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摘要:近年来,随着高层建筑、地铁以及各种大型地下建筑基础埋深的增加,以及周围环境和施工场地的限制,地下连续墙已逐渐取代传统的施工方法成为深基础施工的有效手段。以槽板式钢筋混凝土地下连续墙为研究对象,阐述并分析地下连续墙各个施工工序中的技术要点和难点,并提出针对性的预防和处理措施,希望能为今后地下连续墙的施工起到一定的借鉴意义。
关键词:地下连续墙;施工要点;预防措施
Abstract: In recent years, with the development of high-rise buildings, subways and all kinds of large underground building foundation depth increased, and restrictions on the surrounding environment and construction sites, underground continuous wall has gradually replaced the traditional construction method, an effective means of deep foundation construction. To groove plate reinforced concrete underground continuous wall as the research object, this paper describes and analyzes the key points and difficulty of each step in the construction of underground continuous wall, and puts forward the prevention and treatment measures, hope can be used for reference to the future construction of underground continuous wall up.
Keywords: underground continuous wall; construction;preventive measures
中图分类号:TU74 文献标识码:A 文章编号:
1、引言
地下连续墙施工是指在地面上使用挖槽设备,在泥浆护壁的作用下,沿着深开挖工程的周边,开挖一条狭长的深槽,在槽内放置钢筋笼并浇筑混凝土,筑成一段钢筋混凝土墙的施工过程。
地下连续墙技术分类复杂,按成墙方式可分为:桩排式、槽板式、组合式;按开挖情况可分为:地下连续墙、地下防渗墙。地下连续墙具有较多优点,如刚度大,既挡土又挡水,施工时无振动,噪音低,可用于任何土质的施工,但施工成本较高,技术复杂。本文主要介绍槽板式钢筋混凝土地下连续墙的施工难点,并有针对性地提出相应预防措施。
2、地下连续墙的施工要点及预防措施
地下连续墙的施工主要包括:导墙施工、钢筋笼制作、泥浆制作及控制、成槽、下锁口管、钢筋笼吊放和下钢筋笼、水下混凝土灌注、拔锁口管等过程。
2.1导墙施工
导墙施工是地下连续墙施工的第一步,它的作用是挡土墙,储存泥浆,对挖槽起重大作用。导墙施工一般存在以下问题:
(1)导墙变形。出现这种情况的主要原因是导墙施工完毕后没有加纵向支撑,导墙侧向稳定不足发生导墙变形。
预防措施:导墙拆模后,沿导墙纵向每隔1m设两道木支撑,将二片导墙支撑起来,在导墙混凝土没有达到设计强度以前,禁止重型机械在导墙侧面行驶,防止导墙变形。
(2)导墙的内墙面与地下连续墙的轴线不平行。导墙的内墙面与地下连续墙的轴线不平行,会造成整个地下连续墙不符合设计要求。
预防措施:务必保证导墙中心线与地下连续墙轴重合,内外导墙面的净距应等于地下连续墙的设计宽度加50mm,净距误差小于5mm。导墙内外墙面垂直。
(3)导墙回填土。回填土容易塌方,造成导墙背侧空洞,混凝土方量增多。
预防措施:使用小型挖基开挖导墙,使回填的土方量减少,然后用素土而非杂填土回填。
2.2钢筋笼制作
钢筋笼的制作是地下连续墙施工的一个重要环节,钢筋笼制作的快慢直接影响施工进度。钢筋笼制作一般存在以下问题:
(1)进度问题。影响钢筋笼制作快慢的因素很多,比如受场地条件的限制,施工现场不允许设置两个钢筋制作平台,而且当进入梅雨天气时,电焊类的施工就只能停止。
预防措施:有条件的施工现场可以设置两个施工平台来交替作业。当进入梅雨天时,可以用脚手架和彩钢板分段搭设棚子,在棚内进行电焊施工,待钢筋笼需要使用时可直接用吊车将棚子吊离。
(2)钢筋笼的焊接。由于工作量大以及工人注意力不集中等,会造成钢筋接头错位,而且许多接头在电焊完成后还处于高温软弱状态,在搬运或堆放地时会不注意,会造成钢筋接头受力而弯曲变形。
预防措施:这类问题主要是人为原因造成的,应加强管理,提高施工人员素质,问题就可彻底解决。
2.3泥浆制作与控制
泥浆制作是地下连续墙施工的重要组成部分。如果泥浆制作不好,则在槽壁表面不能形成一层固体颖粒状的胶结物(泥皮)而失去粘接力。同时还会造成泥浆液柱压力,不能平衡开挖槽段土壁内外的土压力和水压力,导致维护槽壁的不稳定,引起塌方。
预防措施:根据地质情况,可采用膨润土、纯碱等原料,按一定比例配制泥浆。泥浆制作过程中还应注意以下问题: 转贴
(1)按泥浆的使用状态及时进行泥浆指标的检验,主要测定泥浆粘度、比重和含砂率。对循环使用的泥浆若不及时测定试验,会造成泥浆质量恶化。
(2)泥浆制作与工程整体的衔接。新配制的泥浆应该在池中放置ld充分发酵后方可投入使用。
(3)泥浆制作的具体方量一般以拌制理论方量的1.5倍比较合适。
2.4成槽
成槽是地下连续墙施工的重要环节。主要包括成槽机施工、泥浆液面控制、清槽、刷壁等。
(1)成槽机施工。成槽机施工中最主要的问题就是偏差问题。
(2)泥浆液面控制及地下水升降。在成槽过程中及结束后都要进行泥浆液面控制,当遇到降雨等使地下水位急速上升的情况时,需要控制地下水的升降,如果處理不好则会影响槽壁质量。甚至出现塌方。
(3) 清底工作。清底不及时致使沉渣过多,会造成地下连续墙的混凝土强度降低,钢筋笼上浮,影响其截水防渗能力,易引起管涌。同时沉渣过多,会影响钢筋笼的沉放。
(4)刷壁。若刷壁不及时可能造成两幅墙之间夹有泥土,会产生严重的渗漏,影响地下连续墙的整体性。
预防措施:加强泥浆管理,加大成槽时泥浆的比重和粘度,及时补浆,提高泥浆水头,并使泥浆排出与补给量平衡。槽段成孔清孔后,紧接着放钢筋笼并浇注混凝土,尽量减少停置时间。地下水位急速上升时,可部分或全部降低地下水,或是提高泥浆液面,使其至少高出地下水位0.5-1.0米,以保证槽壁的稳定。此外还要做好技术交底工作,端正工人施工态度,及时做好清底及刷壁工作。
2.5下锁口管
下锁口管一直比较复杂,至今没有得到合理解决,主要问题如下:
(1) 槽壁不垂直。由于机械和人员的原因,锁口管的位置常会发生偏移。
预防措施:通过保证机械设备的完好,提高司机的操作技术,在成槽后期有意识的向两边倾斜来保证成槽的质量。
(2)锁口管倾斜。锁口管固定不稳,造成锁口管倾斜。锁口管的固定包括上端固定和下端固定,下端固定主要通过吊机提起锁口管一段高度使其自由下落插入土中使其固定,这种固定方法使锁口管的下端一般不会产生大的位移。上端固定一般是通过锁口管与导墙之间的缝隙之间打入导木枕,并用槽钢斜撑来解决,这种方法基本上可以杜绝锁口管移位的产生。锁口管的倾斜也会造成墙与墙之间有
淤泥夹层的问题。
预防措施:防止夹层的出现一是要防止锁口管的倾斜,二是刷壁的时候务必想方设法刷干净。
2.6钢筋笼的起吊和下放
(1)钢筋笼的起吊和下放。钢筋笼在吊放过程中,由于吊点中心与槽段中心不重合会使钢筋笼发生变形。
预防措施:为避免钢筋笼在起吊过程中受力变形,影响其入槽,起吊前对钢筋网进行加固处理,以增加起吊刚度,防止受力变形。钢筋笼下放时,要使钢筋笼的中心线与槽段的纵向轴线尽量重合。
(2)钢筋笼难以吊放入槽。槽壁凹凸不平或成槽时垂直度偏差太大;钢筋笼尺寸不准;纵向接头处弯曲;钢筋笼刚度不够,吊放时产生变形;定位块过于突出。
预防措施:成孔必须保持槽壁面平整,用方锤修孔;严格控制钢筋笼外型尺寸,其长宽应比槽孔小1cm左右为宜;如因槽壁弯曲钢筋笼不能放入,应修整后再放钢筋笼。
(3)钢筋笼上浮。槽段浇筑混凝土时,钢筋笼被托出槽孔外,出现上浮现象。产生原因:一是钢筋笼重量太轻,槽底沉渣过多,被托浮起。二是下钢筋笼后,没有将钢筋笼固定在槽壁导墙上,将钢筋笼压住。三是混凝土浇灌导管埋入深度过大或混凝土浇筑速度过慢,钢筋笼被挤托起上浮。
预防措施:一是做好清槽工作,使槽底沉渣厚度控制在允许范围以内。二是在导墙上设置锚固点固定钢筋笼,以阻止上浮。三是加快混凝浇筑速度,控制混凝土浇灌导管最大埋深不超过6m。对钢筋笼上浮不大(≤100mm)的,可不处理。对钢筋笼上浮超过要求,应及时在上部加压使部分回复原位,并在上部导墙上加设锚固点,以控制继续上浮。
2.7 水下混凝土灌注
(1)导管埋入混凝土槽段内拔不出。混凝土浇灌间隔时间太长,没有及时上下活动导管,致使导管与混凝土粘牢拔不出来;钢筋笼上一些钢筋未焊接牢固,吊放和浇灌混凝土时被碰撞散开,将导管卡住;导管在混凝土中的埋入深度过大,摩阻力太大。
预防措施:尽可能缩短浇灌间歇时间,如必需间歇时,要把导管提升到最小插入深度,同时经常活动导管,以防止与混凝土粘结;发现钢筋笼散开,影响导管插放时,应立即纠正补焊牢固;必须测定槽段内混凝土上升面高度,并据此确定导管在混凝土中的插入深度,一般导管埋人混凝土内不大于3.0m。施工过程中,当发生导管埋入槽段混凝土内不能提动或拔不出时,可立即用大吨位起重机或锁头管顶拔装置提升导管。
(2)混凝土导管内进泥浆。
混凝土导管内进泥浆影响到混凝土质量,容易形成渗漏通道。混凝土导管内进泥浆的产生原因是,首批入槽混凝土数量不足;开塞时导管底口距槽底间距过大,提导管过度,导致泥浆挤入导管内。
预防措施:保证足够的首批入槽混凝土量,导管底端离孔底的距离保持不大于400mm;测定混凝土上升面,确定高度后再据此提拔导管,保持埋管深度不小于2m。 (3)导管内卡混凝土。导管口离槽底距离过小或插入到槽底沉渣中;隔水塞(栓)卡在导管内,阻碍混凝土下落;浇灌间隔时间过长,混凝土变稠,流动度下降,或已凝固,都会使导管内被混凝土堵塞,混凝土下不去,难以顺利进行浇灌。
预防措施:导管口离槽底距离保持不小于1.5d(d为导管直径);混凝土隔水塞保持比导管内径有5mm的空隙;必须保证混凝土浇灌连续,如有浇灌间歇时,要上下小幅度活动导管。如已堵管可适当敲击、抖动或提动导管,或用长杆捣插导管内混凝土进行疏通;如无效,在顶层混凝土尚未初凝时,将导管提出,重新插入混凝土内,并用空气吸泥机将导管内的泥浆排出,再恢复浇筑混凝土。
拔锁口管
拔锁口管一定要掌握好时间,当混凝土没有凝固时就操作,会造成墙体底部漏浆,此时如拔出锁口管后回填土不密实,混凝土会绕过锁口管,对下一幅连续墙的施工造成很大的障碍。
预防措施:掌握好混凝土的初凝时间,在混凝土灌注完毕时在使用液压顶升架拔锁口管。
3、结束语
总而言之,地下连续墙施工是一个复杂的施工过程,技术要求较高。在施工过程中要加強技术管理,提高工人素质,对于可能出现的问题,应该要有充分的认识。采取相应的预防和处理措施,然后总结经验,加强对质量通病的防范,才能缩短工期、降低工程造价、保证工程质量。
参考文献:
1.符匡民 深基础桩、连续墙泥浆下(水下)混凝土施工质量事故分析与防治《广东水利水电》 2002 第S1期。
2.丛霭森地下连续墙的设计施工与应用[M ]. 北京:中国水利水电出版社, 2001, 2。
3.《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202-2002。
关键词:地下连续墙;施工要点;预防措施
Abstract: In recent years, with the development of high-rise buildings, subways and all kinds of large underground building foundation depth increased, and restrictions on the surrounding environment and construction sites, underground continuous wall has gradually replaced the traditional construction method, an effective means of deep foundation construction. To groove plate reinforced concrete underground continuous wall as the research object, this paper describes and analyzes the key points and difficulty of each step in the construction of underground continuous wall, and puts forward the prevention and treatment measures, hope can be used for reference to the future construction of underground continuous wall up.
Keywords: underground continuous wall; construction;preventive measures
中图分类号:TU74 文献标识码:A 文章编号:
1、引言
地下连续墙施工是指在地面上使用挖槽设备,在泥浆护壁的作用下,沿着深开挖工程的周边,开挖一条狭长的深槽,在槽内放置钢筋笼并浇筑混凝土,筑成一段钢筋混凝土墙的施工过程。
地下连续墙技术分类复杂,按成墙方式可分为:桩排式、槽板式、组合式;按开挖情况可分为:地下连续墙、地下防渗墙。地下连续墙具有较多优点,如刚度大,既挡土又挡水,施工时无振动,噪音低,可用于任何土质的施工,但施工成本较高,技术复杂。本文主要介绍槽板式钢筋混凝土地下连续墙的施工难点,并有针对性地提出相应预防措施。
2、地下连续墙的施工要点及预防措施
地下连续墙的施工主要包括:导墙施工、钢筋笼制作、泥浆制作及控制、成槽、下锁口管、钢筋笼吊放和下钢筋笼、水下混凝土灌注、拔锁口管等过程。
2.1导墙施工
导墙施工是地下连续墙施工的第一步,它的作用是挡土墙,储存泥浆,对挖槽起重大作用。导墙施工一般存在以下问题:
(1)导墙变形。出现这种情况的主要原因是导墙施工完毕后没有加纵向支撑,导墙侧向稳定不足发生导墙变形。
预防措施:导墙拆模后,沿导墙纵向每隔1m设两道木支撑,将二片导墙支撑起来,在导墙混凝土没有达到设计强度以前,禁止重型机械在导墙侧面行驶,防止导墙变形。
(2)导墙的内墙面与地下连续墙的轴线不平行。导墙的内墙面与地下连续墙的轴线不平行,会造成整个地下连续墙不符合设计要求。
预防措施:务必保证导墙中心线与地下连续墙轴重合,内外导墙面的净距应等于地下连续墙的设计宽度加50mm,净距误差小于5mm。导墙内外墙面垂直。
(3)导墙回填土。回填土容易塌方,造成导墙背侧空洞,混凝土方量增多。
预防措施:使用小型挖基开挖导墙,使回填的土方量减少,然后用素土而非杂填土回填。
2.2钢筋笼制作
钢筋笼的制作是地下连续墙施工的一个重要环节,钢筋笼制作的快慢直接影响施工进度。钢筋笼制作一般存在以下问题:
(1)进度问题。影响钢筋笼制作快慢的因素很多,比如受场地条件的限制,施工现场不允许设置两个钢筋制作平台,而且当进入梅雨天气时,电焊类的施工就只能停止。
预防措施:有条件的施工现场可以设置两个施工平台来交替作业。当进入梅雨天时,可以用脚手架和彩钢板分段搭设棚子,在棚内进行电焊施工,待钢筋笼需要使用时可直接用吊车将棚子吊离。
(2)钢筋笼的焊接。由于工作量大以及工人注意力不集中等,会造成钢筋接头错位,而且许多接头在电焊完成后还处于高温软弱状态,在搬运或堆放地时会不注意,会造成钢筋接头受力而弯曲变形。
预防措施:这类问题主要是人为原因造成的,应加强管理,提高施工人员素质,问题就可彻底解决。
2.3泥浆制作与控制
泥浆制作是地下连续墙施工的重要组成部分。如果泥浆制作不好,则在槽壁表面不能形成一层固体颖粒状的胶结物(泥皮)而失去粘接力。同时还会造成泥浆液柱压力,不能平衡开挖槽段土壁内外的土压力和水压力,导致维护槽壁的不稳定,引起塌方。
预防措施:根据地质情况,可采用膨润土、纯碱等原料,按一定比例配制泥浆。泥浆制作过程中还应注意以下问题: 转贴
(1)按泥浆的使用状态及时进行泥浆指标的检验,主要测定泥浆粘度、比重和含砂率。对循环使用的泥浆若不及时测定试验,会造成泥浆质量恶化。
(2)泥浆制作与工程整体的衔接。新配制的泥浆应该在池中放置ld充分发酵后方可投入使用。
(3)泥浆制作的具体方量一般以拌制理论方量的1.5倍比较合适。
2.4成槽
成槽是地下连续墙施工的重要环节。主要包括成槽机施工、泥浆液面控制、清槽、刷壁等。
(1)成槽机施工。成槽机施工中最主要的问题就是偏差问题。
(2)泥浆液面控制及地下水升降。在成槽过程中及结束后都要进行泥浆液面控制,当遇到降雨等使地下水位急速上升的情况时,需要控制地下水的升降,如果處理不好则会影响槽壁质量。甚至出现塌方。
(3) 清底工作。清底不及时致使沉渣过多,会造成地下连续墙的混凝土强度降低,钢筋笼上浮,影响其截水防渗能力,易引起管涌。同时沉渣过多,会影响钢筋笼的沉放。
(4)刷壁。若刷壁不及时可能造成两幅墙之间夹有泥土,会产生严重的渗漏,影响地下连续墙的整体性。
预防措施:加强泥浆管理,加大成槽时泥浆的比重和粘度,及时补浆,提高泥浆水头,并使泥浆排出与补给量平衡。槽段成孔清孔后,紧接着放钢筋笼并浇注混凝土,尽量减少停置时间。地下水位急速上升时,可部分或全部降低地下水,或是提高泥浆液面,使其至少高出地下水位0.5-1.0米,以保证槽壁的稳定。此外还要做好技术交底工作,端正工人施工态度,及时做好清底及刷壁工作。
2.5下锁口管
下锁口管一直比较复杂,至今没有得到合理解决,主要问题如下:
(1) 槽壁不垂直。由于机械和人员的原因,锁口管的位置常会发生偏移。
预防措施:通过保证机械设备的完好,提高司机的操作技术,在成槽后期有意识的向两边倾斜来保证成槽的质量。
(2)锁口管倾斜。锁口管固定不稳,造成锁口管倾斜。锁口管的固定包括上端固定和下端固定,下端固定主要通过吊机提起锁口管一段高度使其自由下落插入土中使其固定,这种固定方法使锁口管的下端一般不会产生大的位移。上端固定一般是通过锁口管与导墙之间的缝隙之间打入导木枕,并用槽钢斜撑来解决,这种方法基本上可以杜绝锁口管移位的产生。锁口管的倾斜也会造成墙与墙之间有
淤泥夹层的问题。
预防措施:防止夹层的出现一是要防止锁口管的倾斜,二是刷壁的时候务必想方设法刷干净。
2.6钢筋笼的起吊和下放
(1)钢筋笼的起吊和下放。钢筋笼在吊放过程中,由于吊点中心与槽段中心不重合会使钢筋笼发生变形。
预防措施:为避免钢筋笼在起吊过程中受力变形,影响其入槽,起吊前对钢筋网进行加固处理,以增加起吊刚度,防止受力变形。钢筋笼下放时,要使钢筋笼的中心线与槽段的纵向轴线尽量重合。
(2)钢筋笼难以吊放入槽。槽壁凹凸不平或成槽时垂直度偏差太大;钢筋笼尺寸不准;纵向接头处弯曲;钢筋笼刚度不够,吊放时产生变形;定位块过于突出。
预防措施:成孔必须保持槽壁面平整,用方锤修孔;严格控制钢筋笼外型尺寸,其长宽应比槽孔小1cm左右为宜;如因槽壁弯曲钢筋笼不能放入,应修整后再放钢筋笼。
(3)钢筋笼上浮。槽段浇筑混凝土时,钢筋笼被托出槽孔外,出现上浮现象。产生原因:一是钢筋笼重量太轻,槽底沉渣过多,被托浮起。二是下钢筋笼后,没有将钢筋笼固定在槽壁导墙上,将钢筋笼压住。三是混凝土浇灌导管埋入深度过大或混凝土浇筑速度过慢,钢筋笼被挤托起上浮。
预防措施:一是做好清槽工作,使槽底沉渣厚度控制在允许范围以内。二是在导墙上设置锚固点固定钢筋笼,以阻止上浮。三是加快混凝浇筑速度,控制混凝土浇灌导管最大埋深不超过6m。对钢筋笼上浮不大(≤100mm)的,可不处理。对钢筋笼上浮超过要求,应及时在上部加压使部分回复原位,并在上部导墙上加设锚固点,以控制继续上浮。
2.7 水下混凝土灌注
(1)导管埋入混凝土槽段内拔不出。混凝土浇灌间隔时间太长,没有及时上下活动导管,致使导管与混凝土粘牢拔不出来;钢筋笼上一些钢筋未焊接牢固,吊放和浇灌混凝土时被碰撞散开,将导管卡住;导管在混凝土中的埋入深度过大,摩阻力太大。
预防措施:尽可能缩短浇灌间歇时间,如必需间歇时,要把导管提升到最小插入深度,同时经常活动导管,以防止与混凝土粘结;发现钢筋笼散开,影响导管插放时,应立即纠正补焊牢固;必须测定槽段内混凝土上升面高度,并据此确定导管在混凝土中的插入深度,一般导管埋人混凝土内不大于3.0m。施工过程中,当发生导管埋入槽段混凝土内不能提动或拔不出时,可立即用大吨位起重机或锁头管顶拔装置提升导管。
(2)混凝土导管内进泥浆。
混凝土导管内进泥浆影响到混凝土质量,容易形成渗漏通道。混凝土导管内进泥浆的产生原因是,首批入槽混凝土数量不足;开塞时导管底口距槽底间距过大,提导管过度,导致泥浆挤入导管内。
预防措施:保证足够的首批入槽混凝土量,导管底端离孔底的距离保持不大于400mm;测定混凝土上升面,确定高度后再据此提拔导管,保持埋管深度不小于2m。 (3)导管内卡混凝土。导管口离槽底距离过小或插入到槽底沉渣中;隔水塞(栓)卡在导管内,阻碍混凝土下落;浇灌间隔时间过长,混凝土变稠,流动度下降,或已凝固,都会使导管内被混凝土堵塞,混凝土下不去,难以顺利进行浇灌。
预防措施:导管口离槽底距离保持不小于1.5d(d为导管直径);混凝土隔水塞保持比导管内径有5mm的空隙;必须保证混凝土浇灌连续,如有浇灌间歇时,要上下小幅度活动导管。如已堵管可适当敲击、抖动或提动导管,或用长杆捣插导管内混凝土进行疏通;如无效,在顶层混凝土尚未初凝时,将导管提出,重新插入混凝土内,并用空气吸泥机将导管内的泥浆排出,再恢复浇筑混凝土。
拔锁口管
拔锁口管一定要掌握好时间,当混凝土没有凝固时就操作,会造成墙体底部漏浆,此时如拔出锁口管后回填土不密实,混凝土会绕过锁口管,对下一幅连续墙的施工造成很大的障碍。
预防措施:掌握好混凝土的初凝时间,在混凝土灌注完毕时在使用液压顶升架拔锁口管。
3、结束语
总而言之,地下连续墙施工是一个复杂的施工过程,技术要求较高。在施工过程中要加強技术管理,提高工人素质,对于可能出现的问题,应该要有充分的认识。采取相应的预防和处理措施,然后总结经验,加强对质量通病的防范,才能缩短工期、降低工程造价、保证工程质量。
参考文献:
1.符匡民 深基础桩、连续墙泥浆下(水下)混凝土施工质量事故分析与防治《广东水利水电》 2002 第S1期。
2.丛霭森地下连续墙的设计施工与应用[M ]. 北京:中国水利水电出版社, 2001, 2。
3.《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202-2002。