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[摘 要] 水利枢纽程中,深基坑工是一项综合性很强的系统工程。其中闸室基坑支护的钢筋混凝土连续墙长被采用。地下连续墙支护是应用较多的挡土、挡水结构,本文对其施工工艺、质量控制,进行分析探讨。
[关键词] 水闸基坑支护连续墙施工 控制
1前言
在水利枢纽工程中,水闸闸室基坑支护的钢筋混凝土连续墙方案也多被运用。本文就此方面进行分析探讨,以供同类工程施参考。本文以采用“两钻一一抓”的施工方法为例,即回旋钻或冲击钻成孔,液压抓斗挖槽的方法进行施工,进行说明。
2.详尽的前期地质查勘工作
施工前,首先要先进行详细的连续墙的地质勘查,原则上按连续墙轴线间距不大于20m进行布设,孔深至设计墙底线下3m,探孔取样完成后采用粘=l:泥球回填。并及时与监理人、设计人等多方进行汇报沟通。根据地质复勘的工作量,进行总进度安排,并调配相应足够的机械设备以及技术支持。
3.混凝土地下连续墙施工程序及方法
根据地质条件及连续墙的结构,需要结合现场的施工条件和以往类似工程的施工经验,一般施工过程流程见下图所示:
3.1 施工准备
(1)混凝土连续墙施工前;先用挖掘机修筑施工平台和施工道路,施工平台与临时道路相连。按照有关设计图纸要求进行连续墙轴线的测量放线,设立测量标记。
(2)砌筑泥浆池、沉淀池、供水池,布置供水、供电系统。同时在施工平台附近场地合理布设2~3个弃渣槽,弃渣槽挖深1.5~2.0m,用砂包护而,弃碴槽在施工完成后及时进行回填。
3.2 导墙施工
(1)导墙形式
导墙施工是连续墙施工的主要环节,其主要作用为标定连续墙中心位置的基准线,为挖槽施工导向,加固和固定槽口,保持上体稳定和槽内泥浆面高程,防止槽口土体坍塌,控制挖槽标高,同时作为混凝土导管、接头管等吊放导向和操作平台,还有施工定位作用。导墙顶面标高设置在▽0.5m高程左右。
如果导墙修筑在稳固的地基上,通过j工程实践,笔者认为采用“ ”形导墙形式更利于工程质量与进度控制,其布置形式如下图所示,该导墙形式减小土方的开挖量,可以一次性浇筑形成,可以加快导墙的施工进度。
(2)导墙施工顺序
导墙施工顺序为:平整场地→测量定位→挖槽→绑扎钢筋→模板安装→浇筑混凝土→拆模并设置横撑→导墙外侧回填粘土压实。
导墙施工质量控制:
① 导墙间距允许偏差±0.5cm,轴线偏差±1cm
②导墙顶而做到平整,顶面高程(整体)允许偏差±1cm,项面高程(单幅)允许偏差±0.5cm:
⑧ 为确保导墙的稳定,沿导墙轴向每隔1.5m采用两层木支撑对顶导墙,防止导墙变形。
3 .3 连续墙槽段划分
闸室基坑连续墙施工前按设计要求及位置划分单元槽段,由单元槽段连接形成整体的连续墙,槽段根据实际情况划分。
3. 4 泥浆制作
泥浆是连续墙施工的“血液’ 泥浆的供应能力与质量好坏直接影响挖槽的进度和槽壁稳定,特别是当连续墙地质条件砂层较厚时,泥浆技术参数控制尤为重要,否则容易出现泥浆漏失及塌槽的事故。
①泥浆原材料
根据类似工程的施工经验,泥浆可采用膨润土及烧碱、CMC等进行配制:其粘粒含量大于50%,塑性指数大于2O,含砂量小于5%,二氧化硅与三氧化二铝含量的比值为3~4。造浆用水必需为新鲜洁净的水,如含有杂质,则通过储水池沉淀后再使用。
② 新制泥浆技术参数
新制泥浆技术参数严格根据《水利水电工程混凝土连续墙施工技术规范》SLl 74-96的要求制作。
3.5 成槽施工
①成槽施工
成槽施工前,在工程地质条件相类似地段或在连续墙中心线部位进行生产性试验,以取得造孔、固壁泥浆、墙体浇筑等施工工艺和参数。
连续墙单元槽段划分好后,挖槽分两序槽跳挖施工,即先施工一序槽,再施工二序槽,奇数槽段为一序槽 偶数槽段为二序槽, 、二序槽之间采用接头管连接施工,如下图所示。
② 接头的施工
利用钻机进行钻孔施工。根据工程要求可以配备冲击钻辅助施工。根据连续墙的深度,及连续墙进入地层的地质情况,挖槽之前先进行接头孔施工,先用钻机钻接头孔,再施工挖槽导向孔,待~序槽成槽之后用振动锤将接头管振入至设计深度。振入接头管后,根据每个槽段正常的混凝土浇注方量估出浇注时间,以确定振捣剧期。每次振拔时间和拔出高度应根据混凝土浇注时间及浇注高度,以及混凝土初、终凝时间,依次适时振拔。振拔时间最终要通过试验确定,以免振拔过早造成接头附近混凝土丢落,影响下一槽段施工和成墙质量。若过晚拔出,造成振拔困难或拔不出来等情况,影响施工。
③挖槽施工
a、成槽工序是连续墙的关键工序,采用“两钻一抓” 的施工工艺,液压抓斗进行挖槽旋工:
b、先施工一序槽,再施工二序槽,奇数槽段为一序槽,偶数槽段为二序槽, 一、二序槽之间采用接头管连接施工:一序槽成槽之后,沿接头孔的位置将准备好的接头管振入至原接头钻孔深度的位置:
3.6 清槽
清槽主要工作内容是将孔内不合格的泥浆置换出去,换成合格的泥浆,同时将残留在孔底和孔壁上的淤积物清除干净,达到设计及施工规范的要求,以利墙体混凝土浇注顺利进行。
(1)清槽的施工方法
采用抓斗直接排渣的方法进行清底,抓斗伸入孔底将孔底残留物以固体方式排出槽孔外,而槽孔内泥浆的密度及含砂率指标变化不大,可以减小换浆工作量,加快施工进度。
(2)清槽的各项技术参数控制
槽孔清孔换浆结束后l小时,孔内各项技术参数达到下列标准: ①孔底淤积厚度大于10cm:
② 孔内泥浆密度不大于1.3g/cm3,粘度不大于30s,含砂量不大于10%。二期槽孔清孔换浆结束自 ,应分段刷洗槽段接头混凝土孔壁的泥皮,以达到刷子钻头上不再带有泥屑及槽底淤积层厚不再增加为准。
3.7 钢筋网制安
① 钢筋网制作
钢筋网根据地下连续墙墙体配筋图和单元槽段划分来制作,原则上按单元槽段做成一个整体。
② 钢筋网吊放
可以采用履带吊和汽车吊机配合进行一次性起吊,以防止起吊时钢筋网变形。
吊放钢筋网时,钢筋嘲对准槽段中心,垂直又准确地插入槽内,钢筋网进入槽内时,吊点中心对准糟段中心,徐徐下降,防止碰撞槽壁。钢筋网插入槽内后,检查其顶端高度是否符合设计要求,然后将其搁置在导墙上。
3.8 浇注水下混凝土
水下混凝土浇注方法
① 清孔合格后4h内安装好导管,开始浇注混凝土,如超过6~8h。则需要二次清孔,二次清孔合格以后,方可进行浇注准备工作:
② 在导墙上搭设浇注平台,槽孔内安装好泥浆泵,混凝土搅拌站做好开盘准备:
③ 各项准备工作做好以后,开始搅拌混凝土,采用罐车运输混凝土直接入仓,在注满大料斗以后,即可开始浇注混凝土。
(9)凿除浮渣
当基坑开挖至设计墙顶标高后,需对墙顶多余部分混凝土进行凿除,采用压气机、风镐结合人工的方法进行。并按有关部门指定槽段进行检测验收,验收合格后方进行下一工序施工。
4.结语
在水利枢纽工程中,水闸闸室基坑支护的钢筋混凝土连续墙施工较为重要,设计较为合理的施工程序方案及措施控制,对保证工程质量和进度是至关重要的。本文就此方面分析,对类似工程可以起到一定的借鉴作用。
参考文献:
[l]刘建航.基坑工程手册[M].北京:中国建筑工业出版社,1997.
[2]杨光华.深基坑支护结构的实用计算方法及其应用[Ml.北京:地质出版社,2004.
[3]余志成.深基坑支护设计与施工[M]北京:中国建筑工业出版社,1996. ■
[关键词] 水闸基坑支护连续墙施工 控制
1前言
在水利枢纽工程中,水闸闸室基坑支护的钢筋混凝土连续墙方案也多被运用。本文就此方面进行分析探讨,以供同类工程施参考。本文以采用“两钻一一抓”的施工方法为例,即回旋钻或冲击钻成孔,液压抓斗挖槽的方法进行施工,进行说明。
2.详尽的前期地质查勘工作
施工前,首先要先进行详细的连续墙的地质勘查,原则上按连续墙轴线间距不大于20m进行布设,孔深至设计墙底线下3m,探孔取样完成后采用粘=l:泥球回填。并及时与监理人、设计人等多方进行汇报沟通。根据地质复勘的工作量,进行总进度安排,并调配相应足够的机械设备以及技术支持。
3.混凝土地下连续墙施工程序及方法
根据地质条件及连续墙的结构,需要结合现场的施工条件和以往类似工程的施工经验,一般施工过程流程见下图所示:
3.1 施工准备
(1)混凝土连续墙施工前;先用挖掘机修筑施工平台和施工道路,施工平台与临时道路相连。按照有关设计图纸要求进行连续墙轴线的测量放线,设立测量标记。
(2)砌筑泥浆池、沉淀池、供水池,布置供水、供电系统。同时在施工平台附近场地合理布设2~3个弃渣槽,弃渣槽挖深1.5~2.0m,用砂包护而,弃碴槽在施工完成后及时进行回填。
3.2 导墙施工
(1)导墙形式
导墙施工是连续墙施工的主要环节,其主要作用为标定连续墙中心位置的基准线,为挖槽施工导向,加固和固定槽口,保持上体稳定和槽内泥浆面高程,防止槽口土体坍塌,控制挖槽标高,同时作为混凝土导管、接头管等吊放导向和操作平台,还有施工定位作用。导墙顶面标高设置在▽0.5m高程左右。
如果导墙修筑在稳固的地基上,通过j工程实践,笔者认为采用“ ”形导墙形式更利于工程质量与进度控制,其布置形式如下图所示,该导墙形式减小土方的开挖量,可以一次性浇筑形成,可以加快导墙的施工进度。
(2)导墙施工顺序
导墙施工顺序为:平整场地→测量定位→挖槽→绑扎钢筋→模板安装→浇筑混凝土→拆模并设置横撑→导墙外侧回填粘土压实。
导墙施工质量控制:
① 导墙间距允许偏差±0.5cm,轴线偏差±1cm
②导墙顶而做到平整,顶面高程(整体)允许偏差±1cm,项面高程(单幅)允许偏差±0.5cm:
⑧ 为确保导墙的稳定,沿导墙轴向每隔1.5m采用两层木支撑对顶导墙,防止导墙变形。
3 .3 连续墙槽段划分
闸室基坑连续墙施工前按设计要求及位置划分单元槽段,由单元槽段连接形成整体的连续墙,槽段根据实际情况划分。
3. 4 泥浆制作
泥浆是连续墙施工的“血液’ 泥浆的供应能力与质量好坏直接影响挖槽的进度和槽壁稳定,特别是当连续墙地质条件砂层较厚时,泥浆技术参数控制尤为重要,否则容易出现泥浆漏失及塌槽的事故。
①泥浆原材料
根据类似工程的施工经验,泥浆可采用膨润土及烧碱、CMC等进行配制:其粘粒含量大于50%,塑性指数大于2O,含砂量小于5%,二氧化硅与三氧化二铝含量的比值为3~4。造浆用水必需为新鲜洁净的水,如含有杂质,则通过储水池沉淀后再使用。
② 新制泥浆技术参数
新制泥浆技术参数严格根据《水利水电工程混凝土连续墙施工技术规范》SLl 74-96的要求制作。
3.5 成槽施工
①成槽施工
成槽施工前,在工程地质条件相类似地段或在连续墙中心线部位进行生产性试验,以取得造孔、固壁泥浆、墙体浇筑等施工工艺和参数。
连续墙单元槽段划分好后,挖槽分两序槽跳挖施工,即先施工一序槽,再施工二序槽,奇数槽段为一序槽 偶数槽段为二序槽, 、二序槽之间采用接头管连接施工,如下图所示。
② 接头的施工
利用钻机进行钻孔施工。根据工程要求可以配备冲击钻辅助施工。根据连续墙的深度,及连续墙进入地层的地质情况,挖槽之前先进行接头孔施工,先用钻机钻接头孔,再施工挖槽导向孔,待~序槽成槽之后用振动锤将接头管振入至设计深度。振入接头管后,根据每个槽段正常的混凝土浇注方量估出浇注时间,以确定振捣剧期。每次振拔时间和拔出高度应根据混凝土浇注时间及浇注高度,以及混凝土初、终凝时间,依次适时振拔。振拔时间最终要通过试验确定,以免振拔过早造成接头附近混凝土丢落,影响下一槽段施工和成墙质量。若过晚拔出,造成振拔困难或拔不出来等情况,影响施工。
③挖槽施工
a、成槽工序是连续墙的关键工序,采用“两钻一抓” 的施工工艺,液压抓斗进行挖槽旋工:
b、先施工一序槽,再施工二序槽,奇数槽段为一序槽,偶数槽段为二序槽, 一、二序槽之间采用接头管连接施工:一序槽成槽之后,沿接头孔的位置将准备好的接头管振入至原接头钻孔深度的位置:
3.6 清槽
清槽主要工作内容是将孔内不合格的泥浆置换出去,换成合格的泥浆,同时将残留在孔底和孔壁上的淤积物清除干净,达到设计及施工规范的要求,以利墙体混凝土浇注顺利进行。
(1)清槽的施工方法
采用抓斗直接排渣的方法进行清底,抓斗伸入孔底将孔底残留物以固体方式排出槽孔外,而槽孔内泥浆的密度及含砂率指标变化不大,可以减小换浆工作量,加快施工进度。
(2)清槽的各项技术参数控制
槽孔清孔换浆结束后l小时,孔内各项技术参数达到下列标准: ①孔底淤积厚度大于10cm:
② 孔内泥浆密度不大于1.3g/cm3,粘度不大于30s,含砂量不大于10%。二期槽孔清孔换浆结束自 ,应分段刷洗槽段接头混凝土孔壁的泥皮,以达到刷子钻头上不再带有泥屑及槽底淤积层厚不再增加为准。
3.7 钢筋网制安
① 钢筋网制作
钢筋网根据地下连续墙墙体配筋图和单元槽段划分来制作,原则上按单元槽段做成一个整体。
② 钢筋网吊放
可以采用履带吊和汽车吊机配合进行一次性起吊,以防止起吊时钢筋网变形。
吊放钢筋网时,钢筋嘲对准槽段中心,垂直又准确地插入槽内,钢筋网进入槽内时,吊点中心对准糟段中心,徐徐下降,防止碰撞槽壁。钢筋网插入槽内后,检查其顶端高度是否符合设计要求,然后将其搁置在导墙上。
3.8 浇注水下混凝土
水下混凝土浇注方法
① 清孔合格后4h内安装好导管,开始浇注混凝土,如超过6~8h。则需要二次清孔,二次清孔合格以后,方可进行浇注准备工作:
② 在导墙上搭设浇注平台,槽孔内安装好泥浆泵,混凝土搅拌站做好开盘准备:
③ 各项准备工作做好以后,开始搅拌混凝土,采用罐车运输混凝土直接入仓,在注满大料斗以后,即可开始浇注混凝土。
(9)凿除浮渣
当基坑开挖至设计墙顶标高后,需对墙顶多余部分混凝土进行凿除,采用压气机、风镐结合人工的方法进行。并按有关部门指定槽段进行检测验收,验收合格后方进行下一工序施工。
4.结语
在水利枢纽工程中,水闸闸室基坑支护的钢筋混凝土连续墙施工较为重要,设计较为合理的施工程序方案及措施控制,对保证工程质量和进度是至关重要的。本文就此方面分析,对类似工程可以起到一定的借鉴作用。
参考文献:
[l]刘建航.基坑工程手册[M].北京:中国建筑工业出版社,1997.
[2]杨光华.深基坑支护结构的实用计算方法及其应用[Ml.北京:地质出版社,2004.
[3]余志成.深基坑支护设计与施工[M]北京:中国建筑工业出版社,1996. ■