江苏省华厦工程项目管理有限公司 江苏省南京市 210009
摘要:目前南京市NO.2016G11地块住宅分期项目处于基坑支护施工阶段,通过世茂集团检查标准、南京市建设主管部门有关标准规范以及设计要求,试行样板先行制度和试运行制度,为后期大面积施工起到较好的效果。现将地下连续墙施工常见问题的原因分析以及控制措施进行探讨、研究。
一、工程概况
本工程占地面积约6.7万平方米,总建筑面积约74万平方米,主要包括3栋超高层住宅(2栋170米,1栋150米),1栋300米超高层办公楼,1栋260米超高层酒店式公寓以及9层商业综合体。本工程1区施工范围为其中住宅地块,占地面积约为1.9万平方米,总建筑面积约18万平方米。住宅为地下两层,局部地下三层。地下二层基坑开挖深度约6.7~10.6米,地下三层基坑开挖深度约10.5~13.8米,电梯坑再超挖5米。本工程地下连续墙分为A、B、C、D、E共5中类型,共46幅,其中A型地墙墙厚1.2米,其余墙厚1米,均采用H型钢接头。地连墙入中风化砂岩1米,深度约62米;地连墙两侧采用三轴槽壁加固,接缝部位设置两根?1000@600双高压旋喷桩;地连墙砼强度等级为水下C35,抗渗等级为P10。
地下连续墙是通过专用的挖槽设备(成槽机、旋挖机、铣槽机等)沿着预定的位置开挖出一定深度、宽度的沟槽,采用泥浆护壁方式,在槽内放置钢筋笼,用导管浇灌水下混凝土,分段施工,使其形成连续的钢筋混凝土墙体,作为基坑开挖和地下建筑的临时性或永久性的挡土结构,具有截水、防渗和支护的作用,是现代城市土建深基坑施工的首选。
二、地连墙成槽时塌方原因分析及控制措施
本工程拟建场地属长江漫滩地貌单元,成陆时间较晚,主要覆盖第四纪全新世松散冲淤沉积土,地下淤泥质粉质粘土具有明显的流变性和触变性,给地连墙成槽施工造成一定的影响。在地连墙施工过程中,时常会出现槽段塌方、钢筋笼下放受阻等现象,造成地连墙施工进度严重滞后。经分析,主要有以下几点原因:
1、受地质情况影响,地连墙槽壁加固施工时,地下图纸流动性大,造成水泥土搅拌成型不均匀;
2、槽壁加固桩深度与地连墙深度不一致,在成槽后,粉砂土或淤泥质黏土在加固下部形成绕流现象;
3、成槽与成墙之间间隙过长,槽内水泥浆逐步沉淀,造成泥浆护壁失效;
4、成槽或钢筋笼垂直度偏差,造成钢筋笼下放受阻或槽壁变形、缩颈,引起塌方;
5、成槽附近区域堆载较多,加上地基不稳定;
6、水泥浆比重控制不到位或水泥浆不流通。
针对以上几点原因分析,建议对成槽前、成槽过程中以及成槽后做好以下几点控制措施:
1、事前设计、施工单位应充分掌握当地的水文地质条件,对地连墙区段地质情况参照地质勘察报告进行研究分析,调整设计方案、改变施工方法等有针对性的措施。
2、控制好成槽、钢筋笼吊装、砼浇筑成墙之间的时间间隙。成槽过程中应完成地连墙钢筋笼的加工与制作工作,成槽后应立即进行钢筋笼吊装;砼浇筑前,应提前向砼厂家定料,以确保砼料供应及时,降低砼吊装与砼浇筑成墙之间的时间间隙。
3、成槽机停机定位时,必须在成槽机履带下铺设2公分厚的钢板,减少成槽机对槽壁竖向应力,同时成槽机尽量一次定位就可以挖完一槽,而不是每一抓定一次位,减少成槽机的跑动而产生的动荷载对槽壁的扰动,防止特殊槽段阳角处塌方。同时在成槽过程中,应避免重型车辆在成槽段安全区域范围内随意穿行,严禁在成槽段安全范围内堆放土方、钢材等荷载。
4、严格做好成孔的垂直度,成槽机操作台本身具有垂直度检测功能,现场管理人员应根据成槽深度分段检查成槽垂直度,如每10米、20米检查一次,一旦发现垂直度偏差超过规范允许范围,及时纠偏处理。
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5、控制好钢筋笼的垂直度及平整度,首先从源头开始控制,即钢筋笼操作平台,平台应采用槽钢制作,固定在砼地坪上,保证钢筋平台的平整度。为防止钢筋制作平台应长期制作扰动、变形,钢筋平台的平整度应定期进行检查,确保钢筋平台平整度控制在规范允许范围内。同时在钢筋笼制作时,应保证钢筋笼焊接牢固、稳定,避免因钢筋笼下放过程中,出现钢筋脱焊、松散等现象,造成钢筋笼下放受阻情况。
6、钢筋笼吊装时,应充分考虑起吊点位置,保证钢筋笼吊装平衡,避免因钢筋笼变形影响钢筋笼下放。
7、为避免因槽壁稳定性差,引起塌方,根据实际试成槽的施工情况,调节泥浆比重,一般控制在1.15~1.20左右,但不得小于1.1,并对每一批新制的泥浆进行泥浆的主要性能的测试。在清孔过程中,可根据槽内浆面和泥浆性能状况,加入适当数量的新浆以补充和改善孔内泥浆。
8、挖槽要连续施工,因故中断施钻时,应将液压抓斗从沟槽内提出,并使设备远离槽段,以防塌方埋钻或设备侧翻。抓斗提升出地面要及时补浆,以保持槽内泥浆面高度,一般应使泥浆保持在导墙顶面下500mm左右,挖槽过程中随着槽深向下延伸,要随时向槽内补浆,使泥浆面始终位于泥浆面标志处,直至槽底挖完,以防塌槽。
9、钢筋笼下放完成后,应及时进行砼浇筑施工,当间隔时间过长,砼无法保证按时浇筑时,应保证槽内泥浆循环往复,确保泥浆比重满足设计规范要求。
三、地连墙砼浇筑时砼绕流的原因分析及对应的措施
1、地连墙砼绕流所产生问题及后果:
砼浇筑时绕过H型钢,在未浇筑的槽段固化,且附在H型钢上,使得在下一幅地连墙成槽时,无法将残留的砼清理干净,该幅地连墙成墙后与残留砼之间形成缝隙,极易造成该幅地连墙与整体地连墙形成脱节,产生渗漏以及因受力不均所产生的沉降、位移等现象,对后期基坑开挖埋下一定的质量、安全隐患。
2、地连墙砼绕流所产生的原因分析:
在地连墙施工过程中因考虑到地连墙钢筋保护层厚度及钢筋笼下放等问题,成槽机抓斗宽度都会适当加大,如1米厚的地连墙,成槽机抓斗一般都在0.5~1公分左右,由此地连墙钢筋笼H型钢外侧边与槽壁之间都存在7-8公分左右的空隙,如不采取防绕流措施,砼浇筑时,砼将沿着H型钢外侧边流入另一幅地连墙中,形成绕流。
地连墙钢筋笼底部(即H型钢)与槽底之间存在空隙,砼从H型钢底部流入另一幅地连墙槽中,形成绕流。
地连墙两端H型钢部位槽壁塌方,砼沿塌方区域流入下一幅地连墙槽段中,形成砼绕流。
地连墙砼浇筑时,由于地连墙两端沙袋填塞不密实,砼浆液流入腹板处,与沙袋固化,形成硬块。
3、地连墙砼施工防绕流措施分析:
就本工程而言,根据现场实际施工情况,地连墙砼施工防绕流措施主要有以下几种方案:
①在地连墙钢筋笼加工、制作时,根据该幅地连墙的成槽情况(即塌方面积),沿H型钢外侧边通长设置0.4mm厚1000mm左右宽的镀锌铁皮,再用双排压条将镀锌铁皮固定在H型钢上。砼浇筑时,镀锌铁皮在砼流动力的作用下向外扩张,紧贴槽壁,起到阻止砼绕流的作用。在钢筋笼吊装前,应将镀锌铁皮无约束边缘端进行简易的固定,防止在钢筋笼吊装过程中,镀锌铁皮受剐蹭、风力的影响遭到破坏,从而导致防绕流失效。在钢筋笼入槽后,下放过程中,再解除镀锌铁皮的临时固定。
②在地连墙钢筋笼两面,可设置一层无纺布,采用压条或钢筋沿两侧H型钢通长和分段进行固定,将钢筋笼两面整体包封,使得砼与外界整体分离,起到阻止砼绕流的作用。
③在地连墙钢筋笼加工、制作时,沿地连墙H型钢两面,通长设置与钢筋笼两面和槽壁之间等间隙厚度的角钢,使得所浇筑的地连墙槽段与下一幅之间形成隔离,阻止砼沿H型钢两侧向下一幅槽段绕流。
④设置足够长的H型钢,保证两侧H型钢插入槽底土层中,以防砼从H型钢底部绕入下一幅槽段中。
四、结束语
南京市NO.2016G11地块住宅分期项目采取以上措施,使用效果良好,地连墙施工进度较之前明显加快,而且每幅墙砼用量明显减少。事实证明,以上措施具有可操作性、实用性和经济性。
论文作者:游忠喜
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第19期
论文发表时间:2017/12/11
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