摘要:地下连续墙主要是采用挖槽机械,借助泥浆护壁的作用,在地下挖出了窄而深的沟槽,并且在其浇筑适当材料形成一道防水、挡土、承重功能的连续地下墙体。地连墙施工具有振动小、噪音低、强度高、占地小、适应性强的特点,使得其可以在地下工程施工广泛应用。所以,本文就结合作者的实际工作经验,对地下连续墙的施工难点进行分析,以供借鉴。
关键词:地下工程;地下连续墙;施工技术;应用
前 言:随着社会经济不断发展,城市建设速度也随之加快,这就造成了土地资源和城市发展矛盾更加严重。因此,为了促使建筑工程行业不断发展,应该尽可能利用地下空间。地下连续墙施工能够有效地解决该问题,其施工振动较小,噪音低等特点,为深基坑工程施工提供出良好的围护方法。除此之外,还应严格按照地下连续墙施工要求进行。
1 地下连续墙的分类
按连续墙的作用主要分为防渗墙、临时挡土墙、永久结构外墙、作为基础的地下连续墙。按开挖情况将其主要分为开挖性的地下连续墙、不开挖性的地下连续墙。桩校式地下连续墙、槽板式地下连续墙和组合式地下连续墙是根据成墙的方式进行划分的;按照墙体材料成分可以将其分为钢筋混凝土墙、塑性混凝土墙、固化灰浆墙、自硬泥浆墙、预制墙、泥浆槽墙( 回填砾石、黏土和水泥三合土)、后张预应力地下连续墙、钢制地下连续墙。
2 地下连续墙的优缺点
2.1 优点
地下连续墙施工优点在于工程施工中所产生的噪音较小,在一定程度上能够满足城市施工要求,有较高墙体强度,可以在进行地基挖掘时,出现较少的地基坍塌实践。有一定防渗漏功能,对城市用地紧张、工作面狭小、周围建筑物、构筑物较多、不易放坡开挖的部位,可提高土地利用率、充分利用建筑红线内地域,并且发挥出最大经济效益。确保工程施工安全,提高施工进度、质量。地下连续墙已成为地铁盾构工作井常用的支护方式之一。
2.2 缺点
特殊地质情况下,地连墙施工难度较大。若未采取针对性施工方法或在特殊地质条件施工,将造成相邻槽段不能有效咬合,导致漏水。若仅把地下连续墙作为临时挡土结构,则施工费用相对较高。在城市范围内进行连续墙施工,也增加渣土及废泥浆处理难度。
3 地下连续墙施工技术要点
3.1 施工前期准备工作
首先,应进行现场情况调查。对工程施工机械进出场及吊装进行可行性研究。挖槽时产生的渣土、泥浆处理方式,给排水、供电条件,地下障碍物与相邻建筑物、构筑物、地下管线的情况等。
其次,在工程项目施工中,地下连续墙设计、施工以及完工后的使用性能在一定程度上取决事先对水文、地质情况的了解。因此,必须做好地质勘探的工作,按照工程项目的实际情况、挖槽深度、地形起伏等,确定出钻探孔的位置、数量,探孔的深度应该超出地下连续墙设计深度。地质勘探阶段,应该注意对地下水文资料的收集,如:地下水位及其变化的情况,地下水流动速度、承压水层分布情况,压力大小等,在必要时还需要对地下水水质情况进行分析。
3.2 修筑导墙
导墙作为地下连续墙挖槽施工前期所修筑的临时结构,在进行挖槽时,因为表层土不够稳定,极易产生坍塌现象,而护壁泥浆对其维护作用也不大,在此时我们主要靠导墙维护槽口土壁稳定性。为了有效避免导墙因为受侧压力作用出现位移,需要在导墙内侧设置支撑(以5cm×10cm 或10cm×10cm 的方木,按1m 左右的水平间距设上下两道支撑),当沟槽附近的地面存在着较大荷载时,需要按照一定间距设置钢支撑。施工阶段通常都是采用了现浇钢筋混凝土导墙,若是需要考虑多次重复使用,则应该采用钢制或者是预制钢筋混凝土装配式导墙。为使挖槽机械正常使用,各结构、形式的导墙,其强度、刚度、精度都应该符合要求。导墙的主要作用包括:承受水土压力及周围施工机械荷载、控制开挖精度、导向、防止槽口坍塌等
3.3 泥浆制备与处理
地下连续墙深槽开挖作业应该在泥浆护壁下进行,在成槽过程中,需要对其泥浆性能进行有效的维护,进而确保成槽质量。所选制浆材料不仅需要考虑到护壁效果,还应积极利用当地材料,进而实现对工程造价的控制。
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第一,泥浆性质控制指标:在地下连续墙施工过程中,所采用的护壁泥浆并不是一般的水泥混合物,而是特殊材料和不含有害成分的净水所配制。膨润土是一种十分常见的制浆材料,在膨润土遇水膨胀之后,就会形成胶体泥浆,其护壁效果较好。膨润土随着产地的不同其性能也不同,使用之前需要进行配比试验。在有适合的粘土时,采用其粘土进行制浆能够有效降低工程建设成本。施工过程中严格控制好泥浆比重、含砂率、PH值、粘度等指标。
第二,泥浆处理:在进行成槽和混凝土灌注过程中,泥浆和地下水、土、混凝土进行接触,使泥浆膨润土、外加剂的有效成分能够消耗,并且泥浆中混入了土渣、电解质离子等,使泥浆受到了严重污染。被污染且性质恶化的泥浆经处理后能重复使用的,应重复利用。污染较为严重的泥浆难以处理的,直接作为废弃物处理。泥浆质量的恶化程度、废浆产生量和挖槽方法、土的类别、地下水质等是相关的,采用挖槽方法对其影响最大。按照国内多项工程统计分析得知,采用了反循环多头钻成槽时,膨润土泥浆的废浆当量约为0.8,同样的泥浆若采用抓斗法成槽时,所产生的废浆当量约为0.4。泥浆处理方法可分为土碴分离处理(物理再生处理)和污染泥浆化学处理两类。进行土碴分离时,可采用重力沉降处理和机械处理两种方法,若两种方法能够结合使用,那么效果就会更好。
3.4 挖槽施工
挖槽施工作为最关键地步骤,其工期大约占据地下连续墙施工的一半。因此对挖槽机械的选型就十分重要。结合工程特点制定维护槽壁稳定的施工措施,以提高挖槽施工效率,缩短施工周期。在进行实际施工之前,应结合工程项目的实际情况进行针对性的施工部署,确保施工部署的合理性。在施工过程中严格按审批后施工部署要求进行施工,从而保证地连墙防水性,提升施工效率。若挖槽施工阶段就出现了泥浆渗漏,应及时对其进行堵漏、补浆,以避免槽壁出现坍塌。
3.5 清底
清底方法一般有两种:沉淀法、置换法。沉淀法主要是在土渣沉淀在槽底之后进行清底。置换方法则是在挖槽结后,对其槽底进行详细清理,之后在土渣没有再次沉淀之前,就采用新泥浆将其槽内泥浆置换处理,使得槽内的泥浆比重在1.15 以下,目前多用置换法进行清底。
3.6接头管安放
地下连续墙接头分为:柔性街头和刚性接头。柔性接头可采用圆心锁口管接头、波形管(双波、三波)接头、预制接头和橡胶止水带接头。抗剪、抗弯能力差、一般不用做主体结构的地下连续墙结构,当地下连续墙仅作为地下室外墙,不承担上部结构的垂直荷载或分担荷载较小,通过采取一些结构措施,可采用柔性接头。刚性接头可采用一字形或十字形穿孔钢板接头、钢筋承插式接头等。若地下连续墙与结构板在接头处共同承受较大的弯矩,且两种构件抗弯刚度相近,同时板厚足以允许确保刚性连接的钢筋或地连墙作为结构永久性外墙并承担上部荷载时,采用刚性连接。接头管吊放是应做好测质量控制,同时对于接头管处应做好防水处理。
3.7钢筋笼吊放
钢筋笼起吊、运输、吊放需要有一个周密的施工方案,不允许在其阶段出现不能恢复地变形。钢筋笼起吊应该采用多点起吊法,如横吊梁、吊梁,吊点的布置与起吊方法都需要注意起吊时所造成的钢筋笼变形。插入钢筋笼时,使钢筋笼对准单元槽段中心,垂直插入了槽内。
3.8 混凝土浇注
地下连续墙混凝土主要是靠着导管内的混凝土面和导管外泥浆面之间的压力差,混凝土自身良好的流动性,不断的填满原有被泥浆占据地空间进而形成了连续墙。因此,若想有效控制地下连续墙的质量,应确保混凝土拌合物的质量,确保其良好流动性、和易性、缓凝性,并且保证混凝土供应连续。其次,槽孔内的泥浆性能要好,其抗污染性强,确保坑壁稳定。最后,还应充分考虑其实际施工条件,考虑浇注混凝土的强度,最终使连续墙达到指定要求。
结束语:
综上所述,地下连续墙在基坑支护工程中的应用,不仅起到挡土、防渗效果,还能增加土体的强度,从而有效的控制周边地面、建筑物、构筑物沉降,最终保证了基坑工程施工的安全、质量,促进其健康的发展。
参考文献:
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论文作者:周杰
论文发表刊物:《防护工程》2017年第26期
论文发表时间:2018/1/22
标签:泥浆论文; 地下论文; 混凝土论文; 钢筋论文; 结构论文; 荷载论文; 方法论文; 《防护工程》2017年第26期论文;