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摘 要:以广州市轨道交通十四号线施工6标马头庄站为背景,简要介绍复合地层段地下连续墙施工工序及质量控制重点,为今后类似工程的施工提供参考。
关键词:复合地层 地下连续墙 质量 措施
一、引言
近年来随着城市建设步伐的高速发展,对建筑空间、交通流量的需求急骤膨胀,人们开始向地下空间寻求发展,对深基坑施工提出了越来越高的要求。而深基坑施工具有地质变化复杂、开挖难度大、工期长、费用高及对周边环境影响大等问题,是各大城市建设中一个亟待攻克的难题。因此深基坑施工的好坏,直接影响到基坑工程的造价和对周边环境的影响,具有重大的经济效益和社会效益。
二、工程概况
马头庄站为地下两层12米岛式站台车站,左右线设计起点里程和终点里程分别为支Z(Y)DK47+672.200~支Z(Y)DK47+963.700,全长291.5m,标准段宽为20.7米,车站基坑开挖深度为16.42~22.83m。车站主体部分覆土厚度2.607~3.391m。车站共设3个出入口,两组低矮风亭。车站采用明挖法组织施工。车站主体采用地下连续墙+钢筋混凝土支撑(钢支撑)的支撑体系,其中地下连续墙厚度800mm,最大深度25.35m,共计131幅,采用工字钢接头。
三、工程地质
据地质报告地层层序自上而下依次见下表:
本工程地下连续墙墙趾大部分位于强风化花岗岩上,极个别幅地下连续墙墙趾位于微风化花岗岩上,并在施工的过程中穿越十几米深的砂层,地下连续墙施工质量及安全施工本工程的控制重点。
四、施工机械
本车站根据现场情况成槽机械拟投入2台金泰SG40E型液压抓斗成槽机,冲桩机4台, 125T履带吊1台,50T履带吊1台。
五、施工步序及质量保证措施
5.1导墙施工
导墙的作用有防止地表土体坍塌、为槽段施工导向和用作机械设备的支撑平台等,其施工质量直接关系到地下连续墙的质量,须高度重视。考虑连续墙变形和施工误差,为了保证车站主体结构的净空尺寸要求,连续墙四周轴线向外平均移10cm,因此导墙位置也向外平移10cm,以此准确测放连续墙的轴线位置,沿轴线设置龙门桩。经复测准确定位。按施工图施工导墙的宽度比设计的连续墙宽度增加20mm,轴线两侧各增加10mm,连续墙导墙施工宽度为820mm。
⑴ 在地下连续墙成槽前,先进行导墙施工。导墙的质量直接影响地下连续墙的施工质量,导墙是对成槽设备进行导向,并具有存储泥浆稳定液位,维护上部土体稳定等作用,是防止土体坍落的重要措施。
⑵ 导墙为通长整体的“倒L型”钢筋混凝土墙,采用C25钢筋混凝土,导墙壁厚20cm。
⑶ 导墙深度根据地质情况而定,墙底必须为原状土,以确保导墙的稳定性,导墙的深度为1.5m,当表层为稳定性较差的杂填土时,须将导墙加深至原状土层。
⑷ 导墙要对称浇筑,强度达到70%后方可拆模。
⑸ 导墙关模时,两壁间宽度需比连续墙宽4cm左右,以保证地下连续墙成槽顺利。导墙内侧间隔1m设置10×10cm上下二道方木支撑,并在导墙顶面铺设安全网片,保障施工安全。
⑹ 导墙内墙面要垂直,内、外导墙间距正确。内墙面与纵横轴线平行度的允许误差为±10mm,内外导墙间距允许偏差±10mm,导墙内墙面垂直度允许偏差为5‰、平整度允许偏差为3mm。墙面应保持水平,混凝土底面和土面应密贴,混凝土养护期间起重机等重型设备不得在导墙附近作业和停留,成槽前支撑严禁拆除,以免导墙变位。
⑺ 导墙拐角部位处理:为确保转角幅成槽时将土挖净,拐角处导墙相应延伸30cm。
5.2泥浆拌制
采用性能指标优良的膨润土、纯碱、高浓度CMC、重金粉和自来水作原材料通过清浆冲拌和混合搅拌拌合而成(膨润土:水=125:1000)。泥浆系统的参数根据本工程的地质情况及以往地下连续墙的施工经验,本工程新鲜泥浆级配及控制指标见表2新鲜泥浆主要性能指标。
5.3成槽施工
5.3.1成槽的方式
⑴ 槽段放样
根据设计图纸和业主提供的测量控制桩点在导墙上精确划出分段标记线。
⑵ 槽段开挖
A、普通土层槽段开挖采用液压抓斗槽壁机抓土成槽,槽段采取三序成槽,先挖两边,再挖中间(如图1)。
①液压抓斗槽壁机定位后,抓斗平行于导墙内侧面,抓斗下放时,自行坠入导墙内,不允许强力推入,以保证成槽精度。
②土层成槽时不宜满斗挖土,即每斗不能挤满土方,因为土在泥浆中经过挤压后,会影响泥浆质量,使泥浆粘度比重增大。装土的抓斗提升到导墙顶面时,要稍停,待抓斗上泥浆沥净后,再提升转到临时堆土场,以防泥浆污染场地。掉在导墙上的泥土清至槽孔外,严禁铲入槽中。
③抓斗挖土过程中,上、下升降速度均缓慢进行,抓斗还要闭斗下放,开挖時再张开,以免造成涡流冲刷槽壁,引起坍孔。
④抓斗下放挖土时,抓斗中心对准放于导墙上的孔位中心标志物,并顺着导墙外侧壁下放,保证挖土位置正确。
B、槽段开挖入岩段采用800m圆锤+方锤进行成槽,先施工主孔,再施工副孔,然后采用方锤击打两孔之间小墙、修边,具体如图2所示。
5.3.2穿越砂层技术措施
⑴ 为确保槽壁稳定,进入砂层时槽段内泥浆比重不小于1.2,进入砂层前必须检测池内及槽内泥浆性能指标,若不满足要求,及时对泥浆的性能进行调整,直到满足要求后方可继续成槽。
⑵ 槽段内泥浆随着成槽机在穿越砂层的过程中,其比重增大速度较快,为确保泥浆质量,在泥浆池内泥浆比重宜控制在1.15以下。
⑶在砂层段施工过程中,泥浆含砂率和槽壁垂直度与成槽速度有密切关系,放慢成槽速率。 ⑷进入砂层后,泥浆含砂率较高,最大可达10%,为保证泥浆质量,返回到泥浆池的泥浆必须经过滤砂器和泥浆分离系统,将泥浆内的砂颗粒分离,将泥浆的含砂率降低到4%以下。
⑸成槽过程中,在进入砂层之前,采用超声波对槽壁垂直度进行检测,若不能满足要求,必须进行修整,确保砂层段槽壁的质量。
5.3.3地下连续墙稳定与垂直度控制技术措施
⑴槽壁稳定性是地下连续施工的重中之重,针对该工程的特点,对影响槽壁稳定性的关键点制定以下技术措施。
①泥浆控制
根据地质情况,粉砂层和粉细砂层的细砂颗粒粒径多在0.25~0.075mm之间,选用黑旋风ZX-100泥浆净化装置能有效分离0.25~0.075mm范围内的颗粒,以保证含砂率在4%以下。
②施工荷载控制
在槽段成槽过程中,尽量控制大型机械在槽段边的扰动,以及严格控制槽段边的物体堆载情况,尽量减少外部施工荷载对槽壁稳定性的影响。
⑵垂直度保证措施
成槽质量的好坏重点在垂直度的控制上,为保证成槽质量,有效控制垂直度(3h/1000),采取如下措施:
設备选用带有强制纠偏功能的成槽设备金泰SG40E,成槽过程中利用成槽机的显示仪进行垂直度跟踪观测,做到随挖随纠。采用超声波仪器进行检测,规范要求不大于3h/1000,在施工过程中要求总偏差不大于10cm,局部垂直度不得超过5h/1000,检测三线五面(①~⑤断面)。检测断面如图3所示:
5.3.4 成槽过程中注意事项
⑴ 根据设计图纸确定的地连墙位置,在导墙顶面上测量放线并按编号分幅。
⑵ 抓斗就位,就位前要求场地平整坚实,以满足施工垂直度要求,吊车履带与导墙平行,抓斗要对准导墙中心线。为减少抓斗施工的循环时间,提高功效,每台抓斗用自卸汽车在抓斗旁接渣,将泥渣运至堆料场暂存。
⑶ 成槽垂直度控制是本工程的关键,成槽施工中注意观察车载测斜仪器指针,发现偏斜随时采用纠偏导板来纠偏。遇到严重不均匀的地层,或纠偏困难的地层时,回填槽孔,然后重新挖掘。
⑷ 边开挖边向导墙内泵送泥浆,保持液面在导墙顶面下30cm-50cm。挖槽过程中随着孔深的向下延伸,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。
⑸ 为避免对新浇槽段的混凝土产生扰动,开挖采取跳槽施工;同时,在冲槽过程中,注意控制泥浆浓度,避免由于冲击过程造成槽壁坍塌。
5.4 刷壁
槽段挖完后采用专用的钢丝刷壁器对地下墙混凝土接头反复清刷,接头刷动次数至少6~8次,直到接头刷基本不带泥为准,刷动过程中如接头带泥过多,可采用水枪对刷壁器进行清洗,确保接头干净,避免发生渗漏水的可能。
5.5钢筋笼制作与吊装
地下连续墙超长、超重,钢筋笼在加工平台上整体加工、整体吊装。
5.5.1 钢筋笼制作
⑴ 钢筋笼按设计要求加工制作,在场地内设[16槽钢拼装而成的钢筋笼加工平台。
⑵ 钢筋笼制作前应核对单元槽段实际宽度与成型钢筋尺寸,无差异才能上平台制作。地下连续墙主筋及加劲箍筋为HRB335级、HRB400级,箍筋为HPB235级。
⑶ 为保证钢筋笼在起吊过程中具有足够的刚度,采用增设纵、横向钢筋桁架及主筋平面上的斜拉条等措施,所有钢筋连接处均焊接牢固,保证钢筋笼的起吊刚度。
⑷ 钢筋笼纵向预留导管位置,并上下贯通;钢筋笼底端在0.5m范围的厚度方向进行收口处理;钢筋笼设定位垫块,确保钢筋笼的保护层厚度。
⑸钢筋笼主筋(小于Ф28)接头采用“闪光—预热闪光焊”,钢筋连接接头相互错开,在同一截面内的钢筋接头面积百分率:对于绑扎连接不宜大于50%;对于焊接连接不应大于50%。
⑹ 钢筋笼主筋(大于等于28)接头采用机械连接。
5.5.2预埋件安装技术措施
预埋件将地下连续墙与主体结构连接到一起,预埋件位置必须准确。在地下连续墙施工中,由于钢筋预埋在地下连续墙之内,地下连续墙位置的误差将直接引起预埋件位置的不准从而使梁、板钢筋与预埋件无法连接,为确保梁、板钢筋能与地下连续墙中预埋件有效连接,在施工中采取以下措施:
⑴ 在吃透设计意图的基础上,熟读图纸,避免人为错误;充分落实三检制度,要求质检工程师从严从细把关;设立专职技术人员负责,并报总工复核。
⑵ 施工中为确保开挖后地下连续墙的钢筋预埋件位置正确,在钢筋笼上的预埋件定位均采用张拉麻线进行定位,并用经纬仪进行核正,各预埋件采用钢丝固定牢固。安放钢筋笼时先测量搁置点,导墙顶的标高,计算出吊筋的长度,确保钢筋笼的位置正确,从而保证各预埋件位置的确。
5.5.3 钢筋吊装
钢筋笼吊筋、吊点的位置、吊具、吊车经过验算进行配备。利用125t主吊+50副吊进行钢筋笼吊装。
第一步:指挥120t、50t两吊机转移到起吊位置,起重工分别安装吊点的卸扣。
第二步:检查两吊机钢丝绳的安装情况及受力重心后,开始同时平吊。
第三步:钢筋笼吊至离地面0.3m~0.5m后,应检查钢筋笼是否平稳,后125t起钩,根据钢筋笼尾部距地面距离,随时指挥副机配合起钩。
第四步:钢筋笼吊起后,125t吊机向左(或向右)侧旋转、50t吊机顺转至合适位置,让钢筋笼垂直于地面。
第五步:指挥起重工卸除钢筋笼上50t吊机起吊点的卸甲,然后远离起吊作业范围。
第六步:指挥125t吊机吊笼入槽、定位,吊机应慢速平稳,钢筋笼上应拉牵引绳。下放时不得强行入槽。
5.6砂袋回填 钢筋笼吊装完成后,立即进行工字钢与槽壁间空隙间进行回填,砂袋每袋装入量不得大于砂袋体积的60%,保证其有較高的流塑性,从而保证密实度。在回填过程中,应边回填边采用接头箱压实,每层高度不大于10m,保证砂袋的回填密实。
5.7混凝土灌注
浇注水下混凝土是连续墙施工控制质量的一道关键工序。地下连续墙混凝土按水下混凝土的要求配制以及浇注。浇注混凝土前须清孔,置换泥浆和清除沉渣,并应将接缝面的泥土杂物清刷干净。
⑴按照混凝土的设计抗压强度等级、抗渗性能等指标及施工工艺的要求进行水下混凝土的配合比试验,确定其配合比。采用C35水下商品混凝土。现场必须有四台混凝土配送车到场后才正式开始灌注,避免因外部原因中途中断混凝土配送。
⑵水下砼浇注采用导管法施工,槽段砼导管选用A=250mm的圆形螺旋快速接头型,且导管接头处螺丝口应良好,便于拆装,连接时需要牢固,并设橡皮圈,以防止接头处漏浆。导管间水平布置距离不大于3m,距槽段端部不应大于1.5m。砼浇筑示意图如图4所示。
⑶混凝土浇筑前应对砼导管进行水密性实验,确保浇筑过程中不漏浆。水密试验方法是把拼装好的导管先灌满水,两端封闭,一端焊接出水管接头,另一端焊接进水管接头,并与水泵出水管相接,启动水泵给导管注入压力水,当水泵的压力表压力达到导管须承受的计算压力时,稳压10分钟后接头及接缝处不渗漏即为合格。
⑷隔水栓用预制混凝土塞,开始灌注时,隔水栓吊放的位置应临近泥浆面,避免压入空气;一槽段灌注混凝土前,混凝土漏斗及集料斗内应准备好不小于2.5m3的混凝土,拟采用2 m3的混凝土漏斗,以便确保开塞后能达到0.3~0.5m的埋管深度,做好初始浇筑封底。
⑸一个槽段内使用两根导管灌注,间距不大于3m,导管距槽段接头端不大于1.5m。两根导管同时开始灌注混凝土,并保证两导管处的混凝土表面高差不大于0.3m。
⑹浇筑注过程中,导管应始终埋入混凝土中1.5~3.0m。一般不宜大于6m和不宜小于1.5m。混凝土浇筑应连续进行,混凝土面上升速度不小于2m/h,最长允许间隔时间20~30min,一次导管提升高度需保证导管在混凝土的最小埋深。
⑺在混凝土顶面存在一层浮浆层,需要凿去,因此混凝土需要超浇不小50cm。
⑻混凝土浇筑完后,拆除导管动作要快,时间一般不宜超过15min。要防止螺栓、橡胶垫和工具等掉入孔中。已拆下的管节要立即清洗干净,堆放整齐。
六、结论
随着深基坑技术的不断发展和挖槽机械的技术进步,地下连续墙作为超深基坑的围护结构得到更广泛的发展和应用。但目前很多旧的施工技术无法处理突发的施工质量问题,尤其在复合地层中成槽质量的控制,尤其上软下硬,先成槽设备抓槽、然后冲桩机进行冲孔,最后方锤修壁槽段的质量控制,若成槽质量差,将导致钢筋笼无法下放,影响围护结构受力,以致影响基坑安全;如出现大面积坍塌,后续处理鼓包的费用极高等问题;因此施工过程中应重视复合地层地段围护结构施工质量控制,以确保后续基坑施工的安全。
参考文献
[1]刘杨;深基坑逆作法施工过程动态模拟的研究与应用[D];重庆大学;2004年
[2]王轩;矩形地下连续墙槽壁失稳机理及其分析方法研究[D];河海大学;2005年
[3]蔡智云;深基坑地下连续墙减小邻近建筑沉降的作用研究[D];西安科技大学;2005年
[4]边亦海;基于风险分析的软土地区深基坑支护方案选择[D];同济大学;2006年
关键词:复合地层 地下连续墙 质量 措施
一、引言
近年来随着城市建设步伐的高速发展,对建筑空间、交通流量的需求急骤膨胀,人们开始向地下空间寻求发展,对深基坑施工提出了越来越高的要求。而深基坑施工具有地质变化复杂、开挖难度大、工期长、费用高及对周边环境影响大等问题,是各大城市建设中一个亟待攻克的难题。因此深基坑施工的好坏,直接影响到基坑工程的造价和对周边环境的影响,具有重大的经济效益和社会效益。
二、工程概况
马头庄站为地下两层12米岛式站台车站,左右线设计起点里程和终点里程分别为支Z(Y)DK47+672.200~支Z(Y)DK47+963.700,全长291.5m,标准段宽为20.7米,车站基坑开挖深度为16.42~22.83m。车站主体部分覆土厚度2.607~3.391m。车站共设3个出入口,两组低矮风亭。车站采用明挖法组织施工。车站主体采用地下连续墙+钢筋混凝土支撑(钢支撑)的支撑体系,其中地下连续墙厚度800mm,最大深度25.35m,共计131幅,采用工字钢接头。
三、工程地质
据地质报告地层层序自上而下依次见下表:
本工程地下连续墙墙趾大部分位于强风化花岗岩上,极个别幅地下连续墙墙趾位于微风化花岗岩上,并在施工的过程中穿越十几米深的砂层,地下连续墙施工质量及安全施工本工程的控制重点。
四、施工机械
本车站根据现场情况成槽机械拟投入2台金泰SG40E型液压抓斗成槽机,冲桩机4台, 125T履带吊1台,50T履带吊1台。
五、施工步序及质量保证措施
5.1导墙施工
导墙的作用有防止地表土体坍塌、为槽段施工导向和用作机械设备的支撑平台等,其施工质量直接关系到地下连续墙的质量,须高度重视。考虑连续墙变形和施工误差,为了保证车站主体结构的净空尺寸要求,连续墙四周轴线向外平均移10cm,因此导墙位置也向外平移10cm,以此准确测放连续墙的轴线位置,沿轴线设置龙门桩。经复测准确定位。按施工图施工导墙的宽度比设计的连续墙宽度增加20mm,轴线两侧各增加10mm,连续墙导墙施工宽度为820mm。
⑴ 在地下连续墙成槽前,先进行导墙施工。导墙的质量直接影响地下连续墙的施工质量,导墙是对成槽设备进行导向,并具有存储泥浆稳定液位,维护上部土体稳定等作用,是防止土体坍落的重要措施。
⑵ 导墙为通长整体的“倒L型”钢筋混凝土墙,采用C25钢筋混凝土,导墙壁厚20cm。
⑶ 导墙深度根据地质情况而定,墙底必须为原状土,以确保导墙的稳定性,导墙的深度为1.5m,当表层为稳定性较差的杂填土时,须将导墙加深至原状土层。
⑷ 导墙要对称浇筑,强度达到70%后方可拆模。
⑸ 导墙关模时,两壁间宽度需比连续墙宽4cm左右,以保证地下连续墙成槽顺利。导墙内侧间隔1m设置10×10cm上下二道方木支撑,并在导墙顶面铺设安全网片,保障施工安全。
⑹ 导墙内墙面要垂直,内、外导墙间距正确。内墙面与纵横轴线平行度的允许误差为±10mm,内外导墙间距允许偏差±10mm,导墙内墙面垂直度允许偏差为5‰、平整度允许偏差为3mm。墙面应保持水平,混凝土底面和土面应密贴,混凝土养护期间起重机等重型设备不得在导墙附近作业和停留,成槽前支撑严禁拆除,以免导墙变位。
⑺ 导墙拐角部位处理:为确保转角幅成槽时将土挖净,拐角处导墙相应延伸30cm。
5.2泥浆拌制
采用性能指标优良的膨润土、纯碱、高浓度CMC、重金粉和自来水作原材料通过清浆冲拌和混合搅拌拌合而成(膨润土:水=125:1000)。泥浆系统的参数根据本工程的地质情况及以往地下连续墙的施工经验,本工程新鲜泥浆级配及控制指标见表2新鲜泥浆主要性能指标。
5.3成槽施工
5.3.1成槽的方式
⑴ 槽段放样
根据设计图纸和业主提供的测量控制桩点在导墙上精确划出分段标记线。
⑵ 槽段开挖
A、普通土层槽段开挖采用液压抓斗槽壁机抓土成槽,槽段采取三序成槽,先挖两边,再挖中间(如图1)。
①液压抓斗槽壁机定位后,抓斗平行于导墙内侧面,抓斗下放时,自行坠入导墙内,不允许强力推入,以保证成槽精度。
②土层成槽时不宜满斗挖土,即每斗不能挤满土方,因为土在泥浆中经过挤压后,会影响泥浆质量,使泥浆粘度比重增大。装土的抓斗提升到导墙顶面时,要稍停,待抓斗上泥浆沥净后,再提升转到临时堆土场,以防泥浆污染场地。掉在导墙上的泥土清至槽孔外,严禁铲入槽中。
③抓斗挖土过程中,上、下升降速度均缓慢进行,抓斗还要闭斗下放,开挖時再张开,以免造成涡流冲刷槽壁,引起坍孔。
④抓斗下放挖土时,抓斗中心对准放于导墙上的孔位中心标志物,并顺着导墙外侧壁下放,保证挖土位置正确。
B、槽段开挖入岩段采用800m圆锤+方锤进行成槽,先施工主孔,再施工副孔,然后采用方锤击打两孔之间小墙、修边,具体如图2所示。
5.3.2穿越砂层技术措施
⑴ 为确保槽壁稳定,进入砂层时槽段内泥浆比重不小于1.2,进入砂层前必须检测池内及槽内泥浆性能指标,若不满足要求,及时对泥浆的性能进行调整,直到满足要求后方可继续成槽。
⑵ 槽段内泥浆随着成槽机在穿越砂层的过程中,其比重增大速度较快,为确保泥浆质量,在泥浆池内泥浆比重宜控制在1.15以下。
⑶在砂层段施工过程中,泥浆含砂率和槽壁垂直度与成槽速度有密切关系,放慢成槽速率。 ⑷进入砂层后,泥浆含砂率较高,最大可达10%,为保证泥浆质量,返回到泥浆池的泥浆必须经过滤砂器和泥浆分离系统,将泥浆内的砂颗粒分离,将泥浆的含砂率降低到4%以下。
⑸成槽过程中,在进入砂层之前,采用超声波对槽壁垂直度进行检测,若不能满足要求,必须进行修整,确保砂层段槽壁的质量。
5.3.3地下连续墙稳定与垂直度控制技术措施
⑴槽壁稳定性是地下连续施工的重中之重,针对该工程的特点,对影响槽壁稳定性的关键点制定以下技术措施。
①泥浆控制
根据地质情况,粉砂层和粉细砂层的细砂颗粒粒径多在0.25~0.075mm之间,选用黑旋风ZX-100泥浆净化装置能有效分离0.25~0.075mm范围内的颗粒,以保证含砂率在4%以下。
②施工荷载控制
在槽段成槽过程中,尽量控制大型机械在槽段边的扰动,以及严格控制槽段边的物体堆载情况,尽量减少外部施工荷载对槽壁稳定性的影响。
⑵垂直度保证措施
成槽质量的好坏重点在垂直度的控制上,为保证成槽质量,有效控制垂直度(3h/1000),采取如下措施:
設备选用带有强制纠偏功能的成槽设备金泰SG40E,成槽过程中利用成槽机的显示仪进行垂直度跟踪观测,做到随挖随纠。采用超声波仪器进行检测,规范要求不大于3h/1000,在施工过程中要求总偏差不大于10cm,局部垂直度不得超过5h/1000,检测三线五面(①~⑤断面)。检测断面如图3所示:
5.3.4 成槽过程中注意事项
⑴ 根据设计图纸确定的地连墙位置,在导墙顶面上测量放线并按编号分幅。
⑵ 抓斗就位,就位前要求场地平整坚实,以满足施工垂直度要求,吊车履带与导墙平行,抓斗要对准导墙中心线。为减少抓斗施工的循环时间,提高功效,每台抓斗用自卸汽车在抓斗旁接渣,将泥渣运至堆料场暂存。
⑶ 成槽垂直度控制是本工程的关键,成槽施工中注意观察车载测斜仪器指针,发现偏斜随时采用纠偏导板来纠偏。遇到严重不均匀的地层,或纠偏困难的地层时,回填槽孔,然后重新挖掘。
⑷ 边开挖边向导墙内泵送泥浆,保持液面在导墙顶面下30cm-50cm。挖槽过程中随着孔深的向下延伸,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。
⑸ 为避免对新浇槽段的混凝土产生扰动,开挖采取跳槽施工;同时,在冲槽过程中,注意控制泥浆浓度,避免由于冲击过程造成槽壁坍塌。
5.4 刷壁
槽段挖完后采用专用的钢丝刷壁器对地下墙混凝土接头反复清刷,接头刷动次数至少6~8次,直到接头刷基本不带泥为准,刷动过程中如接头带泥过多,可采用水枪对刷壁器进行清洗,确保接头干净,避免发生渗漏水的可能。
5.5钢筋笼制作与吊装
地下连续墙超长、超重,钢筋笼在加工平台上整体加工、整体吊装。
5.5.1 钢筋笼制作
⑴ 钢筋笼按设计要求加工制作,在场地内设[16槽钢拼装而成的钢筋笼加工平台。
⑵ 钢筋笼制作前应核对单元槽段实际宽度与成型钢筋尺寸,无差异才能上平台制作。地下连续墙主筋及加劲箍筋为HRB335级、HRB400级,箍筋为HPB235级。
⑶ 为保证钢筋笼在起吊过程中具有足够的刚度,采用增设纵、横向钢筋桁架及主筋平面上的斜拉条等措施,所有钢筋连接处均焊接牢固,保证钢筋笼的起吊刚度。
⑷ 钢筋笼纵向预留导管位置,并上下贯通;钢筋笼底端在0.5m范围的厚度方向进行收口处理;钢筋笼设定位垫块,确保钢筋笼的保护层厚度。
⑸钢筋笼主筋(小于Ф28)接头采用“闪光—预热闪光焊”,钢筋连接接头相互错开,在同一截面内的钢筋接头面积百分率:对于绑扎连接不宜大于50%;对于焊接连接不应大于50%。
⑹ 钢筋笼主筋(大于等于28)接头采用机械连接。
5.5.2预埋件安装技术措施
预埋件将地下连续墙与主体结构连接到一起,预埋件位置必须准确。在地下连续墙施工中,由于钢筋预埋在地下连续墙之内,地下连续墙位置的误差将直接引起预埋件位置的不准从而使梁、板钢筋与预埋件无法连接,为确保梁、板钢筋能与地下连续墙中预埋件有效连接,在施工中采取以下措施:
⑴ 在吃透设计意图的基础上,熟读图纸,避免人为错误;充分落实三检制度,要求质检工程师从严从细把关;设立专职技术人员负责,并报总工复核。
⑵ 施工中为确保开挖后地下连续墙的钢筋预埋件位置正确,在钢筋笼上的预埋件定位均采用张拉麻线进行定位,并用经纬仪进行核正,各预埋件采用钢丝固定牢固。安放钢筋笼时先测量搁置点,导墙顶的标高,计算出吊筋的长度,确保钢筋笼的位置正确,从而保证各预埋件位置的确。
5.5.3 钢筋吊装
钢筋笼吊筋、吊点的位置、吊具、吊车经过验算进行配备。利用125t主吊+50副吊进行钢筋笼吊装。
第一步:指挥120t、50t两吊机转移到起吊位置,起重工分别安装吊点的卸扣。
第二步:检查两吊机钢丝绳的安装情况及受力重心后,开始同时平吊。
第三步:钢筋笼吊至离地面0.3m~0.5m后,应检查钢筋笼是否平稳,后125t起钩,根据钢筋笼尾部距地面距离,随时指挥副机配合起钩。
第四步:钢筋笼吊起后,125t吊机向左(或向右)侧旋转、50t吊机顺转至合适位置,让钢筋笼垂直于地面。
第五步:指挥起重工卸除钢筋笼上50t吊机起吊点的卸甲,然后远离起吊作业范围。
第六步:指挥125t吊机吊笼入槽、定位,吊机应慢速平稳,钢筋笼上应拉牵引绳。下放时不得强行入槽。
5.6砂袋回填 钢筋笼吊装完成后,立即进行工字钢与槽壁间空隙间进行回填,砂袋每袋装入量不得大于砂袋体积的60%,保证其有較高的流塑性,从而保证密实度。在回填过程中,应边回填边采用接头箱压实,每层高度不大于10m,保证砂袋的回填密实。
5.7混凝土灌注
浇注水下混凝土是连续墙施工控制质量的一道关键工序。地下连续墙混凝土按水下混凝土的要求配制以及浇注。浇注混凝土前须清孔,置换泥浆和清除沉渣,并应将接缝面的泥土杂物清刷干净。
⑴按照混凝土的设计抗压强度等级、抗渗性能等指标及施工工艺的要求进行水下混凝土的配合比试验,确定其配合比。采用C35水下商品混凝土。现场必须有四台混凝土配送车到场后才正式开始灌注,避免因外部原因中途中断混凝土配送。
⑵水下砼浇注采用导管法施工,槽段砼导管选用A=250mm的圆形螺旋快速接头型,且导管接头处螺丝口应良好,便于拆装,连接时需要牢固,并设橡皮圈,以防止接头处漏浆。导管间水平布置距离不大于3m,距槽段端部不应大于1.5m。砼浇筑示意图如图4所示。
⑶混凝土浇筑前应对砼导管进行水密性实验,确保浇筑过程中不漏浆。水密试验方法是把拼装好的导管先灌满水,两端封闭,一端焊接出水管接头,另一端焊接进水管接头,并与水泵出水管相接,启动水泵给导管注入压力水,当水泵的压力表压力达到导管须承受的计算压力时,稳压10分钟后接头及接缝处不渗漏即为合格。
⑷隔水栓用预制混凝土塞,开始灌注时,隔水栓吊放的位置应临近泥浆面,避免压入空气;一槽段灌注混凝土前,混凝土漏斗及集料斗内应准备好不小于2.5m3的混凝土,拟采用2 m3的混凝土漏斗,以便确保开塞后能达到0.3~0.5m的埋管深度,做好初始浇筑封底。
⑸一个槽段内使用两根导管灌注,间距不大于3m,导管距槽段接头端不大于1.5m。两根导管同时开始灌注混凝土,并保证两导管处的混凝土表面高差不大于0.3m。
⑹浇筑注过程中,导管应始终埋入混凝土中1.5~3.0m。一般不宜大于6m和不宜小于1.5m。混凝土浇筑应连续进行,混凝土面上升速度不小于2m/h,最长允许间隔时间20~30min,一次导管提升高度需保证导管在混凝土的最小埋深。
⑺在混凝土顶面存在一层浮浆层,需要凿去,因此混凝土需要超浇不小50cm。
⑻混凝土浇筑完后,拆除导管动作要快,时间一般不宜超过15min。要防止螺栓、橡胶垫和工具等掉入孔中。已拆下的管节要立即清洗干净,堆放整齐。
六、结论
随着深基坑技术的不断发展和挖槽机械的技术进步,地下连续墙作为超深基坑的围护结构得到更广泛的发展和应用。但目前很多旧的施工技术无法处理突发的施工质量问题,尤其在复合地层中成槽质量的控制,尤其上软下硬,先成槽设备抓槽、然后冲桩机进行冲孔,最后方锤修壁槽段的质量控制,若成槽质量差,将导致钢筋笼无法下放,影响围护结构受力,以致影响基坑安全;如出现大面积坍塌,后续处理鼓包的费用极高等问题;因此施工过程中应重视复合地层地段围护结构施工质量控制,以确保后续基坑施工的安全。
参考文献
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