摘要:在建筑工程中,基坑围护结构常使用地下连续墙支护、咬合桩支护、桩锚支护等施工技术,施工技术的质量决定着基坑工程质量。基于此,本文首先分析了地连墙支护技术的优点,其次以澳门轻轨妈阁车站工程为例,具体分析了地下连续墙支护施工技术。
关键词:地下连续墙;支护优点;支护技术
引言:在我国建筑工程中,基坑深度和规模在不断扩大,面对的恶劣地质条件越来越复杂,在基坑施工中出现的支护技术问题越来越多。对此施工方仍然需要从施工技术本身出发,明确认识到施工技术的要点,通过加强要点控制提高施工技术质量问题,从而解决支护工程中存在的问题。因此,通过研究地连墙支护存在的优点以及施工技术要点,引起施工人员注意,提高地连墙施工质量,保证建筑工程安全稳定。
1.地下连续墙支护技术的优点分析
在建筑工程中,使用地下连续墙支护作为基坑围护结构的支护技术,具有诸多优势,凭借这些优势让该技术在各大型建筑中得到广泛应用。
(1)对于地质条件的要求比较低,除了熔岩地区之外,任何地质都可以使用这项技术,尤其在软土地质中,这项技术具有突出的优势。
(2)有着较高的刚度标准,国内施工单幅连续墙多具有5m~6m的连续墙长度,其厚度可以达到1500mm,深度也能够超过60m。将钢筋网片放入槽中,可以一次性完成振捣工作。支护工程面积更广且深度更大,随着支护深度逐渐加深,可以通过增加混凝土的内支撑提高施工刚性。使用地下连续墙的支护技术,能够抵抗周边土地带来的刚强度压力。
(3)很少出现渗水问题,由于连续墙支护结构上墙段接口数量很少,使用先进的施工方法,很少出现渗水的问题。且连续墙支护技术可以减少土地位移程度,有效地保护周边构筑物的安全。
(4)施工便捷,施工效率更高。由于连续墙支护技术使用多槽段开挖的形式,搭配挖槽机械,机械和接触面积会被护壁泥浆遮盖住,不会造成过大的噪声。每次被机械清理出来的泥土,可以由抓斗直接卸在淤泥运输车上,运输车可以直接驶离施工现场[1]。
(5)这种支护技术使用垂直施工,除了钢筋网片、开挖机械外,占用的空间十分少,可以更灵活地布置施工现场。
2.项目概述
本文以澳门轻轨妈阁车站工程为例,本工程中地下连续墙有12987m3的工程量,墙壁厚度可以达到1.2m,成槽深度达到27.2m~51.8m,使用国际先进的CWS止水板接头,大约有39幅墙底会进入到基岩里。本项目地连墙深度最大可以达到51.8m,墙趾要嵌入基岩(花岗岩)。想要保证成槽垂直程度以及异形钢筋笼的下放是本工程的难点。在施工中要通过技术控制缩短成槽时长,避免槽壁出现坍塌。
3.地下连续墙支护施工技术
3.1测量放线
按照业主所提供的基准点、水准点以及导线点,在现场布置测量水准点以及控制点,在经过监理机构的验收准许后,才能在地下连续墙的中心线进行放样定位。在这个施工过程中,每间隔十五天就需要重复测量控制点桩位。
3.2制作导墙
导墙是挖槽前的临时结构,但对挖槽起着重要作用。导墙对容易塌陷的地表土起挡土墙的作用,同时作为测量的基准,规定了槽段的位置,在导墙标注单元槽段的分界线,也作为测量挖槽标高、垂直度和精度的基准。导墙也作为重物的支承,如冲击式钻机、钢筋笼等搁置的支点,导墙还可以存储泥浆用,导墙背后用粘性土分层回填并夯实,严防漏浆。本工程所采用的连续墙为1200mm厚,要求导墙宽度达到1250mm,保证顶口和地面保持平行,要求肋的厚度达到200mm,保证控制深度可以达到1.8m。并依照现场情况对深度进行调整,插入20cm以上的原状土,导墙的顶面需要超过地下水位0.5m。
3.3泥浆工艺
根据本工程现场条件,使用自来水和优质钠基膨润土拌制泥浆。使用护壁泥浆之前要经过性能试验,在试验过程中依据监控数据对泥浆指标进行调整,将不符合指标的泥浆废弃处理[2]。泥浆配置先要对原料进行试验,经过称量投料,在膨润土中添加水进行五分钟的冲抖,同时在CMC和纯碱中加水进行五分钟搅拌。将两者混合后继续搅拌三分钟。后经过性能指标的测定,让泥浆经过24小时的溶胀后备用,使用箱式泥浆池对泥浆进行储存,泥浆循环使用3KW泥浆泵循环在泥浆池中,使用15KW泥浆泵负责输送工作,使用22KW泥浆泵对泥浆进行回收。成槽作业过程中,槽内泥浆液面应保持在不致泥浆外溢的最高液位,并且必须高出地下水位1m以上,成槽作业暂停施工时,泥浆面不应低于导墙顶面30cm。
在清槽过程中应不断置换泥浆。清槽后,槽底0.2~1m处的泥浆比重应小于1.15,含砂率不大于8%,粘度不大于25S。
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3.4成槽施工
液压抓斗成槽的基本原理是在拟建地下连续墙的地面上,先构筑导墙,液压抓斗沿导墙壁挖土,并以倾斜仪测定抓斗的垂直度.然后通过操作纠偏液压推板调整液压抓斗的垂直状况,以控制成槽精度。在挖槽同时用泥浆护壁,防止壁面土体坍落。在成槽结束后,通过扫孔清孔工序,清除槽底浮土,提高墙体承载力。最后放入钢筋笼,进行水底混凝土浇筑。
铣槽机是一个带有液压和电气控制系统的钢制框架,底部安装 3 个液压马达,水平向排列,两边马达分别带动两个装有铣齿的滚筒。铣槽时,两个滚筒低速转动,方向相反,其铣齿将地层围岩铣削破碎,中间液压马达驱动泥浆泵,通过铣轮中间的吸砂口将钻掘出的岩渣与泥浆排到地面泥浆站进行集中处理后返回槽段内,如此往复循环,直至终孔成槽。铣槽机的垂直度应与槽段轴线一致,并由两个独立的测斜仪监测,其数据由驾驶室内的电脑处理并显示在液晶屏上,从而驾驶员可随时监控并通过改变铣槽机的转速来实现对铣槽机垂直度的调整。
在挖槽过程中要避免施工次序不当造成槽段出现局部塌落或者失稳的情况。如果泥浆漏失土层成槽,需要使用堵漏措施,准备好充足的泥浆。
对于导墙拐角位置,要将成槽机贴导墙展开作业,由于抓斗斗壳和斗齿不处于成槽断面上,会导致角内存在余土。导墙的拐角位置需要根据成槽机械面型外放20cm左右,避免由于槽端面短阻碍钢筋笼下槽。完成铣槽后展开刷壁作业,在刷壁作业结束后展开清底的工作,使用双轮铣槽机中的泥浆泵将槽底沉渣清理干净,下放钢筋笼后,浇筑混凝土以前,要使用测锤检测槽底沉渣。如果沉渣厚度已经超过了100mm,还需要重复进行清底工作。接头箱的安放要使用主吊完成,使用分段起吊方式放入槽内,将槽口段拼接为设计长度后,将接头箱放在槽底位置。接头箱中心需要同设计中心保持一致,避免倒灌混凝土。在上端口需要连接导墙,对槽钢扁担完成搁置。
3.5制作吊放钢筋笼
本工程建立了钢筋笼的加工平台,作为制作钢筋笼的施工条件。要按照设计情况标记钢筋间距、预埋件位置以及钢筋连接器位置,保证钢筋笼以及预埋件的位置精度,利用水准仪校正平台水平。加工钢筋笼不能焊接,要使用U型扣件加工钢筋笼,桁架要使用单面焊的方式,相交位置要使用U扣连接方式。要将接头位置错开,长度控制在10d之内,在一个连接区域连接的百分率要控制在50%以内。桁架焊接要保证钢筋表面整洁平直,在内部中的交点上有50%使用U型扣方式,钢筋笼吊点位置要100%电焊。
吊放钢筋笼首先需要确定吊点位置,根据钢筋笼形状确定吊点位置,保证钢筋笼可以稳定起吊,在回直后要保证钢筋笼的垂直,完成加工后对吊装进行初步考虑[3]。起吊上部钢筋时,要想使用主钩起吊四个吊点,副钩要起吊后四个吊点,使用多组主副钩同时作业,将钢筋笼缓慢吊起原理地面,加强垂直度的控制,将其对准槽段的位置,同时控制好标高位置。
3.6灌注混凝土
本工程使用混凝土级配在强度要求基础上,要满足水下砼的施工需要,使用流动性和和易性更强的混凝土,保证混凝土塌落度控制在180mm~220mm范围内。在一个槽段中要使用两根导管同时展开灌注,两者的间距应该控制在3m内,槽段和导管的接头不能多于1.5m距离。灌注后,导管底端要保持500mm以上的距离。如果混凝土面保持均匀地上升,各个导管位置上的混凝土表面相差要控制在0.5m之内,需要在终凝前完成灌注工作。本工程使用导管法进行混凝土施工,导管使用圆形螺旋接头,使用混凝土浇筑架,将导管吊起在规定位置,顶部还需要安装漏斗。保持混凝土表面上升维持在2m/h的速度,将导管埋入2m~5m的深度。浇筑混凝土前要测试其塌落度,在浇筑过程中展开混凝土试块,地下连续墙在施工过程中,槽段混凝土要制作抗压试件,五个槽段要配置一个试件,同时做好压力记录。
3.7 CWS接头
用CWS接头兼作模板与止水,它由预制钢板堵头嵌入橡胶止水带组成,CWS 接头能够较好地解决这些问题且防水能力明显提高。橡胶止水接头,形成榫接,使I、II期单元槽能够互相咬合,结合更加紧密,地下连续墙整体性好。凹凸形橡胶止水接头为凹凸形、再加上在墙中嵌套橡胶止水带,延长或阻断了地下水渗透路径,止水效果较好[4]。
结论:综上所述,本文首先研究了地连墙支护技术具有的优点,主要体现在经济性、便捷性、安全性等方面。其次本文以澳门轻轨妈阁车站工程为例,研究了地下连续墙支护施工技术,主要经过测量放线、制作导墙、泥浆工艺、成槽施工、制作吊放钢筋笼、灌注混凝土、CWS接头等步骤。施工方需要加强这些方面的控制,只有加强施工技术的质量控制,才能充分发挥地连墙技术的优势,提高建筑工程的整体质量。
参考文献:
[1]徐江平,林永贵.地下隧道主体结构与基坑支护地下连续墙结构的协同优化[J].广东土木与建筑,2018,25(12):20-22.
[2]罗翔,永新,曾理菁,孔维美,刘少跃,潘健.带撑双排地下连续墙支护结构在清远枢纽航道扩容工程中的应用研究[J].岩土工程学报,2018,40(S2):215-219.
[3]孔维美.深基坑带撑双排地下连续墙支护结构性状及其对邻近船闸的影响研究[D].华南理工大学,2018.
[4]彭小林、钟显奇、邵孟新.地下连续墙橡胶止水接头施工技术.广东省基础工 程公司,广州,2006.
论文作者:黎和青
论文发表刊物:《建筑细部》2018年第23期
论文发表时间:2019/6/11
标签:泥浆论文; 钢筋论文; 混凝土论文; 地下论文; 位置论文; 施工技术论文; 导管论文; 《建筑细部》2018年第23期论文;