩时改用冲桩机冲孔成槽。
3)冲桩机冲导向孔至设计标高时,通知监理到场验孔、确定岩样和槽段的深度。留置槽底岩样,并且标明槽段编号、岩层深度、取样时间和地点与岩样照片的拍摄。同时开始钢筋笼制作施工。
4)抓斗机的工作面的长度为2.5m,每个槽段(6、5m)分两段抓土施工。挖槽结束后采用冲孔桩机进行入岩成槽。成槽结束后用方锤修茸槽段,同时进行清底、反渣施工。最后用接头刷清刷工字钢槽和调配泥浆的特性。
3.1.3钢筋笼的制作
导向孔施工完成时,经过勘测、设计、监理单位确认桩底岩样后,方可准确的确定槽段钢筋笼的深度。
1)本工程连续墙的钢筋均为二级钢筋(HRB335),纵向钢筋连接采用螺纹套筒连接,其他用焊接。连续墙交接钢槽采用10mm(翼缘)和8mm(腹板)钢板。焊条型号为E4312。
2)为了保证钢筋笼平直,在制作之前,建造专用的焊接钢平台进行钢筋笼的制作,其规格为6m×15m。
3.1.4钢筋笼的吊装
1)本工程钢筋笼重达14吨左右,采用主(70t)、副(35t)履带吊机配合起吊,用四根钢丝绳扣吊装时,采用在绳扣间加铁扁担调节其检紧度。
2)起吊时主副吊钩同时起吊,待钢筋笼以水平状态提升到一定高度后,提升主钩,并缓慢放松副钩,使钢筋笼由水平状态转换成主钩单独垂直悬吊状态,然后拆去副钩,由主钩将钢筋笼吊放入槽。
3)钢筋笼就位后,必须复核钢筋笼顶标高符合设计要求,再利用钢筋笼顶端的[10槽钢搁置在导墙上。
3.1.5水下混凝土施工
1)本工程连续墙选用C30S8商品水下混凝土。混凝土由搅拌车通过场内施工道路直接运送到浇筑点,卸入导管顶的漏斗内。
2)水下混凝土灌注,采用两根导管,分别由冲桩机悬吊提升,导管底端离槽底30cm左右,首批入槽混凝土量应不小于3m3,以保证开塞后导管埋管深度不小于50cm。混凝土面上升速度不小于3m/h,槽内混凝土面高低差小于30cm,中途因故停顿时间小于30min,导管埋深控制在2~4m之间,导管间距不大于3m,导管距槽段两端不大于1.5m。
3)在浇筑混凝土的过程中,严格控制混凝土的坍落度在18~22cm之间,以保证混凝土的强度及抗渗等级满足设计要求。
3.2关键技术控制
连续墙施工技术控制的关键要对以下几个方面的控制。
3.2.1防止槽壁塌方技术控制措施
1)原因分析[3]:
根据专业施工人员经验,槽壁塌方多发生在地表下4m范围之内或不稳定土层如粉细砂层。产生的原因:泥浆质量不合格或已经变质;槽壁漏浆;在新近回填的地基上施工;或者地面附加荷载过大;地下水位过高,泥浆液面标高不够,或孔内出现承压水,降低了静水压力;在松软土层中挖进速度过快等。
2)控制措施:
加强泥浆管理,调整配合比;加大成槽时泥浆的比重和粘度,及时补浆,提高泥浆水头,并使泥浆排出与补给量平衡;在流砂层减慢进尺速度;槽段成孔清孔后,紧接着放钢筋笼并浇注混凝土,尽量减少停置时间;规划好履带吊行走的路线,减少槽孔周边附加荷载等。
3.2.2钢筋笼制作及吊放技术控制措施
1)原因分析:
原因:可能是槽壁凹凸不平或成槽时垂直度偏差太大;钢筋笼尺寸不准;纵向接头处弯曲;钢筋笼刚度不够,吊放时产生变形;定位块过于突出。
2)控制措施:
成孔要保持槽壁面平整,用方锤修孔;严格控制钢筋笼外型尺寸,其长宽应比槽孔小10cm;如因槽壁弯曲钢筋笼不能放入,应修整后再放钢筋笼。增加钢筋笼的架立筋,提高钢筋笼的整体刚度。
3.2.3钢筋笼接头处理技术控制措施
1)接头选用[4]
本工程采用工字钢接头形式,工字钢接头应用较广,施工工艺成熟,该接头具有良好的防渗性能、连续墙施工速度快等优点。采用工字钢接头相接而成,I期槽段连续墙钢筋笼与工字钢接头两侧接好。II期槽段钢筋笼鱼嘴伸入接头内,整个连续墙有较好的稳定性。为了平衡起吊钢筋笼,工字钢接头采用在一期槽段两侧焊接,二期槽段两侧只做鱼嘴形状,见图2所示。
2)接头处理
工字钢接头处由于容易夹泥,影响混凝土的质量,是渗漏的薄弱环节,连续墙接头处的淤泥要认真细致地用接头刷清刷干净,接头刷紧贴工字钢,垂直上下清刷,直至接头刷上无泥为止。
3.2.4水下混凝土技术控制措施
1)原因分析:
混凝土导管内进泥浆影响到混凝土质量,容易形成渗漏信道。混凝土导管内进泥浆的产生原因是:首批入槽混凝土数量不足;开塞时导管底口距槽底间距过大,提导管过度,导致泥浆挤入导管内;导管接头不密封,或未拧紧螺栓。
2)控制措施:
预防措施:保证足够的首批入槽混凝土量,导管底端离孔底的距离保持不大于30cm;测定混凝土上升面,确定高度后再据此提拔导管,保持埋管深度不小于2m;检查导管密封胶垫,保证其完好,拧紧螺栓。
4结语
在地下连续墙的整个施工过程中,对各个施工环节均进行严格的把关。从连续墙施工完成的效果来看,能够较好地达满足设计的施工要求和进度的要求。从基坑土方开挖后的效果来看,基坑的止水效果和整体稳定性非常好。地下连续墙在基坑支护工程中,能够起到挡土、挡水、止水的作用,具有刚度大、整体性好,与水泥搅拌桩等支护形式相比,更能有效地解决施工过程中出现渗水或塌方所带来的困难。
参考文献
[1] 江正荣. 建筑地基与基础施工手册[M]. 北京:中国建筑工业出版社,2005.
[2] 丛蔼森. 地下连续墙的设计施工与应用[M]. 北京: 中国水利水电出版社,2001.
[3] 田贺维,周予启,刘卫未. 天津津塔工程超大深基坑施工技术[J] 施工技术,2010,39(1):14-21.
[4] 李华,杜长勤,陈克明. 上海银行数据处理中心超大深基坑土方开挖技术[J]. 施工技术,2010,39(1):71-77.
论文作者:杨景恩
论文发表刊物:《防护工程》2017年第10期
论文发表时间:2017/9/8
标签:钢筋论文; 混凝土论文; 导管论文; 工字钢论文; 基坑论文; 泥浆论文; 工程论文; 《防护工程》2017年第10期论文;