广州市城市建设工程监理公司 510060
摘要:地下连续墙接缝渗(漏)水是地下连续墙施工的质量通病,施工过程控制难度较大,一旦接头部位渗(漏)水,不但影响连续墙质量,而且影响后续工程施工质量,对施工安全产生重大影响,本文主要结合广州地铁某工地地下连续墙施工情况,提出了质量控制措施,供地下连续墙施工风险管控借鉴。
关键词:镀锌钢板;地下连续墙接缝;质量控制;应用
某车站基坑187m,标准段宽21.2m,埋深约23.5m。开挖深度范围内以<1>素填土层、<2-2>淤泥质粉细砂层、粉细砂层;<2-3>淤泥质中粗砂层,<2-1>、淤泥质土层、<5N-2>残积土层、底部主要以<7>、<8>风化岩为主。
一、地下连续墙及导墙设计要求
车站主体结构采用明挖顺作法施工,基坑挡土结构采用1200mm厚的地下连续墙+钢筋混凝土支撑(4道)的支护形式,地下连续墙墙厚1200mm,标准槽段宽度6m,墙深约33m,连续墙地层依次穿透杂填土、淤泥质粉细砂、淤泥质土、泥质粉砂岩。墙体采用C35水下混凝土。连续墙接头采用工字钢接头。
导墙采用双L形,高度按设计要求,墙厚200mm,采用C25混凝土。
地下连续墙墙编号A、B、C为按不同平面形式分类后编号,分别表示“一”型、“L”型和“Z”型等三种型式连续墙。连续墙厚1200mm,标准槽段宽度6m,墙深约32m,连续墙嵌固深度4.3m~8.8m,嵌入粘土层~中风化岩层。墙体采用C35水下混凝土。连续墙接头采用工字钢接头。
二、地下连续墙接缝质量问题分析
造成地下连续墙接缝质量问题主要原因有以下四个方面:
(1)接缝砼绕流:是由于锁口管不能与原土完全贴合;先浇筑的墙体在H型钢的边上会有混凝土绕过H型钢,在未浇筑段凝固成块,且粘在H型钢的腹板上,在下幅墙挖槽时,成槽机抓斗不能将其彻底除去,残留斜坡混凝土。
(2)因连续墙成槽施工横、纵向垂直度控制不好,一、二期接口时两幅墙错开,二期钢筋笼未进入H型钢槽内,造成连续墙接缝不严。
(3)墙缝夹泥:是由于接缝处未刷干净,残留了泥巴,或者浇注砼中砼面泥砂流入墙缝,形成泥皮。
(4)地下连续墙成槽时,因地质原因,部分岩面或有孤石需改变成槽工艺,使用冲孔机冲孔,修槽,成槽时间过长,造成塌孔,钢筋笼吊装时向两侧偏移较大,使接头不严密
三、地下连续墙成槽质量控制
1.采取有效施工措施,克服不良地质条件
车站围护结构范围内存在强震时易产生轻度~中度液化的粉细砂和中粗砂层,该地层内施作连续墙成槽难度大,容易造成塌孔,进而直接影响到土方开挖阶段基坑安全及周围建构筑物安全。施工阶段应选择合适的成槽设备,优化泥浆配比,保证成槽效率、成槽精度和槽段稳定性,进一步保证整个基坑围护体系的整体性和防水性能。选用合适的成槽设备。
强风化岩层、中风化岩层、槽段接头位置及地下障碍物采用桩机冲孔,用带接头刷的方锤修槽。槽段接头采用带接头刷的方锤清理,防止接头夹泥工字钢接头是隔板式刚性接头的一种,能有效地传递基坑外水土压力和竖向力,整体性好。在地下连续墙设计,尤其是当地下连续墙作为结构一部分时,在受力及防水方面均有较大安全性。
本工程槽段形式有“一”型、“L”型和“Z”型等三种型式连续墙,标准槽段为6m一字形槽段。槽段施工时采用跳跃开挖的方法,先施工1、3、5槽段(称为Ⅰ期槽段),后施工2、4、6槽段(称为Ⅱ期槽段),见下图1:
图1 地下连续墙施工顺序图
根据本工程地层地质结构特点和对应工点的工期要求,成槽采用“抓冲(钻)结合”和“冲(钻)孔成槽”两种方法。“抓冲(钻)结合”法成槽的施工方法为:土层、砂层采用液压抓斗直接成槽;强风化岩、部分中风化岩、二期槽段接头位置及地下障碍物采用桩机冲孔、修槽,再用抓斗成槽;“冲孔成槽”法的施工方法为:先用圆形冲锤冲孔,再采用方锤进行修槽,使其成槽。二期槽段采用带接头刷的方锤,在相邻一期槽段混凝土浇筑完毕10h~15h内清理工字钢接头,防止一、二期接头夹泥。
2.地下连地墙接头防绕流措施
工字钢接头是隔板式刚性接头的一种,能有效地传递基坑外水土压力和竖向力,整体性好。在地下连续墙设计,尤其是当地下连续墙作为结构一部分时,在受力及防水方面均有较大安全性。
为此,针对工字钢接头拟采取措施主要通过防坍方、防漏浆、多次刷壁三道防线来保证槽段接头质量。具体如下:
(1)在工字钢翼板外侧焊接70mm宽的钢板,以减少混凝土绕流的通道,大大减少了混凝土的绕流量。并且在工字钢外侧填充沙包,能减少混凝土与工字钢接触的面积,有效减少了混凝土与工字钢粘连的情况。
槽段接头部位采用工字钢接头,工字钢接头一侧焊接在先期施工槽段的钢筋网上,并随其一起沉放入槽。工字形钢板按图纸施工,焊条采用E43XX。工字形钢板接头具体做法如下图2所示。
图2 地下连续墙槽段接头处理示意图
该做法施工的缺点为:
抓槽时一般都会超挖,抓槽的宽度大于设计宽度,但是接头板宽度一般与槽段设计宽度相同,无法完全挡住砼流向二期槽段;
施工过程中,接头板部位需要超挖宽度。如果该处处理不到位,一期槽段在浇筑混凝土时“绕流”至未施工二期槽段位置,导致二期槽段成槽时刷壁器无法将绕流的混凝土及工字钢接头内的杂物刷除干净,无法使二期槽段的混凝土与工字钢接头结合紧密,从而导致地连墙接头处渗漏水,给后续的施工质量及基坑安全带来隐患。
(2)采用的施工措施:1)在钢筋笼加工时预先在 H 型钢的侧板外侧焊接 0.5 mm 厚的镀锌铁皮,沿着 H 型钢两侧通长布置与钢筋笼面平行。浇筑混凝土时,铁皮在混凝土外侧,宽度 600 mm,土流动力的作用下移向两侧,起到阻止绕流的作用。
混凝土通过导管灌入后,开始向墙的两侧流动,止浆铁皮之间的混凝土流动会将铁皮推向两侧,铁皮外侧贴槽壁后,会随着混凝土压力的加大渐渐变形,当铁皮变形弯曲部分靠到角钢上时,就不再继续向槽外扩张,遇到塌孔部分,则砂袋起到角钢的作用,抵挡住铁皮的继续变形。同时密实的砂袋则阻止了浆液的外漏,这样就可以有效地防止混凝土绕流。
根据桩锤、孔位形状、工字钢腹部尺寸要求,以及实际成槽长度比设计槽段长100mm要求(便于钢筋笼下放),即每侧工字钢中心线与孔位中心线偏离50mm。0.5mm厚的薄铁皮,50cm长,15cm伸至工字钢翼缘板下,外剩余35cm,浇筑混凝土时,在混凝土的推力作用下,薄铁皮会张开,形成燕尾形,防止混凝土绕流至工字钢后。
超前开挖下幅槽段。等到已经浇筑的混凝土初凝之后,就开始开挖H型钢未浇筑一侧的土方,绕流混凝土与H型钢腹板黏结强度还未达到最大,较容易处理。
三、其它控制措施
1、加强连续墙成槽过程检测;
2、连续墙的成孔和清孔应符合的要求;
3、防止槽壁塌方的措施和槽壁塌方有效处理;
4、斜孔预防措施。
四、结论:
车站围护结构连续墙施工中,通过精、细、化的管理,在一系列施工管理中,采取有效的设计措施、监理措施、施工措施,重点把控连续墙接缝施工质量,克服了施工中的难点,做到理论与实践相结合,施工过程中高度重视成槽垂直度、护壁泥浆、水下砼灌注等施工质量,严格控制每一道施工工序的质量,在完成的连续墙施工中,连续墙接缝质量较好,确保了围护结构的施工质量,在今后的连续墙施工质量控制中,可起到一定的指导作用。
论文作者:齐岭
论文发表刊物:《建筑细部》2019年第12期
论文发表时间:2019/11/14
标签:工字钢论文; 混凝土论文; 地下论文; 铁皮论文; 冲孔论文; 基坑论文; 型钢论文; 《建筑细部》2019年第12期论文;